Назначение
Делители напряжения емкостные электронные ДНЕЭ-500 с цифровым выходом (далее -ДНЕЭ) предназначены для измерения и масштабного преобразования высокого напряжения переменного тока промышленной частоты 50 (60) Гц с заземленной нейтралью в низкое напряжения переменного тока промышленной частоты 50 (60) Гц и выработки сигнала измерительной информации согласно МИ 3476-2015 "Технические требования по реализации цифрового интерфейса для измерительных преобразователей с использованием МЭК 61850-9-2 LE" для передачи результатов измерений и преобразования на электрические измерительные приборы, в системы коммерческого учета электрической энергии, защиты, автоматики, сигнализации и управления в качестве электронных трансформаторов напряжения.
Описание
Принцип действия ДНЕЭ основан на масштабном преобразовании (делении) напряжения переменного тока при помощи емкостного делителя и последующей его оцифровке АЦП. Измерение напряжения производится при помощи специального выносного блока, помещаемого в основание колонны емкостного делителя и подключаемого к его средней точке. Соединение выносного блока и электронно-оптического блока обработки производится волоконно-оптическим кабелем по которому передаются опорные частоты синхронизации измерений и данные об измеренных величинах, самодиагностике в цифровом формате, тем самым обеспечивается полная гальваническая развязка первичной и вторичной цепей, а также независимость системы измерений от наличия напряжения переменного тока в первичной сети. Выносной блок формирует цифровой код измеренного сигнала, который привязывается к сетке синхронизации электронно-оптического блока и преобразуется для дальнейшей обработки электронно-оптическим блоком, где цифровой код синхронно подается на цифро-аналоговый преобразователь напряжения (для выходов 100/V3 В), блок формирования цифровых пакетов данных по стандарту МЭК 61850-9-2, цифро-аналоговый преобразователь напряжения (для потенциальных выходов). Блок-схема ДНЕЭ представлена на рисунке 1.
ДНЕЭ представляют собой комплектное устройство, включающее электронный блок, подключенные к нему выносные блоки измерения, расположенные в основаниях высоковольтных колонн емкостных делителей, а также блок вторичного преобразования измеренного сигнала в аналоговый вид и резервированный блок питания повышенной надежности.
Передача сигнала от чувствительного элемента (колонны емкостного делителя) 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 обеспечения возможности включения ДНЕЭ в систему онлайн-мониторинга работоспособности электронный блок имеет специальный RS232/422 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 электронного блока.
ДНЕЭ выпускаются в следующих модификациях:
- ДНЕЭ-500-3-0,2-3Р-УХЛ1-Т-МА-В-Р - предназначен для преобразования вторичного сигнала в цифровой поток по стандарту МЭК 61850-9-2 и в аналоговый сигнал 100/V3 В;
- ДНЕЭ-500-3-0,2-3Р-УХЛ1-Т-М-В-Р - предназначен для преобразования вторичного сигнала в цифровой поток по стандарту МЭК 61850-9-2.
Общий вид ДНЕЭ, выносных блоков измерения, блока вторичного преобразования измеренного сигнала в аналоговый вид, резервированный блок питания повышенной надежности и места пломбирования и нанесения знака поверки представлены на рисунках 2-8.
Емяэотной делитель
Выносном блок измерения
Выход 0 1 .. 10В
Датчик
температурь!
чувствительного
элвмет"а
<£>
<31
Блок формирования пакетов МЭК 61 №0-0-2
/1 1\ Внешняя шинд)
Вы/од 57.7В
Рис
аЦифро-энэл-эговый п реобрааователь напряжения
Внутренняя шина передачи результатов измерений в цифровой форма
Ц^фгю-ян н ГК?Г13РЫЙ преобразоеагеп^ напряжения (ЦЛП Н)
Вход синхраниаацни 1 РРйУРТР
Выищ М ЭК 61850-9-2
Рисунок 2 - Общий вид высоковольтного емкостного делителя ДНЕЭ-500
Рисунок 4 - Общий вид электронного блока ДНЕЭ (вид сзади)
• I
Рисунок 5 - Общий вид электронного блока ЦАП Н для вывода пропорционального аналогового сигнала 100/V3 В ДНЕЭ (вид спереди)
Рисунок 6 - Общий вид электронного блока ЦАП Н для вывода пропорционального аналогового сигнала 100/V3 В ДНЕЭ (вид сзади)
| | | 9- | -V | ■щ—т « | «—V | V- в | г | -V Э | г в | | |
| О | | | | - | ate | |1Е | | | в 11 | | о |
| | | | | | | iS | | | | |
| о | | | | ©* | О* | -|| | | | 1 | | о |
| | | | | | | | | | | |
| | | Я- | | | | | в | ■ | ж. | | |
Рисунок 8 - Общий вид электронного блока резервированного блока питания повышенной
надежности (вид сзади)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ДНЕЭ является встроенным и представляет собой набор микропрограмм, предназначенных для обеспечения нормального функционирования аппарата, управления интерфейсом. По своей структуре ПО ДНЕЭ разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Встроенное ПО формирования пакета данных по стандарту МЭК 61850-9-2 и встроенное ПО индикации состояния на экране устройства является метрологически не значимой частью ПО ДНЕЭ.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и технических характеристик приборов.
Идентификационные данные ПО ДНЕЭ представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО (Встроенное ПО формирования данных замеров) | FPGA_U.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.09 |
| Цифровой идентификатор ПО | D8D78B4767D215007EE64ED1F801EBA3 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | md5 |
Уровень защиты программного обеспечения от - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное фазное напряжение, кВ | 500/V3 |
| Номинальное вторичное напряжение для аналогового выхода внешнего цифроаналогового преобразователя, В | 100/V3 |
| Классы точности по ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 (При коэффициенте искажения синусоидальной кривой не более 30 %) | 0,2; 3P |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| У словия эксплуатации Температура окружающей среды, °С Относительная влажность воздуха, % Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | |
| В ысоковольтные колонны | от -60 до +60 |
| Электронные блоки | от 10 до 40 |
| от 10 до 95 |
| от 60 до 106,7 (от 460 до 800) |
| Группа механического исполнения по ГОСТ 17516.1-90 | М40 |
| Частота дискретизации по выходу «МЭК 61850-9-2», выборок в секунду | 4000; 4800; 12800; 15360 |
| Количество одновременно передаваемых потоков по выходу «МЭК 61850-9-2» с различной частотой дискретизации | 2 пары по 2 потока |
| Тип входа синхронизации времени | 1PPS оптический (спад/фронт) 1PPS электрический (спад/фронт) PTP |
| Период удержания частоты при отсутствии внешней синхронизации, с, не менее | 20 |
| Номинальная емкость, пФ | 1000±15 % |
| Номинальная нагрузка на аналоговом выходе внешнего цифро-аналогового преобразователя S^^ (коэффициент мощности cos9 =1), В-А | От 0 до 3 |
| Номинальная частота измеряемого напряжения, Гц | 50 или 60 |
| Количество измеряемых фаз | 3 |
| Диапазон пропускания частот при наличии гармоник в измеряемом сигнале, Гц | От 20 до 2500 |
| Окружающая атмосфера | Не взрывоопасная, не содержащая токопроводящую пыль и агрессивные газы, типа II по ГОСТ 15150-69 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания измерительного блока, В | Исполнение с одним источником питания | 220±44 Переменного или постоянного тока без резервирования |
| Исполнение с двумя источниками питания | 220±44 Переменного и постоянного тока с резервированием |
| Исполнение с источником питания для ответственных присоединений | 220±44 Переменного или постоянного тока с резервированием и возможностью горячей замены элементов и от кратковременных пропаданий напряжения длительностью до 2 секунд |
| Номинальная частота питающей сети, Гц | 50 или 60 |
| Потребляемая мощность электронного блока, Вт, не более | 120 |
| Потребляемая мощность электронного блока ЦАП Н, Вт, не более | 200 |
| Габаритные размеры электронных блоков, мм, не более: -длина -ширина -высота | 430 280 170 |
| Габаритные размеры высоковольтной колонны ДНЕЭ-500, мм, не более: -длина -ширина -высота | 1250 1250 4540 |
| Масса электронного блока ДНЕЭ, кг, не более | 11 |
| Масса электронного блока ЦАП Н, кг, не более | 15 |
| Масса высоковольтной колонны ДНЕЭ-500, кг, не более | 390 |
| Средний срок службы, лет | 25 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 120000 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку ДНЕЭ методом механического нанесения или трафаретной печати и на титульные листы паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность ДНЕЭ
| Наименование изделия | Обозначение | Количество |
| Делители напряжения емкостные электронные (зав. номера: Т39-17; Т41-17; Т137-19; Т217-20) | ДНЕЭ-500-3-0,2-3Р- УХЛ1-Т-МА-В-Р | 4 шт. |
| Делители напряжения емкостные электронные (зав. номера: Т115-19; Т141-19; Т214-20; Т215-20) | ДНЕЭ-500-3-0,2-3Р- УХЛ1-Т-М-В-Р | 4 шт. |
| Паспорт | 4222-003-69571383-17 ПС | 8 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 206.1-388-2017 «Делители напряжения емкостные электронные ДНЕЭ-500 с цифровым выходом. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 13.09.2017 г.
Основные средства поверки:
- трансформатор напряжения измерительный эталонный 4820-HV- spez, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 28982-05;
- установка поверочная векторная компарирующая «УПВК-МЭ 61850» регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 60987-15;
- прибор сравнения КНТ-05 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 37854-08;
- магазин нагрузок МР 3025 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 22808-07.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых ДНЕЭ с требуемой точностью.
Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма, наносится в паспорт ДНЕЭ или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
отсутствуют.
Нормативные документы, устанавливающие требования к делителям напряжения емкостным электронным ДНЕЭ с цифровым выходом
ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 «Трансформаторы измерительные. Часть 7. Электронные трансформаторы напряжения».
ГОСТ 1983-2015 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
МИ 3476-2015 «Технические требования по реализации цифрового интерфейса для измерительных преобразователей с использованием МЭК 61850-9-2 LE».
ТУ 6681-002-69571383-2014 Технические условия «Делители напряжения емкостные электронные ДНЕЭ с цифровым выходом».
74128-19: Методика поверки МП 206.1-388-2017Скачать6.0 Мб