Назначение
Анализаторы трансформаторного масла модели HYDROCAL 1005 предназначены для непрерывного автоматического измерения объёмной доли газов (ацетилена, этилена, монооксида углерода и водорода) и объемной доли воды в трансформаторном масле.
Анализаторы трансформаторного масла модели HYDROCAL 1008 предназначены для непрерывного автоматического измерения объёмной доли газов (метана, ацетилена, этилена, этана, монооксида углерода, диоксида углерода и водорода) и объемной доли воды в трансформаторном масле.
Описание
Принцип действия анализаторов трансформаторного масла моделей HYDROCAL 1005 и HYDROCAL 1008 - оптический и электромеханический (осуществление забора миниатюрной газовой пробы на основе принципа свободного пространства). В состав измерительного блока входят: тонкопленочный датчик для измерения объемной доли воды в масле, металл-оксидный датчик на основе диоксида олова (SnO2) для измерения объёмной доли водорода (Н2), инфракрасный газовый датчик ближней ИК-области для измерения объёмной доли моноксида углерода (CO), метана (CH4), ацетилена (C2H2), этилена (C2H4), этана (C2H6).
Принцип действия тонкопленочного датчика для измерения объемной доли воды в масле основан на изменении электрической емкости конденсатора. Пространство между пластинами конденсатора заполнено диэлектрическим материалом, сформированным на основе гигроскопической полимерной пленки. Емкость такого датчика прямо пропорциональна содержанию воды в исследуемой среде.
Принцип действия металл-оксидных датчиков основан на свойстве некоторых оксидов металлов в присутствии водорода менять свои электрические характеристики. При нагреве кристаллов SnO2 до определенной температуры поверхность кристаллов начинает адсорбировать атомы кислорода, в результате чего поверхность кристаллов становится заряженной, что уменьшает ток электронов. При последующем воздействии на поверхность детектора водородом происходит снижение ее потенциала, что значительно повышает проводимость кристалла.
Принцип действия инфракрасного газового датчика основан на измерении с помощью светочувствительных сенсоров с определением конкретного газа по длине волны с применением оптического фильтра.
Конструктивно анализаторы трансформаторного масла моделей HYDROCAL 1005 и HYDROCAL 1008 состоят из измерительных и микропроцессорного блоков, масляной камеры, компрессора и насоса, расположенных в едином корпусе. На передней панели расположены дисплей и органы управления анализатором. На задней панели расположены коммуникационные и системные выходы, а также адаптер для подключения анализатора к трансформатору. При подключении к трансформатору без системы охлаждения анализатор размещается на вентиле трансформаторного бака, забор масла обеспечивается входящим в конструкцию прибора насосом. При подключении к трансформатору с системой охлаждения и принудительной циркуляцией масла анализатор устанавливается на Т-образном вентиле при возврате масле из системы охлаждения.
Микропроцессорный блок предназначен для работы всего анализатора, а также для передачи выходной информации во внешние системы контроля. Информация о содержании объёмной доли газов (метана, ацетилена, этилена, этана, монооксида углерода, диоксида углерода и водорода) и объемной доли воды отображается на передней панели анализатора. Анализатор имеет 4 независимых аналоговых выхода (4-20) мА, цифровые интерфейсы RS 232 и RS 485, передача данных осуществляется по протоколам обмена Ethernet, GSM, MODBUS, DNP.
Внешний вид анализаторов трансформаторного масла модели HYDROCAL 1005, приведен на рисунке 1, внешний вид анализаторов трансформаторного масла модели HYDROCAL 1008, приведен на рисунке 2.
Пломбирование анализаторов трансформаторного масла моделей HYDROCAL 1005 и HYDROCAL 1008 от несанкционированного доступа не предусмотрено.
Программное обеспечение
Анализаторы трансформаторного масла моделей HYDROCAL 1005 и HYDROCAL 1008 (далее анализатор) имеют встроенное и внешнее программное обеспечение.
Встроенное программное обеспечение (ПО) представляет собой микропрограмму, предназначенную для обеспечения нормального функционирования анализатора и управления интерфейсом. Оно реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Программное обеспечение устанавливается в энергонезависимую память в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации не подлежит изменению.
Внешнее программное обеспечение программа HydroSoft на базе Windows предназначено для считывания результатов измерений
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения анализатора приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения анализатора
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| HYDROCAL 1005 | HYDROCAL 1008 |
| Идентификационное наименование ПО | 1.31 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | c83135e2c30b9401 e1f300468df560f6 | 60f6c53965c8adfee 6a618d97c6f77e1 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | MD5 |
| Номер версии ПО «HydroSoft», устанавливаемом на внешнем ПК | 1.6.4 |
| Примечание - В случае изменения установленного программного обеспечения, номер версии и CRC - код ПО, указанные в таблице 3, сравнивают с номером версии и контрольной суммой, приведенными в документации на новое программное обеспечение. |
Технические характеристики
Метрологические характеристики анализаторов приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики анализаторов модели HYDROCAL 1005
| Наименование компонента | Диапазон показаний, млн-1 (ppm) | Диапазон измерений объёмной доли, млн-1 (ppm) | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, ± Д (Y), % |
| Водород (H2) | от 0 до 2000 | от 5 до 50 включ. | 0,6Y |
| св. 50 до 2000 | 0,12Y + 0,0024 |
| Монооксид углерода (СО) | от 0 до 5000 | от 6 до 60 включ. | 0,6Y |
| св. 60 до 5000 | 0,12Y + 0,0028 |
| Ацетилен (C2H2) | от 0 до 2000 | от 10 до 100 включ. | 0,6Y |
| св. 100 до 2000 | 0,12Y + 0,0048 |
| Этилен (C2H4) | от 0 до 2000 | от 4 до 30 включ. | 0,6Y |
| св. 30 до 2000 | 0,15Y + 0,0013 |
| Вода (^О) | от 0 до 100 | от 4 до 5 включ. св. 5 до 10 включ. св. 10 до 50 включ. св. 50 до 100 | 0,5Y 0,3Y 0,25- Y 0,20- Y |
| где Y - измеренное значение объёмной доля, % |
| Наименование компонента | Диапазон показаний, млн-1 (ppm) | Диапазон измерений объёмной доли, млн-1 (ppm) | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, ± Д (Y), % |
| Водород (H2) | от 0 до 2000 | от 5 до 50 включ. | 0,6Y |
| св. 50 до 2000 | 0,12-Y + 0,0024 |
| Монооксид углерода (СО) | от 0 до 5000 | от 6 до 60 включ. | 0,6Y |
| св. 60 до 5000 | 0,12Y + 0,0028 |
| Диоксид углерода (СО2) | от 0 до 20 000 | от 10 до 100 включ. | 0,6Y |
| св. 100 до 20000 | 0,12-Y + 0,0048 |
| Метан (CH4) | от 0 до 2000 | от 4 до 15 включ. | 0,6Y |
| св. 15 до 2000 | 0,12-Y + 0,00072 |
| Ацетилен (C2H2) | от 0 до 2000 | от 10 до 100 включ. | 0,6Y |
| св. 100 до 2000 | 0,12Y + 0,0048 |
| Этилен (C2H4) | от 0 до 2000 | от 4 до 30 включ. | 0,6Y |
| св. 30 до 2000 | 0,15Y + 0,0013 |
| Этан (C2H6) | от 0 до 2000 | от 4 до 30 включ. | 0,6Y |
| св. 30 до 2000 | 0,15Y + 0,0013 |
| Вода (Н2О) | от 0 до 100 | от 4 до 5 включ. св. 5 до 10 включ. св. 10 до 50 включ/ св. 50 до 100 | 0,5Y 0,3Y 0,25- Y 0,20- Y |
| Примечание: где Y - измеренное значение объёмной доля, % |
Таблица 4 - Основные технические характеристики анализаторов
| | HYDROCAL | HYDROCAL |
| Наименование характеристики | 1005 | 1008 |
| | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более: | | |
| -высота | 274 | 274 |
| -ширина | 263 | 263 |
| -глубина | 327,5 | 327,5 |
| Масса, кг, не более | 13,5 | 16 |
| Степень защиты от внешний воздействий по ГОСТ 14254-96 | IP55 |
| Напряжение питания: | | |
| - переменного тока частотой 50-60 Гц, В | 120+15% +20% | 230+15% =20% |
| - постоянного тока | | |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 350 |
| Время анализа, мин | 20 | 40 |
| Условия эксплуатации: | |
| - диапазон температуры окружающего воздуха, | от -55 до +55 |
| С (рабочие условия) |
| - диапазон температуры масла, С | от -20 до +90 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| - давление масла, кПа | от 0 до 800 (вакуум допускается) |
| - диапазон относительной влажности, % при t=+25 °С | от 0 до +90 |
| Средний срок службы, лет | 10 | 10 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации и в виде наклейки на корпус анализатора.
Комплектность
Комплект поставки анализатора представлен в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование и условное обозначение | Количество |
| Анализатор | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки МП 242-2051-2016 | 1 экз. |
| Программное обеспечение HydroSoft | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 242-2051-2016. «Анализаторы модели HYDROCAL 1005 и модели HYDROCAL 1008. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 17.01.2017 года.
Основные средства поверки и методики измерений, применяемые при анализе проб масла: Титратор кулонометрический, работающий по методу К. Фишера с кулонометрической ячейкой, снабженной полупроницаемой мембраной из прессованного стекла («двухкомпонентная ячейка»), встроенной магнитной мешалкой, детектором - двойным платиновым электродом. Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 31007-11.
Аппаратно-программный хроматографический комплекс на базе лабораторного хроматографа с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) и детектором по теплопроводности (ДТП). Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 58954-14.
Пробы масла, проанализированные по следующим методикам:
- «Методика измерений объемной доли компонентов в газовых экстрактах проб трансформаторного масла, хроматографическим методом, № МИ 242/3-2016. Свидетельство № 785/КА-(01.00250)-2016 от 8 августа 2016 г., ФР.1.31.2016.24581.»
- «Методика измерений массовой (объёмной) доли воды в пробах трансформаторного масла. Методика № 242/2-14. Свидетельство № 577/206-(01.00250)-2014 от 20 октября 2014 г., ФР.1.31.2014.18742.»
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе и РД 34.46.303-98 Методические указания по подготовке и проведению хроматографического анализа газов, растворенных в масле силовых трансформаторов
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.578-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах Техническая документация фирмы- изготовителя
67486-17: Методика поверки МП 242-2051-2016Скачать26.5 Мб
