Назначение
Системы температурного мониторинга трансформаторов люминесцентные модели LumaSMART (далее по тексту - системы LumaSMART) предназначены для измерений температуры наиболее нагретых точек обмотки различных трансформаторов (в т.ч. малой мощности, распределительных, высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжения), а также верхних слоев трансформаторного масла в реальном времени с целью контроля за состоянием изолирующего материала обмоток, и предотвращения аварий, которые могут возникнуть в результате медленных процессов разрушения изоляции трансформаторов.
Описание
Принцип действия системы LumaSMART, состоящей из устройства измерения и обработки сигналов и подключаемых к нему датчиков температуры исполнений «Dip Tip» и «Quality», основан на свойстве фотолюминесцентного материала ЧЭ датчика температуры при освещении светодиодом излучать свет другой длины волны, который при помощи оптоэлектронного преобразователя преобразуется в электрический сигнал, а далее - в значения измеряемой температуры в соответствии с измеренным временем люминесценции. ЧЭ соединен с оптоволоконным кабелем в тефлоновой изоляции с кевларовой оболочкой и дополнительно защищен спиральной тефлоновой оплеткой.
Устройство измерения и обработки сигналов конструктивно выполнено в прямоугольном корпусе из нержавеющей стали, внутри которого размещены измерительные блоки типа «m600» (от одного до четырех в зависимости от количества каналов) и могут быть размещены платы релейных и аналоговых выходов, а также коммуникационных портов RS232, RS485, USB и Ethernet. На лицевой панели корпуса расположены жидкокристаллический дисплей с сенсорным управлением, разъемы для подключения датчиков, выходы коммуникационных портов и релейные выходы. Устройство измерения и обработки сигналов имеет встроенную систему самодиагностики и обеспечивает отображение результатов измерений температуры и мощности сигнала в реальном времени на ж/к дисплее и передачу их на персональный компьютер.
Датчик температуры подключается к устройству измерения и обработки сигналов при помощи оптоволоконного кабеля связи через специальный оптический переходник с уплотнительными кольцами, находящимися внутри фланца для монтажа на корпусе трансформатора.
Фотография общего вида системы LumaSMART представлена на рисунке 1:
Рис. 1 - Система LumaSMART (16 каналов) в сборе с одним датчиком
Программное обеспечение
Метрологически значимое программное обеспечение (ПО) системы LumaSMART состоит из двух частей: встроенное ПО и автономное ПО.
Встроенное ПО находится в ПЗУ, размещенном в неразборном корпусе измерительного блока «m600» устройства измерения и обработки сигналов системы, и не доступно для внешней модификации.
Автономное ПО реализовано в виде файлов операционной системы Windows, обеспечивающих только функции копирования и передачи данных без изменения их параметров, и устанавливается на флэш-памяти процессора, находящегося внутри вторичного блока системы. В автономной части ПО системы предусмотрена возможность использования паролей для защиты от несанкционированного изменения параметров (режимов) работы (раздел «Setup») и доступа к проведению диагностики («Diagnostic Menu») самой системы. Установка паролей осуществляется пользователем.
Для функционирования системы необходимо наличие встроенной и автономной части ПО.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню (в соответствии с МИ3286-2010):
- «A» - для встроенной части ПО. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО средства измерений (СИ) и измеренных данных.
- «С» - для автономной части ПО. Метрологически значимые автономные части ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
ПО для система Luma SMART (встроенная часть) | PIC software | 3.0 | 0x6e26 | Чтение содержания конфигурационного регистра памяти 226h |
ПО для система Luma SMART (автономная часть) | LumaSense Common Core на базе Microsoft Windows 2008 C# platform | 3.2.0.3 | по номеру версии | - |
Технические характеристики
Диапазон измеряемых температур, °С: .............................от минус 30 до плюс 230
Разрешающая способность ж/к дисплея системы, °С:
Пределы допускаемой абсолютной погрешности системы, °С:
Время отклика датчиков системы, с:
Количество каналов, шт.: ................................................................от 4 до 16
Напряжение питания, В: .................................от 90 до 264 (переменный ток) или
..........от 127 до 370 (постоянный ток) (от 47 до 63 Гц)
Максимально потребляемая мощность, В •А:
Электрическое сопротивление изоляции в течение 1 минуты должно выдерживать напряжение, В, не менее:
Диапазон изменения выходного аналогового сигнала, мА: от 4 до 20 или от 0 до 1
Габаритные размеры, мм:
- устройство измерения и обработки сигналов: ..............420*125*136 (16 каналов)
- датчики температуры:
- длина:
- оптоволоконный кабель с ЧЭ: от 1000 до 20000 (по специальному заказу);
- оптоволоконный кабель связи: до 1000 до 50000 (по специальному заказу)
- диаметр:...................................................1,4 (ЧЭ); от 2 до 4 (кабель))
Масса устройства измерения и обработки сигналов, кг, не более: ....................11,0
Рабочие условия эксплуатации (для устройства измерения и обработки сигналов):
- температура окружающей среды, °С: ...........................от минус 30 до плюс 70
- относительная влажность воздуха (без конденсации), %:...........................до 80
Средний срок службы систем - не менее срока службы трансформаторов.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус устройства измерения и обработки сигналов системы с помощью наклейки.
Комплектность
Система в составе:
- устройство измерения и обработки сигналов - 1 шт. (конфигурация в соответствии с заказом);
- оптоволоконный кабель связи - кол-во и исполнение в соответствии с заказом;
- датчик температуры - кол-во и исполнение в соответствии с заказом.
Руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз.
Методика первичной поверки - 1 экз.
По дополнительному заказу: удлинительные разъемы для оптоволоконных кабелей, монтажная пластина (диск) для установки датчиков на корпусе трансформаторов (типа FWP-N38 и др.).
Поверка
осуществляется по документу МП 58754-14 «Системы температурного мониторинга трансформаторов люминесцентные модели LumaSMART. Методика первичной поверки», разработанному и утверждённому ФГУП «ВНИИМС», 12.08.2013г. Системы подлежат первичной поверке перед вводом в эксплуатацию. Периодической поверке системы не подлежат.
Основные средства поверки:
- термометр электронный лабораторный «ЛТ-300», пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±0,05 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 199,99 °С, ±0,2 °С в диапазоне температур от плюс 200 до плюс 300 °С;
- калибраторы температуры серии ATC-R/RTC-R моделей ATC/RTC-157B, ATC-320B, ATC-650B, RTC-700B, общий диапазон воспроизводимых температур от минус 45 до плюс 700 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения заданной температуры ±(0,04.. .0,35) °С, нестабильность поддержания заданной температуры: ±(0,005.0,02) °С.
Сведения о методах измерений
приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации и монтажу на системы.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
Техническая документация фирмы «LumaSense Technologies, Inc.», США.
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.