GTS100A

GAUS TEST SYSTEM GTS100A

KRATAK OPIS

GTS100A (GTS) je uređaj za merenje prelaznih otpora na polovima rastavljača, rastavnih sklopki i prekidača u transformatorskim stanicama. Uređaj je razvijen, i naročito je pogodan, za rad na terenu (ručni mod) kada se vrši remont transformatorskih stanica i kada su ove u potpunosti bez napajanja. Osim funkcije ispitivanja prelaznih otpora, uređaj se može koristiti i za terensko ispitivanje zaštitnih termičkih (bimetalnih) relea u transformatorskim stanicama kao i automatskih osigurača. Napajanje uređaja i regulacija ispitne struje vrši se iz istog starterskog olovnog akumulatora 12V=(Cn  55Ah). Zadavanje parametara rada (reprogramiranje pohranjenih programa) i obrada rezultata merenja, vrši se u komunikaciji sa računarom korišćenjem posebnog softvera (automatski mod). Opseg regulacije struje je od 0A do 100A=, pri ulaznom naponu od min. 10V= i izlaznom naponu od max. 5V= (pad napona na ispitnom mestu). GTS ima memoriju koja omogućava beleženje do 1000 testova na terenu (struja i napon u vremenu), raspolaže satom realnog vremena sa kalendarom i rezervnim baterijskim napajanjem i ima LCD displej za prikaz merenih veličina, statusa, upozorenja itd. Tumačenje i arhiviranje rezultata ispitivanja vrši se iščitavanjem memorijkog modula putem odgovarajućeg softvera za PC računar.

UVOD

Prelazni otpor na polovima rastavljača, rastavnih sklopki i prekidača proračunava se na osnovu merenja veličine jednosmerne struje koja se uspostavlja kroz polove i pada napona između priključnih klema polova rasklopnih uređaja. Prema preporukama proizvođača rasklopne opreme ispitivanje se vrši jednosmernom strujom od 100A, a dozvoljene vrednosti prelaznih otpora su date u obliku dozvoljenih padova napona na priključnim klemama polova rasklopnih uređaja.

U Tabeli I su date dozvoljene vrednosti padova napona za malouljne srednjenaponske prekidače proizvodnje “Minel” 1, [2].

Tabela I: Dozvoljene vrednosti pada napona prekidača

Nazivni napon prekidača KV	Struja pri merenju =	Nazivna struja prekidača A	Dozvoljeni pad napona mV + 25%
12; 17,5; 24 12; 17,5; 24 12; 17,5; 24 12; 17,5; 24 12; 17,5; 24 35 35 35	100A	500 630 800 1250 1600 630 800 1250/1600	14,0 10,0 7,0 4,2 3,5 9,0 7,0 4,3

Uređaj je izveden tako da za veoma kratko vreme (ispod sekunde) postiže zadatu vrednost struje i drži je konstantnom sve vreme merenja. Vreme merenja je promenljivo i može se prilagoditi potrebama. Rezultati merenja mogu se očitati direktno na ugrađenom LCD displeju ili se mogu snimiti i prikazati na računaru korišćenjem posebnog softvera. Izvor napajanja uređaja je olovni akumulator 12V=.

Zbog mogućnosti podešavanja parametara, uređaj može biti programiran i za ispitivanje termičkih (bimetalnih) relea na terenu zadavanjem struje i merenjem vremena prorade istih.

Ideja za razvoj ovog uređaja došla je iz prakse. Prilikom ispitivanja padova napona na rasklopnim uređajima za vreme remonta u transformatorskim stanicama x/0,4kV bilo je potrebno pored relativno glomazne opreme korišćene za merenje obezbediti i dodatni izvor električne energije, najčešće dizel agregat, koji je bučan, problematičan za transport i održavanje.

Osnovni projektni zahtevi za uređaj koji bi poslužio za tu namenu bili su: pouzdan rad, male dimenzije, tačnost, jednostavno rukovanje i fleksibilnost u izboru parametara merenja. Princip rada uređaja razvijenog na osnovu ovih projektnih zahteva dat je u daljem tekstu.

OPIS UREĐAJA

U standardnom 19-inčnom aluminijumskom reku smeštena je kontrolna jedinica i odgovarajuća jedinica snage. Kontrolna jedinica je samostalni mikroprocesorski sistem za akviziciju podataka i preciznu kontrolu analognih merenih veličina. On, takođe, obavlja procesiranje pohranjenog test programa. Zbog zahteva da uređaj treba da ima mogućnost regulacije struje u celom radnom opsegu od 0A do 100A sa talasnošću manjom od 2%, i olakšavajuću okolnost da testovi sa velikom strujom (npr. 100A) ne treba da traju više od 60 sekundi, ostvarena je analogno-digitalna regulacija bipolarnim tranzistorima u linearnom režimu rada. Unutrašnju petlju regulacije čine analogna pojačavačka kola, dok se spoljnom, digitalnom, uz primenu 12-bitnog D/A konvertora mogu programski ostvariti razni algoritmi ispitivanja (rampe, pauze, skokovi...). Napajanje elektronike i displeja je zbog zahteva za zajedničkim napajanjem iz akumulatora urađeno DC-DC konvertorima sa galvanskim odvajanjem, otpornim na nagle (skokovite) promene ulaznog napona (napon akumulatora pri testu sa strujom od 100A). Ugrađen je i sistem zaštite za kontrolu minimalnog napona akumulatora pri kom se garantuje pouzdan rad uređaja i za kontrolu temperature energetskih tranzistora (pregrevanje). Alarm se zvučno dojavljuje, a tekući test se prekida. Hlađenje energetike je forsirano ventilatorom.

Na prednjoj ploči uređaja je smeštena komandna tastatura za ručni (terenski uslovi) režim rada, LCD displej za indikaciju regulisane struje i napona između mernih tačaka, konektor za serijsku komunikaciju sa računarom (RS232) kao i kontrolne merne tačke za spoljne instrumente (Slika 1). Na zadnjoj ploči uređaja je glavni prekidač, tu su kablovi za napajanje sa akumulatora, kablovi koji se vode ka ispitnom mestu kao i merni kablovi (merenje napona). U varijanti uređaja sa ugrađenim automatskim punjačem akumulatora tu su i mrežni priključak i kućište sa topljivim osiguračem.

U ručnom modu rada (terenski rad) je moguće podesiti parametre ispitivanja (struju, maksimalno dozvoljeni pad napona na ispitnom mestu kao i dužinu testa), pokrenuti i zaustaviti test, memorisati rezultate testa, raditi njihov pregled preko LCD displeja itd. (Slika 2.). Mereni podaci sa terena se mogu naknadno (u centrali) snimiti i prikazati na računaru u okviru posebnog softvera.

Automatski mod rada se obavlja preko centralnog PC računara korišćenjem odgovarajućeg softvera.

GTS100A ima sledeće karakteristike:

• Izbor struje testa od 0.5A do 100A sa korakom od 0.5A;

• mogućnost podešavanja maksimalno dozvoljenog pada napona na ispitnom mestu u toku testa u opsegu od 0mV do 200mV sa minimalnim korakom od 1mV;

• mogućnost podešavanja vremena pražnjenja od 0s do 200s sa minimalnim korakom od 1s za ispitne struje manje od 25A do 200s, a za ispitne struje preko 25A do 25s.

• digitalni ispis svih postavljenih veličina kao i prikaz struje, napona, vremena i ispražnjenog kapaciteta (Ah) u toku testa;

• test počinje pritiskom na start taster i traje dok se ne desi neki od sledećih događaja:

1. istekne postavljeno vreme testa;

2. u toku testa se pritisne start taster;

3. pad napona na ispitnom mestu bude veći od dozvoljenog;

• ispis (zadržavanje) poslednjih izmerenih vrednosti struje, napona, vremena i kapaciteta nakon obavljenog testa sa mogućnošću resetovanja istih;

• mogućnost isčitavanja rezultata poslednjeg (kao i svih prethodno sačuvanih) testa u svakoj sekundi testa iz e2prom memorije uređaja putem LCD displeja i tastera;

• mogućnost rada na PC računaru u realnom vremenu uz GTS softver;

• ugrađen sat realnog vremena sa kalendarom i rezervnim baterijskim napajanjem (baterija od 950mAh, Varta, životni vek 10 godina);

• pohranjivanje u “flash” memoriji do 1000 testova u trajanju od 20sec sa jedno-sekundnom rezolucijom ili 2000 testova trajanja do 10 sec sa mogućnošću isčitavanja putem softvera; mogućnost rekonfiguracje uređaja putem softvera;

• forsirano kontrolisano vazdušno hlađenje, temperaturna zaštita i softverska kontrola učestanosti testova (odnos pauza-test);

• alarm ispražnjene baterije za napajanje;

• tačnost svih merenja je bolja od 2%, 10bitna A-D konverzija, diferencijalno merenje signala sa šenta i signala sa polnih izvoda testirane baterije; 10 merenja u 1 sec struje i napona sa računanjem kapaciteta;

• prikaz merenih veličina kao i tekstualnih poruka upozorenja, navigacije i slično na LCD displeju sa 2x16 karaktera i pozadinskim osvetljenjem;

• više od 10 menija za podešavanja

• komunikacija sa PC računarom RS232 serijskom vezom;

• kontrolni elementi: glavni prekidač i tasteri STARTSTOPRESETSELECT, SCROLL UP, SCROLL DOWN;

• dimenzije: 19inča x 3HE x 330mm(ŠxVxD)

• masa: 20kg;

• napajanje: 12VDC 100A, u varijanti sa automatskim punjačem dodatno 230V/50Hz 200W;

• nožasti osigurač 125A, u varijanti sa punjačem mrežni osigurač T3.15A/250V 20mm;

• temperatura ambijenta 5-40ºC.

TEHNIČKE KARAKTERISTIKE

Tabela II: Tehničke karakteristike uređaja za ispitivanje prelaznog otpora i zaštitnih relea u transformatorskim stanicama

Regulisana struja:	0A- 100A
Nominalni napon baterije za napajanje:	12V 55Ah min. Uulazno > 10V
Opseg izlaznog napona:	0-5V (napon na kontaktima rastavljača...)
Tačnost:	2% zadate vrednosti
Minimalni korak:	500mA, 1mV, 0.1 sekund
Energetsko kolo:	Bipolarni NPN tranzistori
Kontrolabilne veličine:	Struja, napon, vreme, Ah
Kontrolni elementi:	Glavni prekidač, tasteri START/STOP/RESET/SELECT, SCROLL UP i SCROLL DOWN
Indikacija:	LCD dislej 2x16 karaktera sa pozadinskim svetlom, led diode CHARGE ON, CHARGE FINISHED
Veličine koje se mogu koristiti kao uslov za prekid izvršavanja programskog reda:	Vreme operacije (punjenje, pražnjenje*), dostignuta vrednost struje, napona, temperature, utrošeni Ah
Programabilne funkcije:	Punjenje, pražnjenje*, rampa (struja i napon kao linearne funkcije vremena), pauza, ciklusiranje (ponavljanje operacija), grananje pod uslovima, logičke operacije sa uslovima...
Prikaz merenih veličina:	U ručnom režimu na LCD displeju, a u automatskom režimu po želji u realnom vremenu na monitoru centralnog računara ili iz baze podataka

* U ovom uređaju hardverski nije implementirana funkcija pražnjenja