Устройства контроля параметров трансформаторов QUALITROL серии 500

Назначение

Устройства контроля параметров трансформаторов интеллектуальные QUALITROL серии 500 (далее - устройства) предназначены для измерения напряжения и силы постоянного и переменного тока, электрического сопротивления постоянному току, температуры, а также для выполнения функций сигнализации, управления исполнительными механизмами при оценке состояния и рабочих характеристик маслонаполненных силовых трансформаторов.

Описание

Устройства устанавливаются в шкафу управления силового трансформатора или в собственном кожухе на его баке, или рядом и служат для защиты трансформатора от аварийных ситуаций и мониторинга следующих характеристик:

- ток обмотки;

- ток группы охлаждения;

- температура обмоток, РПН (устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой), масла, окружающей среды;

- давление в баке;

- расчета выработанного ресурса;

- оценки перегрузочной способности;

- содержания растворенных в масле газов и т.д.

Указанные характеристики определяются на основании результатов измерений различных физических величин внешними датчиками (первичными измерительными преобразователями), которые устанавливаются в различных точках силового трансформатора. Внешние датчики представляют собой трансформаторы тока, термопреобразователи сопротивления, потенциометры, мосты сопротивлений, датчики давления и т.д.

Выходные аналоговые сигналы с внешних датчиков преобразуются устройствами в цифровой код с помощью АЦП, результаты обрабатываются по математическим алгоритмам и отображаются на дисплее. По умолчанию, переключение между датчиками (каналами измерений) с отображением номера канала и измеренного параметра происходит автоматически. Результаты измерений могут быть сохранены как во встроенной памяти, так и переданы на внешний ПК с помощью интерфейсов RS-232, RS-485, USB. Кроме этого, системы осуществляют цифро-аналоговое преобразование цифрового кода в стандартные унифицированные выходные сигналы постоянного тока (по умолчанию 0 - 1 мА; 4 - 20 мА) для использования совместно с системами SCADA. Для подачи аварийных сигналов и управления исполнительными механизмами имеются релейные выходы.

Основные режимы работы устройств: измерение, регистрация данных и событий, управление.

Каждое устройство настраивается в заводских условиях в соответствии с требованиями заказчика. В процессе эксплуатации настройка и конфигурирование систем может проводиться через интерфейсы RS-232 и USB и Ethernet с помощью специализированного ПО.

Основные узлы устройств: модули для обработки входных сигналов, модули контроля текущего состояния, АЦП, микропроцессор, устройство управления, схема интерфейсов, ЖК-дисплей, блок питания.

Конструктивно устройства выполнены в корпусе для установки в шкаф или щит или в собственный защищенный кожух навесного типа, с открывающейся лицевой панелью. На лицевой панели корпуса расположены: ЖК-дисплей, клавиатура, светодиодные индикаторы состояния, разъемы интерфейсов RS-232 USB и другие. Внутри корпуса, на встроенной панели

расположены клеммы для подключения внешних датчиков и цепей, сети питания, интерфейса RS-485 и другие.

Устройства выпускаются в следующих модификациях: 505 ITM, 506 VTM, 507 ITM, 509 ITM, отличающихся функциональностью, комплектацией, габаритными размерами и массой. Все модификации устройств могут иметь исполнение DW - со встроенным оптическим модулем прямого измерения температуры обмотки трансформатора посредством оптоволоконных зондов. Модификация 509 ITM имеет также следующие исполнения: 509 ITM-100 (базовое), 509 ITM-200 (с расширенными функциями мониторинга системы охлаждения трансформатора), 509 ITM-300 (с расширенными функциями мониторинга РПН трансформатора).

Основные функциональные возможности модификаций приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Функциональные возможности устройств

Для защиты от несанкционированного доступа к внутренним частям корпус приборов пломбируется. Для защиты от несанкционированного доступа к измерительной информации и управлению приборами предусмотрена система паролей.

Фотография общего вида устройства приведена на рисунке 1

Рис.1 Устройство модификации 509 ITM

Программное обеспечение

Устройства имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (ПО). Их характеристики приведены в таблице 2.

Встроенное ПО (микропрограмма) - внутренняя программа микропроцессора для обеспечения нормального функционирования прибора, управления интерфейсом. Оно реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Метрологические характеристики устройств нормированы с учетом влияния ПО. Микропрограмма заносится в программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) измерителей предприятием-изготовителем и не доступна для пользователя.

Внешнее ПО (Qualitrol ITM Manager) функционирует в операционной системе Microsoft Windows NT, 98, 2000, XP, Vista и позволяет настраивать и конфигурировать устройства, осуществлять удаленный доступ, выполнять загрузку данных на ПК, просмотр, анализ и печать полученных результатов. ПО не является метрологически значимым.

Таблица 2 - Характеристики программного обеспечения (ПО)

Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» в соответствии с МИ 3286-2010, а уровень защиты внешнего ПО - уровню «С».

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические характеристики

Примечания: 1) - за нормирующее значение принимается верхний предел диапазона измерений.

2) - при использовании с внешним трансформатором тока.

Таблица 4 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

В комплект поставки устройств входят:

- устройство - 1 шт. (модификация и исполнение - в соответствии с заказом);

- руководство по эксплуатации - 1 экз.;

- методика поверки - 1 экз.;

- CD-диск с технической документацией и программным обеспечением - 1 шт.;

По дополнительному заказу: монтажные приспособления, внешние датчики и измерительные приборы (термопреобразователи сопротивления, трансформатор тока, датчик давления и др.).

Поверка

осуществляется по документу МП 58735-14 «Устройства контроля параметров трансформаторов QUALITROL серии 500. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в январе 2014 г.

Основные средства поверки:

- калибратор универсальный Fluke 9100 (Госреестр № 25985-09);

- трансформатор тока измерительный лабораторный ТТИ-5000.5 (Госреестр № 27007-04);

- амперметр Д5080 (Госреестр № 10197-85);

- термометр электронный лабораторный «ЛТ-300», пределы допускаемой абсолютной погрешности: ± 0,05 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 199,99 °С, ± 0,2 °С в диапазоне температур от плюс 200 до плюс 300 °С;

- калибраторы температуры серии ATC-R/RTC-R моделей ATC/RTC-157B, ATC-320B, ATC-650B, общий диапазон воспроизводимых температур от минус 45 до плюс 650 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения заданной температуры ± (0,04. ..0,35) °С, нестабильность поддержания заданной температуры: ± (0,005.0,02) °С.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в Руководствах по эксплуатации.

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94    Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие

технические условия.

ГОСТ 14014-91     Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока,

сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ 6651-2009   ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля.

Общие технические требования и методы испытаний.

Техническая документация фирм «Qualitrol Company LLC», США и «Neoptix Canada LP», Канада.

ГОСТ 8.027-2001 ГСИ.  Государственная  поверочная  схема  для  средств  измерений

постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.

ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ.  Государственная  поверочная  схема  для  средств  измерений

переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1 •Ю-2 до 2409 Гц/ ГОСТ 8.022-91     ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная

схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10-16 до 30 А.

МИ 1940-88 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 1 • 10-8 до 25 А в диапазоне частот 20 - 1-106 Гц.

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

Рекомендации к применению

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;

- выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.