 | Новый регулятор напряжения трансформатора РКТ.02 создан с использованием цифровых технологий в трактах измерений. Прибор обеспечивает максимальные возможности для автоматизации производства и высокие точностные характеристики. Кроме того, можно организовать совместную работу регуляторов на запараллеленных секциях шин, имеющих однотипные трансформаторы. |
Получая электрическую энергию для электроплавильной печи в цеху завода или для холодильника на кухне, мы хотели бы, чтобы эти устройства работали надежно, в чем немалую роль играет стабильность напряжения в питающей сети. Но как бы хорошо ни работали генераторы на электростанциях, колебания потребления электроэнергии приведут к изменениям напряжения на дальнем конце линий электропередачи, у потребителей. Для борьбы с этим явлением используются устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), встраиваемые в мощные трансформаторы сетей распределения электроэнергии. В свою очередь для управления устройствами РПН применяют электронные автоматы, измеряющие напряжение в сети и отдающие команды на его повышение или понижение.
Сегодня огромное энергетическое хозяйство нашей страны постепенно переходит на цифровые технологии управления, обеспечивающие высокую точность расчетов, скоординированность работы и мгновенное поступление информации. А значит, все устройства, работающие в электроэнергетике, должны соответствовать требованиям времени!
Регулятор напряжения трансформатора с устройством РПН РКТ.02 разработан ООО НПЦ «Мирономика» для замены прибора РКТ.01, находившегося в производстве с 1999 года. За время эксплуатации более 1900 РКТ.01 был накоплен богатый опыт, приборы работают во всех концах России и за рубежом, но моральное старение сделало свое дело, и необходимость замены прибора стала неизбежной.
При разработке нового устройства за основу были приняты следующие требования:
- обеспечение максимальных возможностей для автоматизации производства;
- повышение точностных характеристик измерительного тракта прибора;
- расширение функциональных возможностей;
- снижение себестоимости производства;
- сохранение фирменного внешнего вида приборов РКТ.
Этими требованиями и был обусловлен облик нового регулятора РКТ.02.
Внешний вид прибора, который в значительной степени определен наличием панели ручного управления приводом, сохранен практически полностью, вплоть до присоединительных размеров.
При этом габаритная толщина РКТ.02 почти вдвое меньше, чем у РКТ.01, и составляет всего 56 мм. Кроме того, добавлены соединители цифровых интерфейсов, соединитель типа DB заменен на пружинный клеммник и вместо однострочного дисплея использован двустрочный.
РКТ.02 можно установить непосредственно на посадочное место РКТ.01, что и было продемонстрировано в процессе промышленных испытаний, когда РКТ.02 был установлен вместо РКТ.01 – как механически, так и электрически (с помощью переходного жгута). Однако кроме преемственности обеспечено и развитие. Например, новый прибор можно установить не только на сплошную или реечную панель, но и на дверцу шкафа управления РПН. Для этого достаточно снять планки крепления к панели и установить комплект деталей для крепления на дверцу шкафа. Это может быть проделано владельцем прибора за несколько минут.
Для того чтобы новый прибор соответствовал требованиям улучшения точностных характеристик и всемерной автоматизации производства, пришлось практически полностью исключить из его состава аналоговые элементы и построить измерительный орган с использованием технологии цифровой обработки сигналов на специализированном процессоре. В результате реализации этого подхода погрешность измерения напряжения снижена с 1 до 0,3 % на весь срок службы прибора, число элементов в тракте измерения сокращено в два с половиной раза, число паек – в пять раз с соответствующим повышением надежности. Кроме данных о двух напряжениях и четырех токах измерительный орган прибора формирует данные о двух фазах токов относительно входных напряжений.
Еще одним отличием нового прибора является измерение истинных среднеквадратичных (действующих) значений входных токов и напряжений, а не средних значений, которые измеряют массовые аналоговые электронные вольтметры.
Расширение функциональных возможностей нового прибора достигнуто за счет ввода второго канала измерения напряжения и возможности переключения регулирования с одного канала на другой посредством дискретных сигналов. Также дискретными сигналами можно переключать комплекты уставок регулирования для обоих каналов. Более того, переключение режима может производиться по командам, посылаемым в прибор по цифровому интерфейсу, что делает систему регулирования напряжения еще более гибкой.
Все названное — обычные функции современных отечественных регуляторов напряжения, но отличительной особенностью РКТ.02 является возможность организации совместной работы регуляторов на запараллеленных секциях шин, имеющих однотипные трансформаторы. Такую возможность обеспечивает специальная версия программного обеспечения прибора, поставляемая по специальному заказу заинтересованных потребителей прибора. Кроме того, наличие в приборе возможности измерения фаз токов и напряжений позволяет далее развивать алгоритмы совместной работы регуляторов на параллельных секциях, даже если на них установлены разнотипные трансформаторы. А когда такие развитые алгоритмы не реализованы прибором, они могут быть реализованы системой АСУ ТП верхнего уровня на основе данных, полученных от прибора.
Существенно расширен список событий, которые фиксируются в системе регулирования напряжения. Фиксируются не только отказы привода, но и многие другие события типа прихода управляющих дискретных сигналов вплоть до моментов включения и выключения регулятора.
Существенно улучшены в техническом плане приемники дискретных сигналов. При номинальном входном напряжении 220 В переменного или постоянного тока они имеют фиксированные и стабилизированные пороги срабатывания по включению и выключению. Даже если в порогах срабатывания приемников дискретных сигналов наблюдается заметный разброс от партии приборов к партии, в пределах одного прибора разброс по входам практически не заметен и составляет не более 2 В.
Абсолютное большинство использованных электрорадиоизделий, примененных в приборе, имеют планарную конструкцию, устанавливаются на платы на автоматизированном производстве, и лишь незначительное количество крупногабаритных элементов (дисплей, трансформаторы, реле и т.п.) устанавливаются вручную. Все это позволяет сохранять конечную цену прибора ниже аналогов.
В завершение можно сказать, что РКТ.02 — это уверенный шаг вперед на пути сближения энергетики и современных цифровых технологий. Новый прибор обладает широкими функциональными возможностями и высоким потенциалом для дальнейшего развития.
Автор: Буслаев А.Ф., технический руководитель ООО НПЦ «Мирономика», г. Екатеринбург
Статья ранее опубликована в журнале «ИСУП» №1 (43)_2013
