Методика поверки «ГСИ. Трансформаторы тока встроенные ТВ-ЗТМ» (МП 21-26-2020)

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Уральский научно-исследовательский институт метрологии - филиал Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им.Д.И.Менделеева»

(УНИИМ - филиал ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»)

УТВЕРЖДАЮ

Директор УНИИМ - филиала ФГУП «ВНИИМ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Трансформаторы тока встроенные

Методика поверки

МП 21-26-2020

Екатеринбург 2020 г.

Уральский научно-исследовательский институт метрологии - филиал Федерального государственною унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им.Д.И.Менделеева» (УНИИМ - филиал ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»), г. Екатеринбург.

Общество с ограниченной ответственностью «Завод Трансформаторов и Магнигонроводов» (ООО «ЗТМ»), г. Екатеринбург.

• A. А. Ахмеев. А.М. Шабуров (УНИИМ - филиал ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»)

• B. И. Цукило, Д.Ф. Лукан (ООО «ЗТМ»)

УНИИМ - филиал ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева» 15.06.2020 г.

Настоящий документ не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения УНИИМ - филиала Ф1У11 «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева» и ООО «ЗТМ».

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Операции поверки

• 4 Средства поверки

• 5 Требования к квалификации поверителей

• 6 Требования безопасности

• 7 Условия поверки и подготовка к ней

• 8 Проведение поверки

  • 8.1 Внешний осмотр

  • 8.2 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 8.3 Размагничивание

  • 8.4 Проверка правильности обозначения контактных зажимов и выводов

  • 8.5 Определение погрешностей

  • 8.6 Определение коэффициента остаточной намагниченности Кг

  • 8.7 Определение индуктивности намагничивания Lm и постоянной времени Ts

• 9 Оформление результатов поверки

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Трансформаторы тока встроенные ТВ-ЗТМ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ _______________________________________________ МП 21-26-2020 Дата введения: 15.06.2020

Настоящая методика распространяется на трансформаторы тока встроенные ТВ-ЗТМ (далее - трансформаторы), предназначенные для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических установках переменного тока частоты 50 и 60 Гц.

До ввода в эксплуатацию, а также после ремонта трансформаторы подлежат первичной поверке, а в процессе эксплуатации - периодической поверке.

Интервал между поверками - 16 лет.

В настоящей методике использованы ссылки на следующие документы:

Приказ Минпромторга РФ № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке»

Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г. № 328н «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок»

ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.019-80 ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2018 г. № 2768

3.1 11ри проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки

• 4.1 При проведении поверки рекомендуется применять эталоны и СИ, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Эталоны и средства измерений, применяемые при поверке

Примечание - Допускается применение средств поверки, отличных от приведенных в таблице 2, при условии обеспечения необходимой точности измерений.

• 4.2 Эталоны должны иметь действующие свидетельства о поверке, если утвержденного типа, или свидетельства об аттестации, если неутвержденного типа, средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке.

• 5.1 К проведению поверки допускают лиц, работающих в организации, аккредитованной на право поверки, изучивших настоящую методику, эксплуатационные документы на трансформаторы, имеющих стаж работы в качестве поверителей средств измерений электрических величин не менее одного года и группу допуска по электробезопасности не ниже III.

• 6.1 При поверке трансформаторов соблюдают требования электробезопасности по ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.2.007.0-75 и руководствуются Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденными Приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 24 июля 2013 г. № 328н.

• 6.2  Также должны быть обеспечены требования безопасности, указанные в эксплуатационных документах на средства поверки.

• 7.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C

  от 10 до 35; от 30 до 80;

  от 85 до 105;

  от 198 до 242; от 47,5 до 52,5.

• - относительная влажность воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа

• - электропитание - однофазная сеть, В

• - частота, Гц

• 7.2 Средства поверки подготавливают к работе согласно указаниям, приведенным в эксплуатационных документах.

• 8.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра проверяют соответствие трансформаторов требованиям, приведенным в Руководстве по эксплуатации (РЭ):

• - состояние поверхности наружных изоляционных частей;

• - состояние защитных покрытий наружных частей;

• - состояние площадок под заземляющие зажимы, если таковые имеются;

• - правильность заполнения табличек технических данных;

• - маркировка выводов;

• - соответствие контактных выводов;

• - комплектность.

• 8.2 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 8.2.1  Измерение электрического сопротивления изоляции вторичной обмотки относительно заземленных частей или имитирующего их металлического листа производится мегаомметром на 1000 В.

  • 8.2.2 Результаты проверки считаются положительными, если сопротивление изоляции составляет не менее 20 МОм для трансформаторов на номинальное напряжение 0,66 кВ и 50 МОм для трансформаторов на номинальные напряжения 3 кВ и выше.

• 8.3 Размагничивание

  • 8.3.1 Схема размагничивания приведена на рисунке 1. Размагничивание проводят на переменном токе частотой 50 Гц. Трансформаторы с номинальной частотой выше 50 Гц допускается размагничивать при номинальной частоте.

Трансформаторы тока размагничивают одним из четырех указанных ниже способов:

• 1 Вторичную обмотку замыкают на резистор мощностью не менее 250 Вт и сопротивлением R, Ом, рассчитываемым (с отклонением в пределах ±10 %) по формуле

  

(1)

где

1ном - номинальный вторичный ток поверяемого трансформатора тока, А.

Через первичную обмотку пропускают номинальный ток, затем плавно (в течение одной или двух минут) уменьшают его до значения, не превышающего 2 % от номинального.

• 2 Через первичную обмотку трансформатора тока при разомкнутой вторичной обмотке пропускают ток, равный 10 % от номинального значения первичного тока, затем плавно снижают его до значения, не превышающего 0,2 % от номинального.

• 3 Через вторичную обмотку трансформатора тока при разомкнутой первичной обмотке пропускают ток, равный 10 % от номинального значения вторичного тока, затем плавно снижают его до значения, не превышающего 0,2 % от номинального.

• 4 Размагничивание трансформаторов тока допускается производить с помощью анализатора трансформаторов тока СТ Analyzer в соответствии с руководством по эксплуатации на данный прибор.

Тр Тп            Тх

G - сеть (генератор);

Тр - регулируемое устройство (автотрансформатор);

Тп - понижающий силовой трансформатор;

Тх - поверяемый трансформатор тока;

Тв - вспомогательный трансформатор тока;

R - резистор.

Рисунок 1 - Пример схемы размагничивания трансформатора тока

• 8.4 Проверка правильности обозначения контактных зажимов и выводов

  • 8.4.1 Схема проверки приведена на рисунке 2. Поверяемый трансформатор и эталон включают в соответствии с маркировкой контактных зажимов. Затем плавно увеличивают первичный ток до значения, составляющего (5 -ИО) % от номинального. В случае правильной маркировки выводов на приборе сравнения можно определить соответствующие значения погрешностей поверяемого трансформатора. При неправильном обозначении контактных зажимов и выводов или неисправности поверяемого трансформатора срабатывает защита в приборе сравнения токов.

• 8.5 Определение погрешностей

  • 8.5.1 Схема поверки трансформаторов приведена на рисунке 2.

    

G - сеть (генератор);

Т_р - регулирующее устройство (автотрансформатор);

Т_п - понижающий силовой трансформатор;

То - рабочий эталон;

Т_х - поверяемый трансформатор тока;

ПС - прибор сравнения;

Z - нагрузка;

JIi, JI2 - контактные зажимы первичной обмотки;

Hi, И2 - контактные зажимы вторичной обмотки.

Рисунок 2 - Схема поверки с использованием рабочего эталона и прибора сравнения

• 8.5.2 Токовые и угловые погрешности трансформаторов определяют дифференциальным (нулевым) методом в соответствии с рисунком 2 при значениях первичного тока и нагрузки, указанных в таблицах Б.1 и Б.2. Соединение приборов для измерительной схемы по рисунку 2 осуществляют в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации применяемого прибора сравнения токов. Номинальное значение нагрузки устанавливают до начала измерений. Последовательность выполнения измерений - от минимального значения тока с последующим его увеличением до максимального.

Нормированные значения погрешностей трансформаторов указаны в приложении Б.

• 8.5.3  Определение погрешностей трансформаторов с расширенным диапазоном изменения тока вторичной обмотки.

Данная методика распространяется на трансформаторы тока с расширенным диапазоном изменения вторичного тока (0,1 %; 150 %; 200 %).

В этом случае измерение параметров производится в несколько этапов:

• - к прибору сравнения КНТ-05 по схеме измерения в режиме 1 А или 5 А подключается два блока нагрузок НТТ 50.5-1 последовательно, мощность на каждом блоке выбирается в два раза меньше требуемой;

• - трансформатор тока размагничивается путём плавного повышения тока первичной обмотки до максимального значения в 120%, а затем постепенного его снижения до нуля;

• - производится измерение параметров трансформатора тока в точках 1 %, 5 %, 20 %, 50 %, 100 % (таблицы Б.1 и Б.2);

• - производится измерение параметров трансформатора тока при пониженной нагрузке в точке 120 % (таблица Б.1);

• - количество витков первичной обмотки испытуемого трансформатора тока удваивается, а при помощи коммутации на приборе сравнения КНТ-05 и измерительном лабораторном трансформаторе тока ТТИ-5000.51 организуется схема измерения получившегося эквивалентного трансформатора тока;

• - производится измерение параметров трансформатора тока в точках:

• • 75 % (соответствует 150 % по таблице Б. 1, приложения Б);

• • 100 % (соответствует 200 % по таблице Б.1, приложения Б);

• - все измеренные значения заносятся протокол.

• - удваивается количество витков вокруг эталонного трансформатора;

• - производится измерение параметров трансформатора тока в точках:

• • 0,2 % (соответствует 0,1 % по таблице Б.1, приложения Б);

Примечание- В случае измерения точки 0,1 % при помощи измерительного лабораторного трансформатора ТТИ-5000.5 необходимо увеличить количество витков вокруг него в пять раз, так как его диапазон измерения составляет от 1 до 120 % от Ином.

• 8.5.4 Результаты считают положительными, если полученные при поверке значения погрешностей трансформаторов находятся в допускаемых пределах, указанных в таблицах Б.1 и Б.2 приложения Б.

• 8.6 Определение коэффициента остаточной намагниченности Кг

Определение коэффициента остаточной намагниченности Кт, %, проводится с использованием анализатора трансформаторов тока СТ Analyzer в соответствии с руководством по эксплуатации на данный прибор и приложением Г.

Петлю гистерезиса также можно посмотреть и измерить коэффициент остаточной намагниченности Кг, %, на электронно-лучевом или цифровом осциллографе с использованием дополнительной схемы формирования сигналов для отклоняющих пластин по схеме, показанной на рисунке 3.

G       - сеть (генератор);

R1,R2  - измерительный резистор;

С1      - конденсатор;

ТТ     - испытуемый трансформатор тока;

Рисунок 3 - Схема определения коэффициента остаточной намагниченности методом осциллографирования

Измерительный резистор R1 подбирается с сопротивлением, лежащим в пределах от 0,1 до 1 Ом, чтобы минимизировать его влияние на измерение гистерезисной петли. Для уменьшения погрешности сопротивление R2 должно быть высоким (R2 ~ 100 кОм), и превышать на несколько порядков реактивное сопротивление конденсатора С1 (Cl ~ 1 мкФ).

Рисунок 4 - Варианты отображения петли гистерезиса

Коэффициент остаточной намагниченности К_г, %, определяется по формуле

К_г = ^ • 100,                              (2)

*sat

где

Ч⁷,.   - остаточное потокосцепление;

Tsat - потокосцепление насыщения.

Результаты считают положительными, если полученные при поверке значения коэффициента остаточной намагниченности Кг соответствует требованиям, указанным в таблице Б.2, приложения Б.

• 8.7 Определение индуктивности намагничивания L_m и постоянной времени T_s

Определение индуктивности намагничивания L_m и постоянной времени T_s проводится с использованием анализатора трансформаторов тока СТ Analyzer в соответствии с руководством по эксплуатации на данный прибор и приложением Г.

Определение постоянной времени вторичного контура T_s должно быть проведено в трансформаторах тока следующих классов точности: PR и TPY, полученные значения не должны отличаться от указанных в таблице Б.2, приложения Б более чем на ±30 %.

• 9.1 Результаты поверки трансформаторов заносят в протокол поверки (Приложение А), на основании которого (при положительных результатах) знак поверки в виде оттиска поверительного клейма наносится в паспорт и (или) в свидетельство о поверке по форме, установленной Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815.

• 9.2 При несоответствии результатов поверки требованиям любого из пунктов настоящей методики трансформаторы к дальнейшей эксплуатации не допускают, выдают извещение о непригодности по форме, установленной Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815, с указанием причины непригодности.

Зав. отделом 26 УНИИМ - филиал

ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

Вед. инженер УНИИМ - филиал

ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

Главный специалист ООО «ЗТМ»

Инженер-конструктор ООО «ЗТМ»

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки Трансформаторов тока встроенных ТВ-ЗТМ

Трансформатор тока_____________________, класс точности_________________________

Заводской №______________________________________________________________

Г од выпуска__________________________________________________________________

Номинальный первичный ток________________________________________________

Номинальный вторичный ток________________________________________________

Номинальная частота (диапазон)__________________________________________________

Предприятие-изготовитель_______________________________________________________

Принадлежит_____________________________________________________________

наименование организации, представившей трансформатор на поверку

Средства поверки:_________________________________________________________________

А.1 Результат внешнего осмотра___________________________________________________

соответствует, не соответствует

А.2 Результат поверки сопротивления изоляции_____________________________________

соответствует, не соответствует

А.З Размагничивание____________________________________________________________

А.4 Результат проверки правильности маркировки выводов___________________________

соответствует, не соответствует А.5 Результаты определения погрешностей

Таблица А.1 - Результаты определения погрешностей

А.6 Результаты определения коэффициента остаточной намагниченности Кг__________

А.7 Результаты определения индуктивности намагничивания L_m и постоянной времени T_s

Заключение по результатам поверки______________________________________________

годен / негоден

Выдано свидетельство о поверке от «_____»__________20__г. №_____________________

Поверку проводил______________ ____________________________________________

подпись                  инициалы, фамилия

Дата проведения поверки________________________________________________________

Организация, проводившая поверку______________________________________________

Приложение Б

(обязательное)

Таблица Б. 1 - Пределы допускаемых погрешностей вторичных обмоток для измерений и учёта

Таблица Б.2 - Пределы допускаемых погрешностей вторичных обмоток для защиты

Рисунок В.1 - Допускаемая область погрешностей для трансформаторов различных классов точности

(справочное)

Т_х      - поверяемый трансформатор тока;

Л1, Лг   - контактные зажимы первичной обмотки;

Hi, И?   - контактные зажимы вторичной обмотки.

Рисунок Г. 1 - Схема подключения анализатора трансформаторов тока СТ Analyzer к поверяемому трансформатору тока

16