N - Calmet

Transkrypt

N - Calmet
Andrzej OLENCKI
Instytut Informatyki i Elektroniki
Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji
Uniwersytet Zielonogórski
POWTARZALNOŚĆ JAKO MIARA JAKOŚCI TESTU DOKŁADNOŚCI
LICZNIKA ENERGII ELEKTRYCZNEJ
Przykładowy układ
do testowania dokładności
licznika energii elektrycznej
Licznik
Sieć
L1
N
Istota pomiaru błędu licznika polega na tym, Ŝe
wiedza o wartości czasu tm między impulsami Start i Stop oraz liczbie N
zliczonych w tym czasie impulsów jest wykorzystana do obliczenia błędu
licznika ze wzoru:
δL = E =
tn − tm
⋅100%
tm
gdzie tn jest nominalną (obliczoną) wartością czasu trwania N impulsów dla
przypadku, gdyby licznik wskazywał bezbłędnie i wyznaczaną ze wzoru:
3600 ⋅10 3
tn =
⋅N
C⋅P
gdzie tN – nominalny czasu trwania N impulsów wyraŜony w sekundach, C –
stała impulsowa licznika wyraŜona w impulsach na kilowatogodzinę, P –moc
obciąŜenia licznika w [W]
Jaki wybrać czas pomiaru energii (lub liczbę zliczanych impulsów)
aby zapewnić wymaganą jakość sprawdzenia licznika
i minimalną pracochłonność tego procesu?
1
EWOLUCJA OFICJALNYCH POGLĄDÓW NA TEMAT CZASU POMIARU
Trzydzieści lat temu wymagano [Dziennik Normalizacji i Miar 5/1981], aby czas pomiaru tP wynosił około jedną
minutę a tarcza wykonała przynajmniej dwa obroty (dwa wyemitowane impulsy), co moŜna wyrazić
następująco:
t P ≥ 1 min ∩ N ≥ 2
tP – czas pomiaru energii, N – liczba impulsów
Piętnaście lat temu ustalono [Dziennik Urzędowy Miar i Probiernictwa 2/1995], Ŝe dla liczników elektronicznych
liczba N zliczanych impulsów powinna być zgodna z zaleceniem wytwórcy licznika, a w przypadku braku takich
zaleceń, naleŜy przyjąć warunek
N ≥ 10
Ostatnie rozporządzenie sprzed sześciu lat [Dziennik Urzędowy 5.03.2004] nie wypowiada się na ten temat
Dopiero norma [PN-EN50470-3:2009] podaje wytyczne do przyjęcia rozsądnej analitycznej zaleŜności dla
ustalania czasu pomiaru energii - norma ta wymaga, aby powtarzalność wyników pomiaru błędu w kaŜdym
punkcie pomiarowym była lepsza niŜ 1/10 dopuszczalnego błędu Emax licznika. W artykule proponuję, aby jako
miarę powtarzalności przyjąć estymator odchylenia standardowego s , wtedy warunek na wymagany czas
pomiaru moŜna przedstawić w postaci:
(
1 n
t = tP ⇔ s =
Ei − E
∑
n − 1 i =1
n – liczba powtarzanych pomiarów w jednym punkcie pomiarowym,
Ei – błąd licznika z i-tego pomiaru
)
2
1
≤ ⋅ E max
10
2
LICZNIK EM03 Lumel JAKO OBIEKT BADAŃ
• klasa B wg EN 50470
• napięcie bazowe 3x230V
• prąd bazowy 10A
• prąd maksymalny 100A
3
KALIBRATOR C300 JAKO STANOWISKO DO BADAŃ – procedura pomiarowa
4
KALIBRATOR C300 JAKO STANOWISKO DO BADAŃ – automatyczny test
5
KALIBRATOR C300 JAKO STANOWISKO DO BADAŃ – rezultaty testu
Dla danego punktu obciąŜenia i zadanego czasu pomiaru moŜna wyznaczyć
maksymalną wartość estymatora odchylenia standardowego smax=0,055
6
KALIBRATOR C300 JAKO STANOWISKO DO BADAŃ – rezultaty testu
Limit wg IEC 736
dla licznika EM03
Z wykresu moŜna ustalić
optymalny warunek na czas pomiaru
badanego licznika
tP ≥ 3 s ∩ N ≥ 1
7
KALIBRATOR C300 JAKO STANOWISKO DO BADAŃ – rezultaty testu
tn @ N=1
3s
tn optymalne
tn @ N=10
tP ≥ 3 s ∩ N ≥ 1
8
Andrzej OLENCKI
Instytut Informatyki i Elektroniki
Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji
Uniwersytet Zielonogórski
POWTARZALNOŚĆ JAKO MIARA JAKOŚCI TESTU DOKŁADNOŚCI
LICZNIKA ENERGII ELEKTRYCZNEJ
Maksymalna wartość estymatora odchylenia standardowego jest bardzo dobrą
podstawą do wyznaczania czasu pomiaru energii przy testowaniu dokładności
liczników energii:
- umoŜliwia znaczne skrócenie czasu testowania licznika
- gwarantuje wymaganą jakość testu.
Podejście to stoi w opozycji do norm, artykułów z IEEE i kongresu IMEKO.
Andrzej Olencki
Dziękuję za uwagę.
Proszę o pytania i komentarze
9