Измерительные трансформаторы под контролем

Измерительные трансформаторы под контролем 27/02/2010    Admin   310   Global  Печать  PDF  RSS ленты Потребность в мобильном оборудовании, которое используется для определения характеристик точности трансформаторов тока и напряжения в условиях эксплуатации, возникла еще при вхождении Украины в энергорынок. При коммерческих расчетах за электроэнергию стала необходимость в аттестации (определение точности) системы ее учета, в которой основными составляющими являются измерительные трансформаторы тока и напряжения. Метрологические характеристики (погрешности) этих измерительных трансформаторов в реальных условиях эксплуатации могут отличаться от паспортных и существенно влияют на качество системы учета в целом.


Отсутствие эталонов и специального мобильного поверочного оборудования, которое способно выполнять метрологические операции по аттестации измерительных транссформаторив, установленных в пунктах учета электроэнергии, без их демонтажа, способствовало созданию мобильных лабораторий. Более 8 лет основным разработчиком передвижных лабораторий в ОАО «Всеукраинский институт трансформаторостроения» ( «ВИТ») является лаборатория метрологии высоковольтных трансформаторов (ЛМВА) в отделе метрологии и измерительной техники (ВМВТ).

Выбор такого рода деятельности для ЛМВА не был случайным, поскольку ранее лаборатория занималась разработкой эталонов и метрологическим обеспечением измерительных трансформаторов и высоковольтных аппаратов, а также совместно с предприятиями Госстандарта выполняла на своем оборудовании работы по аттестации (поверки) трансформаторов тока и напряжения в диапазоне токов 15 -- 10000 А и напряжений 6-330 кВ. По мере приобретения практического опыта уточнялись не только общие требования, но и технические особенности, тонкости технологических процессов выполнения работ, проводился анализ и выбирались оптимальные варианты конструктивного выполнения поверочных установок, их отдельных составляющих и дополнительного оснащения.

Восьмилетний практический опыт позволил разработать единые подходы и собственную концепцию разработки передвижных лабораторий для определения характеристик точности измерительных трансформаторов в эксплуатации. Оптимальным решением при создании передвижных лабораторий оказалась комплектация не из отдельных элементов поверочных схем, а из законченных метрологических установок или комплектов установок, способных выполнять свои метрологические функции в условиях эксплуатации трансформаторов тока и напряжения.

Универсальность такого подхода позволяет применять определенные настройки независимо от других и автомобиля, что является лишь средством транспортировки. Если рассматривать номенклатуру измерительных трансформаторов, установленных в цепях учета электроэнергии до 35 кВ, подлежащих аттестации на предприятиях, производящих, транспортирующих и потребляющих электроэнергию в Украине, то для аттестации измерительных трансформаторов при эксплуатации целесообразной является такая градация мобильного оборудования:

- Установки для поверки трансформаторов тока до 1000 А и до 3000 А в сетях напряжением до 35 кВ (УПТТ-1000 Э, УПТТ-3000 Э);

- Установки для поверки трехфазных трансформаторов напряжения с номинальным напряжением от 6 до 10 кВ (УПТН-10 Э);

- Установки для поверки однофазных трансформаторов напряжения с номинальным значением напряжения от 6 до 35 кВ (УПТН-35 Э).

Все три типа таких установок могут применяться как для закрытых, так и для открытых конструкций распределительных приборов подстанций. За выполнением эти установки могут быть изготовленными как каждая отдельно, так и в комплекте. В случае изготовления комплекта установки УПТТ и УПТН будут иметь общие элементы. Транспортным средством для доставки этих установок является автомобиль ГАЗель-2705 грузоподъемностью 1,5 тонн. Комплекты с такой градацией на автомобилях ГАЗель эксплуатируются в Крымском, Львовском, Запорожском, Украинском центрах Госпотребстандарта, нашему коллективном предприятии "Преобразователь" (г. Сумы) и нескольких облэнерго.

Установка для поверки трансформаторов тока с номинальными значениями токов до 3000 А, установленных в сетях напряжением от 110 до 330 кВ (УТТП-3000 Э. ОРУ), предназначенная для применения в открытых распределительных устройствах и отличается от УТПП-3000 Э. большей мощностью источника питания, длиной токопроводов, массой и габаритами. Транспортное средство доставки УПТТ-3000 ЭОРУ - автомобиль ГАЗель-2705.

Установки для поверки трансформаторов тока номинальными значениями токов от 3000 до 6000 А (УПТТ-6000 ЭГ) и от 4000 до 10000 А (УПТТ-10000 ЭГ) предназначены для применения в закрытых распределительных устройствах напряжением 6-20 кВ генерирующих станций. Транспортное средство доставки УПТТ-6000 ЭГ и УПТТ-10000 ЭГ - автомобиль ГАЗель.

Для проверки трансформаторов напряжения свыше 35 кВ оптимальной является такая градация:

- Установка для поверки трансформаторов напряжения в сетях напряжением от 35 до 110 кВ (УПТН-110 Э);
- Установка для поверки трансформаторов напряжения в сетях от 150 до 330 кВ (УПТН-330 Э).

Может быть использован вариант универсальной поверочной установки в сетях напряжением от 110 до 330 кВ (УПТН-110-330 Э).

Если есть необходимость выполнения работ по поверке в диапазоне номинальных значений токов от 1000 до 10000 А и в диапазоне номинальных значений напряжений от 6 до 330 / 1,73 кВ, то для таких диапазонов оптимальным решением является универсальные блоки и соединительное оснащение, из которых можно заблаговременно комплектовать блоки в схему поверки перед выездом на место установки трансформаторов тока и напряжения. К ним относятся:

- Регулирующие блоки с трансформаторами мощностью от 10 до 25 кВА и с регулированием напряжения от 0 до 220 В или от 0 до 380 В;
- Универсальные погрузочные трансформаторы мощностью от 3 до 4 кВА напряжением первичной обмотки 220 В или 380 В;
- Универсальные источники высокого напряжения ИВН-6, ИВН-35, ИВН-100, ИВН-330;
- Эталонные трансформаторы напряжения тно-110, тно-220, тно-330 классом точности 0,1;
- Багатомережеви трансформаторы напряжения ТНМО-0, 5 классом точности 0,1.

Особое значение при разработке мобильного поверочного оборудование предоставляется расчета и подбора совместимости магнитных систем, а также мощности регулировочного погрузочного устройства и высоковольтного трансформатора для обеспечения требований ГОСТ 8.217-87, ГОСТ 8.216-88 при наличии высших гармоник источника питания. Коэффициент гармоник не должен превышать 5%.

Очень важным на практике является конструктивное выполнение токопроводов от 1 до 10 кА большой длины (расстояние от поверочной установки до повирювального трансформатора от 3 до 20 м).

Иметь в комплекте токопроводы большого сечения и длины для каждого конкретного случая нецелесообразно из-за большой массы токопроводов и дорогого, с точки зрения общей стоимости, цветного металла, из которого изготавливаются токопроводы. Токопроводы должны быть оснащены универсальным узлом присоединения и удобными для использования в параллельно-последовательном соединении для набора нужного сечения и необходимой длины.

Оптимальным решением относительно веса и габаритов для мобильного исполнения являются разработки регулируемых источников тока УРНТ-6 / 2 и УРНТ-10 / 2, состоящие из двух регулируемых трансформаторов мощностью от 15 до 25 кВА при первичных напряжениях 380 В и одного нагрузочного трансформатора мощностью от 30 до 50 кВА, имеющая несколько обмоток для создания различных вариантов заданных режимов работы в пределах от 3000 до 10000 А.

Приведенная градация установок базируется на сопоставлении таких показателей, как стоимость, габаритные размеры, масса, потребляемая мощность, время установки, затраты физической энергии персонала во время приведения в рабочее состояние и обслуживания, количество рабочего персонала, маневренность средства транспортировки, универсальность или сфера применений (для закрытых и открытых распределительных устройств).

При разработке установок учтен практический опыт эксплуатации передвижных лабораторий ОАО "ВИТ", где наряду с требованиями к метрологических характеристик (по ГОСТ 8.216-88 и ГОСТ 8.217-87), влияющие на эффективность проведения поверочных работ, основными требованиями к мобильного оборудования является его безопасность, эргономичность, функциональность и надежность.

Безопасность оборудования установки - это прежде всего защита персонала от поражения электрическим током. Значительный запас по изоляции высоковольтных блоков установок, наличие видимых разрывов круга, визуальной и световой сигнализации, наличие защиты, цепей блокировок и устройств аварийной защиты в установках позволяют обеспечить существенное снижение вероятности поражения человека электрическим током. С точки зрения эргономичности каждая из установок укомплектована оптимальным количеством устройств тестирования, ключей и кнопок, чтобы обеспечить простоту и удобство управления и дать возможность оператору четко контролировать ситуацию как относительно своих действий, так и по выполнению операций.

Установки рассчитаны на обслуживание персоналом, имеет среднее образование. Если управлять оборудованием установок удобно, а информация, поступающая от приборов, наглядная и легко воспринимается, то оператору легче изучить установки, а также технологические тонкости поверки трансформаторов тока и напряжения. Тщательный предварительный анализ комплектации установок оборудованием с точки зрения его функциональности и надежности позволил выбрать оптимальную комплектацию, что соответствует практическим задачам, учитывая условия эксплуатации, транспортировки и хранения.

Применение сложных и дорогостоящих электронных устройств для комплектования установок является малоэффективным, поскольку снижает их надежность, хотя конструктивное исполнение и измерительная схема позволяет применять и электронные приборы. Высокие показатели надежности оборудования обеспечены не только качеством разработки, но и качеством изготовления. Наличие в «ВИТ» специального оборудования для изготовления высоковольтных установок, организация производства и уровень подготовки специалистов, а также существующая система качества позволяют четко регламентировать технологические процессы и контролировать их выполнение персоналом с целью обеспечения высоких показателей качества изготовления.

Подытоживая, следует отметить, что практический опыт предприятия «ВИТ» по поверке трансформаторов тока и напряжения в эксплуатации и новые подходы к созданию мобильного поверочного оборудования позволяют успешно решать задачи поверки трансформаторов напряжения в эксплуатации, со значительным снижением расходов на проведение поверочных работ по обслуживанию самого устройства . Метрологическое оборудование для поверки трансформаторов напряжения, установленных в кругах коммерческого учета электроэнергии, разработан согласно требованиям современных концепций развития мобильных поверочных лабораторий, проверено в эксплуатации и может быть рекомендовано для широкого применения в электроэнергетике как поверочное оборудование для метрологического обеспечения учета электроэнергии.