Методика поверки «Устройства контрольно-измерительные для проверки высоковольтных выключателей Profile РЗ» (МП 206.1-057-2016)

Н.В. Иванникова

УТВЕРЖДАЮ по производственной ФГУП «ВНИИМС»

Методика поверки

МП 206.1-057-2016 г. Москва

2016

1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Настоящая методика распространяется на устройства контрольно-измерительные для проверки высоковольтных выключателей Profile РЗ, (далее - устройства), выпускаемые по технической документации фирмы-изготовителя «Camlin Limited», Великобритания, и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

На испытания представляют один прибор, укомплектованный в соответствии с руководством по эксплуатации, и комплект следующей технической и нормативной документации:

• - руководство по эксплуатации РЭ;

• - программное обеспечение Replay Pro.

Межповерочный интервал - 2 года.

2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 2.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3.1 Перечень средств измерений, используемых при поверке, приведен в таблице 2.

Таблица 2

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.3.019-80, ПОТ РМ-016-2001, "Правил эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденных Главгосэнергонадзором..

• 4.2 Перед проведением операций поверки СИ, подлежащие заземлению должны быть надежно заземлены. Подсоединение зажимов защитного заземления к контуру заземления должно быть проведено ранее других соединений, а отсоединение- после всех отсоединений.

• 4.3 К проведению поверки допускают лиц, аттестованных в качестве поверителей средств измерений электрических величин.

• 4.4 Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности и иметь действующее удостоверение на право работы в электроустановках с квалификационной группой по электробезопасности не ниже III.

• 4.5 Помещение для проведения поверки должно соответствовать правилам техники безопасности

5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться нормальные условия применения:

• - температура окружающего воздуха (20±5) °C;

• -  относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

• -  атмосферное давление от 80 до 106 кПа;

• -  напряжение питания переменного тока (220,0±4,4) В;

• -  частота (50,00+0, 5) Гц;

• - форма кривой напряжения и тока - синусоидальная;

• -  коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения питания не более 5 %;

6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

Подготовку к проведению поверки, представленного на испытания прибора, производят в соответствии с требованиями, изложенными в соответствующих эксплуатационных документах.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

7.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого устройства следующим требованиям:

• - комплектность должна соответствовать данным, приведенным в РЭ;

• - все органы коммутации должны обеспечивать надежность фиксации во всех позициях;

• - все разъемы, клеммы, функциональные кнопки и соединительные провода не должны иметь повреждений, следов окисления и загрязнений;

• - маркировка и функциональные надписи должны читаться и восприниматься однозначно;

• - наружные поверхности корпуса, лицевая панель, разъемы, клеммы, функциональные кнопки, соединительные провода и органы управления не должны иметь механических повреждений и деформаций, могущих повлиять на работоспособность устройства;

• - серийный номер устройства, указанный на шильдике устройства должен соответствовать номеру, указанному в РЭ.

Результат внешнего осмотра считают положительным, если комплектность и серийный номер соответствуют указанным в РЭ, маркировка и надписи на наружных панелях соответствуют эксплуатационной документации, а также отсутствуют механические повреждения.

При несоответствии по вышеперечисленным позициям поверку прекращают и устройство бракуют.

7.2 Опробование

Проверку функционирования прибора осуществляют путем проведения подготовительных операций, связанных с подготовкой к измерениям параметров сигналов физических величин, снимаемых с входа прибора, и просмотром выполнения этих операций на его дисплее. Все действия проводят в соответствии с руководством по эксплуатации на устройство.

Для включения прибора нажмите и удерживайте зелёную клавишу "Ф". После включения прибора на экране появляется «Главный экран», с указанием текущей даты, текущего времени, названия прибора и трех разделов меню.

^АВС      10793S^OW        -= Profile РЗ =-            #gN

cb test                        auxiliary                         setup

Рисунок 1.

Нажмите на раздел «СВ Test», всплывет окно «Настройка параметров испытания», где нужно войти в раздел «enter manually».

wealth & select test detente flow downloaded CB «Utabitev

Рисунок 2.

После чего поочерёдно будут выходить три окна с информацией о предыдущих испытаниях, которые необходимо пролистать нажимая кнопку «ОК» до окна «Правильно выполненные диагностические соединения». В данном окне в верхней строке указатели напряжения - V, трех фаз - LI, L2, L3 и тока -1 должны изменить свой цвет с оранжевого на зелёный, что является подтверждением правильного присоединения трансформаторов тока и токовых клещей устройства и его готовности к проведению измерений. Окно готовности прибора к работе приведено на рисунке 3.

14

Simulation

Captured: 0 Saved: О

-= ARMED =-

100%

Рисунок 3.

7.3. Подтверждение соответствия программного обеспечения

Проверку идентификационного наименования программного обеспечения проводят в следующей последовательности:

1) включить ПЭВМ, запустить на ПЭВМ программное обеспечение «Replay PRO» (версия должна быть не ниже v.4.4.0);

2) после загрузки ПО на экране в открывшемся новом окне появятся название «Profile РЗ» и номер версии (не ниже) v.5.3.0 ПО устройства.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если выполняются все вышеперечисленные требования.

При отрицательном результате поверку прекращают и анализатор бракуют.

7.4 Определение метрологических характеристик

7.4.1. Измерение времени включения/отключения высоковольтного выключателя

Для определения временных метрологических характеристик собрать схему подключения устройства Profile РЗ, приведенную на рисунке 4 с помощью приборов указанных в таблице 3.1 (п/п 1,2,6,7,8,9).

Генератор сигналов запрограммирован на одновременное формирование синусоидального сигнала переменного тока и импульса постоянного тока, таким образом моделируется работа автоматического выключателя. Генератор сигналов настроен на эксплуатацию в пакетном режиме, с созданием одной записи по запускающему сигналу.

При ручном запуске генератор сигналов должен выдавать синусоидальный сигнал частотой 50 Гц на Канале 2 (всего 10 циклов, 200 мс). На 160 мс после запуска генератор сигналов выдает колебательный сигнал постоянного тока на Канале 1, моделируя срабатывание катушки размыкания постоянного тока. Подача колебательного сигнала переменного тока на Канале 2 прекращается до подачи импульса постоянного тока на Канале 1, моделируя размыкание контактов автоматического выключателя.

Настроить генератор сигналов в соответствии с приведенными ниже параметрами

Настройка Канала 1:

• - Функция = Импульс

• - Режим работы = Пакетный

• - Частота = 0,1 Гц

• - Задержка = 160 мс

• - Амплитуда = 3,0 пик-пик

• - Смещение = 1,5 В

• - Ширина = 60 мс

• - Передний фронт = 7 нс (или наименьшее из имеющихся значений при использовании другого генератора сигналов)

• - Задний фронт = 5,0 мс

• - Цикл = 1-Цикл

• - Задержка запускающего сигнала = 0,0 нс

• - Наклон = Положительный

• - Источник запускающего сигнала = Внешний

Настройка Канала 2

• - Функция = Синусоидальное колебание

• - Частота = 50 Гц

• - Фаза = 0,0°

• - Амплитуда = 5 пик-пик

• - Смещение = 0 мВ

• - Цикл =10

• - Источник запускающего сигнала = Внешний

• - Задержка запускающего сигнала = 0,0 нс

• - Наклон = Положительный

Настроить Осциллограф в соответствии с приведенными ниже параметрами: Канал 1

• - 500 мВ/деление

• - Коэффициент масштабирования пробника 1:1

• - Запускающий сигнал Канала 1, 80 мВ, положительный фронт

Канал 2

-1 В/деление

• - Коэффициент масштабирования пробника 1:1

Последовательность проведения проверки:

Переводят осциллограф в одиночный режим сбора данных.

Переводят Profile РЗ в режим испытания автоматического выключателя - Размыкание.

Нажимают кнопку ручного формирования запускающего сигнала на генераторе сигналов.

Убеждаются, что произошел запуск развертки осциллографа, и что на экране отображается колебательный сигнал, представленный на рисунке 5.

Убеждаются, что произошел запуск Profile РЗ, и что он выполняет функции Передачи данных и Анализа.

Выполняют сохранение показаний Profile РЗ для их последующего анализа с помощью ПО Replay Pro.

Сохраняют показания с экрана осциллографа как эталонные (согласно разделу «Эталонные измерения» осциллографа)

Выгружают показания из Profile РЗ, полученные при проведении проверки, на USB

Cursor 1

IOO.ijs

0.00V

CH2 1,00'Л M 10.0ms

19-Мау-161414

Рисунок 5.

CURSOR

Source ояя

• 7.4.1.1. Определение временных характеристик основных контактов высоковольтного выключателя.

Согласно рисунку 6 на осциллографе совмещают курсор 1 с вертикальным передним фронтом канала 1. Перемещают Курсор 2 в точку, в которой заканчивается синусоидальный сигнал канала 2. Определяют время At между курсорами. Записывают показание At в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Эталонная временная характеристика основных контактов» Выгружают показания в программу Replay Pro на ПК. Выбирают запись данного измерения, строят график.

СН2 I.OOVEw MIO.Oms

19-Мау-16 09:27 Рисунок 6.

На дисплее ПК в программе Replay Pro, согласно рисунку 7, нажимают на синий квадрат (выделено красным) для вывода на экран подробной информации о записи. Нажимают на начало записи для создания курсора в начале записи (выделено зеленым). Нажимают на конечную точку данных основных контактов (выделено голубым).

Снимают показания времени (выделено желтым) и записывают в Таблицу 1 Приложения 3 как «Временные характеристики основных контактов Profile РЗ».

Рисунок 7.

• 7.4.1.2. Определение пределов и допускаемой абсолютной погрешности измерения времени включения и отключения вспомогательных контактов.

В соответствии с рисунком 8, совместить Курсор 1 с вертикальным передним фронтом Канала 1. Переместить Курсор 2 согласно рисунку.

Определить на осциллографе время от подачи напряжения на реле (Канал 1) до момента срабатывания контакта реле.

Снять показания At и записать в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Эталонная временная характеристика вспомогательных контактов»

СН2 1.00VEW М 10.0ms

1Э-Мау-16 09:27 Рисунок 8.

Выгружают показания в программу Replay Pro на ПК. Выбирают запись данного измерения, строят график.

На дисплее ПК в программе Replay Pro, согласно рисунку 8, ныажимают на начало записи для создания курсора в начале записи (выделено зеленым). Нажимают на конечную точку данных вспомогательных контактов (выделено голубым).

Снимают показания времени (выделено желтым) и записывают в Таблицу 1 Приложения 3 как «Вспомогательные контакты Profile РЗ ».

&                                                                     Replay Pro ■ Profile Graph € Camlin Power Ltd

Graph View

7.4.1.3 Определение пределов и допускаемой абсолютной погрешности измерения времени включения и отключения выключателей (Конечное время).

В соответствии с рисунком 10, с овместить Курсор 1 с вертикальным передним фронтом Канала 1. Переместить Курсор 2 согласно приведенному ниже рисунку.

Определить на осциллографе время от подачи напряжения на реле (Канал 1) до момента срабатывания контакта реле.

Снять показания At и записать в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Эталонное конечное время»

Тек J”L • Acq Complete М Pos: 23.60ms CURSOR

4-

Type

СМ2 I.OOVttj M 10.0ms

13-May-16 03:28

Рисунок 10.

Выгружают показания в программу Replay Pro на ПК. Выбирают запись данного измерения, строят график.

На дисплее ПК в программе Replay Pro, согласно рисунку 11, нажимают на начало записи для создания курсора в начале записи (выделено зеленым). Нажимают на конечную точку данных с датчика постоянного тока (выделено голубым).

Снимают показания времени (выделено желтым) и записывают в Таблицу 1 Приложения 3 как «Конечное время Profile РЗ».

Gr»ph View

Н-            * - * и¹ ч

| а Г-1 й ■ - и'п й'ЙЙ йй-й й-й йй J ййй'й^ йй ЙЙЙМ й ■ ЙЙ ЙЙЙЙЙЙй м л й йй ■ ■

ЙЙ.Ж Й JL Ж           МА НА ’■

йййШй 'ЙЙ ЙЙ ЙЙЖ йй й Й ■ ■ : й Й'йНА ' йй й йй ЙЖ й Й ЙЙ В

•2   0   2   4   5    8   10   12   14   10 И X a M 20  28 Э0 32   34  30   38  40  42  44  40  48   50  93   04  50  00  50  52  04  00   00  70  72  74  75  78   00

Tbne(ms)

> ]

Рисунок 11.

Сравнивают эталонные значения, снятые с осциллографа и значения, полученные с помощью Profile РЗ.

Рассчитать разницу времени срабатывания вспомогательных контактов и конечного времени срабатывания основных контактов после сравнения показаний осциллографа и устройства по формуле 4:

At — t_H3M. ■ t_3T- (4),

где At - абсолютная погрешность времени срабатывания контактов, мс;

t_H3M. - время измеренное устройством, мс;

t_3T- - время измеренное осциллографом, мс.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если абсолютная погрешность измерений времени в проведённых измерениях не превышает ± 0,8 мс.

• 7.4.2. Измерение постоянного напряжения и постоянного тока.

Для определения метрологических характеристик измерения постоянного напряжения и постоянного тока собрать схему подключения устройства Profile РЗ, приведенную на рисунке 12 с помощью приборов указанных в таблице 3.1 (п/п 3,4,5).

Измерения проводят в пяти точках. Рекомендуемые значения: минимальный уровень + 0.1 %; 25 %; 50 %; 75 %; 99.9 % от диапазона измеряемых значений.

Диапазон измерения напряжения от -330 В до +330 В (минимальный уровень -5 В и +5 В). Диапазон измерения тока от 0.2 А до 100 А.

Рисунок 12.

Последовательность проведения проверки:

Устанавливают на источнике постоянного тока значение тока 300 мА (I_mj_n +0.1%)

Устанавливают на источнике постоянного напряжения значение напряжения 5,33 В (V_min + 0.1%)

Записывают значение тока в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Эталонное значение постоянного тока»

Записывают показания напряжения на мультиметре в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Эталонное значение постоянного напряжения»

Устанавливают устройство Profile РЗ в режим Тест ВВ, размыкание

Активируют выход источника питания постоянного тока на время, приблизительно равное 2 с

Убеждаются, что устройство выполнило захват, передачу и анализ данных

Сохраняют запись измерения в устройство

Повторяют вышеуказанные шаги для значений тока и напряжения уровня 25, 50, 75 и 99.9% от диапазона измерений (напряжение как положительное, так и отрицательное)

После проведения измерений на всех необходимых уровнях тока и напряжения, данные экспортируют на USB накопитель для последующего анализа в ПО Replay Pro

7.4.2.1.      Определение пределов и допускаемой приведенной погрешности измерения

постоянного тока в цепи катушек размыкания и замыкания.

Импортируют все записи вышеописанных измерений в программу Replay Pro на ПК. Выбирают запись, строят график.

В программе Replay Pro на экране выбирают курсором точку на прямой графика измерений с датчика постоянного тока как показано на рисунке 13.

Записать значение постоянного тока (выделено красным) в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Значение постоянного тока Profile РЗ»

НЛ £»<■ * ’ ч • ч . ч

Tim» fm»>

Выбирают поочередно все записи сделанных измерений и повторяют вышеуказанные шаги чтобы определить уровни измеренного постоянного тока для всех уровней измерений.

Показания заданных (эталонных) значений постоянного тока и измеренных значений устройством подставить в формулу 1. За оценку приведенной погрешности (у,) в i-й проверяемой точке принимают значение, вычисляемое по данной формуле:

_{х 100%}          (Ц

/вд.

Где 1_изм - измеренное значение постоянного тока устройством, А;

1_ЭТ. - заданное значение постоянного тока источником питания постоянного тока, А; 1_в.д. - верхнее значение постоянного тока в измеряемом диапазоне (100 А).

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если приведённая погрешность не превышает ± 5%.

7.4.2.1.      Определение пределов допускаемой приведенной погрешности измерения

напряжения постоянного тока.

Импортируют все записи вышеописанных измерений в программу Replay Pro на ПК. Выбирают запись, строят график.

В программе Replay Pro на экране выбирают курсором точку на прямой графика измерений с датчиков постоянного напряжения как показано на рисунке 14.

Записать значение постоянного напряжения (выделено зеленым) в Таблицу 1 (Приложение 3) как «Напряжение постоянного тока Profile РЗ».

Replay Pro • Pro'de G'apft € Cam! Ролег Ltd

Выбирают поочередно все записи сделанных измерений и повторяют вышеуказанные шаги чтобы определить уровни измеренного напряжения постоянного тока для всех уровней измерений.

Показания заданных (эталонных) значений напряжения постоянного тока и измеренных значений устройством подставить в формулу 2. За оценку приведенной погрешности (у,) в i-й проверяемой точке принимают значение, вычисляемое по данной

где и_изм - измеренное значение постоянного тока устройством, В;

U_3T. - измеренное значение постоянного тока мультиметром, В;

и_в._п. - верхнее значение постоянного тока в измеряемом диапазоне (330 В).

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если приведённая погрешность не превышает ± 5%.

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

8.1 . Результаты поверки отражаются в протоколе поверки.

• 8.2. Положительные результаты поверки оформляют записью в соответствующем разделе паспорта или свидетельстве о поверке, заверенной оттиском поверительного клейма. Устройство опломбируется специальной наклейкой на задней стороне корпуса в нижнем правом углу.

8.3 При отрицательных результатах свидетельство о поверке не выдается, ранее выданное свидетельство о поверке аннулируется, запись о поверке в РЭ на устройство гасится и выдается извещение о непригодности согласно требованиям НД Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Вед. инженер отд.206.1 ФГУП «ВНИИМС»

Е.Н. Мартынова

16