Назначение
Преобразователи напряжения измерительные оптические ВОПН (далее по тексту -преобразователи) предназначены для преобразования и передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических цепях переменного тока.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на гибридной технологии, при которой питание электронной схемы удаленного измерительного модуля установленного в высоковольтной колонне осуществляется посредством фотовольтаического преобразования мощного оптического излучения, который поступает по волоконно-оптическому кабелю из блока преобразования напряжения.
Преобразователи напряжения измерительные оптические ВОПН выпускаются двух модификаций ВОПН-110-0,2 и ВОПН-220-0,2 для использования в трехфазных сетях 110 кВ и 220 кВ соответственно.
Преобразователь состоит из следующих частей:
- прецизионные высоковольтные делители;
- измерительные модули;
- волоконно-оптические кабели;
- блок преобразования напряжения.
Выходное напряжение с прецизионного высоковольтного делителя поступает на вход измерительного модуля, в котором осуществляется преобразование входного сигнала. Измерительный модуль выполнен с возможностью синхронизации работы нескольких измерителей напряжения и тока, что важно для точного определения фазовых соотношений в трехфазной сети.
Высоковольтный делитель с измерительным модулем и блок преобразования напряжения соединены дуплексным волоконно-оптическим кабелем, по одному каналу которого передается оптическая мощность для питания измерительного модуля, а по другому - кодированный оптический сигнал соответствующий текущему значению измеряемого напряжения. Применение волоконных световодов для питания измерительного модуля и передачи измеренной информации обеспечивает полную гальваническую развязку высоковольтных устройств с блоком преобразования напряжения, установленным в операторской зоне, а также высокую помехозащищенность передачи информации.
В блоке преобразования напряжения осуществляется прием оптического сигнал, поступающего с измерительного модуля, его декодирование и восстановление исходного измеренного напряжения. В этом же блоке осуществляется сопряжение измеренного напряжения с внешними устройствами измерения и защиты.
Рисунок 1 - Варианты выполнения прецизионных высоковольтных делителей с
Рисунок 2 - Общий вид трехфазного блока преобразования напряжения
Технические характеристики
Диапазоны измеряемых величин, а также пределы допускаемых основных
погрешностей измерений приведены в таблице 1.
Общие технические характеристики преобразователей приведены в таблице 2.
Таблица 1- Диапазоны измерений и пределы допускаемых основных погрешностей
| Наименование характеристики | ВОПН-110-0,2 | ВОПН-220-0,2 |
| Номинальный коэффициент масштабного преобразования | 1100 | 2200 |
| Номинальное действующее значение первичного напряжения переменного тока частотой 50 Гц ином, кВ | 110/^3 кВ | 220/\3 |
| Диапазон измерения действующих значений напряжения переменного тока частотой 50 Гц, кВ | 1,27.121 | 2,54.242 |
| Предел допускаемой относительной основной погрешности коэффициента масштабного преобразования в диапазоне (0,8 - 1,2) ином, % | ±0,2 |
| Наименование характеристики | БОПН-110-0,2 | БОПН-220-0,2 |
| Предел допускаемой абсолютной основной погрешности при измерении угла фазового сдвига в диапазоне (0,8 -1,2)"ином при вторичной нагрузки от 2,5 до 10 1ВА, ...' | ±10 |
| Предел допускаемой относительной основной погрешности коэффициента масштабного преобразования в диапазоне (0,2 - 0,8)- ином и (1,2 -1,5)-ином, % | ±6,0 |
| Предел допускаемой абсолютной основной погрешности при измерении угла фазового сдвига в диапазоне (0,2 -0,8) ином и (1,2 -1,5)- ином, % при вторичной нагрузки от 2,5 до 10 БА ...' | ±240 |
| Предел допускаемой относительной основной погрешности коэффициента масштабного преобразования в диапазоне (0,02 - 0,2)-ином и (1,5 -1,9)-ином, % | ±12,0 |
| Предел допускаемой абсолютной основной погрешности при измерении угла фазового сдвига в диапазоне (0,02 -0,2)-ином и (1,5 -1,9)- ином, % при вторичной нагрузки от 2,5 до 10 БА ...' | ±480 |
| Предел допускаемой дополнительной относительной погрешности коэффициента масштабного преобразования, вызванного отклонением температуры окружающего воздуха от нормальных условий применения в пределах рабочего диапазона температур, на каждые 10°С, %, не более, % | 1/2 пределов допускаемой основной погрешности |
| Диапазон вторичной нагрузки, Б^А | (2,5 - 10) |
| Коэффициент мощности нагрузки | 0,8 (L) |
Таблица 2- Общие технические характеристики преобразователей
| Наименование характеристики | БОПН-110-0,2 | БОПН-220-0,2 |
| Электропитание блока преобразования напряжения осуществляется от сети: - переменного тока - постоянного тока | ~ (220 ± 22) Б; (50 ± 5) Гц = (220 ± 22)Б |
| Мощность, потребляемая блока преобразования напряжения, не более, Бт | 100 |
| Г абаритные размеры блока преобразования напряжения (ДхШхБ), не более, мм | 483x415x178 |
| Г абаритные размеры прецизионного высоковольтного делителя с измерительным модулем (ДхШ*Б), не более, мм | 350x350x1500 | 430x430x2640 |
| Масса блока преобразования напряжения, не более, кг | 15 |
| Масса прецизионного высоковольтного делителя с измерительным модулем, не более, кг | 115 | 165 |
| Максимальная длина оптического кабеля, не более, м | 1000 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 25 |
Нормальные условия применения:
- температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;
- относительная влажность воздуха от 30 % до 80 %;
- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.).
лист № 4
всего листов 5 Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха для прецизионного высоковольтного делителя с измерительным модулем от минус 55 до плюс 60 °С; для блока преобразования напряжения от 0 до плюс 40 °С;
- относительная влажность воздуха не более 80 % при плюс 25 °С;
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на табличку преобразователя методом термопечати или трафаретной печати на титульные листы формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки приведён в таблице 3.
Таблица 3- Комплектность поставки
| Наименование изделия | Кол-во |
| Преобразователь напряжения измерительный оптический ВОПН* | 1 экз.** |
| Волоконно-оптический кабель | 1 экз.** |
| Диск с инструкцией по монтажу и пуску | 1 экз. |
| Кабель питания 220В | 1 экз. |
| Преобразователь напряжения измерительный оптический ВОПН. Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| Преобразователь напряжения измерительный оптический ВОПН. Формуляр | 1 шт. |
| Преобразователь напряжения измерительный оптический ВОПН. Методика поверки | 1 шт. |
| Примечание: *- тип преобразователя напряжения измерительного оптического ВОПН определяется при заказе. **- количество высоковольтных делителей и оптических кабелей определяется при заказе. |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП 48485-11 «Преобразователи напряжения измерительные оптические ВОПН. Методика поверки», утверждённым ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в июле 2011 года.
Основные средства поверки приведены в таблице 4.
Таблица 4- Основные средства поверки
| Наименование и тип средства поверки | Требуемые характеристики |
| Трансформатор напряжения измерительный эталонный 4820spez | Номинальные первичные напряжения: 110/^3 кВ, 220/^3 кВ; номинальное вторичное напряжение: 100/^3 В; кл. т. 0,02. |
| Прибор сравнения КНТ-03 | Пределы измерений погрешности по напряжению, %: ± 0,1999; абсолютная погрешность по напряжению,%: ±(0,001+ 0,03-Af); абсолютная погрешность по углу, ...': ±(0,1+0,03-Д5). |
| Наименование и тип средства поверки | Требуемые характеристики |
| Магазин нагрузок МР 3025 | Предел допускаемого значения основной погрешности ±4 % от номинального значения включенной нагрузки. |
Сведения о методах измерений
Сведения приведены в руководстве по эксплуатации на преобразователь напряжения измерительный оптический ВОПН.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
2. ТУ 4222-002-69571383-2010 «Преобразователь напряжения измерительный оптический ВОПН. Технические условия».
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям;
