|
Изображение | |
| Номер в госреестре | |
| Наименование | Трансформаторы тока электронные оптические |
| Обозначение типа | ТТЭО |
| Производитель | ЗАО "ПРОФОТЕК", г.Москва |
| Описание типа | Скачать |
| Методика поверки | Скачать |
| Межповерочный интервал (МПИ) | 6 лет |
| Допускается поверка партии | Нет |
| Наличие периодической поверки | Да |
| Сведения о типе | Срок свидетельства |
| Срок свидетельства или заводской номер | 16.04.2020 |
| Назначение | Трансформаторы тока электронные оптические типа ТТЭО (далее по тексту – трансформаторы) предназначены для измерения и масштабного преобразования значения силы переменного (в том числе – с апериодической составляющей), импульсного и постоянного тока и передачи результатов преобразования на электрические измерительные приборы, в системы коммерческого учета электрической энергии, устройствам измерения (в том числе показателей качества электроэнергии), защиты, автоматики, сигнализации и управления.
|
| Описание | Принцип действия трансформаторов основан на двух физических законах: законе полного тока и эффекте Фарадея. В чувствительном волокне происходит набег фаз поляризованного оптического излучения в присутствии магнитного поля, который передается по соединительной линии в измерительный блок для обработки. Измерительный блок извлекает фазовый набег, преобразует его в величину тока, и выдает измеренное значение на выходы с заданным коэффициентом передачи.
Закон полного тока для токов проводимости (следует из уравнений Максвелла) формулируется следующим образом: циркуляция (линейный интеграл) вектора напряженности Н магнитного поля постоянного электрического тока вдоль замкнутого контура L произвольной формы равен алгебраической сумме токов ∑I, охватываемых этим контуром:
, В = μ Н (1)
Если замкнутый контур состоит из N витков произвольной формы, охватывающих токи, то (1) будет иметь вид:
(2)
С другой стороны, согласно эффекта Фарадея сдвиг фаз Δφ между световыми волнами с циркулярными ортогональными поляризациями, распространяющимися в оптоволоконном витке чувствительного элемента трансформаторов, охватывающем проводник, в присутствии продольного магнитного поля тока с точностью до постоянной величины также равен циркуляции напряженности магнитного поля по тому же контуру, (при условии магнитооптической однородности вдоль контура)
(3)
где V – константа Верде для кварца
Из уравнений (3) и (2) и заменяя:
ΣI на Iобщ имеем: Δφ =4 VN Iобщ (4)
Уравнение (4) показывает, что отклик чувствительного элемента (сдвиг фаз между двумя световыми волнами с циркулярными поляризациями в замкнутой оптоволоконной петле) прямо пропорционален величине измеряемого тока и числу витков чувствительного контура.
Сдвиг фаз между световыми волнами измеряется оптической схемой трансформаторов и 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 формирователь пропорциональных амплитуде измеренного тока частотных, импульсных и токовых выходов, а также цифрового кода в протоколе Modbus. Логическая схема трансформаторов представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Логическая схема трансформаторов
Трансформаторы включают в свой состав:
оптоволоконные чувствительные элементы: опорные (рисунки 2, 3), шинные (рисунки 4, 5), гибкие (рисунок 6);
электронный блок (рисунки 7 - 9);
блок вторичного преобразования измеренного сигнала в аналоговый вид (рисунок 10);
резервированный блок питания повышенной надежности (в вариантном исполнении (рисунки 11 и 12).
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 трансформатором в исполнении ТТЭО-Г 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 прибора ТТЭО-Г показана на рисунке 14 и в паспорте на прибор.
Для обеспечения возможности включения трансформаторов в систему онлайн-мониторинга работоспособности трансформатор имеет специальный RS232 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.
Положение в пространстве – вертикальное или горизонтальное.
Трансформаторы выполняются в следующих исполнениях:
ТТЭО-110 – трансформатор опорного исполнения с номинальным фазным напряжением 110/√3 кВ. (рисунок 2);
ТТЭО-220 – трансформатор опорного исполнения с номинальным фазным напряжением 220/√3 кВ. (рисунок 3);
ТТЭО-Ш – трансформатор шинного исполнения, предназначенный для установки непосредственно на жесткую ошиновку (вариант поставки с штатной шиной) или для пропускания сквозь отверстие гибкой или жесткой ошиновки. (рисунки 4 и 5);
ТТЭО-Г – трансформатор с чувствительным элементом в виде размыкаемой гибкой петли. (рисунок 6).
|
Рисунок 2 – высоковольтный изолятор с установленным чувствительным элементом ТТЭО-110 |
Рисунок 3 – высоковольтный изолятор с установленным чувствительным элементом ТТЭО-220 | |
Рисунок 4 – чувствительный элемент ТТЭО-Ш с установленной штатной шиной |
Рисунок 5 – чувствительный элемент ТТЭО-Ш в варианте поставки без штатной шины | |
Рисунок 6 – гибкий чувствительный элемент ТТЭО-Г |
Рисунок 7 – электронный блок трансформаторов в исполнении без модуля частотных выходов (вид спереди) | |
Рисунок 8 – электронный блок трансформаторов в исполнении с модулями частотных выходов (вид спереди) |
Рисунок 9 – электронный блок трансформаторов (вид сзади) | |
Рисунок 10 – электронный блок ЦАП Т для вывода пропорционального аналогового сигнала 1А трансформаторов |
Рисунок 11 – электронный блок резерви рованного блока питания повышенной надежности (вид спереди) | |
Рисунок 12 – электронный блок резервированного блока питания повышенной надежности (вид сзади) |
Рисунок 13 – выносной проводной измеритель температуры | | |
Рисунок 15 – место установки заводских пломб | | Рисунок 14 – схема правильной установки гибкого чувствительного элемента ТТЭО-Г |
Условное обозначение трансформатора представлено в таблице 1.
Таблица 1 – Условное обозначение трансформаторов
| ТТЭО | Обозначение типа: Трансформатор тока электронный оптический типа ТТЭО | | А | Исполнение прибора | | Б | Количество измерительных блоков в крейте электронно-оптического блока | | В | Вариант настройки режима отображения на экране электронного блока | | Г | Номинальный ток в амперах, для исполнения ТТЭО-Г указывается на один виток чувствительного элемента | | Д | Класс точности прибора и предельная кратность для исполнения релейном классе точности | | Е | Диапазон рабочих температур чувствительного элемента |
| Продолжение таблицы 1 | | Ж | Типы используемых выходов, комбинация из символов | | З | Тип примененного источника питания | | И | Признак наличия внешнего проводного термометра для компенсации температурной зависимости |
Пример обозначения:
ТТЭО – 110 – 3 – 2000 – 0.2S – 5TPE63 - УХЛ1-Т – МА – 2
|
| Программное обеспечение | Встроенное программное обеспечение (далее по тексту – ПО) трансформаторов представляет собой набор микропрограмм, предназначенных для обеспечения нормального функционирования аппарата, управления интерфейсом и т.д. Данное ПО имеет метрологически значимые и незначимые части.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений – «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО трансформаторов представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 – Характеристики метрологически значимого ПО
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | | Встроенное ПО оптической схемы | DSP.bin | 2.01 | 4F7F1448ED8B9F48E11274EC4FFB20A8 | md5 | | Встроенное ПО формирования данных замеров | FPGA.bin | 2.09 | D8D78B4767F314017C86B7D1F703ECD5 | md5 | | Встроенное ПО формирования пропорциональных выходов | Measure.bin | 2.13 | E0D33FCC52D5C48E4F5EB8B2AA9D639F | md5 |
Таблица 3 – Характеристики метрологически не значимого ПО
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | | Встроенное ПО формирования пакета данных МЭК 61850-9-2 | Mod_61850.bin | 2.08 | E86E4BC58934D1001E90AC3EC3C0B618 | md5 | | Встроенное ПО индикации состояния на экране устройства | MU_I2.bin | 2.28 | 06E771A1AD29FC0EC53E20F0B913B8BB | md5 |
|
| Метрологические и технические характеристики | Диапазоны измеряемых величин, технические характеристики, а также пределы допускаемых погрешностей измерений приведены в таблицах 4-7.
Таблица 4 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы переменного тока
| Характеристика | Значение | | Номинальное напряжение переменного тока, кВ | Вариант исполнения | Фазное напряжение | | Номинальный первичный ток Iном, А* | ТТЭО-110 | от 100 до 3000 | | Номинальный вторичный ток для аналогового выхода внешнего цифро-аналогового преобразователя, А | 1** | | Классы точности по
ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 | 0,2S; 0,5S; 1,0; 5P; 5ТРЕ | | Номинальная нагрузка на аналоговом выходе внешнего цифро-аналогового преобразователя S2ном (коэффициент мощности cosφ=1), ВА | от 1 до 15 | | Номинальная частота измеряемого тока, Гц | 50 | | Номинальный коэффициент расширенного первичного тока | от 1,2 до 4,0 | | Коэффициент безопасности внешнего цифро-аналогового преобразователя тока, не менее | 3,0 | | Количество измеряемых фаз | 1 – 3 ** | | Примечание:
* Значение номинального тока зависит от количества оборотов гибкого чувствительного элемента вокруг токоведущей шины, числа оборотов токоведущей шины вокруг чувствительного элемента и настроек прибора. Точное число витков чувствительного элемента для получения заданного номинального тока указывается в паспорте на прибор. Прибор допускает снижение номинального тока относительно указанных значений путем кратного (допускается только целое число витков) увеличения оборотов токоведущей шины вокруг чувствительного элемента, при этом механические, термические и динамические показатели использованной для таких целей шины должны быть подтверждены соответствующими расчетами при проектировании;
** Наличие и тип выходов зависит от варианта исполнения. |
Таблица 5 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы постоянного тока
| Характеристика | Значение | | Номинальное напряжение постоянного тока, кВ | Вариант исполнения | Фазное напряжение | | Номинальное значение первичной силы постоянного тока Iном, А* | ТТЭО-110 | от 100 до 6000 | | Номинальный вторичный ток для аналогового выхода внешнего цифро-аналогового преобразователя, А | 1** | | Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента масштабного преобразования силы постоянного тока, % | ±0,2; ±0,5; ±1,0 | | Номинальная нагрузка на аналоговом выходе внешнего цифро-аналогового преобразователя тока, ВА | от 1 до 15 | | Количество измеряемых линий для постоянного тока | 1 – 3 ** | | Примечание:
* Значение номинального тока зависит от количества оборотов гибкого чувствительного элемента вокруг токоведущей шины, числа оборотов токоведущей шины вокруг чувствительного элемента и настроек прибора. Точное число витков чувствительного элемента для получения заданного номинального тока указывается в паспорте на прибор. Прибор допускает снижение номинального тока относительно указанных значений путем кратного (допускается только целое число витков) увеличения оборотов токоведущей шины вокруг чувствительного элемента, при этом механические, термические и динамические показатели использованной для таких целей шины должны быть подтверждены соответствующими расчетами при проектировании;
** Наличие и тип выходов зависит от варианта исполнения. |
Таблица 6 – Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы переменного и постоянного тока для дополнительных выходов
| Характеристика | Значение | | Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента масштабного преобразования силы постоянного и переменного тока для дополнительных выходов, % | ±0,2; ±0,5; ±1,0 | | Номинальное напряжение потенциального выхода, В | от 0,1 до 10 | | Минимальное входное сопротивление приборов, подключаемых к потенциальному выходу, кОм | 400 | | Число встроенных низкоуровневых токовых выходов | 1* | | Номинальный вторичный ток встроенного низкоуровневого токового выхода, мА | 0...20; 4...20; 0...40 | | Максимальное сопротивление вторичной цепи встроенного низкоуровневого токового выхода, Ом | 50 | | Число встроенных частотных выходов | 3* |
| Продолжение таблицы 6 | | Характеристика | Значение | | Номинальный масштабный коэффициент преобразования частотных выходов, Гц/кА | 1 – 150 000 | | Минимальное сопротивление вторичной цепи частотных выходов, Ом | 100 | | Число встроенных интегрирующих импульсных выходов | 1* | | Амплитуда импульсов, В | 15 ± 2 | | Длительность импульса, мс | 10 - 150 ± 0.1 | | Номинальный масштабный коэффициент преобразования импульсных выходов, кА·с | 1-160 | | Минимальное сопротивление вторичной цепи импульсного выхода, Ом | 100 | | Число встроенных Modbus выходов | 1* | | Период обновления данных на низкоуровневых частотных, импульсных, токовых и Modbus портах передней панели, мс | 100 | | Примечание:
* Наличие и тип выходов зависит от варианта исполнения. |
Таблица 7 – Общие технические характеристики трансформаторов
| Характеристика | Значение | | Диапазон полосы пропускания частот при наличии гармоник в измеряемом сигнале, Гц | 20 – 9000 | | Номинальное время активации, мкс | 16 | | Номинальный ток активации | ТТЭО-110 | 0,3 % от Iном | | Рабочая температура, °С | Чувствительный элемент | УХЛ1 (ГОСТ 15150-69) или
минус 60… плюс 60
или минус 10.. плюс 40 | | Относительная влажность воздуха, % | от 10 до 95 | | Атмосферное давление, кПа (мм. рт. ст.)
| от 60 до 106,7
(от 460 до 800) | | Группа механического исполнения – М29 по ГОСТ 17516.1-90 | Исп. | Электронные блоки | Чувствительный элемент | | Высота над уровнем моря, м не более | 1000 | | Окружающая атмосфера | Не взрывоопасная, не содержащая токопроводящую пыль и агрессивные газы, типа II по ГОСТ 15150-69. |
| Продолжение таблицы 7 | | Характеристика | Значение | | Нагрузка от тяжения провода, Н | Исполнение | Допустимая нагрузка | | ТТЭО-Ш | 2000 | | Рабочее положение первичных датчиков тока | Любое | | Длина соединительного кабеля, м | От 20 до 1200 | | Длина чувствительного элемента для исполнения ТТЭО-Г, м | от 1 до 30 | | Напряжение питания измерительного блока, В | Исполнение с одним источником питания | 220±44
Переменного или постоянного тока без резервирования | | Номинальная частота питающей сети, Гц | 50 | | Потребляемая мощность электронного блока, Вт, не более | 150 | | Потребляемая мощность электронного блока ЦАП Т, Вт, не более | 200 | | Габаритные размеры электронных блоков (Д×Ш×В), мм, не более | 390×465×220 (3U + оптический кросс) | | Габаритные размеры высоковольтной колонны ТТЭО-110 (Д×Ш×В), мм, не более | 650×355×1900 | | Габаритные размеры высоковольтной колонны ТТЭО-220 (Д×Ш×В), мм, не более | 660×500×3000 | | Габаритные размеры чувствительного элемента ТТЭО-Ш (Д×Ш×В), мм, не более | 650×355×400 | | Масса электронного блока ТТЭО, кг, не более | 12 |
| Продолжение таблицы 7 | | Характеристика | Значение | | Масса электронного блока ЦАП Т, кг, не более | 15 | | Масса высоковольтной колонны ТТЭО-110, кг, не более | 62 | | Масса высоковольтной колонны ТТЭО-220, кг, не более | 120 | | Масса чувствительного элемента ТТЭО-Ш, кг, не более | 10 | | Средний срок службы, лет | 25 | | Наработка на отказ, ч | 120000 | | Примечание:
* Наличие и тип выходов зависит от варианта исполнения. |
|
| Комплектность | Комплект поставки приведён в таблице 8.
Таблица 8 – Комплект поставки трансформаторов
| Наименование изделия | Кол-во | | Измерительный блок | По числу контуров измерения | | Цифроаналоговый преобразователь тока | 0 или 1 комплект | | Внешний резервированный блок питания с защитой от кратковременного пропадания напряжения и возможностью замены блоков в горячем режиме | 0 или 1 комплект | | Катушка с оптическим волокном для соединения чувствительного элемента с электронным блоком | 1 комплект | | Высоковольтные колонны для исполнений ТТЭО-110 и ТТЭО-220 | 1 комплект | | Чувствительный элемент для исполнения ТТЭО-Ш | 1 комплект | | Гибкий чувствительный элемент для исполнения ТТЭО-Г | 1 комплект | | Шкаф с оптической кабельной муфтой для исполнений ТТЭО-110, ТТЭО-220 и ТТЭО-Ш | 0 или 1 шт. | | Паспорт | 1 шт. | | Инструкция по монтажу и наладке | 1 шт. |
|
| Поверка | осуществляется в соответствии с документом МП 60487-15 «Трансформаторы тока электронные оптические типа ТТЭО. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в январе 2015 г.
Основные средства поверки приведены в таблице 9.
Таблица 9 – Основные средства поверки трансформаторов
| Наименование и тип средства поверки | Требуемые характеристики | | Трансформатор тока измерительный лабораторный ТТИ-200 | Диапазон первичного тока от 20 до 36000 А, класс точности 0,01 |
| Продолжение таблицы 9 | | Наименование и тип средства поверки | Требуемые характеристики | | Трансформатор тока эталонный
ТТИ-5000 | Номинальные токи: от 1 до 5000, класс точности 0,05 | | Прибор сравнения КНТ-05 | Пределы допускаемой относительной погрешности ± 0,0005 %; пределы допускаемой абсолютной угловой погрешности ± 0,005 мин. | | Прибор электроизмерительный эталонный многофункциональный Энергомонитор-3.1 КМ | Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения переменного тока ±[0,01+0,002· (1,2·UН/U-1)] %; пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения постоянного тока ±[0,01+0,005· (1,7·UН/U-1)] %; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угла фазового сдвига ±0,01 градуса | | Магазин нагрузок МР 3027 | Пределы допускаемой погрешности от номинального значения нагрузки ± 4 % | | Нановольт-микроомметр
34420 А | Диапазон измерения напряжения постоянного тока (0 – 100) В, допускаемая основная относительная погрешность измерения
± (0,005 % · Uизм + 0,002 % · Uпредел) | | Частотомер электронно-счетный
53220A | Диапазон измерения частот 0,001 Гц – 350 МГц, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения ± 1·10-6 Гц | | Секундомер электронный ИВПР-203М | Диапазон измерения длительности – 1 миллисекунда – 999 999,999 секунд,
базовая погрешность измеряемых величин: ±0,01% ±1 мс и ±0,01% +10 мс ±1/2 период | | Мультиметр
34461A | Пределы допускаемой погрешности измерения тока на пределе 100 mA ± 0,01 %; пределы допускаемой погрешности измерения тока на пределе 1 A ± 0,05 % | | Шунт эталонный многопредельный
АКИП-7501 | Пределы допускаемой погрешности измерения тока шунтом 200 A ± 0,02 %; пределы допускаемой погрешности измерения тока шунтами 20 mA – 20 A ± 0,01 % | | Осциллограф цифровой DSO 1004 | Диапазон коэффициента развертки составляет от 3 нс/дел до 5 с/дел, погрешности коэффициента развертки ± 50×10-6 | | Примечание:
Uизм (Iизм) – измеренное значение напряжения (силы) постоянного тока;
Uпредел – предел измерения напряжения постоянного тока;
е.м.р. – единица младшего разряда. |
|
| Нормативные и технические документы | , устанавливающие требования к трансформаторам тока электронным оптическим типа ТТЭО
ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 «Трансформаторы измерительные. Электронные трансформаторы тока».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ТУ 6681-001-69571383-2014 Технические условия «Трансформаторы тока электронные оптические типа ТТЭО.
Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений
При выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании. |
| Заявитель | Закрытое акционерное общество «Профотек» (ЗАО «Профотек»), г. Москва.
Адрес: 123104, Россия, г. Москва, Тверской б-р, д.13, стр.1
Тел: (495) 775-83-39
E-mail: info@profotech.ru
http://www.profotech.ru |
| Испытательный центр | Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)
Адрес: 119361, г. Москва, ул. Озерная, д.46
Тел./факс: (495)437-55-77 / 437-56-66;
E-mail: office@vniims.ru, www.vniims.ru
Аттестат аккредитации ФГУП «ВНИИМС» по проведению испытаний средств измерений в целях утверждения типа № 30004-13 от 26.07.2013 г.
|
