Назначение
Система широкополосная прецизионная КМБТ (далее - система КМБТ) предназначена для измерения постоянного, переменного и импульсного напряжения до 15 кВ.
Описание
Система КМБТ состоит из первичного измерительного преобразователя напряжений (делителя), обеспечивающего масштабное преобразование постоянного, переменного и импульсного напряжения и модуля аналогово-цифрового преобразования (модуля АЦП).
Делитель напряжения изготовлен по частотно-компенсированной технологии, собран по схеме резистивно-емкостного масштабирующего преобразователя и имеет секционную структуру. Принцип действия делителя напряжения заключается в масштабировании входного напряжения. Делитель напряжения состоит из высоковольтного и низковольтного плеч, размещенных в электроизоляционном и металлическом корпусах соответственно. Высоковольтное плечо делителя напряжения собрано из секций последовательно соединенных резисторов, шунтированных электрическими цепями из последовательно соединенных конденсаторов и резисторов, и заполнено кремниевым наполнителем. Корпус низковольтного плеча служит основанием делителя и выполнен без применения кремниевого наполнителя.
Для подключения к источнику высокого напряжения в делителе напряжения предусмотрен высоковольтный электрод, выполненный в виде металлического диска со скругленными краями. Для подключения низковольтного плеча к измерительному входу модуля АЦП используется соединительный кабель, являющийся составной частью делителя.
Модуль АЦП выполнен в виде отдельного функционально законченного блока и представляет собой электронное устройство на базе микросхемы программируемой логики ПЛИС.
Модуль АЦП обеспечивает:
- синхронизацию внутренних часов с внешним источником точного времени по интерфейсу синхронизации (1PPS);
- синхронизированное с внутренними часами аналогово-цифровое преобразование сигнала напряжения с измерительного входа в цифровой код;
- отправку через коммуникационный интерфейс приведенных к физической величине мгновенных значений напряжения в цифровом формате, соответствующем IEC 61850-9-2.
Система КМБТ обеспечивает полную гальваническую развязку получателя измерительной информации по коммуникационному порту, а также источника точного времени по порту синхронизации, от высоковольтной измерительной части за счет применения волоконно-оптических линий связи.
Фотографии системы КМБТ приведены на рисунке 1 и рисунке 2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение модуля АЦП системы КМБТ является встраиваемым и обеспечивает функционирование прибора, включая измерение напряжения, синхронизацию и отправку мгновенных значений в формате, соответствующем IEC 61850-9-2.
Встраиваемое программное обеспечение состоит из двух частей:
- метрологически значимая часть встраиваемого программного обеспечения;
- сервисная часть встраиваемого программного обеспечения.
Идентификационные данные встраиваемого программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | adc firmware.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | 90865ab447259dd917c32a2afc809c33 |
| Другие идентификационные данные | md5 |
Совместно с модулем АЦП может предоставляться дополнительное программное обеспечение служебного назначения, обеспечивающее удобную форму предоставления результатов измерений, хранения результатов измерений, конфигурирование и т.д.
Программное обеспечение служебного назначения не выполняет метрологически значимых функций.
Конструкция системы КМБТ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Запись ПО осуществляется в процессе производства.
Доступ к внутренним частям прибора защищен конструкцией и пломбой. Изменение ПО возможно только на предприятии изготовителе.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики системы широкополосной прецизионной КМБТ приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики системы широкополосной прецизионной КМБТ_
| Параметр | Значение |
| 1 | 2 |
| Номинальное значение напряжения постоянного тока ин (_), В | 15000 |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | ±(0.1,2) • Ин(_) |
| Пределы допускаемой погрешности измерений напряжения постоянного тока в диапазоне значений: ± (0.0,1 включ.) • ин(_) ± (св. 0,1.. .0,5 включ.) • ин(_) ± (св. 0,5 .1,0 включ.) • ин(_) ± (св. 1,0...5,0 включ.) • ин(_) ± (св. 5,0.120,0) • Ин(_) | ±0,1 (у), % ±10,0 (5), % ±5,0 (5), % ±1,0 (5), % ±0,1 (5), % |
| Номинальное значение напряжения переменного тока частотой 50 Гц Ин(~), В | 10000 |
| Диапазон измерений напряжения переменного тока частотой 50 Гц, В | (0,001.1,2) • Ин(~) |
| Параметр | Значение |
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений напряжения переменного тока: (0,001.. .1,0 включ.) • ин(~) (св. 1,0 .5,0 включ.) • ин(~) (св. 5,0 .120,0) • Ин(~) | ^ ^ S ^ о m о (N о" -н-н-н |
| Частота дискретизации, Гц | 100 000 |
| Полоса пропускания (по уровню минус 3 дБ), Гц | от 0 до 20 000 |
| Входное активное сопротивление первичного измерительного преобразователя, МОм | 42 |
| Входная емкость первичного измерительного преобразователя, пФ | 82 |
| Степень защиты оболочки первичного измерительного преобразователя | IP40DH |
| Степень защиты оболочки модуля АЦП | IP54 |
| Нормальные условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | 20±5 от 30 до 80 от 84 до 107 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от плюс 5 до плюс 40 не более 95 от 84 до 107 |
| Напряжение питания постоянного тока модуля АЦП, В | 24 |
| Потребляемая модулем АЦП мощность, Вт | не более 15 |
| Масса делителя, кг, не более | 2,8 |
| Масса модуля АЦП, кг, не более | 1,6 |
| Г абаритные размеры делителя (высота х диаметр), мм, не более | 280 х 150 |
| Г абаритные размеры модуля АЦП (длина х ширина х глубина), мм, не более | 125 х 75 х 145 |
| Срок службы, не менее, лет | 20 |
| Примечания: 1) у - приведенная погрешность измерений напряжения; 2) 5 - относительная погрешность измерений напряжения. |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность системы широкополосной прецизионной КМБТ, зав. № 14
- Первичный измерительный преобразователь (делитель напряжения), зав. № 001 - 1 шт.;
- Модуль АЦП, зав. № 14 - 1 шт.;
- Руководство по эксплуатации - 1 шт.;
- Методика поверки РТ-МП-2398-551-2015 - 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу РТ-МП-2398-551-2015 «ГСИ. Система широкополосная прецизионная КМБТ. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» 23.11.2015 г.
Основное оборудование, используемое при поверке:
1. Трансформатор напряжения измерительный эталонный NVRD 40 (Госреестр № 32397-06):
- номинальное первичное напряжение 40 кВ;
- номинальное вторичное напряжение 100 В;
- пределы допускаемой относительной погрешности ±0,01%.
2. Мультиметр 3458A (Госреестр № 25900-03):
- пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения переменного тока от 0 до 100 В в диапазоне частот от 40 Гц до 1 кГц (AU): ±(0,0510-4 D + 210-5 E), где D - показание прибора, E - верхнее значение диапазона измерения.
3. Калибратор многофункциональный Fluke 5522A (Госреестр № 51160-12):
- пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения переменного тока от 33 до 329,999 В в диапазоне частот от 45 Гц до 10 кГц (AU): ±(U • 190 • 10-6 + 2000 мкВ), где U - показание прибора;
- пределы допускаемой абсолютной погрешности напряжения переменного тока от 330 до 1020 В в диапазоне частот от 45 Гц до 1 кГц (AU): ±(U • 300 • 10-6 + 10 мВ), где U - показание прибора;
- пределы допускаемой абсолютной погрешности напряжения постоянного тока от 0 до 32,9999 В (AU): ±(U • 12 • 10-6 + 20 мкВ), где U - показание прибора;
- пределы допускаемой абсолютной погрешности напряжения постоянного тока от 100 до 1020 В (AU): ±(U • 18 • 10-6 + 1500 мкВ), где U - показание прибора;
4. Государственный первичный специальный эталон единицы электрического напряжения постоянного тока в диапазоне ±(1.. .500) кВ (ГЭТ181-2010).
Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма, наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
Методы измерений с помощью системы широкополосной прецизионной КМБТ приведены в документе «Система широкополосная прецизионная КМБТ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе широкополосной прецизионной КМБТ
1 ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
2 ГОСТ 12.2.091-2012 «Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования».
3 Техническая документация фирмы ЗАО «ИТЦ Континуум», г. Ярославль.
63797-16: Методика поверки РТ-МП-2398-551-2015Скачать969.0 Кб