Назначение
Каналы измерительные системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ОАО «Красноярская ТЭЦ-1» (далее по тексту - ИК АИИС КУЭ) предназначены для измерения активной и реактивной электроэнергии в составе АИИС КУЭ ОАО «Красноярская ТЭЦ-1», номер в Государственном реестре средств измерений (далее - № ГР) 43857-10.
Описание
ИК АИИС КУЭ состоят из следующих уровней:
1-ый уровень - уровень информационно-измерительных комплексов (ИИК), включает в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности (КТ) 0,5 по ГОСТ 77462001, счетчики активной и реактивной электроэнергии ЕвроАльфа КТ = 0,5S (в части активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005) и КТ = 1,0 (в части реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52425-2005), вторичные электрические цепи и технические средства приема-передачи данных.
2-ой уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройство сбора и передачи данных (УСПД) СИКОН С1 (№ ГР 15236-03), и коммутационное оборудование.
3-ий уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер базы данных (БД), устройство синхронизации системного времени УСВ-1 (№ ГР 28716-05), автоматизированное рабочее место (АРМ) пользователей и программное обеспечение (ПО) «Пирамида 2000».
Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. Измерения электроэнергии выполняются путем интегрирования по времени мощности контролируемого присоединения.
Измерения активной мощности (Р) счетчиком выполняется путём перемножения мгновенных значений сигналов напряжения (u) и тока (i) и интегрирования полученных значений мгновенной мощности (р) по периоду основной частоты сигналов.
Счетчик производит измерения действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока (I) и рассчитывает полную мощность S = U*I . Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q = S22 - P2 . Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин. Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи поступает на вход УСПД, где осуществляется перевод измеренных значений в именованные физические величины с учетом постоянной счетчика, а также умножение на коэффициенты трансформации
ТТ (Ki), формирование и хранение измерительной информации, передачу результатов измерений через GSM-модемы в сервер БД.
Синхронизация часов счетчиков ИК производится при каждом обращении к ИИК существующей АИИС КУЭ ОАО «Красноярская ТЭЦ-1».
Программное обеспечение
Каналы измерительные АИИС КУЭ ОАО «Красноярская ТЭЦ-1» функционируют под управлением программного комплекса «Пирамида 2000», входящего в состав АИИС КУЭ.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в табл. 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Версия программного обеспечения | Наименование программного модуля | Наименование файла | Значение хэш-кода |
| ПО «Пирамида 2000» | 3.0 09.09.2011 | Модуль вычисления значений энергии и мощности по группам точек учета | CalcClients.dll | e55712d0b1b21906 5d63da949114dae4 |
| Модуль расчета небаланса энергии/ мощности | CalcLeakage. dll | b1959ff70be1eb17 c83f7b0f6d4a132f |
| Модуль вычисления значений энергии потерь в линиях и трансформаторах | CalcLosses.dll | d79874d10fc2b156 a0fdc27e1ca480ac |
| Общий модуль функций расчета различных значений и проверки точности вычислений | Metrology.dll | 52e28d7b608799bb 3ccea41b548d2c83 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых в бинарном протоколе | ParseBin.dll | f557f885b7372613 28cd77805bd1ba7 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколам семейства МЭК | ParseIEK.dll | 48e73a9283d1e664 94521f63d00b0d9f |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколу Modbus | ParseModbus .dll | c391d64271acf405 5bb2a4d3fe1f8f486 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколу Пирамида | ParsePiramida .dll | ecf532935ca1a3fd 3215049af1fd979f |
| Модуль формирования расчетных схем и контроля целостности данных НСИ | SynchroNSI. dll | 530d9b0126f7cdc2 3ecd814c4eb7ca09 |
| Модуль расчета величины рассинхронизации и значений коррекции времени | VerifyTime. dll | 1ea5429b261fb0e2 884f5b356a1d1e75 |
Программное обеспечение (ПО) имеет уровень защиты «С» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010. Влияние ПО на метрологические характеристики АИИС КУЭ отсутствует.
Технические характеристики
Технические характеристики ИК приведены в табл. 2, которая содержит перечень и состав 1-го уровня ИК с указанием наименования присоединений и измерительных компонентов.
Таблица 2 — Перечень и состав 1-го уровня ИК
| № ИК | Наименование присоединения | Состав 1-го уровня ИК | Вид электроэнергии |
| Счетчик электроэнергии | Трансформатор тока (ТТ) | |
| 63 | РУ-0,4 кВ ЦСЗ ОАО «СЦС Совинтел» | AV05RL-P14B-4, Кт = 0,5S / 1,0; № ГР 25416-03 | ТОП-0,66 У3, 3 ед. Кт = 0,5; К = 50/5; № ГР 15174-06 | Активная и реактивная электроэнергия |
| 64 | РУ-0,4 кВ МЦ Вагонное депо ОАО «Сиб-промтранс» | AV05RL-P14B-4, Кт = 0,5S / 1,0; № ГР 25416-03 | ТОП-0,66 У3, 3 ед. КТ = 0,5; К = 100/5; № ГР 15174-06 | Активная и реактивная электроэнергия |
Метрологические характеристики ИК при измерении электроэнергии в рабочих условиях эксплуатации приведены в табл. 3 и 4.
Таблица 3 - Пределы допускаемой относительной погрешности ИК при измерении активной электроэнергии
| Номер ИК | Коэффициент мощности gos(o) | ±55%р, [ %] WP[5%S W Ризм<"^^ PI20% | ±520%Р, [ %] ^^Р12О%^^^Ризм<^рпоо% | ±5ioo %р, [ %] ^^Р1100%^^^Ризм<^РП20% |
| 63, 64 | 0,5 | 5,6 | 3,4 | 2,8 |
| 0,8 | 3,1 | 2,0 | 1,8 |
| 1 | 1,8 | 1,5 | 1,4 |
Таблица 4 - Пределы допускаемой относительной погрешности ИК при измерении реактивной электроэнергии
| Номер ИК | Коэффициент мощности sin^) | ±55%Q, [ %] WqI5%S W Q^M<W QI20% | ±520%Q, [ %] W QI20%<W Q^M<W QI100% | ±5ioo %q, [ %] WqI100%<W Q^M<W QI120% |
| 63, 64 | 0,5 | 6,4 | 3,6 | 2,9 |
| 0,8 | 4,0 | 2,5 | 2,2 |
| 1 | 3,1 | 2,2 | 2,1 |
где 5 [%] - предел допускаемой относительной погрешности ИК при значении тока в сети относительно 1ном 5% (S5 %p,55%q), 20% (520 %p,520%q) и 100% (5100 %p,5ioo%q);
W^m - значение приращения активной (P) и реактивной (Q) электроэнергии за 30-минутный интервал времени в диапазоне измерений с границами 5% (WPI5%, WQI5%), 20% (WPI20%, WQI20%), 100% (WPI00%, WQI100%) и 120% (WPI120%, WQI120%).
Примечания:
1. Характеристики относительной погрешности ИК даны для измерения приращения электроэнергии и средней мощности за 30 минут.
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
3. Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО.
4. Нормальные условия эксплуатации ИК АИИС КУЭ:
- температура окружающего воздуха
20±5 °С
1±0,21ном
1±0,02 ином
0,866 инд. \ 0,5 инд.
от 49,5 до 50,5
от -40 до +50
от -40 до +70
от I-мин до 120
от 90 до 110
0,5 инд. - 1 - 0,5 емк. от 47,5 до 52,5
- сила тока
- напряжение
- коэффициент мощности cos (ф) \ sin (ф)
- частота питающей сети, Гц
5. Рабочие условия эксплуатации ИК АИИС КУЭ:
- температура окружающего воздуха для ТТ и ТН, °С
- температура окружающего воздуха для счетчиков, °С
- сила тока, % от номинального (1ном)
- напряжение, % от номинального (ином)
- коэффициент мощности [cos (ф)]
- частота питающей сети, Гц
6. Погрешность в рабочих условиях указана:
- для силы тока I от 1ном = 0,05; 0,20; 1;
- для cos (ф) [sin (ф)] = 0,5; 0,8; 1 и
- для температуры окружающего воздуха в точках измерений от 0 до +35 °С.
7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на ана-
логичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 2. Замена оформляется актом в установленном на предприятии порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа как его неотъемлемая часть.
Надежность применяемых в ИК АИИС КУЭ компонентов:
- трансформаторы тока - среднее время наработки на отказ не менее Т = 400 000 ч, средний срок службы tCJ = 30 лет;
- счетчики ЕвроАльфа - среднее время наработки на отказ не менее Т = 50 000 ч, среднее время восстановления te = 24 ч;
- УСПД СИКОН С1 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 70 000 ч, средний срок службы tCJ = 15 лет.
Надежность системных решений:
- резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники ОРЭМ посредством сети сотовой связи стандарта GSM. В случае аварийного отсутствия связи предусмотрен сбор информации непосредственно со счетчиков, посредством переносного инженерного пульта (ноутбук), с последующей загрузкой ее в базу данных ИВК с помощью ПО «AlphaPlus»;
- в журналах событий счетчиков и УСПД фиксируются факты:
- параметрирования;
- отсутствия напряжения при наличии тока в измерительных цепях;
- корректировки часов.
Защищенность применяемых компонентов:
- путем пломбирования счетчиков электроэнергии пломбировочной проволкой и пломбой спереди;
- путем пломбирования трансформаторов тока пломбой в 2-х местах на месте крепления задней крышки;
- путем пломбирования УСПД сбоку пломбой в 3-х местах;
- путем ограничения доступа к трансформаторам тока, счетчикам и УСПД размещением их в закрываемых помещениях и закрываемых шкафах;
- наличием системы паролей для доступа к изменению параметров и данных счетчиков.
Глубина хранения информации в счетчиках:
- тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 35 суток;
- при отключении питания - не менее 5 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации каналов измерительных АИИС КУЭ типографским способом.
Комплектность
Комплектность ИК АИИС КУЭ приведена в табл. 5.
Таблица 5 — Комплектность ИК АИИС КУЭ
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1 Трансформатор тока | ТОП-0,66 У3 | 6 |
| 2 Электросчетчик | AV05RL-P14B-4 | 2 |
| 3 Устройство сбора и передачи данных | СИКОН С1 | 1 |
| 4 Устройство синхронизации системного времени | УСВ-1 | 1 |
| 5 Паспорт-формуляр на каналы измерительные | 86619795.422231.153 ФО | 1 |
| 6 Методика поверки | 07-45/011 МП | 1 |
| 7 Методика (методы) измерений | _ | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом 07-45/011 МП «ГСИ. Каналы измерительные системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ОАО «Красноярская ТЭЦ-1», утвержденным 30.01.2013 г. ФБУ «Красноярский ЦСМ»
Основные средства поверки:
- трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003;
- вольтамперфазометр Парма ВАФ-А по методике поверки, изложенной в разделе «7 Поверка прибора» руководства по эксплуатации РА 1.007.001 РЭ и согласованной с ГЦИ СИ Тест-С.-Петербург в декабре 2004 г.;
- переносной компьютер с ПО «AlphaPlus».
Сведения о методах измерений
Методика измерений содержится в документе «Методика измерений активной и реактивной электрической энергии малых точек учета ОАО «Красноярская ТЭЦ-1». Методика аттестована ФБУ «Красноярский ЦСМ», свидетельство об аттестации № 16.01.00291.0102012 от 10.10.2012 г.
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
2. ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
3. ГОСТ Р 52323-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».
4. ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».
5. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
Рекомендации к применению
