Назначение
Регистратор электрических процессов цифровой «ПАРМА РП4.11» предназначен для измерения напряжения и силы постоянного тока, действующих значений напряжения и силы переменного тока, частоты, активной, реактивной и полной мощности; а также для регистрации, хранения и анализа информации о стационарных и переходных процессах, регистрации аварийных событий (РАС) и систем мониторинга переходных процессов (СМПР), предшествующих и сопутствующих аварийным отклонениям параметров в электрических сетях и машинах; регистрации, хранения и анализа информации о стационарных электрических процессах в электрических сетях и машинах, контроля состояния устройств типа «включено - выключено», регистрации коротких замыканий и определения места повреждения на ЛЭП 35 кВ и выше на промышленной частоте.
Описание
Принцип действия регистратора основан на преобразовании входных аналоговых сигналов напряжения и тока и состояния дискретных сигналов в цифровой вид, с временной синхронизацией измеренных значений; регистрации, хранении и отображении измеренной информации.
Регистратор состоит из блока регистрации, антенны, от одного до одиннадцати блоков преобразователей аналоговых и дискретных сигналов ПУ-16/32М4 (далее по тексту - блок ПУ16/32М4) и/или блока преобразования дискретных сигналов БПД-128М4 (далее по тексту -блок БПД-128М4) и/или блока выходных дискретных сигналов БС-4, один блок БС-4 есть всегда. Количество блоков ПУ16/32М4, БПД-128 определяется техническим заданием на поставку. Регистратор может быть размещен в шкафу конструктивов ШТТАЬ или FEAG общепромышленного или сейсмостойкого исполнения.
Максимальное число регистрируемых аналоговых величин (каналов) - 176.
Максимальное число регистрируемых дискретных сигналов типа «включено-выключено» 1408, при максимальном числе регистрируемых аналоговых величин - число регистрируемых дискретных сигналов типа «включено-выключено» 352.
Блок ПУ-16/32М4 предназначен для преобразования напряжений и токов от стандартных измерительных трансформаторов тока, напряжения, измерительных шунтов к нормированному цифровому коду, определения состояния дискретного сигнала.
Блок БПД-128М4 предназначен для определения состояния входных дискретных сигналов ( «замкнуто - разомкнуто»).
Блок БС-4 предназначен для формирования выходных дискретных сигналов «Пуск» и «Неисправность».
Блок регистрации содержит интерфейсы Ethernet, RS-232, USB и оптоволоконная связь для организации работы регистратора, в том числе возможность передачи данных по протоколам МЭК 870-5-104, ОРС, FTP, TCP/IP, UDP, IRIG-B, IEEE С37.118-2011, GPRS и МЭК 61850.
Регистратор осуществляет двустороннюю связь между блоком регистрации и блоками ПУ16/32М4, БС-4 и БПД-128М4 по оптоволоконным каналам, длина волны 1310/1550 нм.
Внутреннее программное обеспечение регистратора работает под управлением WinCE версии не ниже 5.0
Регистратор обеспечивает синхронизацию времени с помощью встроенной системы GPS/ГЛОНАСС через антенну или IRIG-B, или при помощи системы приема и передачи сигналов точного времени «ПАРМА РВ9.01».
Регистратор обеспечивает задание частоты оцифровки для каждого аналогового канала блоков ПУ16/32М4 в отдельности, и единой частоты оцифровки для дискретных сигналов.
Максимальная частота дискретизации 19200 Гц.
Регистратор обеспечивает возможность переноса информации с помощью прямого подключения внешнего носителя данных к интерфейсу USB, или с использованием локальной вычислительной сети
Регистратор одновременно реализует четыре измерительные функции: «Регистратор», «Самописец», «Измеритель», «УВИ», а также функцию «Определение места повреждения», которая работает на основе функции «Регистратор».
Функция «Регистратор»
В этой функции регистратор запускается и регистрирует все аналоговые сигналы, дискретные сигналы за установленное пользователем время до момента запуска (предыстория) и время после момента запуска.
Функция «Определения места повреждения»
В этой функции регистратор определяет места повреждения линий электропередач. Пользователем задаются параметры линии (конфигурация линии, длина линии и отпаек, полное сопротивление и т.д.), для которой включается функция «Определение места повреждения».
Функция «Самописец»
В этой функции регистратор записывает все определенные для данной функции измеряемые величины, усредненные за 0,1- 5 с и состояния всех дискретных сигналов.
Информация регистрируется в течение восьми суток, по истечении которых возобновляется в кольцевом режиме.
Данные, полученные в функциях «Самописец» и «Регистратор» сохраняются в файлах и могут быть просмотрены на персональном компьютере при помощи программы TRANSCOP, поставляемой в комплекте регистратора.
Функция «Измеритель»
В этой функция регистратор позволяет просмотреть на индикаторе блока регистрации текущие значения измеряемых величин и состояния дискретных сигналов.
В данной функции информация выводится только на индикатор при помощи местного управления регистратором.
Функция «Устройство векторных измерений»
Регистратор в функции УВИ осуществляет:
- измерение и регистрацию параметров электрической сети с привязкой к сигналу точного времени GPS/ГЛОНАСС по алгоритмам в соответствии с требованиями стандарта С37.118. Фазовый угол нуля градусов определяется как максимальное, положительное значение косинуса, совпадающего с 1 pps -UTC;
- текущий контроль параметров;
- задание пользовательских и системных уставок;
- временную синхронизацию;
- обмен данными;
- запись данных и событий.
1 - Место для нанесения оттиска клейм Рисунок 1
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения регистратора приведены в таблице 1.
Таблица 1
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (Иден-тификаци-онный номер) | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
TRANSCOP | Универсальная программа просмотра, анализа и печати данных TRANSCOP | Не ниже 6.0.68 | Код инсталляционного пакета BC7EF4AC568B4DE06DC FE9626D5D3D80 | MD5 |
DOCTRL | Программа доступа к регистратору DOCTRL для WINDOWS | Не ниже 6.18 | Код инсталляционного пакета 52723A55057FA0300397A 9079524A427 | MD5 |
DODRV | Внутреннее ПО регистратора электрических процессов цифрового «ПАРМА РП4.11» | Не ниже 5.0 | Код заархивированного инсталляционного пакета 8B580408470CB8A6A1D9 69B5E8139FDB | MD5 |
UVITest | Программа для просмотра данных в функции УВИ | Не ниже 2,0 | Код инсталляционного пакета 97DF4E88BF6BC67C1284 17AB5229E665 | MD5 |
Код инсталляционного пакета для ПО DOCTRL, DODRV и UVITest рассчитан для базового комплекта, а для конкретной конфигурации регистратора и в процессе эксплуатации код инсталляционного пакета может меняться в зависимости от конфигурации регистратора и выполняемых им задач.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - «С».
Технические характеристики
Нормируемые метрологические характеристики функции приведены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование измеряемой величины | Ед. изм. | Диапазон измерений | Верхние пределы измерений | Пределы допускаемой погрешности измерения приведенной1-1, (g) % относительной, (5) % абсолютной (А) |
Функции «Измеритель», « Регистратор» и «Самописец» |
Напряжение постоянного тока | В | от 1,010-3 до 650,0 | 0,2; 1,0; 20,0; 100,0; 200; 260,0; 420,0; 650,0 | 5=±[0,5+0,05(U/Uh-1)] |
Действующее значение напряжения переменного тока | В | от 0,7 10-3 до 460,0 | 0,14;0,7;14,0; 70,0;140,0; 180,0; 300,0; 460,0 | 5=±[0,5+0,05(U/Uh-1)] |
Сила постоянного тока | мА | от 3,5-10-2 до 28,0 | 7,0; 28,0 | 5=±[0,5+0,05(1к/1и-1)] |
А | от 2,8-10-2 до 25,0 | 0,3; 0,7;2,0 3,0; 6,0; 8,0; 9,0; 12,0; 16,0;25,0 | g = ±1 |
Действующее значение силы переменного тока | мА | от 2,5-10-2 до 20,0 | 5,0; 20,0 | 5=±[0,5+0,05(1к/1и-1)] |
А | от 2,0-10-2 до 200,02) | 0,2; 0,5;1,4; 2,0 4,0;5,0; 6,5; 8,0; 12,0; 20,0; 30,0; 40,0 60,0; 80,0; 100,0; 150,0; 200,0 | g = ±1 |
Функции « Регистратор» и «Самописец» |
Частота переменного тока | Гц | от 40,0 до 65,0 | - | А=±0,05 при U>0,1Ufo 1>0,11к |
Функция «Самописец» |
Угол сдвига фаз между напряжением и током одной фазы основной частоты | гра дус | от 0 до 360 | - | А =±0,5 при U>0,1Ufo 1>0,11к |
Активная мощность по фазе (по трем фазам) | Вт | от 0 до UkIr от 0 до Зх(ик1к) | Определяется выбранными пределами токов и напряжений | 5=±[0,5+0,05(Рк/Ри-1)] при I cos j 1 >0,2 |
Реактивная мощность по фазе (по трем фазам) | вар | от 0 до ЦЛк от 0 до 3х(ик1к) | 5=±[0,5+0,05(Ок/Ои-1)] при I sin j | >0,2 |
Полная мощность по фазе (по трем фазам) | ВА | от 0 до ЦЛк от 0 до 3х(ик1к) | 5=±[0,5+0,02(Sh/Sh- 1)] |
Примечание: - ик (1к) - конечное значение (верхний предел) диапазона измерения напряжения (силы тока), - ии (1и) - измеренное значение напряжения (силы тока). - Рк(Ок) ^к)- конечное значение диапазона измеряемой активной/реактивной/полной мощности; - Ри (Ои) ^и)- измеренное значение активной/ реактивной/полной мощности; Х) - за нормирующее значение принимается конечное значение диапазона измерения; 2) - измерение силы тока свыше 30 А, на каналах 40, 60, 80, 100, 150 и 200 по условиям термической стойкости осуществляется в течение 1 с; |
Допускаемая абсолютная погрешность хода часов при отсутствии сигнала от внешних источников синхронизаций не более ±1 с в сутки.
Параметры дискретного входного сигнала:
- напряжение постоянного тока;
- уровень «0» (выключено) меньше или равно (15 ± 0,25) В;
- уровень «1» (включено) больше или равно (176 ±1,5) В;
Возможны варианты специальной поставки параметров входного дискретного сигнала (24, 48 и 110 В).
Параметры выходного дискретного сигнала (релейного выхода):
- выходной сигнал типа “сухой контакт”.
- номинальное значение напряжения питания постоянного тока - 220 В;
- действующее значение напряжения переменного тока - 250 В;
- максимальный коммутируемый ток (максимальная коммутируемая мощность) при напряжении постоянного тока 24 В - 1,0 А (24 Вт);
- максимальный коммутируемый ток (максимальная коммутируемая мощность) при напряжении постоянного тока 48 В - 0,75 А (48 Вт);
- максимальный коммутируемый ток (максимальная коммутируемая мощность) при напряжении постоянного тока 110 В - 0,5 А (55 Вт);
- максимальный коммутируемый ток (максимальная коммутируемая мощность) при напряжении постоянного тока 220 В - 0,1 А (22 Вт).
- характер нагрузки - чисто активная.
- максимальное число выходных дискретных сигналов - 4.
Чувствительность запуска по уровню измеряемых напряжений и сил токов не более ±0,5 % от предела измеряемой величины.
Чувствительность запуска по уровню измеряемой частоты (отклонения частоты) не более ±0,005 Гц
Чувствительность запуска по уровню симметричных составляющих действующего значения фазного напряжения прямой последовательности должна быть ±0,5 % от установленного значения уставки; обратной и нулевой последовательности ±1 % от установленного значения уставки. Для запуска регистратора по уровню симметричных составляющих действующего значения фазного напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности (для трехфазной системы переменного тока) могут быть использованы только каналы с одинаковыми пределами измерения действующего значения напряжения переменного тока.
Чувствительность запуска по уровню измеряемых симметричных составляющих действующего значения силы фазного тока прямой последовательности должна быть ± 0,5 % от установленного значения уставки; обратной и нулевой последовательности ± 1 % от установленного значения уставки. Для запуска регистратора по уровню симметричных составляющих действующего значения фазной силы тока прямой, обратной и нулевой последовательности (для трехфазной системы переменного тока) могут быть использованы только каналы с одинаковыми пределами измерения действующего значения силы переменного тока.
Нормируемые метрологические характеристики регистратора для функции «УВИ» приведены в таблице 3.
_Таблица 3_
Наименование измеряемой величины | Ед. изм. | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности измерения приведеннойХ) , (у) % относительной, (5) % абсолютной (Д) | Примечание |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Действующее значение напряжения переменного тока | В | от 0,017 до 140,0 от 0,055 до 460,0 | у=±0,015% | при U<0,15Uk |
5=±0,1% | при U>0,15Uk |
Действующее значение напряжения прямой последовательности | В | от 0 до 140,0 от 0 до 460,0 | у=±0,02% | при U<0,15Uk |
5=±0,2% | при U>0,15Uk |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Действующее значение напряжения нулевой последовательности | В | от 0 до 140,0 от 0 до 460,0 | g=±0,02% | при U<0,15Uh |
5=±0,2% | при U>0,15Uh |
Действующее значение напряжения обратной последовательности | В | от 0 до 140,0 от 0 до 460,0 | g=±0,02% | при U<0,15Uh |
5=±0,2% | при U>0,15 Uh |
Частота переменного тока | Гц | от 45,0 до 55,0 | А=±0,001 | при U>0,1Uh, I>0,1Ih |
Действующее значение силы переменного тока | А | от 2,5-10 2 до 6,5 | g=±0,02 % | при I<0,1Ih |
5=±0,2% | при I>0,1Ih |
Действующее значение тока прямой последовательности | А | от 0 до 6,5 | g=±0,03 % | при I<0,1Ih |
5=±0,3% | при I>0,1Ih |
Действующее значение тока обратной последовательности | А | от 0 до 6,5 | g=±0,03 % | при I<0,1Ih |
5=±0,3% | при I>0,1Ih |
Действующее значение тока нулевой последовательности | А | от 0 до 6,5 | g=±0,03 % | при I<0,1Ih |
5=±0,3% | при I>0,1Ih |
Угол сдвига фаз между напряжениями | градус | от 0 до 360 | А=±0,1 | при U>0,1Uh, I>0,1Ih |
Угол сдвига фаз между токами | градус | от 0 до 360 | А=±0,1 | при U>0,1Uh, I>0,1Ih |
Угол сдвига фаз между напряжением и током одной фазы основной частоты | градус | от 0 до 360 | А=±0,1 | при U>0,1Uh, I>0,1Ih |
Фазовый угол2), | градус | | А=±0,05 | при U>0,1Uh, I>0,1Ih |
Активная мощность по фазе (по трем фазам) | Вт | от 0 до UhIh от 0 до 3x(UhIh) | 5=±[0,25+0,02(Рк/Ри-1)] при I cos j | >0,2 | Определяется выбранными пределами токов и напряжений |
Активная мощность прямой, обратной и нулевой последовательности | Вт | от 0 до UhIh | 5=±[0,3+0,03(Рк/Ри-1)] при I cos j | >0,2 |
Реактивная мощность по фазе (по трем фазам) | вар | от 0 до UhIh от 0 до 3x(UhIh) | 5=±[0,25+0,02(Ок/Ои-1)] при I sin j | >0,2 |
Реактивная мощность прямой, обратной и нулевой последовательности | вар | от 0 до UhIh | 5=±[0,3+0,03(Рк/Ри-1)] при I cos j | >0,2 |
Полная мощность по фазе (по трем фазам) | ВА | от 0 до UhIh от 0 до 3x(UhIh) | 5=±[0,2+0,02(Sh/Sh- 1)] |
Полная мощность прямой обратной и нулевой последовательностей | ВА | от 0 до UhIh | 5=±[0,25+0,025(Sic/Sh-1)] |
Примечание: - Uh - номинальное действующее значение напряжения, определяется выбранным диапазоном измерений 140 В ( для U^/U^ =57,74/100 B) или 460 ( для U^/U^ =220/380 B) - Ih - номинальное действующее значение силы тока, определяется выбранным диапазоном измерений 1,4 А (для 1ф = 1 А); или 6,5 А (для 1ф = 5 А); - Рк(Ок) (S^- конечное значение диапазона измеряемой активной/реактивной/полной мощности; - Ри (Ои) ^и)- измеренное значение активной/ реактивной/полной мощности; Х) - за нормирующее значение принимается конечное значение диапазона измерения; 2) Фазовый угол сигнала напряжения относительно нулевой фазы, привязанной к импульсу PPS сигнала точного времени GPS |
Измерения параметров осуществляется в соответствии с требованиями стандарта С37.118-2011 (на интервале от 20 мс (50 Гц)). Настраивается программно.
Регистратор в функции УВИ осуществляет измерение скорости изменения частоты. Погрешность привязки регистрируемых данных к внешнему источнику синхронизации не более ±1 мкс.
Измерение активной мощности осуществляется по формуле (1).
P = иф - 1ф - cos j (1)
Измерение активной мощности осуществляется по формуле (2).
Q = иф - 1ф -sin j (2)
Измерение полной мощности осуществляется по формуле (3).
S = иф - 1ф (3)
Измерение полной мощности трехфазной системы осуществляется по формуле (4).
S = д/ Р2 + Q2 (4)
Потребляемая мощность регистратора не более:
- 100 В-А (Вт) - для блока регистрации;
- 40 В-А (Вт) - для блока ПУ 16/32М4;
- 10 В-А (Вт) - для блока БПД-128М4;
- 8 В-А (Вт) - для блока БС-4;
- 210 В-А (Вт) - для базового комплекта регистратора.
Габаритные размеры изделия:
- блок регистрации не более 483х479х180 мм;
- блоки ПУ-16/32М4 и БПД-128М4 не более 406х290х130 мм;
- блок БС-4 не более 137х109х57 мм;
- антенна не более 104х104х85 мм;
- шкафа регистратора не более 2500х800х800 мм.
Масса изделия максимальная:
- блок регистрации не более 20 кг.
- блок ПУ-16/32М4 не более 4,5 кг.
- блок БПД-128М4 не более 3,0 кг;
- блок БС-4 не более 1,0 кг.
- антенна не более 0,8 кг;
- шкафа регистратора не более 300 кг.
Средняя наработка на отказ 125 000 часов.
Среднее время восстановления работоспособного состояния, после определения неисправности - 3 ч.
Средний срок службы 30 лет, при условии замене комплектующих изделий, модулей и устройств, выработавших свой срок службы.
Напряжение питания:
Электропитание блока регистрации, блоков ПУ16/32М4, БПД-128М4 и БС-4 осуществляется раздельно.
Электропитание всех устройств регистратора осуществляется от сети постоянного тока с напряжением от 120 до 300 В или от сети переменного тока с номинальной частотой 50 Гц и действующим значением напряжения от 85 до 265 В.
На клеммы питания блока регистрации, блоков ПУ16/32М4, БС-4 и БПД-128М4 может быть подана любая разновидность электропитания без дополнительного переключения блоков.
Регистратор выдерживает перерывы питания без перезагрузки в течение 1 с по ГОСТ Р 51317.6.5.
Нормальные условия применения регистратора по ГОСТ 22261:
- номинальная температура окружающего воздуха плюс 20 °С; допускаемое отклонение температуры окружающего воздуха ±5 °С;
- относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;
- атмосферное давление от 84 до 106 кПа.
Рабочие условия применения в части климатических воздействий соответствуют требованиям группы 3 по ГОСТ 22261 при следующих рабочих условиях применения:
- температура окружающего воздуха от 0 до плюс 55 °С для блока регистрации;
- температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 55 °С для блоков ПУ16/32М4, БПД-128М4 и БС-4;
- температура окружающего воздуха от минус 40 до 80 °С для антенны;
- относительная влажность воздуха 90 % при 25 °С;
- атмосферное давление от 70,0 до 106,7 кПа.
Примечание для шкафа регистратора температура окружающего воздуха, в зависимости от размещенного в нем оборудования.
По условиям транспортирования регистратор соответствует требованиям, предъявляемым к группе 3, по ГОСТ 22261.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на регистратор методом лазерной гравировки или ме-таллографики и на титульном листе формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки изделия определяется техническим заданием заказчика на поставку. Базовый комплект регистратора процессов включает в себя:
- блок регистрации - 1 шт.;
- блок ПУ16/32М4 - 2 шт.;
- блок БПД-128М4 - 1 шт.;
- блок БС-4 - 1 шт.;
- антенна с комплектом монтажным - 1 комплект;
- flash-накопитель USB дистрибутивный «Программное обеспечение регистратора электрических процессов цифрового РП4.11» - 1 шт.;
- flash-накопитель USB сервисный - 1 шт.;
- кабель волоконно-оптический магистральный - 1 шт.;
- кабель антенны - 15* м;
- устройство четырехканальное У4К** - 1 шт.;
- устройство одноканальное У1К** - 1 шт.;
- розетка телефонная RJ11** - 1 шт.
- Руководство по эксплуатации РА1.004.011 РЭ - 1 шт.;
- Формуляр РА1. 004.011 ФО - 1 шт.;
- Методика поверки РА1.004.011 МП - 1 шт.;
- схема электрическая подключения РА1.004.011 Э5 - 1 экз.;
- «Программное обеспечение. Регистраторов электрических процессов цифровых «ПАРМА РП4.11» - 1 комплект;
- «TRANSCOP». Универсальная программа просмотра, анализа и печати данных»
- 1 комплект;
- Шкаф регистратора ***
Примечание: * - длина кабеля антенны уточняется при заказе, максимально 150 м;
** - поставляется по требованию заказчика; *** - конструктив RITTAL или FEAG общепромышленный или сейсмостойкий, уточняется при заказе.
Поверка
осуществляется по документу «РА1.004.011 МП «Регистраторы электрических процессов цифровые «ПАРМА РП4.11» Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в ноябре 2012 г.
Основные средства поверки:
- Установка У-300, U = 1000 В, I = 300 А;
- Амперметр Д533, 0.1.. .50 А, КТ 0,1;
- Прибор для поверки вольтметров программируемый В 1-13,U = 1000 В, ПГ ± 0,007 %;
- Калибратор универсальный Fluke 9100E, U = 1000 В, ПГ ± 0,03 % I =20 А. ПГ±
0,04.0,065 %.
- Калибратор напряжения и тока эталонный многофункциональный «ПАРМА ГС8.03» U = 308 В, ПГ ± 0,02 + 0,0015(Ш/Ш-1) %; I=7 A ПГ ± 0,1 + 0,005(№-1) %$ F ПГ±0,001 Гц; j от 0. 360 ° ПГ ±0,02°
- Счетчик эталонный многофункциональный Power Sentinel 1133A U = 600 В,
ПГ ± 0,002/0,02 %; I=20 A ПГ ± 0,003/0,03 %; j от 0.360 ° ПГ ±0,02°
Сведения о методах измерений
Содержатся в документе «РА1.004.011 РЭ Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к регистратору электрических процессов цифровому «ПАРМА РП4.11»
1. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия;
2. ТУ 4222-023-31920409-2011 Регистратор электрических процессов цифровой «ПАРМА РП4.11». Технические условия.
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.