Назначение
Преобразователи измерительные многофункциональные TMTG (далее преобразователи TMTG) предназначены для измерений и регистрации всех физически определенных параметров трехфазных сетей в составе систем сбора и передачи информации подстанций и электростанций.
Описание
Принцип действия преобразователей TMTG основан на аналого-цифровом преобразовании мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения с последующим вычислением значений измеряемых величин из полученного массива выборок в соответствии со встроенным программным обеспечением.
Преобразователи TMTG осуществляют:
- измерения параметров режима однофазной и трехфазной электрической сети: среднеквадратические значения переменного тока и напряжения, активной, реактивной и полной мощностей, энергии активной и реактивной в прямом и обратном направлениях;
- измерения параметров режима трехфазной электрической сети на основе токов и напряжений основной гармоники: действующие значения переменного тока, напряжение, активной, реактивной и полной мощностей, энергии активной и реактивной в прямом и обратном направлениях;
- измерение частоты сети;
- выполнение функций телеуправления и телесигнализации;
- выполнение функций технического учета потребленной (отпущенной) активной (реактивной) мощности;
- передачу значений параметров по гальванически развязанным цифровым интерфейсам RS-485 и RS-232 по протоколу MODBUS в автоматизированные системы диспетчерского управления и учета.
Преобразователи TMTG подключаются непосредственно к измерительным трансформаторам тока и измерительным трансформаторам напряжения.
Преобразователи TMTG имеют различные варианты исполнений в зависимости от схемы включения, номинального значения входного тока, напряжения питания, типов интерфейсов.
Преобразователи TMTG состоят из входных преобразователей тока и напряжения, многоканального аналого-цифрового преобразователя, сигнального процессора, микроконтроллера. Опционально преобразователи TMTG могут комплектоваться выносными дисплеями. Сохранение данных и программ обеспечивается энергонезависимой памятью. Связь с внешними устройствами осуществляется по интерфейсам RS-485 и RS-232. Питание преобразователей TMTG обеспечивается от сети переменного напряжения 100..240 В; (45..55 Гц). Результаты измерений и расчетов могут индицироваться на дисплее компьютера с помощью программного обеспечения.
Преобразователи TMTG оснащены 2 дискретными входами (допустимые уровни входных сигналов 12...30 В), 2 дискретными выходами для реализации функций телесигнализации и телеуправления (максимальный выходной ток 100 мА, максимальное напряжение постоянного тока 300 В, максимальное напряжение переменного тока 250 В), 2 дискретными входами/выходами (конфигурируются либо как входы, либо как выходы) и 3 аналоговыми выходами постоянного тока от -24 до 24 мА при сопротивлении нагрузки до 500Q.
Схема условного обозначения преобразователей TMTG для записи при заказе и в технической документации:
| TMTG-XF - | X | X | X | X | X | X | X | X | X |
| TMTG-1F (однофазный) TMTG-3F (трехфазный) | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| Питание: | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| 24V AC/DC | 1 | | | | | | | | | | | | | | | | |
| 230V AC/DC | 5 | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | |
| Входы: | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| Ток I AC | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| 1 A | | | 1 | | | | | | | | | | | | | | |
| 5A | | 2 | | | | | | | | | | | | | | |
| 25 A | | 3 | | | | | | | | | | | | | | |
| 50 A | | 4 | | | | | | | | | | | | | | |
| 2V | | 5 | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | |
| Напряжение VAC | | | | | | | | | | | | | | | | |
| 57 | | | 3 | | | | | | | | | | | | |
| 100 | | | 4 | | | | | | | | | | | | |
| 115 | | | 5 | | | | | | | | | | | | |
| 230 | | | 6 | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
| Аналоговые выходы: | | | | | | | | | | | | | | | |
| 0-5mA | | | | 1 | | | | | | | | | | |
| 0-20mA | | | | 2 | | | | | | | | | | |
| 4-20mA | | | | 3 | | | | | | | | | | |
| 0-10V | | | | 6 | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | |
| Интерфейс: | | | | | | | | | | | | | | |
| RS 485 | | | | | 0 | | | | | | | | |
| RS-232 | | | | | 1 | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | |
| 0-й цифровой выход: | | | | | | | | | | | | |
| Импульс | | | | | | 1 | | | | | | |
| Пороговое значение | | | | | | 2 | | | | | | |
| Ограничитель потребления | | | | | | 3 | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| 1-й цифровой выход: | | | | | | | | | | | | |
| Импульс | | | | | | | 1 | | | | |
| Пороговое значение | | | | | | | 2 | | | | |
| Ограничитель потребления | | | | | | | 3 | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| 2-й цифровой выход: | | | | | | | | | | | |
| Импульс | | | | | | | | 1 | | |
| Пороговое значение | | | | | | | | 2 | | |
| Ограничитель потребления | | | | | | | | 3 | | |
| | | | | | | | | | |
| Дисплей: | | | | | | | | | | |
| Есть | | | | | | | | | 1 |
| Нет | | | | | | | | | 0 |
Пример: TMTG-3F-5-2-3-3-0-1-1-1-0 - преобразователь трехфазный с питанием от сети 230 В, входным током 5 А, напряжением 57 В, аналоговыми выходами 4-20 мА, тремя импульсными выходами, интерфейсом RS 485, без дисплея.
Внешний вид преобразователей TMTG и места пломбирования после поверки изображены на рисунке 1.
Клеймо поверителя наносится в виде наклейки на корпус вместе стыковочного шва стенок корпуса.
Рис. 1.
Программное обеспечение
Программное обеспечение преобразователей TMTG состоит из встроенного программного обеспечения CPU1 (ВПО) и прикладной программы VERA для установки на персональный компьютер пользователя (ПК). Результаты измерений и расчетов могут индицироваться непосредственно на дисплее приборов или на дисплее компьютера.
К метрологически значимой части программного обеспечения относится программа прошивки прибора (ВПО), которая устанавливается в процессе производства изделия. Доступ к ней не возможен без нарушения пломб и вскрытия прибора.
Программирование сервисных и интерфейсных функций осуществляется с помощью программного обеспечения по интерфейсам связи RS232 и RS485.
Прикладные программы не содержат метрологически значимых частей.
Приборы выполняют самодиагностику и обеспечивают защиту от несанкционированного доступа к информации и управлению.
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | CPU1 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v.2.21 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | CRC |
Уровень защиты программного обеспечения устройств от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокому» по Р 50.02.077-2014.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и технических характеристик приборов.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики преобразователей TMTG приведены в таблице 2.
| Наименование характеристики | Значение характеристики | Примечание |
| TMTG-3F | TMTG-1F |
| Номинальное значение напряжения Uh, В | 57,7; 100; 115; 230 | 57,7; 100; 115;230 | В зависимости от исполнения |
| Диапазон измерений напряжения, % | 0 - 1.2 Uh | 0 - 1.2 Uh | |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений напряжения, % | ± 0,1 | ± 0,5 | |
| Номинальное значение силы тока 1н, А | 1; 5 | 1; 5;25;50 | В зависимости от исполнения |
| Диапазон измерений силы тока, % | 0 - 1,2 1н | 0 - 1,2 1н | |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений силы тока, % | ± 0,1 | ± 0,5 ± 1,0 | В случае 1н=1; 5 А В случае 1н=25; 50 А |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений активной, реактивной и полной мощности, % | ± 0,2 | ± 1,0 ± 2,0 | В случае 1н=1; 5 А В случае 1н=25; 50 А Погрешность приведена к полной мощности |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента мощности | ± 0,005 | ± 0,005 | При S>0,2 Sh |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла сдвига фаз, градус | ± 0,2 | ± 0,5 | Между напряжением и током основной частоты |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты, Гц | ± 0,01 | | В диапазоне 47,5-52,5 Гц, при U>0.6 Uh |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента гармоник напряжения (THDu), % | ± 0,5 | | В диапазоне 0-400 % |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента гармоник тока (THDi), % | ± 0,5 | | В диапазоне 0-400 % |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений гармонических составляющих напряжения, % | ± 0,5 | | |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений гармонических составляющих тока, % | ± 0,5 | | |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений симметричных составляющих напряжения, % | ± 0,5 | | Погрешность приведена к номинальному значению напряжения |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений симметричных составляющих тока, % | ± 0,5 | | Погрешность приведена к номинальному значению тока |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности задания тока (аналоговый выход), мА | ± 0,1 | ± 0,2 | В диапазоне от -24 до +24 мА В диапазоне от 0 до +24 мА |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности хода внутренних часов, с/сутки | ± 2 | ± 2 | |
| Мощность, потребляемая по цепи питания, ВА, не более | 8 | 3 | |
| Средняя наработка на отказ, ч | 50000 | 50000 | |
| Срок службы, лет, не менее | 30 | 30 | |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 160х90х 60 | 70 х 90 х 60 | |
| Масса, кг, не более | 0,6 | 0,45 | |
Кроме того, прибор может индицировать значения активной и реактивной энергии в обоих направлениях.
Прибор измеряет реактивную мощность в соответствии с формулой:
31
Q = ^ Un • In • Sin ф n
n=1
где: Un и In - значения n-х гармонических составляющих напряжения и тока соответственно
9n - угол между значениями n-х гармонических составляющих напряжения и тока одной фазы
Прибор измеряет полную мощность в соответствии с формулой:
S = Urms • Irms
где: Urms и Irms - действующие значения напряжения и тока соответственно.
Условия применения:
- температура окружающего воздуха - от минус 40 до 55°C;
- относительная влажность - от30 до 80 %;
- атмосферное давление - 84-106 кПа (630-795 мм рт. ст).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус преобразователя TMTG в виде наклейки и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки преобразователей TMTG входят:
- преобразователь измерительный многофункциональный TMTG 1 шт.;
- руководство по эксплуатации 1 экз.;
- паспорт 1 экз.;
- методика поверки МП 2203-0175-2009 1 экз.;
- CD с программным обеспечением VERA (по заказу) 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу МП 2203-0175-2009 «Преобразователь измерительный многофункциональный TMTG. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" в ноябре 2009 г.
Основные средства поверки:
- установка поверочная универсальная «УППУ-МЭ» или аналогичная, со следующими основными техническими характеристиками: диапазон регулирования напряжения 1 -500 В, диапазон регулирования тока 0.005-100 А, погрешность измерения тока: ± [0,01+0,005 |(1н/1) -1|] для 1н от 0,1 А до 100 А, ± [0,01+0,01|(Ih/I) -1|] для 1н 0,05 А, погрешность измерений напряжения ± [0,01+0,005 |(Uh/U) -1|], погрешность измерений активной мощности ±
[0,015+0,005 |(Ph/P) -1|], госреестр № 57346-14.
Сведения о методах измерений
изложены в руководстве по эксплуатации «Преобразователь измерительный многофункциональный TMTG».
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 "Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия".
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
- выполнение работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
