Первичными датчиками электрических параметров режима, размещаемых в электроустановках переменного напряжения являются измерительные трансформаторы тока и напряжения (TA, TV). Уровни выходных сигналов нормированы и равны 5А или 1А для ТА и 100/57,7 В для TV. Традиционные трансформаторы тока и напряжения строятся на использовании явления электромагнитной индукции, открытой Фарадеем в ещё 1831 году. Позже он заметил явление поворота плоскости поляризации света в магнитном поле, названное эффектом Фарадея. Именно это открытие сегодня стало основой создания оптических трансформаторов.
Поляризация света - это ориентированность колебаний световых волн в пространстве. Колебания таких световых волн носят поперечный характер - они всегда направлены перпендикулярно к движению луча (рисунок 3.8).
Линейно поляризованный луч, проходя от поляризатора до детектора через магнитное поле, меняет угол поворота. Таким образом, по уровню электромагнитного поля, создаваемого проводником с переменным током, по изменению угла светового луча можно определить силу тока. Выявленное значение угла преобразуется далее в унифицированный выходной сигнал, который пригоден для целей измерения и дальнейшей обработки в современных устройствах релейной защиты и автоматики.
Рисунок 3.8
Для снижения уровня сигнала с электромагнитных ТТ и ТН, равных, соответственно 1 или 5 А и 100 В, до безопасного для электроники унифицированного уровня и определения других важных параметров режима (активной и реактивной мощности, частоты) используются вторичные измерительные преобразователи. Сегодня для этих целей широко применяются
преобразователи типа E фирмы НПП «Алекта» (г. Омск), которые преобразуют входные сигналы с ТТ и ТН в аналоговые унифицированные на уровне 0¸5 мА, 4¸20 мА. Выпускаемые вторичные измерительные преобразователи типа Е приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
| Измеряемый параметр | Тип | Входной сигнал | Класс точности | Выходн. ток, mА | Потребл., ВА |
| Напряжение | Е-855 | 0 – 125 В 75 – 125 В | 0,5 | 0 – 5, 0–20 | 0,2 |
| Ток | Е-842 | 0 – 1 А 0 – 5 А | 1 | 0 – 5, 0–20 | 1,0 1,5 |
| Активная мощность трёхфазная | Е-848 | 0–1,0 – 5 А 0 – 120 В 80 – 120 В | 0,5 | 0 – 5, ± 5, 0–20 | 0,6 по АС, АВ, СВ 0,2 |
| Активная и реактивная мощность трёхфазная | Е-849 | 0–1,0 – 5 А 0 – 120 В 80 – 120 В | 1 | 0 – 5, ± 5, 0–20 | 4,0 по АС, 0,2 по ост., 0,2 |
| Реактивная мощность трёхфазная | Е-860 | 0–1,0 – 5 А 0 – 120 В 80 – 120 В | 0,5 | 0 – 5, ± 5, 0–20 | 4,0 по АС, 0,2 по ост., 0,2 |
| Частота | Е-858 | 45 – 52 Гц | 0,02 Гц | 0–5,0–20 | 2,0 |
Преобразователи типа Е имеют различные модификации, отличающиеся по уровню погрешности, диапазону входных сигналов, уровню выходного аналогового сигнала, типу шкалы, которая должна быть линейной. Преобразователи мощности бывают реверсивные (измерение в обоих направлениях) и нереверсивные (рисунок 3.9).
Преобразователи напряжения, учитывая сравнительно узкий диапазон изменения напряжения вокруг номинального, выпускаются и с усеченной шкалой (рисунок 3.10). Очевидно, E855–2 позволяет более точно измерять уровень напряжения по сравнению с E855–1.
Сегодня кроме преобразователей с аналоговым выходом внедряются вторичные преобразователи с цифровым выходом. В настоящее время фирмой «Алекта» выпускаются многофункциональные измерительные преобразователи типа АЕТ, которые позволяют выдавать в цифровом виде 3 фазных напряжения, напряжение нулевой последовательности, 3 междуфазных напряжения, 3 фазных тока, активную, реактивную мощность и частоту. Подключение выхода осуществлено по интерфейсу RS-485. Входные сигналы с измерительных трансформаторов преобразуются с помощью 16- разрядного АЦП. Потребление по цепям тока и напряжения не превышает, соответственно 0,2 и 0,6 ВА.
Еще интереснее измерительный преобразователь типа МИП-01. На выходе дополнительно формируются мощности по фазам, активная и реактивная энергия по квадрантам. МИП имеет 24 канала дискретного ввода и 4 канала вывода, что позволяет обеспечить телесигнализацию и телеуправление коммутационными аппаратами присоединения.
В 2008 г. был сертифицирован измерительный многофункциональный преобразователь типа ЭНИП-2 (рисунок 3.11).
Рисунок 3.11
Эти преобразователи предназначены для применения в составе систем сбора и передачи информации с подстанций и РУ электростанций и создания распределенных систем телемеханики различных энергообъектов с выполнением функций телеизмерений, телесигнализации, телеуправления и технического учета электроэнергии.
Благодаря поддержке ЭНИП-2 протокола МЭК 870-5-104 при наличии высокоскоростных каналов связи передача данных может производиться и без использования устройств сбора данных. Подобная система организации сбора телемеханической информации представлена на рисунке 3.12. Для синхронизации измерений с системой единого времени используется блок коррекции времени.
Рисунок 3.12
Преобразователи ЭНИП-2 выполняют функции измерения действующих значений фазных и линейных напряжений; действующих значений фазных и среднего токов; фазной и суммарной активной, реактивной и полной мощности; частоты и cosφ; активной и реактивной энергии в прямом и обратном направлениях; симметричные составляющие напряжения и тока; коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения; регистрации состояний 8 дискретных входов и телеуправления коммутационными аппаратами.
Преобразователи ЭНИП-2 поддерживают передачу данных по гальванически развязанным цифровым интерфейсам: 2 порта RS-485 - ГОСТ Р МЭК-870-5-1-95 (FT3), 4800-57600 бит/сек; 1 порт RS-485 - ModBus RTU (по запросу и циклический) 4800-57600 бит/сек; 1 порт Ethernet 10Base-T - ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 247.
