Трансформаторы тока электронные оптические эталонные ТТЭО, 64135-16

Назначение

Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО эталонные (далее по тексту - ТТЭО) предназначены для измерения и масштабного преобразования значения силы переменного и постоянного тока, выработки сигнала измерительной информации в аналоговом и цифровом виде согласно стандарту "IEC 61850-9-2:2011 на русском языке" (далее - IEC 61850-9-2), а так же - в качестве эталонного средства измерения при поверке и калибровке.

Описание

Принцип действия ТТЭО основан на двух физических законах: законе полного тока и эффекте Фарадея. ТТЭО содержит чувствительный элемент (магниточувствительное оптоволокно), в котором происходит преобразование измерительной информации о силе тока в набег фаз поляризованного излучения.

Отклик чувствительного элемента прямо пропорционален величине измеряемого тока и числу витков чувствительного контура.

Сигнал пропорциональный силе тока полученный на выходе оптической схемы ТТЭО преобразуется в цифровую форму. Цифровой код синхронно подается на цифро-аналоговый преобразователь тока (для токовых выходов), цифро-аналоговый преобразователь напряжения (для потенциальных выходов), блок формирования цифровых пакетов данных, а также через дециматор на расположенный на передней панели формирователь пропорциональных амплитуде измеренного тока частотных, импульсных и токовых выходов, а также цифрового кода в протоколе Modbus/Profibus (см. рисунок 1).

ТТЭО представляет собой комплектное устройство, включающее электронный блок (рисунки 3 - 5), подключенные к нему гибкие оптоволоконные чувствительные элементы (рисунок 2), а также блок вторичного преобразования измеренного сигнала в цифровой и аналоговый вид (рисунок 6) и (в вариантном исполнении) резервированный блок питания повышенной надежности (рисунки 7 и 8).

Передача сигнала от чувствительного элемента до измерительного блока осуществляется по оптоволоконному кабелю на расстояние от 20 до 1200 м, что позволяет разместить измерительный блок в помещении с требуемыми условиями эксплуатации.

Для измерения тока гибкий чувствительный элемент должен быть размещен таким образом, чтобы токонесущая шина была внутри замкнутого оптического контура чувствительного элемента, который должен сделать указанное в паспорте на прибор число витков вокруг шины, соответствующее номинальному значению измеряемого тока. При этом должны быть совмещены при помощи штатно поставляемого элемента крепления метки начала и конца чувствительного элемента. Правильная установка гибкого чувствительного элемента прибора ТТЭО показана на рисунке 10 и в паспорте на прибор.

Для обеспечения возможности включения ТТЭО в систему онлайн-мониторинга работоспособности прибор имеет специальный последовательный порт для чтения данных диагностики (доступных так же оператору на дисплее прибора). Порт диагностики работает только в режиме чтения данных и не имеет возможности изменения настроек прибора.

Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО эталонные выполняются в исполнении ТТЭО-Г - трансформатор с чувствительным элементом в виде размыкаемой гибкой петли (рисунок 2).

В исполнении для измерения постоянного тока по заказу может изменяться функция одного из частотных выходов: он может работать в качестве датчика внешнего запускающего импульса для начала измерения.

Внешний вид ТТЭО в зависимости от исполнения приведен на рисунках 2-10.

".

//✓/

п

Место пломбировки от несанкционированного доступа

Рисунок 4 - Электронный блок трансформаторов ТТЭО (вид сзади) и схема пломбировки от несанкционированного доступа

Места пломбировки от несанкционированного доступа

■

I

п п опч1. у п v.to rnm.ifi пп гигл; пд iouvtiui. го гг ^

Рисунок 6 - Электронный блок ЦАП Т для вывода пропорционального аналогового сигнала 1А трансформаторов ТТЭО

Рисунок 7 - Электронный блок резервированного блока питания повышенной надежности (вид спереди)

■ ■ ■

Рисунок 8 - Электронный блок резервированного блока питания повышенной _надежности (вид сзади)_

м=Ж

■ •

Рисунок 10 - Схема правильной установки гибкого чувствительного элемента ТТЭО-Г

Г%-

л

Метки

V -Л.    //

$

Ч>"

Условное обозначение трансформатора при поставке:

ТТЭО - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9,

где:

ТТЭО - Обозначение типа: Трансформатор тока электронный оптический эталонный;

1    - Исполнение прибора: Г (с гибким чувствительным элементом);

2    - Количество измерительных блоков в крейте электронно-оптического блока:

-    1 Один модуль (однофазная сеть или одна линия постоянного тока);

-    2 Два модуля (две фазы или две линии постоянного тока);

-    3 Три модуля (трехфазная сеть или три линии постоянного тока);

3    - Вариант настройки режима отображения на экране электронного блока:

-    Без буквы Переменный ток (среднеквадратичное значение);

-    П    Постоянный ток (среднее значение);

-    У    Переменный или постоянный ток (выбирается с панели прибора);

4    - Номинальный ток в амперах указывается на один виток чувствительного элемента;

5    - Класс точности прибора;

6    - Диапазон рабочих температур чувствительного элемента:

-    УХЛ1 УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 (от минус 60 до 40 °С);

-    УХЛ 1-Т УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 с расширенным температурным диапазоном от минус 60 до 60 °С;

-    С    Специальный температурный диапазон, указывается в паспорте на прибор (в диапазоне от минус 60 до 60 °С);

-    П    Для установки в помещениях от минус 10 до 40 °С;

7    - Типы используемых выходов, комбинация из символов:

-    А    Аналоговый 1 А;

-    Ч    Вынесенный на переднюю панель блок частотных, импульсных, Modbus/Profibus, слаботочных токовых выходов;

-    П    Потенциальный выход;

-    М    Цифровые выходы по стандарту IEC 61850-9-2 с числом выборок 4000 и 12800 в секунду (80 и 256 выборок на период промышленной частоты). Опционально может быть изменена частота дискретизации на одно из значений: 1000, 2000, 16000, 32000, 64000 выборок в секунду;

8    - Тип примененного источника питания:

-    1    Один универсальный вход 220 В постоянного или переменного тока;

-    2    Два универсальных вход 220 В постоянного или переменного тока;

-    В    Высоконадежный резервированный блок питания;

9    - Признак наличия внешнего проводного термометра для компенсации температурной зависимости:

-    Без буквы Измерение в полном диапазоне рабочих температур производится без внешнего датчика, либо с применением встроенного в чувствительный элемент оптического термометра;

-    П    Проводной термометр, размещаемый в зоне установки чувствительного элемента.

Пример обозначения прибора: ТТЭО-Г - 3 - 80000 - 0,1 - УХЛ1-Т - МА - 2. Трансформатор тока электронный оптический ТТЭО эталонный, трехфазный, номинальный ток 80000 А, имеющий класс точности 0,1, с расширенным температурным диапазоном температур от минус 60 до 60 °С, с аналоговым выходом 1 А и цифровым выходом с двумя универсальными входами питания 220 В постоянного или переменного тока.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) ТТЭО является встроенным и представляет собой набор микропрограмм, предназначенных для обеспечения нормального функционирования аппарата, управления интерфейсом и т.д. По своей структуре ПО ТТЭО разделено на метрологически значимую (таблица 1) и метрологически не значимую части. Встроенное ПО формирования пакета данных по стандарту IEC 61850-9-2 и встроенное ПО индикации состояния на экране устройства является метрологически не значимой частью ПО ТТЭО.

Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и технических характеристик приборов.

Идентификационные данные ПО трансформаторов представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристики метрологически значимого ПО

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендациями по метрологии Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

приведены в таблицах 2, 3, 4 и 5.

Таблица 2 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы переменного тока_

Таблица 3 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы постоянного тока

Таблица 4 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы переменного и постоянного тока для дополнительных измерительных выходов_

Примечание:

* Нижняя частота пропускания не ограничена (постоянный ток), верхняя частота - в соответствии со спецификацией договора поставки._

Знак утверждения типа

наносят на табличку ТТЭО методом механического нанесения или трафаретной печати и на титульные листы паспорта-формуляра типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки приведён в таблице 6.

Таблица 6

Поверка

осуществляется по документу МП 2203-0294-2015 «Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО эталонные. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в ноябре 2015 г.

Основные средства поверки: трансформатор тока типа ТТИ-5000.51 (ФИФОЕИ № 55278-13), прибор сравнения типа КНТ-05 (КНТ-03) (ФИФОЕИ № 37854-08 (24719-03)), нановольтметры/микроомметры типа 34420 А (ФИФОЕИ № 47886-11), частотомер типа 53220A (ФИФОЕИ № 51077-12), шунт токовый типа АКИП-7501 (ФИФОЕИ № 49121-12), установка поверочная векторная компарирующая типа "УПВК-МЭ 61850" (ФИФОЕИ № 60987-15).

Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма, наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

изложены в руководстве по эксплуатации РЭ 422740-010-69571383-2015.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к трансформаторам тока электронным оптическим ТТЭО эталонным

ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 «Трансформаторы измерительные. Часть 8. Электронные трансформаторы тока».

ГОСТ 23624-2001 «Трансформаторы тока измерительные лабораторные. Общие технические условия».

ГОСТ Р 8.859-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента и угла масштабного преобразования синусоидального тока».

IEC 61850-9-2:2011 на русском языке "Системы автоматизации и сети связи на подстанциях.

Часть 9-2.Схема особого коммуникационного сервиса (SCSM). Значения выборок по ISO/IEC 8802-3"

ТУ 6681-003-69571383-2014 Технические условия «Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО эталонные».