МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Полезная модель относится к способу периодической поверки средств измерения количества активной и реактивной электрической энергии, в частности измерительных трансформаторов тока и напряжения, на месте их установки, которая проводится для контроля и подтверждения метрологических характеристик этих средств в допустимых пределах погрешности измерений измерениям тока и напряжения измерительных трансформаторов на месте их установки. Полезная модель может быть использована в энергетике как для метрологических испытаний измерительных трансформаторов так и при комплексном их обследовании.
В рамках настоящей полезной модели рассматривается вопрос метрологического контроля за параметрами тока и напряжения не в условиях стационарной лаборатории, а непосредственно в распределительных устройствах электроустановок, где размещаются поверяемые средства измерения.
В настоящее время проведение поверки измерительного оборудования (измерительных трансформаторов тока и напряжения) осуществляется в специально оборудованных помещениях. Для поверки одного или нескольких таких трансформаторов осуществляется их демонтаж с места их установки и доставка в лабораторию. А на период их поверки устанавливаются аналогичные из обменного фонда, а при отсутствии такового, электроустановки на этот период остаются без средств учета количества электроэнергии. После поверки и выявления пригодности демонтированных трансформаторов по показателям погрешности (класса точности) эти трансформаторы устанавливаются на прежнее место.
При такой организации проведения поверочных работ требуется значительный обменный фонд, либо энергообъект функционирует без приборов учета в течение всей процедуры демонтажа, доставки, поверки и монтажа. Для энергообъектов такие операции являются трудоемкими и дорогостоящими.
В настоящее время во многих областях техники создаются специализированные мобильные информационно-измерительные комплексы, оперативно обслуживающие территориально-рассредоточенные и труднодоступные объекты при их большом числе.
Например, известна передвижная измерительная лаборатория (RU №2054247, A 01 J 7/00, 1996). Она состоит из автомобиля-фургона с размещенными в нем вычислителем, комплексом встроенных связанных с вычислителем датчиков, предназначенных для измерения и контроля параметров исследуемого объекта, находящегося в неподвижном автомобиле-фургоне, и блок электропитания измерительного оборудования.
Недостатком данного изобретения является возможность измерений и контроля исследуемого объекта только в пределах размещенной в автомобиле-фургоне измерительной лаборатории, стоящем неподвижно.
В качестве прототипа выбрана передвижная измерительная лаборатория для диагностики и испытаний объектов (RU №2086946, G 01 M 17/00, 1997). Она содержит автомобиль-фургон с размещенными в нем устройством автоматического сбора и обработки измеряемой информации в виде бортовой ЭВМ, комплектом встроенных датчиков для измерения параметров автомобиля-лаборатории, связанных с бортовой ЭВМ, комплектом переносных датчиков, установленных на испытуемом автомобиле и подключенных кабельными линиями связи к переносной микроЭВМ. Показания переносных датчиков в соответствии с программой испытаний и порядком их опроса регистрируются переносной микроЭВМ. Для полной обработки результатов испытаний, полученных от переносных датчиков, информация вводится после испытаний в бортовую ЭВМ.
Недостатком прототипа невозможность использования указанного оборудования для целей метрологической поверки средств измерений.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по доставке образцового поверочного оборудования к месту расположения поверяемых средств измерений, оснащенного специальной аппаратурой, позволяющей проводить поверку трансформаторов тока и напряжений
непосредственно на месте их установки без демонтажа, измерительного трансформатора, используя одно из рабочих средств измерения в качестве нагрузочного устройства.
Достигаемый при этом технический результат заключается в сокращении сроков проведения периодических поверок массогабаритных объектов типа трансформаторов тока и напряжений, различных уровней напряжения и тока, уменьшении времени без учетного функционирования энергообъекта.
Указанный технический результат достигается тем, что в мобильном комплексе перемещения и доставки образцового поверочного оборудования содержится все необходимое оборудование для проведения поверок исследуемого объекта. Доставленное к месту поверки образцовые и вспомогательное поверочное оборудование расставляется с помощью подъемника в непосредственной близости от испытуемого объекта, собирается схема сличения метрологических характеристик рабочего средства измерения с образцовым с помощью специальных откалиброванных проводников и кабелей. Электрическое питание собранной схемы от электрической сети 220 В (380 В) производится переносным кабелем непосредственно на энергообъекте.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - схема поверки трансформатора тока;
фиг.2 - схема поверки трансформатора напряжения.
Настоящая полезная модель рассматривает наличие мобильного комплекса, предназначенного для проведения поверок измерительных трансформаторов тока 1 и трансформаторов напряжения 2, регламентируемых ГОСТ 8.216-88 для трансформаторов напряжения и по ГОСТ 8.217-2003 для
трансформаторов тока. Данные поверки необходимы для точного учета количества активной и реактивной электрической энергии.
При помощи передвижного поверочного комплекса на поверку 50-60 средств измерений (трансформаторов) на месте их установки потребуется 4-6 дней, это связано с отсутствием необходимости монтажа-демонтажа средств измерений и времени на их транспортировку. Средство измерений подготавливается к поверки за 1-2 часа, подготовка образцовых средств измерений передвижной лаборатории и сама поверка занимает не больше 1 часа.
Поверка производится дифференциальным способом определения погрешностей трансформаторов тока частоты 50 Гц класса точности 0,01 и менее точных с вторичными номинальными токами 1 и 5 А.
По такой схеме поверяются трансформаторы тока от 5 А до 15000 А и трансформаторы напряжения от 3 кВ до 500 кВ.
Оборудование, необходимое для поверки трансформатора тока достается из автомобиля и устанавливается в непосредственной близости от поверяемых трансформаторов тока. Время, которое необходимо для этого, 15 минут. Для выгрузки имеются необходимые грузоподъемные механизмы. Время необходимое для подготовки оборудования 1-2 часа.
Мобильный комплекс для поверки измерительных трансформаторов представляет собой передвижное самоходное средство, например, грузовой автомобиль типа фургона, в кузове которого размешено и раскреплено образцовое оборудование для проведения поверок исследуемого объекта. На передвижном самоходном средстве смонтирован подъемник для выгрузки образцового трансформатора тока или трансформатора напряжения и соответствующего виду поверки оборудования на место проведения поверки и для последующей погрузки этого оборудования и образцовых трансформаторов тока и напряжения.
Образцовое оборудование для проведения поверок трансформаторов тока по месту их размещения по критерию погрешности параметра тока на вторичной обмотке включает в себя образцовый трансформатор тока 3,
понижающий силовой трансформатор 4 с регулирующим устройством, обеспечивающим диапазон регулирования от 1% до 120% номинального тока поверяемого трансформатора тока и установку этого тока с погрешностью, не выходящей за пределы ±10%, прибор сравнения 5 токов с допускаемой погрешностью по току в пределах от ±0,03% до ±0,001% и по фазовому углу от ±3,0' до ±0,1' и нагрузочное устройство 6 поверяемого трансформатора тока в виде вторичной нагрузки с погрешностью сопротивления нагрузки, не выходящей за пределы ±4%, а так же соединительные кабели 7 для сборки этого оборудования между собой и подсоединения к поверяемому трансформатору тока в соответствии со схемой проведения поверки, которая представлена на фиг.1.
Образцовое оборудование для проведения поверок трансформаторов напряжения по месту их размещения по критерию погрешности параметра напряжения на вторичной обмотке включает часть оборудования для поверок по току и дополнительно включает следующие компоненты: в себя образцовый трансформатор напряжения 8, источник высокого напряжения 9 с номинальным значением частоты 50 или 60 Гц с допускаемым отклонением частоты не более ±0,5 Гц и регулированием напряжения в диапазоне от 20 до 120% номинального первичного напряжения поверяемого трансформатора напряжения, нагрузочные устройства 10 в виде магазинов проводимости или сопротивления, обеспечивающие нагрузку поверяемого трансформатора напряжения и образцового трансформатора напряжения в пределах от 25 до 100% его номинальной мощности с пределом допускаемой погрешности активной и реактивной составляющих мощности не более ±4%, а так же соединительные кабели 7 для осуществления соединения оборудования между собой и подсоединения к поверяемому трансформатору в соответствии со схемой проведения поверки, которая представлена на фиг.2.
Для обоих видов поверок используется один и тот же прибор сравнения 5 марки КНТ-03 (ТУ 4225-003-12298401-02), который предназначен для определения дифференциальным способом погрешностей трансформаторов тока частоты 50 Гц класса точности 0,01 и менее точных с вторичными
номинальными токами 1 и 5 А, а также для определения по ГОСТ 8.216-88 дифференциальным способом погрешностей трансформаторов напряжения частоты 50 Гц класса точности 0,01 и менее точных с вторичными номинальными напряжениями от 30 до 160 В, для поверки трансформаторов тока и напряжения промышленной частоты 50 Гц. Этот прибор поставляется в России ООО "Энергосила МК" и ООО "Метра Телеком".
Поверка осуществляется следующим образом, на примере поверки погрешности на вторичной обмотке трансформатора тока.
Непосредственно в близи от поверяемого трансформатора тока осуществляют выгрузку соответствующего оборудования, которое соединяют при помощи соединительных кабелей в схему, приведенную на фиг.1. Затем осуществляют подсоединение клемм первичной и вторичной обмоток поверяемого трансформатора к выходу понижающего трансформатора и входу прибора сравнения токов. Погрешность определяют как отклонение параметров вторичной обмотки поверяемого трансформатора по отношению к аналогичным параметрам на образцовом трансформаторе.
Доставленное лабораторное поверочное оборудование к месту установки рабочих средств измерения для проведения метрологического испытания без демонтажа тяжелых, габаритных и расположенных на высоте рабочих средств измерений позволяет свести до минимума наличие обменного дорогостоящего фонда средств измерений и сократить в сотни и более раз время на проведение метрологической поверки традиционным способом в специально оборудованных для этой цели лабораториях, расположенных в десятках и сотнях километров от места эксплуатации рабочих средств измерений.