Contatore statico multifunzione SL7000. Descrizione Tecnica

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1 Contatore statico multifunzione SL7000 Descrizione Tecnica

2 Indice Contatore multifunzione statico di energia attiva e reattiva SL Introduzione Caratteristiche generali Versioni disponibili Versioni firmware Precisione Dimensioni Architettura Hardware Metrologia Grandezze misurate Misura di Energia Registrazione dell energia totale Configurazione schemi tariffari Misure di potenza Misure di potenza e tariffe associate Caratteristiche di funzionamento della misura della potenza massima Curve di carico Alimentatore Alimentazione ausiliaria Orologio/calendario per applicazioni tariffarie Periodi di fatturazione Orologio calendario in tempo reale (RTC) Visualizzazione e comandi Display LCD Pulsante di scrolling Pulsante di laboratorio Indicatori LED Opzioni Input/Output Comunicazione Porta di comunicazione optoelettrica Porta utility Porta dell'utente finale Gestione del modem Accesso ai dati Monitoraggio della rete e dispositivi antifrode Qualita della tensione Visualizzazione dei codici diagnostici Lista allarmi Codici di visualizzazione

3 Per maggiori informazioni contattare Actaris SpA Metering Systems Via Schievano Milano Tel (0) Fax (0)

4 1. Introduzione Il contatore elettrico SL7000 SMART C&I TM per applicazioni commerciali e industriali appartiene alla nuova generazione dei contatori statici polifase multifunzione interamente configurabili; e utilizzabile per applicazioni di fatturazione e gestione energetica nei paesi aderenti agli standard tecnici IEC/DIN/BS. Il contatore SL7000 SMART C&I TM è disponibile con morsettiera adatta per connessione diretta o tramite trasformatori di tensione/corrente. Il contatore può essere utilizzato come unità di misura isolata ( i parametri, fino a 100, sono visualizzabili sul display LCD) o integrato in un sistema completo di Telelettura, sostenuto da un software per la programmazione della configurazione, raccolta ed elaborazione dati con possibilita di collegamento in locale o da remoto. Il contatore SL7000 SMART C&I TM presenta un'enorme flessibilità d uso unita a semplicità e affidabilità di utilizzo. Interfaccia di visualizzazione e comando Display LCD Interfaccia ZVEI IEC Led di funzionamento 2 bottoni di comando Alloggiamento batteria Morsettiere di collegamento dei circuiti ausiliari di input e output e di comunicazione ( porte seriali RS232/RS485) Morsettiere di collegamento ai TA/TV e alla alimentazione ausiliaria 4

5 1.1 Caratteristiche generali Il contatore SL7000 SMART C&I TM è un sistema di misura completo realizzato in una custodia conforme alle specifiche DIN. Sono disponibili svariate opzioni di input/output e diverse porte di comunicazione (ottiche, standard IEC61107, ed elettriche, standard RS232/RS485). Il contatore esegue misure di energia, di massima potenza e misure relative alla qualità del servizio nonché registrazione delle curve di carico liberamente configurabili. I livelli di qualità della tensione e gli eventi diagnostici sono memorizzati, completi di data, ora, e durata, in una tabella gestita secondo logica FIFO con una capacita di memorizzazione di 500 eventi I dati di misura storici sono memorizzati in un insieme di appositi registri non volatili. Sono supportate fino ad 8 fasce tariffarie indipendenti assegnabili a 10 canali di energia e 10 canali di potenza. Ciò consente la descrizione di 24 profili giornalieri, insieme a 16 possibilità di commutazione oraria e 100 giorni speciali di esclusione. I segnali di controllo esterni possono inoltre essere utilizzati per attivare le fasce tariffarie. Un alimentatore trifase ridondante ( autoranging da 3 x 54 V a 3 x 240/415 V), unitamente a una dinamica di misura estremamente ampia, consentono l'utilizzo di un singolo tipo di contatore in varie condizioni di installazione, riducendo così i costi di magazzino. 1.2 Versioni disponibili Il contatore SL7000 SMART C&I TM può essere configurato per l'utilizzo in reti di distribuzione a 3 o a 4 fili, con connessione diretta (DC) o mediante trasformatori di misura (CT/VT) con o senza neutro E' disponibile per frequenze a 50 Hz o 60 Hz; le connessioni sono disposte secondo le norme VDE (non simmetriche) o USE (simmetriche). Valori di tensione nominale L'opzione autoranging comprende i seguenti valori nominali: 3 x 57.7/100 V, 3 x 63.5/110 V, 3 x 127/220 V, 3 x 230/400 V, 3 x 240/415 V; 3 x 100 V, 3 x 110 V, 3 x 230 V, 3 x 240 V, 3 x 400 V. Valori di corrente ( Ib/Imax ) 5(120) A, e tutti i valori intermedi ( per connessione diretta), 1(10) A, e tutti i valori intermedi (per connessione CT e CT/VT). Connessioni ausiliarie di I/O In base al tipo di morsetti ausiliari di input/output, il contatore SL7000 SMART C&I TM è disponibile in 3 versioni: versione base, senza morsetti ausiliari di I/O, versione intermedia, con numero di morsetti ausiliari di I/O ridotta, versione flessibile, con numero di morsetti ausiliari di I/O completa. Interfacce di comunicazione Oltre alla presenza standard dell interfaccia ottica a norma IEC61107, in base alla versione scelta sono anche disponibili una o due interfacce seriali RS232 o RS485. 5

6 1.3 Versioni firmware Il contatore SL7000 SMART C&I TM è disponibile con 5 diverse versioni del firmware, configurato in base al numero di canali disponibili per la misura di energia, potenza e curve di carico e per la registrazione dei dati di qualità della tensione. Livello R0 Livello R1 Energia: 3 canali, 10 fasce tariffarie Potenza: 3 canali, 7 fasce tariffarie Curve di carico: 3 canali. Livello R2 Energia: 6 canali, 24 fasce tariffarie Potenza: 6 canali, 15 fasce tariffarie Curve di carico: 5 canali. Livello R3 Energia: 6 canali, 24 fasce tariffarie Potenza: 6 canali, 18 fasce tariffarie Curve di carico: 6 canali. Livello R4 Energia: 10 canali, 32 fasce tariffarie Potenza: 10canali, 24 fasce tariffarie Curve di carico: 8canali. Livello Q1 Livello Q2 Senza funzioni tariffarie, senza curva di carico Utilizzo: contatore a tariffa singola Utilizzo: contatori a 2 quadranti, solo import Utilizzo: contatori a due quadranti, import/export Utilizzo: contatori a quattro quadranti, solo import Utilizzo: contatore a 4 quadranti, import/export Senza registrazione della qualità di tensione Con registrazione della qualità di tensione 1.4 Precisione Il contatore SL7000 SMART C&I TM è pienamente conforme o supera tutti i relativi standard IEC, inclusi quelli riguardanti la misura di energia elettrica mediante contatori elettronici: IEC61036 per la misura di energia attiva in cl. 1, ( con un livello di precisione senza influenze corrispondente alla classe 0.5S), IEC60687 per la misura di energia attiva in cl. 0.5s, (con un livello di precisione senza influenze corrispondente alla classe 0.2S), IEC60687 per la misura di energia attiva in cl. 0.2s, con range di corrente 1/2, 5/6 o 5/10 A IEC1268 per la misura di energia reattiva in cl. 2 Il contatore nella versione in cl.0,5s e 0,2s 3x57,7 V 5/6 A e corredato di marchio IMQ 1.5 Dimensioni 325 mm con coprimorsetto standard 358 mm con coprimorsetto esteso Il coprimorsetti è disponibile con lunghezza standard o estesa 6

7 Triangolo di fissaggio: 150 x 201 mm o 150 x 230 mm 7

8 2 Architettura Hardware Il contatore è composta dalle seguenti parti: le parti meccaniche che comprendono la base, la morsettiera (3 tipi: DC-60, DC-120 o CTVT), la custodia interna, quella esterna e il coprimorsetti; il coprimorsetti può essere sia standard (75 mm) o esteso (105 mm la morsettiera per connessione diretta è comprensiva di una custodia trasparente (sigillabile) posta sopra i ponticelli voltmetrici di collegamento, che consente la verifica della posizione dei medesimi. la custodia comprende esternamente uno sportello sigillabile per l accesso alla batteria; esso e in grado di contenere anche un adesivo informativo sulla società (o l indicazione del rapporto di trasformazione ). sulla custodia interna sono riportate in modo permanente i dati di targa. i sensori di corrente: costituiti dai Mutual Current Transformers (MCT), disponibili 2 tipologie: 1(10) A e 5(120) A. la piastra alimentatore è unica per tutte le esecuzioni e completamente ridondante e con caratteristiche di autoranging da 54 a 240 V. la piastra comprendente la CPU, la memoria e il front-end metrologico. 8

9 La piastra opzionale I/O che comprende alternativamente: il modulo per la versione intermedia con 3 linee di input e 4 di output e 1 porta RS232 il modulo per la versione completa con 6 input e 10 output in grado di montare una ulteriore piastra di comunicazione aggiuntiva con 2 porte RS232 o con 1 porta RS232 e 1 RS485 la piastra di Interfaccia uomo-macchina comprendente i pulsanti, i led di controllo metrologico, l'interfaccia di comunicazione ottica, il display LCD retroilluminato e il suo driver. 9

10 3 Metrologia La tecnologia di misura utilizzata nel contatore SL7000 SMART C&I TM e in grado di generare una grande quantità di valori successivamente processati all interno del contatore. Il processo si svolge in varie fasi attraverso una combinazione di funzioni hardware e firmware. Il contatore SL7000 SMART C&I TM utilizza un'unica elettronica di misurazione della tensione (sia per inserzione diretta che attraverso trasformatori) e 2 tipi di sensori di corrente rispettivamente con dinamica 1/2000 per la versione per inserzione diretta e 10/2000 per i contatori ad inserzione indiretta. L'output di un MCT, proporzionale alla corrente, è integrato per fornire il segnale di corrente all'elettronica La tensione di rete è fornita all'elettronica attraverso una rete divisore a resistenze I tre segnali di tensione e i tre segnali di corrente vengono trasformati da un convertitore ADC a 6 canali, 16-bit. Il tutto e basato sulla tecnologia sigma-delta, ampiamente utilizzata nell'industria audio. I valori di corrente digitati e i campioni di tensione sono forniti ogni 0.5 ms. Le potenza attiva e reattiva e le misure di energia sono calcolate attraverso la moltiplicazione dei segnali di tensione e di corrente (dopo una opportuna conversione della corrente per la misura di potenza reattiva), integrandole ogni secondo e confrontando il risultato con una soglia al fine di fornire un numero di impulsi proporzionale alla quantità di energia corrispondente. A questo livello, sono disponibili le seguenti grandezze per ogni fase: energia attiva e reattiva, I rms, U rms, corrente del neutro e tensione del neutro Le tre misure di tensione sono calcolate ogni 40ms e analizzate ai fine di monitorare la Qualità della Tensione ( per connessioni a 4 fili ) rilevando le variazioni lente e rapide e le interruzioni. Se la loro lunghezza e maggiore di 80 ms, allora vengono registrati l istante di inizio e la durata di ogni evento rilevato Ad un livello successivo la metrologia calcola per ogni fase l energia apparente con la doppia possibilità di calcolo aritmetica o vettoriale: S = U rms x I rms. (da buoni risultati sopra I b /10) S = P² + Q² (questo metodo è più preciso a bassa corrente) Successivamente sono calcoiati i dati aggregati (trifase). L ultimo livello è il calcolo di tutti gli angoli, la sequenza delle fasi e i fattori di potenza. Il calcolo degli angoli è eseguito con estrema precisione, utilizzando P e Q, con il calcolo della ctg del rapporto (Q/P). 10

11 4 Grandezze misurate Il contatore SL7000 SMART C&I TM, indipendentemente dalla versione del firmware, fornisce un set completo di grandezze misurate. Grandezze elettriche misurate dal contatore SL7000 E.Attiva E. Reattiva E. Apparente FdP Dir Attiva kwh L1+ kvarh L1+ kvah L1+ PF L1 kwh dir L1 kwh L1- kvarh L1- kvah L1- PF L2 kwh dir L2 PF L3 kwh dir L3 kwh L2+ kvarh L2+ kvah L2+ PF L2 kwh agg dir kwh L2- kvarh L2- kvah L2- PF agg Q Reattiva kwh L3+ kvarh L3+ kvah L3+ Q kvarh L1 kwh L3- kvarh L3- kvah L3- Tensioni RMS Q kvarh L2 Vrms L1 Q kvarh L3 kwh agg+ kvarh agg+ kvah agg+ Vrms L2 kwh agg- kvarh agg- kvah agg- Vrms L3 Q kvarh agg kvarh L1 Q1 Input Correnti RMS Sequenza fasi kvarh L1 Q2 s Irms L1 kvarh L1 Q3 ext 1+ Irms L2 Qualita' V kvarh L1 Q4 ext 1- Irms L3 cuts L1 cuts L2 kvarh L2 Q1 ext 2+ Zero sequenza cuts L3 kvar L2 Q2 ext 2- zero seq. V kvarh L2 Q3 sags L1 zero seq. I kvarh L2 Q4 ext 3+ sags L2 ext 3- Frequenza sags L3 kvarh L3 Q1 valore di rete kvarh L3 Q2 ext 4+ swells L1 kvarh L3 Q4 ext 4- Angoli di fase swells L2 V1 / I1 swells L3 Sommatori V2 / I2 kvarh agg Q1 esomma 1 V3 / I3 kvarh agg Q2 Somma 2 V1 / V2 kvarh agg Q3 Somma 3 V2 / V3 kvarh agg Q4 Somma 4 V1 / V3 Tra le grandezze energetiche si possono ricavare fino a 10 valori di potenza media Tra massima le grandezze energetiche e misurate (RMS) si possono ricavare fino a 8 curve di carico I valori vengono calcolati e aggiornati ogni secondo Per i sistemi a 3 fili, i dati di fase sono calcolati presupponendo una rete equilibrata. Nella versione piu completa sono disponibili fino a 4 input energetici esterni (da contatori di elettricità esterna, acqua o gas). Questi input possono essere utilizzati per un conteggio separato (anche multitariffa o misura di potenza), o per la sommatoria. 11

12 La sommatoria può essere eseguita tra input di impulsi esterni o tra input di impulsi esterni e un canale interno. Convenzione utilizzata per la rappresentazione delle grandezze misurate. - Export Energia Attiva Import Energia Attiva + Importa Energia Reattiva + Q2 Q Q1 P S P Esporta Energia Reattiva - Q3 Q4 I 5 Misura di Energia 5.1 Registrazione dell energia totale Il contatore SL7000 SMART C&I TM fornisce la registrazione dell'energia totale per tutte le 52 quantità energetiche. I registri dell'energia totale consentono di conservare il consumo totale in un unico registro, indipendentemente dalle tariffe. Tali registri non vengono azzerati al termine di un periodo di fatturazione e possono essere utilizzati per una applicazione monotariffa con qualunque versione del firmware. 5.2 Configurazione schemi tariffari Tra la lista di 52 energie misurate si possono scegliere fino a 10 canali indipendenti di registrazione in funzione della versione del firmware. Ad essi possono essere applicati schemi tariffari con un massimo di 8 fasce per canale e un totale di 32 fasce; per ogni canale e in ogni istante e attiva una sola fascia/canale La configurazione del contatore è completamente flessibile. È possibile realizzare differenti configurazioni di tariffe/fasce in differenti canali di registrazione, ad es. diverse fasce per l'energia attiva e una singola fascia per l'energia reattiva. Tra i 10 tipi di energia che possono essere gestiti dal contatore, tre di essi possono essere configurati come registri di energia in eccesso; in tal caso viene registrata solo l energia che supera un determinato valore definito come valore di soglia. 12

13 Registri specifici consentono di conservare anche il tempo totale di attivazione di ogni singola fascia; tali registri non sono azzerabili. Il contatore SL7000 SMART C&I TM offre due modi possibili per cumulare l'energia nei registri di ogni fascia : i registri di fascia sono resettati alla fine di un periodo di fatturazione oppure non vengono mai resettati e l'energia continuerà a cumularsi nel corso dei successivi periodi di fatturazione (cumulativo/azzerabile). Al termine di un periodo di fatturazione, i registri energetici vengono letti e conservati nei registri storici. Sono disponibili fino a 18 registri storici in una memoria circolare. La risoluzione massima delle quantità energetiche è di 100 mwh/mvarh (valori al secondario). I valori contenuti nei registri, prima di essere riportati al primario, possono essere divisi da un rapporto programmabile: 10 (per ottenere risoluzione 1 Wh), 10 4 (per ottenere risoluzione 1 kwh) o 10 7 per ottenere risoluzione 1 MWh), al fine di ottimizzare il range di memoria in base al rapporto dei trasformatori di misura. Il contatore è in grado di gestire fino a 9 cifre significative e 3 decimali; il valore di registrazione massimo è appena inferiore a 1000 TWh (ratio 10 7, unità MWh). Quando un registro raggiunge il valore massimo, viene automaticamente azzerato e riparte da zero, proprio come un contatore elettromeccanico. 6 Misure di potenza 6.1 Misure di potenza e tariffe associate In base al livello di firmware residente, possono essere selezionati, dalla lista delle 52 quantità energetiche che il contatore è in grado di misurare, fino a 10 canali di potenza indipendenti, oltre al fattore di potenza aggregato. Le tariffe vengono applicate a questi canali con un massimo di 8 registri di fascia per canale e un numero complessivo totale di 24 registri di fascia. In qualsiasi momento possono essere attive diverse fasce per uno stesso canale di potenza, ed e possibile ottenere diverse configurazioni fasce in ogni canale. I registri di potenza memorizzano il valore medio rilevato in un tempo definito chiamato periodo di integrazione. I principali processi legati al calcolo della potenza sono i seguenti: calcolo della potenza istantanea e del fattore di potenza ogni secondo, calcolo della potenza media nel corso di un periodo di integrazione, calcolo del fattore di potenza medio nel corso di un periodo di integrazione, calcolo della potenza massima e memorizzazione dei 5 picchi più alti del periodo di fatturazione per ogni fascia, calcolo del fattore di potenza minimo e medio del periodo di integrazione, confronto delle soglie per verificare l'esistenza di eccessi di potenza, registrazione data/ora, memorizzazione, a fine periodo di fatturazione, della potenza media in un registro cumulativo. Tutti i registri di potenza vengono processati a fine periodo di integrazione e poi azzerati per l elaborazione dei dati del periodo successivo. 13

14 6.2 Caratteristiche di funzionamento della misura della potenza massima Il periodo di integrazione del contatore SL7000 SMART C&I TM è programmabile da 1 a 60 minuti in due modi: con intervalli di integrazione a blocchi oppure a intervalli di integrazioni scorrevoli; per quest ultimo possono essere programmati un massimo di dieci subintervalli. La durata del periodo di integrazione e uno solo ed e valido per tutti i canali di misura della potenza. Per ogni canale è disponibile il valore istantaneo crescente che rappresenta la potenza misurata fino all istante in corso; questo registro viene aggiornato ogni secondo. Ai fini di un controllo del carico possono essere programmate specifiche azioni in base al valore misurato della potenza onde tenere informato il cliente sull andamento dei suoi prelievi, in modo particolare per un possibile superamento della potenza contrattuale. Le metodologie utilizzate disponibili sono: confronto ogni secondo del valore raggiunto dalla potenza con un valore di soglia, confronto ogni secondo del valore misurato all istante ed estrapolato a fine periodo col valore di soglia; questo confronto e inibito durante il primo 30% del periodo, controllo finale del periodo di integrazione con la soglia. Periodo di scorrimento: un numero selezionato di subintervalli formano il periodo di integrazione per il calcolo della potenza; al termine di ogni subintervallo si esegue un nuovo calcolo della potenza basato sull'ultimo intervallo di domanda intero. Il meccanismo e il seguente: completato il primo periodo di scorrimento che include 5 subintervalli, quando viene raggiunto il successivo subintervallo (il sesto), il nuovo calcolo non prende in considerazione il primo subintervallo e così di seguito. Per ogni periodo di fatturazione, il contatore memorizza i cinque picchi di potenza di valore più alto, con registrazione della data e dell'ora, il valore minimo del fattore di potenza, con registrazione della data e dell'ora e il valore medio del fattore di potenza. Le potenze massime sono disponibili come valori cumulativi e valori netti. Per lo stesso periodo si ha : valore minimo del fattore di potenza aggregato con registrazione dell'ora, valore medio del fattore di potenza aggregato dall'inizio del periodo di fatturazione. La fine del periodo di integrazione può essere attivata in vari modi: con l'orologio interno del contatore, con un cambio orario, dopo una mancanza della corrente, dopo la modifica della quota della fascia, con gli ingressi di controllo. In caso di mancanza di alimentazione ( interruzione del periodo di integrazione ) è possibile programmare il comportamento del contatore: riavvia: un nuovo periodo di integrazione riparte dopo l'accensione, riprendi: il periodo interrotto dalla mancanza della corrente continua dopo l'accensione per mantenere il periodo di integrazione completo, sincronizza: il periodo di integrazione viene sempre sincronizzato all'ora piena. Le misure ottenute da un periodo incompleto possono essere tenute o scartate Come per l energia, le quantità di energia utilizzate per il calcolo della potenza hanno una risoluzione di 100 mwh (o mvah o mvarh), in questo modo il valore minimo di potenza al secondario e 100 mw (o mva o mvar). Prima della memorizzazione (in valori primari), esse sono divise da un rapporto programmabile: 10 (per ottenere risoluzione 1 W), 10 4 (per ottenere risoluzione 1 kw ) o 10 7 per ottenere risoluzione 1 MW), al fine di ottimizzare il range di memoria, in base alla ratio CT/VT. 14

15 Il contatore è in grado di gestire fino a 5 cifre significative e il valore massimo puo arrivare a 99,999 GW. 7 Curve di carico Il contatore SL7000 SMART C&I TM consente di selezionare fino a 8 canali di profili di carico indipendenti assegnandoli dalla lista delle 52 quantità di energia, un canale per il fattore di potenza aggregato, 6 quantità per le tensione e le correnti (valori RMS). Il contatore registra, in corrispondenza del periodo di integrazione scelto, i dati numerici, gli elementi di stato e quelli temporali ( data/ora/minuto ) I dati sono memorizzati in 2 byte. Ogni quantità allocata in un profilo di carico viene integrata durante un periodo di tempo (l'intervallo di registrazione) in modo da ricavare il suo valore medio prima della memorizzazione. L intervallo di integrazione delle curve di carico puo essere diverso dal precedente, ma e comune a tutti i profili Gli elementi di stato sono registrati su 4 byte. Quando applicabile, lo specifico evento viene descritto con la relativa data riportata in un elemento addizionale (Impostazione dell'orologio, Ora Legale, Sincronizzazione esterna, Mancanza di alimentazione). Un elemento di data (3 byte) viene inserito ogni giorno alle 00h00. La capacità massima per un intervallo di registrazione di 15 minuti è 15 settimane (3 mesi e 1/2) quando sono utilizzati tutti gli 8 canali. Le curve di carico relative ai prelievi di energia elettrica possono essere configurate come valori di energia ( cum )o come potenze medie ( average ) sulla base della durata del periodo di integrazione 8 Alimentatore Il contatore SL7000 SMART C&I TM ha un alimentatore trifase autoranging ridondante in grado di operare da 3 x 54 V a 3 x 240/415 V in ognuna delle seguenti condizioni di alimentazione: mancanza di una o due fasi (sistemi a 4 fili), mancanza di una fase (sistemi a 3 fili), mancanza della fase neutra o della fase neutra e della fase uno (sistemi a 4 fili), inversione di una fase e del neutro (sistemi a 4 fili ). L'indicazione della condizione di alimentazione e della sequenza della fasi appaiono sul display. L'alimentatore ha sufficiente riserva energetica per una mancanza di tensione trifase della durata di 1 secondo. Per ogni interruzione dell alimentazione vengono registrati istante d inizio (data, ora, minuto, secondo ) e la durata. Il contatore soddisfa i requisiti di sovraccarico specificati in IEC60687 o IEC In caso di assenza continua di alimentazione, tutti i dati sono mantenuti in una memoria non volatile con un tempo di conservazione di almeno 10 anni senza l'aiuto di backup. I valori di autoconsumo per i contatori multi-energetici e multi-funzione seguono le specifiche dell' IEC Ed.1. In assenza di comunicazione e backlight del display l autoconsumo non eccede i valori forniti dall' IEC o dall' IEC L alimentazione di backup serve solo a mantenere in funzione l RTC (Orologio in tempo reale) e per la funzione antifrode di apertura della custodia. Il contatore puo essere fornito di un supercap e/o di una batteria al litio; le opzioni disponibili sono le seguenti: solo batteria al litio: capacità minima di 3 anni in attività continua a 25 C, durata minima di 10 anni, con meno del 10% di perdita della capacità dovuta all'autoscarica a 25 C. solo supercap: capacità minima di 6 giorni di mantenimento dopo 10 anni di servizio del contatore a 25 C. supercap+batteria al litio: in caso di interruzione di alimentazione e il supercap ad essere scaricato per primo. Il contatore è progettato in modo tale che la batteria al litio possa essere sostituita in modo sicuro, senza dover aprire alcun sigillo della parte metrologica e mentre il contatore è in 15

16 attività. L'operatore è al sicuro da qualsiasi potenziale rischio elettrico e non è in grado di entrare in contatto con qualsiasi conduttore connesso al contatore. Nel contatore è inserita un'adeguata protezione contro danni elettrostatici. 8.1 Alimentazione ausiliaria Su richesta il contatore e fornibile con alimentazione ausiliaria, che consentirà a tutte le funzioni del contatore di continuare ad operare anche quando le tensioni trifasi fornite dal TV non sono disponibili ( ad es. gruppi di produzione non in funzione ). Caratteristiche dell alimentazione ausiliaria sono: da 100 a 400 V ac +/-20%. E necessario installare un trasformatore esterno per provvede a fornire isolamento galvanico fra la parte di misura e la parte di alimentazione. 9 Orologio/calendario per applicazioni tariffarie Le possibilità dell'orologio del contatore SL7000 SMART C&I TM sono estremamente ampie e offrono grande flessibilità. La struttura della tariffa può essere descritta in termini di modelli di fasce tariffarie ( da 1 a 8 ) per ogni canale, indipendenti l'uno dall'altro, di profili giornalieri (con fasce pilotate a determinati orari), di stagioni ( nei mesi sono inclusi i profili giornalieri per ogni giorno della settimana) e in termini di giorni specifici o di esclusione (vacanze fissate o flessibili, festività religiose,ecc) per un totale di combinazioni di seguito indicate. Quantità Numero Stagioni 12 Giorni di esclusione 100 Profili giornalieri 24 Commutazioni di fascia giornaliere 16 N. max. di commutazioni possibili in tutti i profili del giorno 100 Le informazioni programmate contengono una struttura tariffaria presente e una futura; la data di passaggio dalla presente a quella futura e programmabile. Il controllo della tariffa è possibile utilizzando l'orologio interno, gli input di controllo esterno o una combinazione di entrambi. Gli ingressi di controllo possono essere utilizzati per attivare una fascia, un profilo o iniziare una stagione. Diversi input di controllo possono essere usati per il controllo esterno di una tale funzionalità. La modifica di una stagione può essere attivata dall inizio dell ora legale. Per descrivere il comportamento del contatore riguardo al sistema tariffario possono essere utilizzati fino a 50 differenti modelli di schemi tariffari, applicabili ad energie, potenze, attivazione output, ecc.. 10 Periodi di fatturazione Il contatore SL7000 SMART C&I TM può essere configurato in modo che fino a 5 fonti diverse possono (se autorizzate in base alla configurazione ) attivare la fine di un periodo di fatturazione (MDI reset). Onde evitare ripetuti comandi di reset, è possibile programmare un tempo di blocco della funzione di azzeramento che praticamente inibisce la possibilità di effettuare un ulteriore reset prima dell intervallo di tempo programmato. 16

17 Le diverse possibili opzioni sono: input di controllo comando da remoto bottone locale evento periodico ( ad es. ogni xxx giorni ) evento a calendario ( ad es. ogni fine mese ) Reset a calendario ( programmato ) Reset comandato da impulso esterno (asincrono ) Reset comandato da connessione remota (asincrono ) Terminazione del periodo di fatturazione Reset con pulsante locale (asincrono ) Reset periodico (periodico) 11 Orologio calendario in tempo reale (RTC) Il contatore calcola internamente le date e l'ora, con la base tempi riferita a un quarzo interno o alla frequenza di rete; la risoluzione è di un secondo. Il contatore riconosce e gestisce gli anni bisestili e l'ora legale. La data e l'ora sono utilizzati per controllare le commutazioni tariffarie, i periodi di integrazione e le registrazioni dell'ora degli eventi e dei risultati. Le caratteristiche dell'rtc sono conformi alla norma IEC

18 12 Visualizzazione e comandi Display 2 x 10 caratteri Interfaccia optoelettrica ZVEI IEC1107 Bottone scrolling Reset Led di funzionamento varh Batteria Led di funzionamento Wh Dati di targa 12.1 Display LCD Il display LCD del contatore SL7000 SMART C&I TM è previsto per fornire accesso diretto a 100 parametri, tra cui sono inclusi: registri di energia e di potenza, informazioni di fatturazione, parametri di rete fondamentali, registri storici, segnale di allarme generale e informazioni dello stato di funzionamento (status word). L elenco dei parametri visualizzabili e i tempi di scrolling automatico T on e T off sono programmabili; l opzione con display illuminato e disponibile in tutte le versioni. 18

19 Valore della grandezza visualizzata Unita di misura Tariffa in funzione Modalita di visualizzazione: - Normale - Alt l unga - Alt breve A L T Batteria in avaria Simbolo allarme Simbolo telefono: Comunicazione in atto Codice di identificazione OBIS Indicatore dei quadranti di energia attivi : lampeggia in caso di sequenza inversa Indicazione delle fasi Qualita della tensione 12.2 Pulsante di scrolling Questo pulsante serva a far scorrere i parametri disponibili, come specificati negli elenchi definiti dal software di configurazione. Il contatore è in grado di gestire 1, 2 o 3 elenchi (normale, alternato breve, alternato lungo) Pulsante di reset Questo pulsante sigillabile si trova sotto il pulsante di scorrimento. Viene utilizzato per azzerare gli indicatori di potenza massima e chiudere il periodo di fatturazione Pulsante di laboratorio Pulsante, situato all'interno della parte metrologica, che può essere utilizzato per proteggere il contatore da tentativi di programmazione non autorizzati. La combinazione di entrambi i pulsanti di scorrimento e di reset può attivare le diverse modalità del display: La modalità normale è attiva di default. Tutti i parametri disponibili sono ad auto-scorrimento con una cadenza pre-programmata; in questa modalità è disponibile un test di tutti i segmenti dell'lcd premendo il pulsante del display ; se questo è tenuto premuto o viene premuto una seconda volta, si attiva la modalità alternativa lunga. Se il pulsante reset viene premuto durante il test dell' LCD, viene attivata la modalità alternativa breve. La modalità alternativa lunga visualizza manualmente gli allarmi e i parametri in base ad un elenco programmato specifico (elenco esteso, accessibile all'utente finale); dopo un timeout, o al termine della sequenza, il contatore ritorna alla modalità normale; da questa modalità è possibile entrare nella modalità di impostazione. La modalità di impostazione: in questa modalità è possibile modificare alcuni dei parametri, come le impostazioni della data o dell'ora, la data di esaurimento della batteria, il rapporto dei trasformatori, il peso dell'impulso, le impostazioni di comunicazione. Dopo un time-out, o dopo la convalida, il contatore ritorna alla modalità alternata. La modalità alternata breve: visualizzazione manuale degli allarmi e dei parametri, in base a un elenco programmato specifico (elenco esteso, accessibile solo alla società); dopo un timeout, o al termine della sequenza, il contatore ritorna alla modalità normale. Da questa modalità è anche possibile inserire la modalità di impostazione premendo il pulsante reset. Per ogni elenco del display è possibile configurare i parametriche che verranno visualizzati. Anche l'ordine di sequenza è programmabile, ma è unico per i 3 elenchi. 19

20 La dimensione attuale dell'area di visualizzazione: 26 x 90 mm; altezza dei segmenti: 12 mm Indicatori LED Il contatore ha due LED per controllarne la precisione sia in laboratorio che in campo con un appropriato contatore standard portatile. I due LED lampeggiano con una frequenza corrispondente al quanto di energia indicato sulla targa. Ogni lampeggio indica un quanto avente i seguenti valori: versione DC 1 Wh, versione CTVT 0.1 Wh con T on = 10ms. I LED possono indicare sia energia attiva che reattiva 13 Opzioni Input/Output 4 Control Outputs 2 Control Inputs 6 Pulse Outputs 4 Pulse Inputs Su richiesta il contatore SL7000 SMART C&I TM può essere fornito di scheda elettronica contenuta all interno dell involucro in grado di gestire impulsi di controllo e di conteggio in entrambe le direzioni di misura dell energia. Esistono due configurazioni/combinazioni di impulsi : versione I/O flessibile versione I/O intermedia Una scheda aggiuntiva COM può essere messa sulla piastra di I/O attraverso due connettori, in modo da fornire una o due porte COM, conformi agli standard RS232 o RS485. versione I/O standard 2 output di controllo (opt. output) (rele statici aperti o chiusi 480 V, 100 ma), 1 input di controllo( accetta da 100 V a 240 V AC, non operativo a 30 V), Imax = 3 ma, T min = 30 ms), 2 output ad impulsi (che accettano fino a 27 V DC, durata da 30 a 120ms, Zi < 300 ohm), 2 input di impulso (che forniscono 21 V DC, Zi ~ 1 kohm) o 2 porte di comunicazione per comunicazione bidirezionale (COSEM). versione I/O espansa 4 output di controllo (opt. output) (rele statici aperti o chiusi 480 V, 100 ma), 2 input di controllo( accetta da 100 V a 240 V AC, non operativo a 30 V), Imax = 3 ma, T min = 30 ms), 6 output ad impulsi (che accettano fino a 27 V DC, durata da 30 a 120ms, Zi < 300 ohm), 4 input di impulso (che forniscono 21 V DC, Zi ~ 1 kohm) fino a 2 porte di comunicazione per comunicazione bidirezionale (COSEM). 20

21 Esempi di impiego Gli Input di controllo possono essere utilizzati per avviare azioni all'interno del contatore per: terminare l'attuale periodo di integrazione, terminare l'attuale periodo di fatturazione (MDI reset), modificare l'attuale fascia della tariffa, modificare l'attuale profilo del giorno, modificare l'attuale stagione, indicare un allarme esterno, sincronizzare l'orologio, gli Output di controllo possono essere utilizzati per: trasmettere il termine di un periodo di integrazione, trasmettere il termine di un periodo di fatturazione, trasmettere l'indicazione dell'indice attuale, indicare un allarme generale, trasmettere gli impulsi della sincronizzazione dell'orologio, indicare domanda in eccesso, indicare cadute di tensione, trasmissione di impulsi energetici. 14 Comunicazione 14.1 Porta di comunicazione optoelettrica Il contatore presenta una porta ottica conforme allo standard IEC atta alla comunicazione locale con il contatore. Essa può essere obliterata attraverso uno sportello scorrevole sigillabile. La porta ottica utilizza il protocollo descritto dall'iec per la lettura dei dati memorizzati nel contatore. Essa utilizza anche la nuova versione dell'iec (IEC ) per consentire di passare ad un altro protocollo chiamato COSEM. Questo rende possibile la programmazione o la lettura del contatore. La velocita di comunicazione può essere selezionata tra 300 e 9600 baud. Il canale seriale interno connesso alla porta ottica e anche utilizzato dalla porta utility : la porta elettrica è attiva per default. Qualora venga lanciata una richiesta attraverso la porta ottica, il canale si setta automaticamente sulla porta ottica IR Porta utility Questa porta è conforme allo standard V24/ EIA RS232D o a quello RS485. La porta è innanzitutto programmata per operare con un modem esterno, ma consente anche operazioni in connessione diretta. Il baudrate può essere selezionato da 1200 a baud, utilizzando il protocollo COSEM Porta dell'utente finale Questa porta è conforme allo standard V24/EIA RS232D. Utilizzando questa porta è consentita la comunicazione con COSEM, essendo il baud rate massimo su questa porta pari a baud. La connessione può essere utilizzata per consentire la comunicazione diretta con un computer oppure utilizzata attraverso un modem Gestione del modem Il modem sarà connesso a una rete telefonica pubblica (PSTN) o GSM di cui è solitamente fornito il cliente. Il contatore SL7000 SMART C&I TM supporta i seguenti standard CCITT di modem: 21

22 V.22 (Velocità effettiva di trasferimento: 1200bps) V.22bis (Velocità effettiva di trasferimento: 2400bps) V.32 (Velocità effettiva di trasferimento: 9600bps) V.32 bis (Velocità effettiva di trasferimento: 14400bps). La modalità di autorisposta costituirà la modalità normale di operazione. Il contatore è in grado di eseguire una comunicazione bidirezionale con il modem per inizializzarlo. 15 Accesso ai dati Nel contatore esistono diversi livelli di accessi ai dati e alla programmazione. La riservatezza e privacy dei dati sono gestite da assiemi logici nel contatore (che possono essere indirizzati individualmente), e diversi identificativi dei clienti (protetti da una password). Il contatore SL7000 SMART C&I TM ha tre assiemi logici di accesso : l assieme strumento elettricità, l assieme strumento gestione e l assieme strumento utente finale Sono prestabiliti diversi tipi di clienti, con autorizzazione diversa per accedere ai dati: Società Elettrica - Laboratorio, Società Elettrica - Campo, Società Elettrica Letturista, Utente finale, ecc. Maschera di accesso al SW di configurazione Maschera di accesso al contatore 22

23 16 Monitoraggio della rete e dispositivi antifrode Il contatore SL7000 SMART C&I TM fornisce i valori istantanei e i valori massimi/minimi, per ogni periodo di fatturazione, per frequenza, tensione e corrente di ogni fase. Sono disponibili il valore massimo e il valore istantaneo di ogni singola corrente e tensione registrati all interno di un periodo di fatturazione. Possono inoltre essere individuate e registrate in un file storico le seguenti situazioni non normali: Corrente o tensione omopolare al di sopra di una soglia programmabile Apertura della custodia principale (option): numero di aperture della custodia, ultime 10 aperture della custodia (con registrazione dell'ora, durata). Inversioni di corrente: numero di inversioni di corrente fase 1, numero di inversioni di corrente fase 2, numero di inversioni di corrente fase 3, ultime10 inversioni di corrente (con registrazione dell'ora, durata, fase). Sbilanciamenti di corrente: numero di sbilanciamenti di corrente fase 1-2, numero di sbilanciamenti di corrente fase 2-3, numero di sbilanciamenti di corrente fase 1-3, ultimi 10 sbilanciamenti di corrente (con registrazione dell'ora, durata, fase). Isolamento di fase (corrente di fase in assenza di tensione ) Numero di isolamenti fase 1 Numero di isolamenti fase 2 Numero di isolamenti fase 3 Ultimi dieci eventi di isolamento ( con registrazione dell ora, durata,fase) Attività di supervisione (Watchdog ): numero di eventi, ultimo evento con registrazioni orarie. Logbook delle calibrazioni: numero di calibrazioni, ultima calibrazione, data e ora. Logbook delle configurazioni: numero di configurazioni, ultima configurazione (fine della configurazione) con data/ora Mancanze totali di corrente: numero di interruzioni brevi, numero di interruzioni lunghe, durata globale delle interruzioni lunghe, durata della più lunga interruzione con registrazione dell'ora di inizio, durata della più breve interruzione con registrazione dell'ora di inizio, ultime 10 interruzioni lunghe (con registrazione dell'ora di inizio e durata). 23

24 17 Qualita della tensione Per ogni fase il contatore SL7000 SMART C&I TM è in grado di calcolare e memorizzare le diminuzioni, gli aumenti e le interruzioni della tensione con i seguenti elementi caratteristici di ogni evento: Riduzione della tensione per fase: numero, durata complessiva, minima e massima durata con registrazione di data e ora, registrazione degli ultimi 10 eventi sag con indicazione di data/ora, durata, valore e fase Aumenti della tensione : numero, durata complessiva, minima e massima durata con registrazione di data e ora, registrazione degli ultimi 10 eventi swell con indicazione di data/ora, durata, valore e fase Interruzioni di tensione per fase: numero, durata complessiva, minima e massima durata con registrazione di data e ora, registrazione degli ultimi 10 eventi cuts con indicazione di data/ora, durata, valore e fase 18 Visualizzazione dei codici diagnostici I codici diagnostici di malfunzionamenti sono riportati all inizio della modalita di visualizzazione, su due linee: la prima riga per gli errori non fatali (9 caratteri) e la seconda per quelli fatali (2 caratteri). Viene indicato il verificarsi dei seguenti errori non fatali: Watchdog, allarme della batteria, apertura del neutro, temperatura eccessiva, errore di comunicazione, incoerenza della configurazione, perdita dell'orologio, incoerenza dell'orologio, interruzione della tensione (per fase), riduzione della tensione (per fase), aumento della tensione (per fase), inversione di corrente (per fase), nessun consumo, nessun impulso ricevuto su input di impulso, corrente o tensione omopolare, allarme esterno, isolamento della tensione (per fase), sbilancio di corrente (per fase). Viene indicato il verificarsi dei seguenti errori fatali: Errore di RAM, errore della memoria di programma, errore di checksum in un'area di memoria, diverse incoerenze dell'orologio esterno. Se si verifica un errore fatale il contatore si inserirà in una modalità non-operativa, in cui saranno elaborati solo i valori istantanei e non sarà eseguito nessun conteggio energetico o nessun calcolo della potenza e sei load profile. Questa modalità è indicata dal lampeggiamento sul dispaly dei codici. Il contatore dovrebbe quindi essere rimosso dal campo ed esaminato. Conterrà comunque tutti i dati di misure raccolti fino al verificarsi dell'errore fatale. 24

25 19 Lista allarmi Mediante il SW di configurazione e possibile predisporre la visualizzazione o l attivazione di un comando verso l esterno in concomitanza dei seguenti eventi definiti come situazioni di allarme. Lista allarmi Errore RAM interna Errore RAM esterna Errore memoria di programma interna Errore memoria di programma esterna Errore fatale memoria non volatile Grave errore di sincronismo orologio Attivita' watchdog Errore di sincronismo orologio Errore di configurazione Errore memoria non volatile Apertura cappa Sbilancio di corrente fasi L1 / L2 Sbilancio di corrente fasi L1 / L3 Isolamento fase L1 Isolamento fase L2 Isolamento fase L3 Errore di comunicazione Programmazione incoerente Perdita del neutro Nessun consumo interno Nessun consumo esterno Zero sequenza in tensione Zero sequenza in corrente Perdita orologio Allarme esterno Corrente inversa fase L1 Corrente inversafase L2 Corrente inversa fase L3 Allarme di temperatura Interruzione di tensione fase L1 Interruzione di tensione fase L2 Interruzione di tensione fase L3 Riduzione tensione fase L1 Riduzione tensione fase L2 Riduzione tensione fase L3 Oscillazione tensione fase L1 Oscillazione tensione fase L2 Oscillazione tensione fase L3 Batteria Supero di potenza 20 Codici di visualizzazione Mediante il SW di configurazione del contatore e possibile visualizzare sulla seconda riga del display i codici OBIS indicanti la grandezza misurata in conformita alla normativa IEC relativa al protocollo COSEM oppure codici personalizzati. 25