(2010) Высоковольтная метрологическая лаборатория "МЭ-Аудит" для испытания и поверки АИИС КУЭ
С 2009 г. в соответствии Федеральным законом [1] в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности установлены обязанности юридических лиц по учѐту используемых энергетических ресурсов и применению приборов учѐта. На крупных и средних предприятиях приборы учѐта объединены в автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учѐта электроэнергии (АИИС КУЭ). Предприятие (организация) не может участвовать в операциях рынка электроэнергии, если средства измерений (СИ), входящие в АИИС КУЭ, не прошли поверку или истек срок очередной поверки, а нормативные параметры измерительных цепей не подтверждены протоколами измерений.
Для выполнения метрологических работ на предприятиях требуются мобильные поверочные установки, переносные приборы и соответствующие методики. Поверять необходимо счѐтчики, измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), а также АИИС КУЭ в целом. Актуальность этих работ возрастает, поскольку уже истекли сроки поверки ранее введѐнных АИИС КУЭ, и переходный период реформ электроэнергетики заканчивается.
Решения актуальных задач в электроэнергетике
С 2007 года начали эксплуатироваться новые типы эталонных приборов производства «НПП Марс-Энего» и современное поверочное оборудование. Предприятием «НПП Марс-Энего» накоплен опыт работ на базе передвижной лаборатории высоковольтной метрологической «МЭ-Аудит» (ЛВМ). Применение ЛВМ обеспечивает комплексное метрологическое обслуживание АИИС КУЭ, контроль качества электроэнергии и проведение измерений по программам энергетического обследования. Были выпущены и аттестованы новые методики поверки и измерений. ЛВМ внесена в Госреестр СИ под No37652-08. В состав ЛВМ на базе спецавтомобиля включены комплекты оборудования для выполнения на местах поверок следующих СИ:
- ТТ до 30 кА;
- ТН до 330 кВ;
- счѐтчиков электроэнергии;
- прочих электроизмерительных приборов.
Поверка измерительных трансформаторов напряжения
Для периодической поверки ТН на месте эксплуатации при помощи преобразователей напряжения высоковольтных серии ПВЕ, входящих в состав ЛВМ, выпущена рекомендация МИ 3050-2007[2]. Эта методика применяется для поверки однофазных ТН класса точности 0,2 и класса напряжений от 6 до 110 кВ (рисунок 1). Перечень средств поверки приведѐн в таблице 1. Устройство ПВЕ имеет патент No 67285, а тип ПВЕ внесен в Госреестр СИ под No 32575-06.
Таблица 1. Средства поверки
|
Наименование средства поверки |
Основные технические характеристики |
Технический документ |
|
Прибор «Энергомонитор 3.3Т1» |
При измерении погрешности трансформаторов напряжения (ТН): - погрешность по напряжению 0,02 %; по току 0,02 % - угловая погрешность 1,0 мин Погрешность измерения частоты 0,01 Гц Относительная погрешность измерения коэффициента гармоник КГ, при КГ>1 % 5 % |
ТУ4220-030- 49976497-2007 |
|
Магазин нагрузок МР 3025 |
Диапазон 200 Ом – 6,4 кОм Погрешность +-4 % |
ТУ 4225-046- 05766445-01 |
|
Преобразователь ПВЕ-10 ПВЕ-35 ПВЕ-110 |
Номинальные напряжения, кВ: 6; 10; 15; 35; 110/ √3 Классы точности: 0,05 - для поверки ТН к.т. 0,2; 0,1 – для поверки ТН к.т. 0,5; |
ТУ 4227-027- 49976497-2005 |
|
Установка испытательная УИВ-100 |
Диапазоны напряжений 5-100 кВ |
ТУ 4227-027- 49976497-2005 |
На подстанциях эксплуатируется большое количество трѐхфазных ТН 6, 10 кВ. По ГОСТ 8.216 [3] трехфазные трансформаторы требуется поверять при помощи образцовых трансформаторов напряжения.
Однако, применяемые трансформаторы напряжения типа НЛЛ-15 и НЛЛ-35 громоздкие (более 60 кг). В настоящее время задача поверок на месте эксплуатации ТН (как заземляемых, так и незаземляемых, включая трехфазные антирезонансные) решена «НПП Марс-Энерго» при помощи преобразователей серии ПВЕ. Для поверки трѐхфазных ТН класса 6 и 10 кВ выпускается мобильная поверочная трехфазная установка типа «УПТВ-3-10», технически обеспечивающая безопасное проведение работ на местах эксплуатации ТН. Тип «УПТВ-3-10» внесен в Госреестр СИ под No40573-09.
Разработана соответствующая методика поверки ТН на местах эксплуатации МИ 3239-2009 [4]. Все блоки из комплекта «УПТВ-3-10» могут переноситься одним человеком в закрытые КРУ. Один прибор «Энергомонитор 3.3Т1» выполняет функции шести приборов, предусмотренных ГОСТ 8.216 [3]. Установка может входить в состав выпускаемой серийно лаборатории «МЭ-Аудит». Для поверки однофазных ТН от 35 до 330 кВ выпускается установка поверочная высоковольтная однофазная «УПВО-1-35 (110; 220; 330)», которая также состоит из комплекта переносного оборудования.
Поверка измерительных трансформаторов тока
В состав ЛВМ входит широко известный комплект для поверки ТТ до 5 кА, в составе:
1. ИТ5000- регулируемый источник тока до 6 кА;
2. ТТИП - эталонный трансформатор тока класса точности 0,05;
3. Магазин нагрузок;
4. прибор «Энергомонитор 3.3Т1».
С помощью этого комплекта поверка производится по ГОСТ 8.217-2003 [5].
Прибор сравнения «Энергомонитор 3.3Т1»имеет встроенную память для сохранения условий и результатов поверок, а также необходимое программное обеспечение.
Как отмечалось в докладе [6], «для некоторых видов ТТ поверка на месте эксплуатации по классической методике поверки средств измерений, регламентированной ГОСТ 8.217-2003, оказывается технически невозможной. Прежде всего, это относится к генераторным шинным трансформаторам тока на номинальные токи 10-30 кА, установленным в пофазно - экранированных токопроводах». Для решения задачи была разработана экспериментально-расчетная методика поверки измерительных трансформаторов тока МИ 3123-2008 [7]. Для практической реализации методики в «НПП Марс-Энерго» был разработан аппаратно-программный комплекс.
Комплекс позволяет в полуавтоматическом режиме измерять погрешности ТТ. В состав комплекса входят:
преобразователь параметров вольтамперных характеристик измерительных трансформаторов тока «ПП ВАХ» (внесен в Госреестр СИ под No 39140-08);
прибор «Энергомонитор 3.3 Т1»;
Эталонный ТТ типа «ТТИП» ;
регулируемый источник тока «ИТ5000»;
мегомметр; омметр; магазин нагрузок;
компьютер с Программным обеспечением «Дельта-Т» для проведения расчетов и формирования протокола поверки.
Поверка электросчетчиков и прочих СИ
Для поверки СИ класса точности 0,5S и менее точных (с номинальным током 1 и 5А, напряжением до 380 В) в состав ЛВМ включается комплекс, состоящий из эталонного прибора «Энергомонитор 3.3Т1» и источника переменного тока и напряжения трехфазного программируемого «Энергоформа 3.3». Комплекс малогабаритный и мобильный. Управляется он программой «Энергоформа».
Для поверки электросчетчиков активной и реактивной мощности по ГОСТ [8, 9] используется программа «Энергомониторинг СИ». При этом комплекс может применяться на местах без компьютера, т.к. параметры сигнала можно задавать вручную, а результаты поверки записываются в память прибора «Энергомонитор 3.3Т1» и выводятся на его дисплей. Источник обеспечивает формирование трехфазной системы токов (до 7.5 А) и напряжений (до 380 В), в том числе искаженной формы. Для поверки электросчетчиков класса точности 0,2S вместо эталонного прибора «Энергомонитор 3.3Т1» можно применять более точный прибор «Энергомонитор 3.1К» класса точности 0,05.
Вторичные цепи ТТ и ТН
Для выполнения измерений нагрузки измерительных ТТ, ТН и падения напряжения вторичных цепей в условиях эксплуатации и при поверке аттестованы МВИ [10, 11]. Методика применяется как при приѐмке АИИСКУЭ и составлении паспортов-протоколов, так и в ходе эксплуатации, для выявления коммерческих потерь при учѐте электроэнергии, а также при проведении энергоаудитов.
В соответствии с МВИ при измерении падения напряжения в линии соединения ТН и электросчѐтчика применяются 2 прибора «Энергомонитор 3.3Т1». При этом не требуется отключать счѐтчик и отключать ТН от высокого напряжения. Для облегчения измерений параметров нагрузки и вторичных цепей можно использовать современный прибор «Энерготестер ПКЭ», который внесен в Госреестр СИ под No 39900-08 и является анализатором качества электроэнергии. Он легче, имеет встроенную батарею питания и таймер начала замеров.
Прибор - анализатор качества электроэнергии «Энергомонитор 3.3», который выпущен с 2003 года серией более 1500 штук, хорошо зарекомендовал себя и теперь получил новые дополнительные функции:
- прибор сравнения для поверки ТТ и ТН;
- эталонный счѐтчик электроэнергии;
- регистратор переходных процессов;
- амплитудно-пиковый вольтметр для высоковольтных испытаний;
- измеритель коэффициента реактивной мощности (tg φ).
Самая новая модель имеет тип «Энергомонитор 3.3Т1». Предыдущие версии приборов могут модернизироваться на новый тип. Прибор входит в комплект ЛВМ.
С 2007 г. выпущено более 30 ЛВМ «МЭ-Аудит» на базе «Газели» и других спецавтомобилей. ЛВМ комплектуются по требованиям Заказчика, и успешно эксплуатируются предприятиями энергосистемы от Калининграда до Магадана.