Трансформаторное оборудование

В настоящее время в России технические требования к измерительным трансформаторам регламентируются ГОСТ 7746-2001 и ГОСТ 1983-2001. В связи
с появлением новых материалов, которые обеспечивают улучшенные характеристики трансформаторов, но не предусмотрены существующими стандартами, возникла необходимость переработать эти документы.
О совершенствовании российской нормативной базы, касающейся измерительных трансформаторов тока и напряжения, рассказывает в своем материале Радик Фаридович Раскулов, принимавший непосредственное участие в работе над новой редакцией стандартов.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Проблемы совершенствования стандартов

Радик Раскулов, к.т.н., главный метролог ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока», г. Екатеринбург

В 2014–2015 гг. проводилась работа по пересмотру межгосударственных стандартов на измерительные трансформаторы (ИТ). К их числу относились ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия» и ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия», которые соответствовали стандартам МЭК 60044-2:1997 «Измерительные трансформаторы. Часть 2: Индуктивные трансформаторы напряжения» и МЭК 60044-1: 1996 «Измерительные трансформаторы. Часть 1: Трансформаторы тока» соответственно.

В настоящее время упомянутые выше стандарты МЭК заменены новыми стандартами серии МЭК 61869.

В России имеется ряд идентичных переводов стандартов МЭК на измерительные трансформаторы:

• ГОСТ IEC 60044-1-2013 «Трансформаторы измерительные. Часть 1. Трансформаторы тока»;
• ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 «Трансформаторы измерительные. Часть 8. Электронные трансформаторы тока»;
• ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 «Трансформаторы измерительные. Часть 7. Электронные трансформаторы напряжения»;
• ГОСТ IEC 61869 -3-2012 «Трансформаторы измерительные. Часть 3. Дополнительные требования к индуктивным трансформаторам напряжения»;
• ГОСТ Р МЭК 61869-2–2015 «Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока».

Ведется разработка идентичного перевода МЭК 61869-1 «Трансформаторы измерительные – Часть 1. Общие требования».

В [1] были приведены основные отличия требований стандартов МЭК на ИТ от межгосударственных стандартов, действующих в СНГ, и показано, что прямое применение стандартов МЭК недопустимо.

Кроме того, стандарты МЭК на ИТ отличаются от ГОСТов по содержанию:

• В МЭК приведены нормативные ссылки на стандарты на английском языке.
• Большинство стандартов, на которые приведены ссылки в МЭК, не гармонизированы в России, либо не имеют аналогов, либо их требования противоречат действующим в России стандартам.
• В МЭК отсутствует раздел «классификация» и соответственно нет признаков, по которым подразделяются трансформаторы.
• В перечне испытаний, приведенных в стандартах МЭК, нет квалификационных, периодических испытаний и испытаний на соответствие утвержденному типу.
• В стандартах МЭК нет требований к гарантиям изготовителя и сроку службы ИТ.
• В стандартах МЭК на изделия приведены свои методики на поверку ИТ, а в СНГ поверка проводится в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 и ГОСТ 8.216-2011.
• Стандарты МЭК содержат множество неопределенностей.

Подтверждением того, что прямое применение стандартов МЭК в России недопустимо, явилось большое количество замечаний, полученных при пересмотре межгосударственных стандартов ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001.

Было получено свыше 200 замечаний и предложений по содержанию первых редакций ГОСТ 1983 и более 150 по ГОСТ 7746.

Большая часть замечаний касалась введенных в ГОСТы требований из стандартов МЭК, часть которых пришлось убрать из текста ГОСТов. В окончательные редакции ГОСТ 7746 и ГОСТ 1983 были введены только некоторые положения из стандартов МЭК серии 61869.

Например, при разработке окончательных редакций ГОСТ 1983 и ГОСТ 7746 в них остались только те требования стандарта МЭК 61869-1 «Трансформаторы измерительные – Часть 1: Общие требования», которые приемлемы для отечественной энергетики (ориентировочно 4 из 62 страниц стандарта МЭК 61869-1).

Поэтому необходимо полностью прекратить практику внедрения идентичных переводов стандартов МЭК в качестве ГОСТов, а на те переводы, которые были начаты, установить область применения – для экспортных поставок.

Разработка стандартов в области электротехники и энергетики должна проводиться с использованием имеющихся

ГОСТов, в которые должны вноситься необходимые изменения. Для этого необходимо иметь технически грамотные переводы стандартов МЭК, но они не должны получать статус ГОСТа, так как недопустимо, чтобы к оборудованию предъявлялись взаимоисключающие требования.

НОВЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Перечислим позиции, добавленные в ГОСТ 7746 и в ГОСТ 1983 из МЭК 61869-1:

• раздел «Общие определения» стандарта дополнен определениями к газовой изоляции. Откорректированы требования к газонаполненным ИТ;
• для масляных и газонаполненных ИТ класса напряжения 110 кВ и выше введено требование к защите от внутреннего дугового короткого замыкания;
• для ИТ класса напряжения 330 кВ и выше введено испытание многократным срезанным импульсом на выводах первичной обмотки;
• введено требование к напряжению радиопомех.

В ГОСТ 1983 из МЭК 61869-3 добавлены:

• два диапазона мощности нагрузки трансформаторов напряжения (ТН);
• ряд номинальных напряжений ТН.

В ГОСТ 1983 из МЭК 61869-5 внесены изменения:

• расширены определения для емкостных ТН;
• изменены требования к конструкции, изоляции, испытаниям и характеристикам емкостных ТН.

В ГОСТ 7746 из МЭК 61869-2:

• внесено допущение о расширенном диапазоне нагрузки;
• расширен ряд номинальных первичных токов;
• введен расширенный диапазон первичного тока – 150 и 200% номинального первичного тока.

Погрешности трансформаторов тока (ТТ) расширенного диапазона не должны выходить за пределы погрешностей при 120% номинального первичного тока.

ТТ должен быть рассчитан на продолжительную работу при таких токах. Такие ТТ должны иметь специальную маркировку.

Для применения ИТ в АИИС КУЭ в стандарты внесены следующие изменения:

• введено обязательное пломбирование измерительных обмоток;
• откорректированы требования к нижним пределам вторичных нагрузок ИТ;
• введено допущение о нестандартных вторичных нагрузках;
• введено конструктивное исполнение однофазных ТН с тремя и более вторичными обмотками.

В таких ТН первая основная вторичная обмотка предназначена для учета электроэнергии, вторая основная – для питания измерительных приборов и цепей защитных устройств, а дополнительная вторичная обмотка – для питания цепей защитных устройств и контроля изоляции сети.

В ГОСТ 7746 также добавлена методика определения предельной кратности для ТТ с большими токами.

Отличия структуры ГОСТ от стандартов МЭК

Пересмотренные ГОСТ 7746 и ГОСТ 1983 содержат необходимые общие требования к ИТ, выпускаемым в СНГ, и учитывают предложения и замечания, полученные при пересмотре стандартов.

Структура стандартов МЭК на ИТ приведена в табл. 1. Как видно, в структуре МЭК имеется один общий стандарт на ИТ и один общий стандарт на электронные трансформаторы, а частные требования приведены в стандартах на изделия. Однако в каждом стандарте МЭК на изделия большинство требований из общего стандарта заменяется на частные требования.

Таблица 1. Структура стандартов МЭК 61869 на измерительные трансформаторы

Отличие структуры ГОСТов от структуры стандартов МЭК в том, что базовыми в отечественной системе являются два общих стандарта, а не один, так как в одном стандарте невозможно охватить общие требования к ТТ и ТН.

Поэтому структура, применяемая в СНГ, где два общих стандарта – на ТТ и ТН, на наш взгляд, более логичная.

При пересмотре межгосударственных стандартов выяснилась потребность в следующих стандартах:

• «Дополнительные требования к ТТ для работы в переходных режимах»;
• «Дополнительные требования к комбинированным трансформаторам»;
• «Дополнительные требования к антирезонансным ТН»;
• «Стандарт на электронные ИТ».

В дальнейшем при разработке стандартов на новые типы измерительных трансформаторов, такие как комбинированные, электронные, трансформаторы тока для переходного режима и т.д., новые стандарты будут содержать в себе частные требования к конкретным типам ИТ, а общие требования уже содержатся в ГОСТ 7746 и ГОСТ 1983.

Например, при разработке ГОСТ на комбинированные трансформаторы в нем потребуется привести только требования к взаимному влиянию обмотки напряжения и токовой обмотки и методы этих испытаний, а все остальные требования уже имеются в ГОСТ 7746 и ГОСТ 1983.

Структура стандартов в России с учетом перспективы дальнейшего развития приведена в табл. 2.

Таблица 2. Структура ГОСТов на измерительные трансформаторы

В сентябре 2015 г. в Москве состоялось первое в истории совместное заседание представителей энергетики, научных институтов, разработчиков релейной защиты и производителей ИТ.

В связи с отсутствием нормативной базы, актуальной, как показало совещание [2], является необходимость разработки стандарта, в котором были бы определены требования к ТТ для работы в переходных режимах.

В стандарте МЭК 61869-2 и в идентичном переводе ГОСТ Р МЭК 61869-2–2015 приведены несколько типов ТТ для работы в переходных режимах, применяемых в различных странах, однако не указано, как должен проводиться выбор типа ТТ для работы в переходных режимах в зависимости от условий применения.

Стандарт «Дополнительные требования к ТТ для работы в переходных режимах» необходимо разработать с привлечением организаций-разработчиков релейной защиты, производителей ТТ и проектных институтов.

В этом стандарте необходимо будет определить типы ТТ для работы в переходных режимах, приемлемые для отечественной энергетики, учитывая требования стандарта МЭК 61869-2, предыдущего стандарта МЭК 60044-6, рекомендации технического отчета МЭК 61869-100 TR, а также предложения от отечественных производителей ТТ и релейных защит.

Разработка такого стандарта будет результатом научно-исследовательской работы, которая займет продолжительное время, потребует разработки опытных образцов, проведения испытаний в лабораториях и опытной эксплуатации в сетях.

Только после окончания испытаний, включая опытную эксплуатацию, возможно будет сформулировать требования и методы испытаний ТТ для работы в переходных режимах, которые будут приведены в новом стандарте.

ВЫВОДЫ

1. Необходимо прекратить сложившуюся практику разработки ГОСТов в виде идентичных переводов стандартов МЭК.
2. Разработка стандартов в области электротехники и энергетики должна вестись только на основе ГОСТов, в которые должны вноситься необходимые изменения.
3. Пересмотренные стандарты должны содержать только те требования из стандартов МЭК, которые приемлемы для отечественной энергетики.
4. Пересмотренные стандарты ГОСТ 1983 и 7746 содержат общие требования к ИТ, и в дальнейшем стандарты на новые виды ИТ разрабатывать будет значительно проще и быстрее, используя эти два стандарта в качестве общих, а не один, как в структуре МЭК.

ЛИТЕРАТУРА

1. Раскулов Р.Ф. Об изменении стандартов на измерительные трансформаторы// Новости ЭлектроТехники. 2012. № 2(74).
2. Журавлев Д.М. Вопросы координации работы релейной защиты и измерительных трансформаторов тока // Релейщик. 2015. № 3(23).