Системы температурного мониторинга трансформаторов люминесцентные LumaSMART

Назначение

Системы температурного мониторинга трансформаторов люминесцентные модели LumaSMART (далее по тексту - системы LumaSMART) предназначены для измерений температуры наиболее нагретых точек обмотки различных трансформаторов (в т.ч. малой мощности, распределительных, высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжения), а также верхних слоев трансформаторного масла в реальном времени с целью контроля за состоянием изолирующего материала обмоток, и предотвращения аварий, которые могут возникнуть в результате медленных процессов разрушения изоляции трансформаторов.

Описание

Принцип действия системы LumaSMART, состоящей из устройства измерения и обработки сигналов и подключаемых к нему датчиков температуры исполнений «Dip Tip» и «Quality», основан на свойстве фотолюминесцентного материала ЧЭ датчика температуры при освещении светодиодом излучать свет другой длины волны, который при помощи оптоэлектронного преобразователя преобразуется в электрический сигнал, а далее - в значения измеряемой температуры в соответствии с измеренным временем люминесценции. ЧЭ соединен с оптоволоконным кабелем в тефлоновой изоляции с кевларовой оболочкой и дополнительно защищен спиральной тефлоновой оплеткой.

Устройство измерения и обработки сигналов конструктивно выполнено в прямоугольном корпусе из нержавеющей стали, внутри которого размещены измерительные блоки типа «m600» (от одного до четырех в зависимости от количества каналов) и могут быть размещены платы релейных и аналоговых выходов, а также коммуникационных портов RS232, RS485, USB и Ethernet. На лицевой панели корпуса расположены жидкокристаллический дисплей с сенсорным управлением, разъемы для подключения датчиков, выходы коммуникационных портов и релейные выходы. Устройство измерения и обработки сигналов имеет встроенную систему самодиагностики и обеспечивает отображение результатов измерений температуры и мощности сигнала в реальном времени на ж/к дисплее и передачу их на персональный компьютер.

Датчик температуры подключается к устройству измерения и обработки сигналов при помощи оптоволоконного кабеля связи через специальный оптический переходник с уплотнительными кольцами, находящимися внутри фланца для монтажа на корпусе трансформатора.

Фотография общего вида системы LumaSMART представлена на рисунке 1:

Рис. 1 - Система LumaSMART (16 каналов) в сборе с одним датчиком

Программное обеспечение

Метрологически значимое программное обеспечение (ПО) системы LumaSMART состоит из двух частей: встроенное ПО и автономное ПО.

Встроенное ПО находится в ПЗУ, размещенном в неразборном корпусе измерительного блока «m600» устройства измерения и обработки сигналов системы, и не доступно для внешней модификации.

Автономное ПО реализовано в виде файлов операционной системы Windows, обеспечивающих только функции копирования и передачи данных без изменения их параметров, и устанавливается на флэш-памяти процессора, находящегося внутри вторичного блока системы. В автономной части ПО системы предусмотрена возможность использования паролей для защиты от несанкционированного изменения параметров (режимов) работы (раздел «Setup») и доступа к проведению диагностики («Diagnostic Menu») самой системы. Установка паролей осуществляется пользователем.

Для функционирования системы необходимо наличие встроенной и автономной части ПО.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню (в соответствии с МИ3286-2010):

- «A» - для встроенной части ПО. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО средства измерений (СИ) и измеренных данных.

- «С» - для автономной части ПО. Метрологически значимые автономные части ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур, °С: .............................от минус 30 до плюс 230

Разрешающая способность ж/к дисплея системы, °С:

Пределы допускаемой абсолютной погрешности системы, °С:

Время отклика датчиков системы, с:

Количество каналов, шт.: ................................................................от 4 до 16

Напряжение питания, В: .................................от 90 до 264 (переменный ток) или

..........от 127 до 370 (постоянный ток) (от 47 до 63 Гц)

Максимально потребляемая мощность, В •А:

Электрическое сопротивление изоляции в течение 1 минуты должно выдерживать напряжение, В, не менее:

Диапазон изменения выходного аналогового сигнала, мА:  от 4 до 20 или от 0 до 1

Габаритные размеры, мм:

- устройство измерения и обработки сигналов: ..............420*125*136 (16 каналов)

- датчики температуры:

- длина:

- оптоволоконный кабель с ЧЭ: от 1000 до 20000 (по специальному заказу);

- оптоволоконный кабель связи: до 1000 до 50000 (по специальному заказу)

- диаметр:...................................................1,4 (ЧЭ); от 2 до 4 (кабель))

Масса устройства измерения и обработки сигналов, кг, не более: ....................11,0

Рабочие условия эксплуатации (для устройства измерения и обработки сигналов):

- температура окружающей среды, °С: ...........................от минус 30 до плюс 70

- относительная влажность воздуха (без конденсации), %:...........................до 80

Средний срок службы систем - не менее срока службы трансформаторов.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус устройства измерения и обработки сигналов системы с помощью наклейки.

Комплектность

Система в составе:

- устройство измерения и обработки сигналов - 1 шт. (конфигурация в соответствии с заказом);

- оптоволоконный кабель связи - кол-во и исполнение в соответствии с заказом;

- датчик температуры - кол-во и исполнение в соответствии с заказом.

Руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз.

Методика первичной поверки - 1 экз.

По дополнительному заказу: удлинительные разъемы для оптоволоконных кабелей, монтажная пластина (диск) для установки датчиков на корпусе трансформаторов (типа FWP-N38 и др.).

Поверка

осуществляется по документу МП 58754-14 «Системы температурного мониторинга трансформаторов люминесцентные модели LumaSMART. Методика первичной поверки», разработанному и утверждённому ФГУП «ВНИИМС», 12.08.2013г. Системы подлежат первичной поверке перед вводом в эксплуатацию. Периодической поверке системы не подлежат.

Основные средства поверки:

- 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, RTC-700B, общий диапазон воспроизводимых температур от минус 45 до плюс 700 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения заданной температуры ±(0,04.. .0,35) °С, нестабильность поддержания заданной температуры: ±(0,005.0,02) °С.

Сведения о методах измерений

приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации и монтажу на системы.

Нормативные документы

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

Техническая документация фирмы «LumaSense Technologies, Inc.», США.

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.