Имитаторы тестовых сигналов и испытательные комплексы
Имитаторы тестовых сигналов предназначены для проведения проверки общей работоспособности и специальных функциональных возможностей измерительного и диагностического оборудования в лабораторных условиях, а также для тестирования работоспособности и функциональности диагностического оборудования в условиях эксплуатации. Выходная информация имитаторов – набор электрических сигналов, получаемый на реальном объекте от первичных датчиков, установленных на контролируемом оборудовании, и соответствующий различным состояниям, дефектам и бездефектным.
Имитатор может формировать полный набор сигналов для системы мониторинга, моделирующий весь реальный объект, или же только те сигналы, которые нужны для моделирования отдельной функции с целью проверки функциональных возможностей диагностической подсистемы или всего прибора.
Испытательные комплексы предназначены для проведения автоматизированного тестирования диагностических систем и приборов в условиях производства и сервисных лабораторий. Испытательный комплекс обычно состоит из двух элементов – имитатора сигналов и управляющего компьютера, в котором находится программа испытаний. Компьютер, в зависимости от того, какая функция и какого прибора тестируется, соответствующим образом конфигурирует выходные сигналы имитатора. Эти сигналы имитатора поступают в измерительный прибор, который их регистрирует. Соответствующая диагностическая подпрограмма прибора анализирует полученную информацию, и, по запросу, передает в компьютер. Программа компьютера сравнивает результат, полученный в приборе, со значением, которое должно получиться. Если все совпадает, программа приступает к тестированию следующей функции прибора.
Достоинством применения имитаторов и испытательных комплексов на их основе заключается в том, что они позволяют, на уровне сигналов с первичных датчиков, моделировать различные состояния контролируемого оборудования, как нормального, так и дефектного, причем возможна имитация дефектов различного типа, простых и сложных, различающихся степенью своего развития. Проведение таких испытаний на реальном оборудовании обычно не представляется возможным.
Имитатор тестовых сигналов марки «ИТТ-1»
Имитатор тестовых сигналов марки «ИТТ-1» является универсальным устройством, предназначенным для тестирования диагностического оборудования мониторинга токов проводимости высоковольтных вводов, и регистрации частичных разрядов. Отличительными особенностями имитатора «ИТТ-1» от всех других подобных устройств является его компактность, прочность металлического корпуса, и использование автономного питания, что дает возможность проводить настройку и тестирование сложного диагностического оборудования непосредственно на месте установки.
Основной проблемой, возникающей при проведении проверки систем контроля и мониторинга трансформаторных вводов «на месте», является отсутствие трехфазных сигналов токов (напряжений), необходимых для тестирования оборудования. Даже в том случае, когда пользователю доступны напряжения трех фаз, их все равно нельзя использовать для проверки систем контроля вводов. Для тестирования такого оборудования нужны очень стабильные вектора трехфазных напряжений, так как точность систем измерения параметров высоковольтных вводов очень высока, а малейшие изменения фазной нагрузки в сетях 0,4 кВ (что происходит очень часто) приводит к колебаниям векторов фазных напряжений относительно друг друга.
Второй сложностью тестирования диагностического оборудования на месте эксплуатации является то, что вектора трехфазных напряжений должны быть не только стабильными, но и иметь возможность изменяться на определенную величину. Пользователь должен самостоятельно управлять векторами, осуществляя имитацию дефектов в одном из контролируемых вводов, которая приводит к заданному взаимному перекосу векторов фазных токов и напряжений.
Решением всех этих проблем является использование переносного имитатора марки «ИТТ-1». С его помощью с высокой точностью генерируются три вектора фазных токов, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов. Амплитуда генерируемых токов имеет два значения: 5 и 20 мА, и выбирается пользователем при помощи переключателя. При необходимости пользователь может ввести изменение в один из трехфазных токов, что автоматически должно создать небаланс фазных токов на заданную величину. Это позволит проверить работу достаточно сложных диагностических и сигнальных функций тестируемой системы мониторинга трансформаторных вводов.
Дополнительной возможностью имитатора марки «ИТТ-1» является добавление в имитируемые трехфазные токи проводимости вводов промышленной частоты высокочастотных сигналов частичных разрядов, синхронизированных с фазой генерируемых токов. Это позволяет пользователю имитировать дефекты не только на уровне изменения амплитуд и взаимных фаз токов, но и дополнительно сопровождать «появление» комплексных дефектов возникновением частичных разрядов определенного вида. Это необходимо делать для более продвинутых систем мониторинга трансформаторного оборудования.
Важным для эксплуатационного персонала является то, что все эти уникальные имитационные возможности реализованы в одном компактном переносном приборе. Практическое использование имитатора «ИТТ-1» повышает эффективность проведение наладочных и тестовых испытаний систем мониторинга трансформаторного оборудования, одновременно со значительным сокращением временных затрат.
Имитатор тестовых сигналов марки «ИТТ-2»
Имитатор тестовых сигналов марки «ИТТ-2» обладает, по сравнению с «ИТТ-1», расширенным набором выходных сигналов, что позволяет использовать его для комплексного тестирования систем мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования.
Как и имитатор «ИТТ-1» имитатор марки «ИТТ-2» выполнен в переносном варианте, в защитном транспортном кейсе. Это позволяет использовать его для тестирования и наладки систем мониторинга на месте установки. Отличие состоит в том, что имитатор этой марки требует наличия сетевого питания, его работа от внутреннего аккумулятора не предусмотрена.
При помощи имитатора марки «ИТТ-2» генерируются выходные сигналы следующих типов:
- 6 сигналов, пропорциональных токам проводимости изоляции вводов промышленной частоты. Эти токи соответствуют двум группам вводов трансформатора (ВН и СН или ВН и НН). В каждом наборе токи изоляции вводов фаз сдвинуты на 120 градусов относительно друг друга, и оба набора могут иметь взаимный сдвиг относительно друг друга.
- 6 сигналов частичных разрядов. Сигналы ЧР «подмешаны» к сигналам токов проводимости и полностью имитируют сигналы дефектных вводов трансформатора.
- 3 сигнала промышленной частоты, связанные с токами проводимости изоляции вводов, пропорциональные токам нагрузки трансформатора на трех разных фазах.
- 3 сигнала с датчиков температуры, имитирующие работу датчиков типа RTD, или платина 100.
- 1 сигнал с датчика влажности окружающего воздуха.
Все имитируемые сигналы могут быть изменены при помощи встроенного микропроцессора, управляемого при помощи пленочной клавиатуры и графического экрана, или при помощи специальных переключателей. Это значительно расширяет возможности практического применения имитатора марки «ИТТ-2». При помощи такого набора сигналов можно тестировать системы мониторинга силовых трансформаторов минимального и среднего уровней.
Имитатор тестовых сигналов марки «ИТТ-3»
Имитатор тестовых сигналов марки «ИТТ-3» предназначен для работы в составе автоматизированных комплексов для тестирования и проверки функций систем мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования. Основная область применения «ИТТ-3» - проведение поверочных, настроечных и регулировочных работ, осуществляемых в процессе производства и наладки различного диагностического оборудования на производстве и в специализированных лабораториях.
В «ИТТ-3» предусмотрено местное управление выходными сигналами, и программное управление по заранее заданной программе испытаний, работающей на внешнем управляющем компьютере, т. е. работа в составе автоматизированного диагностического комплекса.
При работе имитатора в составе автоматизированного комплекса параметры выходных сигналов задаются управляющим компьютером. После того как имитатор по этим командам сформирует необходимый набор выходных сигналов компьютер переключает тестируемый прибор или систему в режим регистрации. Зарегистрированная информация о тестовых сигналах передается из прибора в компьютер, где сравнивается с исходной, заданной в имитатор. При совпадении с исходной информацией тестируемая функция прибора считается проверенной. Начинается тестирование следующей функции системы мониторинга, по командам управляющего компьютера. После завершения полного цикла испытаний прибора или системы автоматически формируется и печатается итоговый протокол проведения испытаний.
Выходные сигналы, формируемые имитатором «ИТТ-3»:
- 9 сигналов токов, соответствующие трем наборам токов проводимости изоляции вводов трансформатора (ВН, СН и НН). В каждом наборе токи фаз токов сдвинуты на 120 градусов относительно друг друга. При необходимости фазные углы в наборе можно менять, так же как и взаимный сдвиг между наборами токов проводимости сторон ВН, СН, или НН трансформатора.
- 9 сигналов частичных разрядов, наложенных на 9 сигналов токов проводимости изоляции вводов, и 6 независимых сигналов.
- 3 сигнала токов промышленной частоты, пропорциональных трем токам нагрузки трансформатора по фазам.
- 4 сигнала имитации датчиков температуры (RTD Платина 100),
- 1 сигнал имитации датчика относительной влажности воздуха.
Задание значений всех имитируемых параметров осуществляется при помощи кнопочной клавиатуры на передней панели имитатора или с персонального компьютера по интерфейсу USB (RS232) при помощи управляющей программы, поставляемой в комплекте с имитатором.
Питание имитатора производится от сети с номинальным действующим значением напряжения 220В и номинальной частотой 50 Гц.