Untitled document

Приложение к свидетельству № 62214

об утверждении типа средств измерений

Лист № 1

Всего листов 12

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО с цифровым выходом

Назначение средства измерений

Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО с цифровым выходом (далее по

тексту – ТТЭО) предназначены для измерения и масштабного преобразования значения силы

переменного (в том числе – с апериодической составляющей) импульсного и постоянного тока

и выработки сигнала измерительной информации согласно стандарту "IEC 61850-9-2:2011 на

русском языке" (далее – IEC 61850-9-2) для передачи результатов измерений и 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 средства измерений

Принцип действия ТТЭО основан на двух физических законах: законе полного тока и

эффектеФарадея.ТТЭОсодержитчувствительныйэлемент(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).

Рисунок 1 – Логическая схема ТТЭО

ТТЭО представляет собой комплектное устройство, включающее электронный блок

(рисунки 7 - 9), подключенные к нему оптоволоконные чувствительные элементы (гибкие

(рисунок 6), шинные (рисунки 4 и 5) или опорные (рисунки 2 и 3), а также блок вторичного

преобразования измеренного сигнала в цифровой и аналоговый вид (рисунок 10) и (в вариантном

исполнении) резервированный блок питания повышенной надежности (рисунки 11 и 12).

Лист № 2

Всего листов 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

гибкого чувствительного элемента прибора ТТЭО показана на рисунке 14 и в паспорте на прибор.

Для обеспечения возможности включения ТТЭО в систему онлайн-мониторинга

работоспособности трансформатор 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.

Положение в пространстве – вертикальное или горизонтальное.

Трансформаторы тока электронные оптические с цифровым выходом ТТЭО выполняются

в следующих исполнениях:

1 ТТЭО-110 – трансформатор опорного исполнения с номинальным фазным напряжением

110/√3 кВ (рисунок 2).

2 ТТЭО-220 – трансформатор опорного исполнения с номинальным фазным напряжением

220/√3 кВ (рисунок 3).

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).

4 ТТЭО-Г – трансформатор с чувствительным элементом в виде размыкаемой гибкой

петли (рисунок 6).

Внешний вид ТТЭО в зависимости от исполнения приведен на рисунках 2-14.

Рисунок 2 – Высоковольтный изолятор с

установленным чувствительным элементом

ТТЭО-110

Рисунок 3 – Высоковольтный изолятор с

установленным чувствительным элементом

ТТЭО-220

Лист № 3

Всего листов 12

Рисунок 6 – Гибкий чувствительный элемент

ТТЭО-Г

Рисунок 8 – Электронный блок

трансформаторов ТТЭО в исполнении с

модулями частотных выходов (вид спереди)

Рисунок 10 – Электронный блок ЦАП Т для

вывода пропорционального аналогового

сигнала 1А трансформаторов ТТЭО

Рисунок 11 – Электронный блок

резервированного блока питания

повышенной надежности (вид спереди)

Место пломбировки от

несанкционированного доступа

Рисунок 4 – Чувствительный элемент ТТЭО-Ш

с установленной штатной шиной

Рисунок 5 – Чувствительный элемент

ТТЭО-Ш в варианте поставки без

штатной шины

Рисунок 7 – Электронный блок

трансформаторов ТТЭО в исполнении без

модуля частотных выходов (вид спереди) и

схема пломбировки от

несанкционированного доступа

Рисунок 9 – Электронный блок

трансформаторов ТТЭО (вид сзади) и схема

пломбировки от несанкционированного

доступа

Места пломбировки от

несанкционированного доступа

Место пломбировки от

несанкционированного доступа

Лист № 4

Всего листов 12

Рисунок 12 – Электронный блок

резервированного блока питания повышенной

надежности (вид сзади)

Рисунок 13 – Выносной проводной

измеритель температуры

Рисунок 14 – Схема правильной установки

гибкого чувствительного элемента ТТЭО-Г

Рисунок 15 – Чувствительный элемент

ТТЭО-Ш с установленной штатной шиной и

экранами на напряжения от 35 до 750кВ

включительно

Условное обозначение ТТЭО при поставке:

ТТЭО – А – Б – В – Г – Д – Е – Ж – З – И,

где:

ТТЭО - Обозначение типа: Трансформатор Тока Электронный Оптический с цифровым

выходом;

А - Исполнение прибора:

- 110 Опорного исполнения с высоковольтными колоннами 110 кВ;

- 220 Опорного исполнения с высоковольтными колоннами 220 кВ;

- ШБезопорного исполнения (шинный);

- ГС гибким чувствительным элементом;

Лист № 5

Всего листов 12

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

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

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

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

В - Вариант настройки режима отображения на экране электронного блока:

- Без буквы Переменный ток (среднеквадратичное значение);

- ППостоянный ток (среднее значение);

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:

- УХЛ1УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 (от минус 60 до 40 °С);

- УХЛ1-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;

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

Ж - 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;

З - Тип примененного источника питания:

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

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

- В Высоконадежный резервированный блок питания;

И - Признак наличия внешнего проводного термометра для компенсации температурной

зависимости:

- Без буквыИзмерение в полном диапазоне рабочих температур производится без

внешнего датчика, либо с применением встроенного в чувствительный элемент

оптического термометра;

- ППроводной термометр, размещаемый в зоне установки чувствительного

элемента (рисунок13).

Пример обозначения прибора:

ТТЭО – 110 – 3 – 2000 – 0,2S-5ТРЕ63 – УХЛ1-Т – МА – 2.

Трансформатор тока электронный оптический ТТЭО с цифровым выходом, в опорном

исполнении на 110 кВ, трехфазный, номинальный ток 2000 А, имеющий класс точности 0,2S

для коммерческого учета и класс точности 5TPE с предельной кратностью 63 для релейной

защиты, 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 стандурту IEC 61850-9-2 и встроенное ПО индикации состояния на экране

устройства является метрологически не значимой частью ПО ТТЭО.

Лист № 6

Всего листов 12

Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и

технических характеристик приборов.

Идентификационные данные ПО ТТЭО представлены в таблице 1.

Measure.bin

md5

Таблица 1- Характеристики метрологически значимого ПО

ИдентификационныеЗначение

данные (признаки)

Встроенное ПОВстроенное ПО

оптической схемы формирования

данных замеров

Встроенное ПО

формирования

пропорциональных

выходов

наименование ПО

Идентификационное

DSP.binFPGA.bin

2.13

E0D33FCC52D5C4

8E4F5EB8B2AA9D

639F

Номер версии2.012.09

(идентификационный

номер) ПО

Цифровой идентификатор 4F7F1448ED8B9F4 D8D78B4767F3140

ПО 8E11274EC4FFB20 17C86B7D1F703E

A8CD5

Алгоритм вычисления

цифровогоmd5md5

идентификатора ПО

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных

изменений - «высокий» в соответствии с рекомендациями по метрологии Р 50.2.077-2014.

Метрологические и технические характеристики

приведены в таблицах 2, 3, 4 и 5.

погрешностей преобразования силы

от 100 до 3000

ТТЭО-Г

от 300 до 190000

1

Классы точности по

ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010

0,1; 0,2S; 0,5S; 1,0; 5P; 5ТРЕ

от 1 до 15

Значение

110/√3 кВ

220/√3 кВ

от 0 до 750 кВ

Таблица 2 - Диапазоны и пределы допускаемых

переменного тока

Характеристика

Номинальноефазноенапряжение

переменного тока, кВ

ТТЭО-110

ТТЭО-220

ТТЭО-Г и ТТЭО-Ш

Номинальный первичный ток Iном, А*

ТТЭО-110, ТТЭО-220 и ТТЭО-Ш;

Номинальныйвторичныйтокдля

аналогового выхода внешнего цифро-

аналогового преобразователя, А

Номинальнаянагрузканааналоговом

выходевнешнегоцифро-аналогового

преобразователя S

2ном

(коэффициент

мощности cosφ=1), В

×

А

Лист № 7

Всего листов 12

50

от 1 до 3 **

Значение

от 1,2 до 2,0 для аналоговых выходов

от 1,2 до 8,0 для цифровых выходов

Продолжение таблицы 2

Характеристика

Номинальная частота измеряемого тока,

Гц

Номинальныйкоэффициент

расширенного первичного тока

Количество измеряемых фаз

Примечание:

* Значение номинального тока зависит от количества оборотов гибкого чувствительного

элементавокругтоковедущейшины,числаоборотовтоковедущейшинывокруг

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;

** Количество зависит от варианта исполнения.

1

от 1 до 15

Таблица 3 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей преобразования силы

постоянного тока

ХарактеристикаЗначение

Номинальное напряжение постоянного тока, кВ

ТТЭО-110100 кВ

ТТЭО-220

200 кВ

ТТЭО-Г и ТТЭО-Ш

0-1000 кВ

Номинальное значение первичной силы постоянного тока

Iном, А*

ТТЭО-110, ТТЭО-220 и ТТЭО-Ш;

от 100 до 6000

ТТЭО-Г

от 200 до 450000

Номинальный вторичный ток для аналогового выхода

внешнего цифро-аналогового преобразователя, А

Пределыдопускаемойотносительнойпогрешности

измерений коэффициента масштабного преобразования силы±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1,0

постоянного тока, %

Номинальная нагрузка на аналоговом выходе внешнего

цифро-аналогового преобразователя тока, В

×

А

Количество измеряемых линий для постоянного токаот1 до 3 **