Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7589-22:2007 chỉ áp dụng cho công tơ đo oát-giờ (còn gọi là công tơ hữu công) kiểu tĩnh được chế tạo mới, có cấp chính xác 0,2 S và 0,5 S, dùng để đo điện năng tác dụng điện xoay chiều có tần số 50 Hz hoặc 60 Hz và chỉ áp dụng cho thử nghiệm điển hình.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7589-22 : 2007 IEC 62053-22 : 2003 THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN (XOAY CHIỀU) - YÊU CẦU CỤ THỂ - PHẦN 22: CÔNG TƠ ĐIỆN KIỂU TĨNH ĐO ĐIỆN NĂNG TÁC DỤNG (CẤP CHÍNH XÁC 0,2 S VÀ 0,5 S) Electricity metering equipment (a.c.) - Particular requirements - Part 22: Static meters for active energy (classes 0,2 s and 0,5 s) Lời nói đầu TCVN 7589-22 : 2007 thay TCVN 6571 : 1999 (IEC 687 : 1992); TCVN 7589-22 : 2007 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn IEC 62053-22 : 2003; TCVN 7589-22 : 2007 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E1 Máy điện khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN (XOAY CHIỀU) - YÊU CẦU CỤ THỂ - PHẦN 22: CÔNG TƠ ĐIỆN KIỂU TĨNH ĐO ĐIỆN NĂNG TÁC DỤNG (CẤP CHÍNH XÁC 0,2 S VÀ 0,5 S) Electricity metering equipment (a.c.) - Particular requirements - Part 22: Static meters for active energy (classes 0,2 s and 0,5 s) Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho công tơ đo ốt-giờ (còn gọi cơng tơ hữu cơng) kiểu tĩnh chế tạo mới, có cấp xác 0,2 S 0,5 S, dùng để đo điện tác dụng điện xoay chiều có tần số 50 Hz 60 Hz áp dụng cho thử nghiệm điển hình Tiêu chuẩn áp dụng cho cơng tơ hữu công kiểu tĩnh sử dụng nhà gồm có phần tử đo (các) ghi nằm vỏ công tơ Tiêu chuẩn áp dụng cho (các) thị hoạt động (các) đầu thử nghiệm Nếu cơng tơ có phần tử đo dùng để đo từ hai loại điện trở lên, có phần tử chức khác ví dụ thị phụ tải cực đại, ghi biểu giá điện tử, chuyển mạch hẹn giờ, thu lệnh điều khiển sóng, giao diện truyền liệu, v.v… nằm vỏ cơng tơ, áp dụng thêm tiêu chuẩn liên quan phần tử CHÚ THÍCH: IEC 60044-1 mơ tả máy biến đổi đo lường có dải đo từ 0,01 In đến 1,2 In từ 0,05 In đến 1,5 In từ 0,05 In đến In máy biến đổi đo lường có dải đo từ 0,01 In đến 1,2 In cấp xác 0,2 S 0,5 S Vì dải đo cơng tơ máy biến đổi đo lường kết hợp với phải phù hợp với máy biến đổi đo lường có cấp xác 0,2 S 0,5 S có độ xác u cầu để làm việc với công tơ tiêu chuẩn nên dải đo công tơ từ 0,01 In đến 1,2 In Tiêu chuẩn không áp dụng cho: - cơng tơ có điện áp đặt lên đầu nối vượt 600 V (điện áp dây công tơ dùng cho hệ thống nhiều pha); - công tơ xách tay công tơ sử dụng trời; - giao diện truyền liệu với ghi cơng tơ; - cơng tơ chuẩn Khía cạnh độ tin cậy đề cập tiêu chuẩn IEC 62059 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu ghi năm ban hành, áp dụng nêu Đối với tài liệu không ghi năm ban hành, áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi Tuy nhiên, bên có thỏa thuận dựa tiêu chuẩn cần nghiên cứu khả áp dụng phiên tài liệu liệt kê IEC 60044-1 : 1996, Instrument transformers - Part 1: Current tranformers (Máy biến đổi đo lường - Phần 1: Máy biến dòng đo lường) IEC 60736 : 1982, Testing equipment for electrical energy meters (Thiết bị thử nghiệm dùng cho công tơ đo điện năng) IEC 62052-11 : 2002, Electricity metering equipment (a.c.) - General requirements, tests and test conditions - Part 11: Metering equipment (Thiết bị đo điện (xoay chiều) - Yêu cầu chung, thử nghiệm điều kiện thử nghiệm - Phần 11: Thiết bị đo) IEC 62053-61 : 1998, Electricity metering equipment (a.c.) - Particular requirements - Part 61: Power consumption and voltage requirements (Thiết bị đo điện (xoay chiều) - Yêu cầu cụ thể Phần 61: Yêu cầu tiêu thụ công suất điện áp) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa cho IEC 62052-11 Giá trị điện tiêu chuẩn Áp dụng giá trị cho IEC 62052-11 Yêu cầu Áp dụng yêu cầu IEC 62052-11 Điều kiện khí hậu Áp dụng điều kiện cho IEC 62052-11 Yêu cầu điện Ngoài yêu cầu điện IEC 62052-11, công tơ phải đáp ứng yêu cầu 7.1 Tiêu thụ công suất Tiêu thụ công suất mạch điện áp mạch dòng điện phải xác định điều kiện chuẩn cho 8.5 phương pháp phù hợp Sai số tổng lớn phép đo tiêu thụ công suất không vượt % Tiêu thụ công suất tác dụng công suất biểu kiến nhiệt độ chuẩn tần số chuẩn mạch điện áp điện áp chuẩn mạch dòng điện dòng điện danh định khơng vượt giá trị cho Bảng Bảng - Tiêu thụ công suất kể nguồn cung cấp Mạch điện áp Mạch dòng điện Nguồn cung cấp phụ Nguồn cung cấp nối tới mạch điện áp Nguồn cung cấp không nối tới mạch điện áp W 10 VA 0,5 VA VA VA - 10 VA CHÚ THÍCH 1: để phối hợp máy biến áp đo lường máy biến dòng đo lường với cơng tơ, nhà chế tạo công tơ cần công bố công tơ tải điện cảm hay tải điện dung CHÚ THÍCH 2: Các số liệu giá trị trung bình Cho phép nguồn cơng suất đóng cắt có giá trị công suất đỉnh vượt giá trị quy định này, phải đảm bảo đủ thông số đặc trưng máy biến áp đo lường sử dụng CHÚ THÍCH 3: Đối với cơng tơ đa chức năng, xem IEC 62053-61 7.2 Ảnh hưởng dòng ngắn hạn Q dòng ngắn hạn khơng làm hỏng cơng tơ Cơng tơ phải hoạt động xác trở lại điều kiện làm việc ban đầu, thay đổi sai số dòng điện danh định hệ số công suất không vượt 0,05 % Mạch thử nghiệm phải mạch không điện cảm thử nghiệm phải thực pha công tơ nhiều pha Đặt q dòng ngắn hạn trì điện áp đầu nối, sau cho cơng tơ trở nhiệt độ ban đầu trạng thái (các) mạch điện áp mang điện (trong khoảng h) Cơng tơ phải có khả mang dòng điện 20 Imax 0,5 s với dung sai tương đối từ + % đến - 10 % 7.3 Ảnh hưởng tự phát nóng Thay đổi sai số tự phát nóng khơng vượt q giá trị cho Bảng Bảng - Thay đổi sai số tự phát nóng Giá trị dòng điện Imax Hệ số công suất Giới hạn thay đổi sai số tính phần trăm cơng tơ cấp xác 0,2 S 0,5 S 0,1 0,2 0,5 điện cảm 0,1 0,2 Thử nghiệm phải thực sau: cấp điện cho mạch điện áp điện áp chuẩn thời gian h, khơng có dòng mạch dòng, sau cho dòng cực đại chạy qua mạch dòng Sai số công tơ phải đo hệ số công suất sau đặt dòng điện, sau đo khoảng thời gian đủ ngắn để vẽ xác đường cong thay đổi sai số hàm số thời gian Thử nghiệm phải tiến hành h trường hợp phải thực thay đổi sai số 20 không vượt 0,05 % Sau thử nghiệm phải thực hệ số công suất 0,5 (điện cảm) Cáp sử dụng để cấp điện cho công tơ phải có chiều dài m mặt cắt nằm khoảng từ 1,5 mm2 đến 2,5 mm2 7.4 Thử nghiệm điện áp xoay chiều Thử nghiệm điện áp xoay chiều phải tiến hành theo Bảng Điện áp thử nghiệm thực chất phải Hình sin, có tần số từ 45 Hz tới 65 Hz, đặt Nguồn cấp điện áp thử nghiệm phải có dung lượng 500 VA Trong trình tiến hành thử nghiệm liên quan đến đất, mạch phụ có điện áp chuẩn nhỏ 40 V phải nối đất Tất thử nghiệm phải tiến hành vỏ đậy kín, nắp đậy nắp đầu nối lắp vị trí Trong thử nghiệm, khơng xảy phóng điện bề mặt, phóng điện đánh thủng Bảng - Thử nghiệm điện áp xoay chiều Thử Áp dụng Điện áp thử nghiệm cho nghiệm (giá trị hiệu dụng) A Cơng tơ có bảo vệ cấp I kV Điểm đặt điện áp thử nghiệm a) bên tất mạch dòng, mạch áp, mạch phụ có điện áp chuẩn lớn 40 V, nối với bên đất B Cơng tơ có bảo vệ cấp II kV b) mạch điện không thiết kế để nối với vận hành kV a) bên tất mạch dòng, mạch áp, mạch phụ có điện áp chuẩn lớn 40 V, nối với bên đất kV b) mạch điện không thiết kế để nối với vận hành - c) kiểm tra cách xem xét phù hợp với điều kiện quy định 5.7 IEC 62052-11 Yêu cầu độ xác Áp dụng thử nghiệm điều kiện thử nghiệm cho IEC 62052-11 8.1 Giới hạn sai số thay đổi dòng điện Khi cơng tơ đặt điều kiện chuẩn cho 8.5, sai số tính phần trăm khơng vượt q giới hạn cấp xác tương ứng cho Bảng Bảng Nếu công tơ thiết kế để đo điện hai hướng giá trị Bảng Bảng phải áp dụng cho hướng Bảng - Giới hạn sai số tính phần trăm (cơng tơ pha nhiều pha chịu phụ tải cân bằng) Giá trị dòng điện Hệ số cơng suất Giới hạn sai số tính phần trăm cơng tơ cấp xác 0,2 S 0,5 S 0,01 In ≤ I < 0,05 In ± 0,4 ± 1,0 0,05 In ≤ I ≤ Imax ± 0,2 ± 0,5 0,02 In ≤ I < 0,1 In 0,5 điện cảm ± 0,5 ± 1,0 0,8 điện dung ± 0,5 ± 1,0 0,5 điện cảm ± 0,3 ± 0,6 0,8 điện dung ± 0,3 ± 0,6 Khi có yêu cầu đặc biệt người sử dụng: từ 0,25 điện cảm ± 0,5 ± 1,0 0,1 In ≤ I ≤ Imax 0,5 điện dung ± 0,5 ± 1,0 0,1 In ≤ I ≤ Imax Bảng - Giới hạn sai số tính phần trăm (công tơ nhiều pha mang tải pha có điện áp pha cân đặt vào mạch điện áp) Giá trị dòng điện Giới hạn sai số tính phần trăm cơng tơ cấp xác Hệ số công suất 0,2 S 0,5 S 0,05 In ≤ I ≤ Imax ± 0,3 ± 0,6 0,1 In ≤ I ≤ Imax 0,5 điện cảm ± 0,4 ± 1,0 Chênh lệch sai số tính phần trăm công tơ mang tải pha mang tải nhiều pha cân dòng điện danh định In hệ số công suất không vượt 0,4 % công tơ cấp xác 0,2 S 1,0 % cơng tơ cấp xác 0,5 S CHÚ THÍCH: Khi thử nghiệm phù hợp với Bảng 5, dòng điện thử nghiệm phải đặt vào phần tử đo 8.2 Giới hạn sai số đại lượng gây ảnh hưởng Sai số tính phần trăm bổ sung thay đổi đại lượng gây ảnh hưởng so với điều kiện chuẩn, nêu 8.5, không vượt giới hạn cấp xác tương ứng cho Bảng Bảng - Đại lượng gây ảnh hưởng Đại lượng gây ảnh hưởng Thay đổi nhiệt độ môi trường 9) Giá trị dòng (cân Hệ số cơng khơng có quy định suất khác) Hệ số nhiệt độ trung bình %/ °C cơng tơ cấp xác 0,2 S 0,5 S 0,05 In ≤ I ≤ Imax 0,01 0,03 0,1 In ≤ I ≤ Imax 0,5 điện cảm 0,02 0,05 Giới hạn thay đổi sai số tính phần trăm cơng tơ cấp xác Thay đổi điện áp ± 10 % 0,2 S 0,5 S 0,05 In ≤ I ≤ Imax 0,1 0,2 0,1 In ≤ I ≤ Imax 0,5 điện cảm 0,2 0,4 0,05 In ≤ I ≤ Imax 0,1 0,2 0,1 In ≤ I ≤ Imax 0,5 điện cảm 0,1 0,2 0,1 In 0,05 0,1 In 0,5 1,0 Điện áp phụ ± 15 % 4) 0,01 In 0,05 0,1 Thành phần hài mạch dòng mạch điện áp 5) 0,5 Imax 0,4 0,5 Các hài phụ mạch dòng xoay chiều 5) 0,5 In2) 0,6 1,5 Cảm ứng từ liên tục có nguồn gốc từ bên In 2,0 2,0 In 0,5 1,0 Trường điện từ tần số rađiô In 1,0 2,0 Hoạt động phụ kiện 7) 0,01 In 0,05 0,1 Nhiễu dẫn tạo trường tần số rađiô In 1,0 2,0 Đột biếu độ nhanh In 1,0 2,0 1) 8) Thay đổi tần số ± % 8) Thứ tự pha đảo ngược Điện áp khơng cân 3) 5) Cảm ứng từ có nguồn gốc từ bên 0,5 mT 6) Miễn nhiễm sóng dao động tắt dần In 1,0 2,0 1) Đối với dãy điện áp từ - 20 % đến -10 % từ +10 % đến +15 % giới hạn thay đổi sai số tính phần trăm lần giá trị cho Bảng Đối với giá trị 0,8 Un, sai số cơng tơ thay đổi khoảng từ +10 % tới -100 % 2) Hệ số méo điện áp phải nhỏ % Đối với điều kiện thử nghiệm xem 8.2.2 3) Công tơ nhiều pha có ba phần tử đo phải đo ghi, giới hạn thay đổi sai số tính phần trăm cho Bảng, điện pha đây: - hai pha, lưới ba pha bốn dây; - ba pha (nếu công tơ thiết kế cho mục đích này) lưới ba pha, ba dây Điều đề cập tới pha bị điện mà không đề cập tới trường hợp cố ví dụ đứt cầu chảy máy biến đổi đo lường 4) Chỉ áp dụng nguồn cung cấp phụ không nối với mạch đo điện áp 5) Các điều kiện thử nghiệm quy định từ 8.2.1 đến 8.2.3 6) Cảm ứng từ có nguồn gốc từ bên 0,5 mT tạo dòng điện có tần số với tần số điện áp đặt vào công tơ điều kiện bất lợi pha hướng khơng gây thay đổi sai số tính phần trăm công tơ vượt giá trị cho bảng Cảm ứng từ phải đạt cách đặt công tơ vào cuộn dây Hình tròn, đường kính trung bình m, có mặt cắt Hình vng chiều dày hướng kính nhỏ so với đường kính sức từ động 400 ampe vòng 7) Phụ kiện đặt vỏ cơng tơ, cấp điện gián đoạn, ví dụ nam châm điện ghi nhiều biểu giá Cách nối với (các) cấu phụ trợ, tốt đánh dấu để phương pháp nối Nếu cách nối thực ổ cắm phích cắm phải loại khơng đảo đầu Tuy vậy, khơng có dấu khơng có ổ phích cắm loại khơng đảo đầu thay đổi sai số khơng vượt q giới hạn nêu Bảng công tơ thử nghiệm với cách đấu nối tạo điều kiện bất lợi 8) Điểm thử nghiệm khuyến cáo thay đổi điện áp thay đổi tần số In 9) Hệ số nhiệt độ trung bình phải xác định cho toàn dải làm việc Dải nhiệt độ làm việc phải chia thành dải rộng 20 °C Hệ số nhiệt độ trung bình sau phải xác định cho dải cách lấy phép đo 10 °C 10 °C điểm dải Trong trình thử nghiệm, nhiệt độ trường hợp không nằm phạm vi dải nhiệt độ làm việc quy định Thử nghiệm thay đổi đại lượng gây ảnh hưởng cần thực độc lập với tất đại lượng gây ảnh hưởng khác điều kiện chuẩn chúng (xem Bảng 8) 8.2.1 Thử nghiệm độ xác có sóng hài Các điều kiện thử nghiệm: - dòng điện tần số bản: I1 = 0,5 Imax - điện áp tần số bản: U1 = Un - hệ số công suất tần số bản: - thành phần điện áp hài bậc 5: U5 = 10 % Un - thành phần dòng điện hài bậc 5: I5 = 40 % dòng - hệ số cơng suất hài: - điện áp điện áp hài đồng pha, có độ dốc dương qua điểm khơng Công suất hài hài bậc gây P5 = 0,1 U1 x 0,4 I1 = 0,04 P1 tổng công suất tác dụng 1,04 P1 (cơ + hài) 8.2.2 Thử nghiệm ảnh hưởng hài phụ Thử nghiệm ảnh hưởng hài phụ phải thực với mạch điện cho Hình A.1 với thiết bị khác tạo dạng sóng u cầu dạng sóng dòng điện thể Hình A.2 Thay đổi sai số tính phần trăm cơng tơ chịu dạng sóng thử nghiệm cho Hình A.2 cơng tơ chịu dạng sóng chuẩn khơng vượt q giới hạn thay đổi cho Bảng CHÚ THÍCH: Các giá trị cho hình phù hợp với tần số 50 Hz Đối với tần số khác, cần chọn giá trị phù hợp 8.2.3 Cảm ứng từ liên tục có nguồn gốc từ bên Cảm ứng từ liên tục đạt cách sử dụng nam châm điện theo Phụ lục B, cấp điện chiều Trường từ phải đặt lên tất bề mặt chạm tới cơng tơ cơng tơ lắp đặt sử dụng bình thường Giá trị sức từ động phải 000 At (ampe-vòng) 8.3 Thử nghiệm khởi động điều kiện không tải Đối với thử nghiệm này, điều kiện giá trị đại lượng gây ảnh hưởng phải theo quy định 8.5 ngoại trừ thay đổi quy định 8.3.1 Khởi động ban đầu công tơ Công tơ phải hoạt động phạm vi s sau đặt điện áp chuẩn vào đầu nối công tơ 8.3.2 Thử nghiệm điều kiện khơng tải Khi đặt điện áp khơng có dòng điện chạy mạch dòng, đầu thử nghiệm công tơ không tạo nhiều xung Trong thử nghiệm này, mạch dòng phải để hở mạch áp đặt điện áp 115 % điện áp chuẩn Thời gian thử nghiệm tối thiểu ∆t phải là: t 900 10 [min] công tơ cấp xác 0,2 S k mU n Imax t 600 10 [min] cơng tơ cấp xác 0,5 S k mU n Imax k số lượng xung phát thiết bị đầu cơng tơ ứng với kilơốt (xung/kWh); m số lượng phần tử đo; Un điện áp chuẩn, tính vơn; Imax dòng điện cực đại, tính ampe CHÚ THÍCH: Đối với cơng tơ nối qua máy biến đổi đo lường có ghi sơ cấp bán sơ cấp, số k phải tương ứng với giá trị thứ cấp (điện áp dòng điện) 8.3.3 Khởi động Cơng tơ phải khởi động tiếp tục ghi 0,001 In hệ số công suất (và trường hợp công tơ nhiều pha, với tải cân bằng) Nếu công tơ thiết kế để đo điện theo hai hướng, thử nghiệm phải thực để lượng chạy theo hướng 8.4 Hằng số công tơ Tỷ số đầu thử nghiệm thị hiển thị phải phù hợp với giá trị ghi nhãn 8.5 Điều kiện thử nghiệm độ xác Để thử nghiệm yêu cầu độ xác, phải trì điều kiện thử nghiệm sau đây: a) công tơ phải thử nghiệm đặt vỏ nắp lắp vị trí, tất phận theo thiết kế phải nối đất phải nối đất; b) trước tiến hành thử nghiệm nào, mạch điện phải cấp điện thời gian đủ để đạt ổn định nhiệt; c) ra, công tơ nhiều pha: - thứ tự pha phải ghi sơ đồ đấu nối; - điện áp dòng điện pha phải điện áp dòng điện cân (xem Bảng 7) Bảng - Cân điện áp cân dòng điện Cấp xác cơng tơ Cơng tơ nhiều pha 0,2 S 0,5 S Điện áp pha trung tính hai pha không khác với điện áp tương ứng trung bình nhiều ±1% ±1% Dòng điện dây dẫn khơng khác với dòng điện trung bình nhiều ±1% ±1% Độ lệch pha dòng điện so với điện áp pha - trung tính tương ứng, khơng kể góc pha bao nhiêu, khơng khác nhiều 2° 2° d) điều kiện chuẩn cho Bảng 8; e) yêu cầu liên quan đến trạm thử nghiệm, xem IEC 60736 Bảng - Điều kiện chuẩn Đại lượng gây ảnh hưởng Giá trị chuẩn Dung sai cho phép cơng tơ cấp xác 0,2 S 0,5 S Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ chuẩn 23 °C trường hợp không nêu 1) ± °C ± °C Điện áp Điện áp chuẩn ± 1,0 % ± 1,0 % Tần số Tần số chuẩn ± 0,3 % ± 0,3 % Thứ tự pha L1 - L2 - L3 - - Mất cân điện áp Nối tất pha - - Dạng sóng Điện áp dòng điện hình sin Hệ số méo nhỏ hơn: 2% 2% Cảm ứng từ liên tục có nguồn gốc từ bên ngồi Bằng “khơng” - - Giá trị cảm ứng gây thay đổi sai số không lớn Cảm ứng từ có nguồn gốc từ bên ngồi Bằng “không” tần số chuẩn ± 0,1 % | ± 0,1 % trường hợp phải nhỏ 0,05 mT 2) Trường điện từ tần số rađiô từ 30 kHz đến GHz Bằng “không” Hoạt động phụ kiện Phụ kiện không hoạt động Nhiễu dẫn tạo trường tần số rađiô, từ 150 kHz đến 80 MHz Bằng “không” < V/m < V/m - -