Назначение
Трансформаторы тока и напряжения комбинированные цифровые ЦТТН (далее по тексту -трансформаторы, ЦТТН) предназначены для измерений и масштабного преобразования напряжения и силы переменного (в том числе с апериодической составляющей) и постоянного тока, а также передачи результатов преобразования в системы учета электрической энергии, устройствам измерений, защиты, автоматики, сигнализации и управления.
Описание
Принцип действия трансформаторов состоит в следующем: измерение силы переменного и постоянного тока осуществляется с применением нескольких первичных преобразователей силы тока, выполненных на основе реализации законов полного тока и электромагнитной индукции, закона Ома и гальваномагнитных эффектов. Измерение может осуществляется одновременно преобразователями, выполненными на различных физических принципах (определяется видом исполнения трансформатора). Измерение напряжения переменного и постоянного тока осуществляется с применением делителей напряжения. В зависимости от уровня измеряемого напряжения обработка результатов преобразований осуществляется на первичной стороне (высокого напряжения) для исполнений преобразователей 35 кВ и выше, либо на вторичной стороне (низкого напряжения) для исполнений преобразователей 35 кВ и ниже.
Электронный блок на первичной стороне преобразует выходные сигналы соответствующих первичных преобразователей в цифровой сигнал, далее выполняет формирование пакетов данных и передачу их по оптическим кабелям электронным блокам на вторичной стороне. Электронный блок на вторичной стороне обрабатывает полученные пакеты данных и отправляет их по оптическому кабелю устройствам релейной защиты, автоматики, коммерческого учета электроэнергии и другим устройствам подстанции.
Трансформаторы конструктивно состоят из следующих компонентов:
- первичные преобразователи напряжения переменного и постоянного тока;
- первичные преобразователи силы переменного и постоянного тока;
- электронный блок на стороне высокого напряжения (опция);
- электронный блок на стороне низкого напряжения.
Первичный преобразователь напряжения переменного и постоянного тока представляет собой делитель напряжения, содержащий высоковольтное и низковольтное плечи. Первичный преобразователь напряжения переменного и постоянного тока обеспечивает преобразование высокого напряжения переменного и постоянного тока в низкое напряжение переменного и постоянного тока для дальнейшего преобразования его в цифровую форму электронным блоком.
Первичные преобразователи силы переменного и постоянного тока представляют собой: малогабаритный трансформатор тока, пояс Роговского и датчик постоянного тока (опция). Малогабаритный трансформатор тока предназначен для передачи информации устройствам коммерческого учета электроэнергии, а пояс Роговского и датчик постоянного тока - устройствам релейной защиты и автоматики.
Электронные блоки выполняют преобразование выходных сигналов первичных преобразователей силы и напряжения переменного и постоянного тока в цифровой сигнал, его обработку и передачу измеренных значений силы и напряжения переменного и постоянного тока устройствам релейной защиты, автоматики, коммерческого учета электроэнергии и другим устройствам на подстанции в соответствии с протоколом IEC 61850-9-2 (протокол передачи может быть изменен либо дополнен другим протоколом по требованию заказчика). На выходе трансформаторы формируют несколько потоков измеренных мгновенных значений силы тока и напряжения со следующими частотами дискретизации:
1) 4000 Гц (80 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц) - для устройств релейной защиты и автоматики;
2) 12800 Гц (256 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц) - для устройств коммерческого учета электроэнергии.
Трансформаторы также могут формировать потоки измеренных мгновенных значений со следующими частотами дискретизации (опция):
1) 4800 Гц (96 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц и 80 отчетов на период промышленной частоты 60 Гц);
2) 15360 Гц (256 отчетов на период промышленной частоты 60 Гц);
3) 14400 Гц (288 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц и 240 отчетов на период промышленной частоты 60 Гц);
4) 96000 Гц - для целей учета электроэнергии и РЗА в сетях постоянного тока.
Частота дискретизации может быть изменена по требованию заказчика, но не должна
превышать 96 000 Гц.
Опционально ЦТТН может выдавать дополнительную служебную информацию о параметрах измеряемых электрических сигналов и передаваемой электрической энергии, а также служебную информацию отражающую состояние трансформатора.
Синхронизация электронных блоков с системой точного времени осуществляется по внешнему стробирующему сигналу 1PPS или данным синхронизации по протоколу PTP. Выбор типа синхронизации производится изготовителем по требованию заказчика.
ЦТТН может выпускаться в резервированном исполнении, при этом на стороне высокого напряжения устанавливаются два комплекта первичных измерительных преобразователей тока, установленных на одной изоляционной колонне. Делитель напряжения также может исполняться в резервированном исполнении, при этом в изоляционной колонне устанавливаются два и более высоковольтных делителя. Передача информации от ЦТТН также может резервироваться по протоколам PRP и HSR.
Для удобства работы и проверки работоспособности ЦТТН могут содержать аналоговые выходы с первичных измерительных преобразователей силы и напряжения переменного и постоянного тока.
Структура условного обозначения:
ЦТТН - А -Б - В - Г - Д - Е - Ж - З - И - К - Л - М - Н - О - П.
Расшифровка структуры условного обозначения трансформатора представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Структура условного обозначения трансформатора
| ЦТТН | Обозначение типа: Трансформатор тока и напряжения комбинированный цифровой |
| А | Исполнение прибора по способу установки |
| О | Опорного исполнения |
| П | Подвесного исполнения |
| Ш | Шинные (безопорное исполнение) |
| Б | Исполнение прибора по количеству измерительных фаз |
| 1 | Однофазное исполнение |
| 2 | Двухфазное исполнение |
| 3 | Трехфазное исполнение |
| ЦТТН | Обозначение типа: Трансформатор тока и напряжения комбинированный цифровой |
| В | Исполнение прибора по классу напряжения |
| 6 | 6 кВ |
| 10 | 10 кВ |
| 15 | 15 кВ |
| 20 | 20 кВ |
| 24 | 24 кВ |
| 27 | 27 кВ |
| 35 | 35 кВ |
| 110 | 110 кВ |
| 150 | 150 кВ |
| 220 | 220 кВ |
| Г | Номинальный ток, А |
| Д | Класс точности по напряжению для коммерческого учета |
| Е | Класс точности по напряжению для релейной защиты |
| Ж | Класс точности по току для коммерческого учета электроэнергии |
| З | Класс точности по току с предельной кратностью для релейной защиты |
| И | Климатическое исполнение и категория размещения |
| У1 по ГОСТ 15150-69 | для работы на открытом воздухе (от -45 до +40 °С ) |
| УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 | для работы на открытом воздухе (от -60 до +40 °С ) |
| У2 по ГОСТ 15150-69 | для работы в помещениях (от -45 до +40 °С ) |
| УХЛ2 по ГОСТ 15150-69 | для работы в помещениях (от -60 до +40 °С ) |
| П | для работы в помещениях (-10 до +40 °С ) |
| К | Тип используемых выходов, комбинация из символов |
| U | Аналоговый выход - выходной сигнал напряжения переменного и постоянного тока, с указанием напряжения в вольтах (выполняется по согласованию) |
| I | Аналоговый выход - выходной сигнал сила переменного и постоянного тока, с указанием номинального тока в амперах (выполняется по согласованию) |
| D | Цифровые выходы с указанием числа выходов |
| Л | Тип источника питания |
| 1 | Один универсальный вход 220 В постоянного или переменного тока |
| 2 | Два универсальных входа 220 В постоянного или переменного тока |
| В | Высоконадежный резервированный блок питания |
| М | Наличие резерви | рования |
| - (Без символа) | Без резервирования |
| Р | С двойным резервированием - два комплекта первичных преобразователей тока и напряжения в едином измерительном узле с резервированными электронными блоками |
| Н | Наличие устройства отображения информации |
| - (Без символа) | Без устройства отображения результатов |
| Д | С устройством отображения результатов с дисплеем |
| О | Расположение электронного блока на стороне низкого напряжения |
| - (Без символа) | В основании колонны |
| ОК | В отдельном корпусе |
| ЦТТН | Обозначение типа: Трансформатор тока и напряжения комбинированный цифровой |
| П | Количество изме | в о л з у х ы н ь л е т и р |
| - (Без символа) | Один |
| 2 | Два (в состав первого измерительного узла входят первичные измерительные преобразователи силы тока (находящиеся в голове одной из изоляционных колонн), в состав второго входят делители напряжения, находящиеся внутри второй изоляционной колонны) |
Пример условного обозначения:
ЦТТН - О - 3 - 110 - 2000 - 0.2 - 3Р- 0.2S - 5TPE51 - УХЛ1 - I1-D2 - 2 - Р - Д. Трансформатор тока и напряжения комбинированный цифровой ЦТТН, в опорном и трехфазном исполнении, на класс напряжения 110 кВ, с номинальным током 2000 А, с классом точности по напряжению 0,2 для коммерческого учета и 3Р для релейной защиты, с классом точности по току 0,2S для коммерческого учета и 5TPE с предельной кратностью 51 кА для релейной защиты, для наружной установки с рабочим температурным диапазоном от минус 60 до плюс 40 °С, с аналоговым выходом по току 1 А и двумя цифровыми выходами, с резервированием аналогового и цифрового каналов, с устройством отображения результатов измерений, электронный блок на стороне низкого напряжения расположен в основании колонны, количество измерительных узлов 1.
Места пломбирования трансформаторов представлены на рисунках 1-9.
Рисунок 5 - Внешний вид исполнения ЦТТН 35 - 220 кВ опорного исполнения с электронным блоком в отдельном шкафу
Место
пломбирования
Место
пломбирования
Рисунок 7 - Внешний вид исполнения ЦТТН 6(10) -35 кВ подвесного исполнения (электронный блок, выполненный в отдельном корпусе представлен на рисунках 2 и 5)
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (далее по тексту - ПО) трансформаторов представляет собой набор микропрограмм, предназначенных для обеспечения нормального функционирования аппарата, управления интерфейсом и т.д. Данное ПО имеет метрологически значимые и незначимые части.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 2.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | cttn vvch 4ch.bin |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | 1.1.0 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики трансформаторов представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Метрологические и технические характеристики трансформаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальные значения ином, кВ: - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . - для исполнения ЦТТН - . | апряжения переменного тока - 6 - 10 - 15 .- 20 - 24 - 27 .- 35 .- 110 .- 150 - 220 | 6/V3 10/V3 15/V3 20/V3 24/V3 27/V3 35/V3 110/V3 150/V3 220/V3 |
| Классы точности по напряжению согласно ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 | 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 3Р; 6Р |
| Номинальные значения первичного тока, А | от 10 до 5 000 |
| Классы точности по току согласно ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 | 0,1; 0,2; 0,2S; 0,5; 0,5S; 1; 3; 5; 5Р; 5TPE; 10Р |
| Номинальная частота, Гц | 50 или 60 |
| Диапазон номинальных вторичных токов для аналогового токового выхода, А* | от 0,01 до 5 |
| Диапазон номинальных вторичных напряжений для аналогового выхода по напряжению, В* | от 0,1 до 100 |
| Предельное значение выходной мощности, не более, В-А | 10 |
| Количество измеряемых фаз* | от 1 до 3 |
| Тип входа синхронизации времени | 1PPS; PTP |
| Параметры электрического питания электронного блока: - напряжение переменного тока частотой 50 Гц, В - напряжение постоянного тока, В | 220±22 220±22 |
| Габаритные размеры (для однофазного исполнения), (длинахширинахвысота), мм, не более: - для исполнения ЦТТН - .- 6 - для исполнения ЦТТН - .- 10 - для исполнений ЦТТН - .- 15, ЦТТН - .- 20, ЦТТН - .- 24, ЦТТН - .- 27 - для исполнения ЦТТН - .- 35 - для исполнения ЦТТН - . - 110 - для исполнений ЦТТН - .- 150, ЦТТН - .- 220 | 300x150x400 300x150x400 1000x500x700** 1000x500x1000** 1000x650x1600** 1000x650x3000** |
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса (для однофазного исполнения), кг, не более: | |
| - для исполнения ЦТТН - ...- 6 | 10 |
| - для исполнения ЦТТН - .- 10 | 10 |
| - для исполнений ЦТТН - .- 15, ЦТТН - .- 20, | |
| ЦТТН - ...- 24, ЦТТН - ...- 27 | 20 |
| -для исполнения ЦТТН - .- 35 | 45 |
| - для исполнения ЦТТН - . - 110 | 70 |
| - для исполнений ЦТТН - .- 150, ЦТТН - .- 220 | 115 |
| Г абаритные размеры электронного блока, выполненного в отдельном корпусе, (длинахширинахвысота), мм, не более | 1000x500x1500 |
| Масса электронного блока, кг, не более | 50 |
| Климатическое исполнение: | |
| - «У1», «УХЛ1», «У2», «УХЛ2» | по ГОСТ 15150-69 |
| - «П» при температуре окружающего воздуха, °С | от -10 до +40 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 160000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 30*** |
| Примечания | |
| * - определяется вариантом исполнения и конкретное значение указывается в паспорте; |
| ** - размеры указаны с учетом экранных колец выравнивания потенциала; |
| *** - срок указан для основных конструктивных элементов ЦТТН и предполагает |
| по согласованию между потребителем и изготовителем возможность замены программного обеспечения и (или) электронного блока |
Знак утверждения типа
наносится на табличку трансформаторов методом термопечати или трафаретной печати и (или) на титульные листы паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность трансформаторов представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность трансформаторов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Трансформатор тока и напряжения комбинированный цифровой ЦТТН | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | САПМ.671200.301 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | САПМ.671200.301 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | САПМ.671200.301 МП | 1 экз. |
| Упаковка | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу САПМ.671200.301 МП «Трансформаторы тока и напряжения комбинированные цифровые ЦТТН. Методика поверки», утвержденному ООО «ИЦРМ»
28.07.2017 г.
Основные средства поверки:
- преобразователи напряжения измерительные высоковольтные емкостные масштабные ПВЕ-35 и ПВЕ-220 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 32575-11);
- трансформатор тока измерительный лабораторный ТТИ-5000.51 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 55278-13);
- установка поверочная векторная компарирующая УПВК-МЭ 61850 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 60987-15).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в свидетельство о поверке или в паспорт.
Сведения о методах измерений
отсутствуют.
Нормативные документы
ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 Трансформаторы измерительные. Часть 7. Электронные трансформаторы напряжения
ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 Трансформаторы измерительные. Часть 8. Электронные трансформаторы тока
САПМ.671200.301 ТУ Трансформаторы тока и напряжения комбинированные цифровые ЦТТН. Технические условия
70302-18: Методика поверки САПМ.671200.301 МПСкачать688.7 Кб
9768-84
