Назначение
Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково» (далее - АИИС КУЭ), предназначена для измерения активной и реактивной энергии потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ЗАО «Северсталь -Сортовой завод Балаково», а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, отображения и передачи полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, 2х-уровневую систему.
АИИС КУЭ установлена для коммерческого учета электрической энергии в ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково».
1-й уровень включает в себя трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и приборы для измерений показателей качества и учета электрической энергии (далее - счетчики) типа PM175-E по ГОСТ Р 52323-2005 (в части активной электроэнергии) и по ГОСТ Р 52425-2005 (в части реактивной электроэнергии); вторичные электрические цепи; технические средства каналов передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблицах 2-4.
2-й уровень включает в себя информационно-вычислительный комплекс АИИС КУЭ, созданный на основе сервера сбора данных (далее - сервер СД) и сервера базы данных (далее - сервер БД), систему обеспечения единого времени (далее - СОЕВ) на устройства синхронизации времени УСВ-2 (Госреестр № 41681-10), автоматизированное рабочее место операторов (далее - АРМ), технические средства приема-передачи данных и программное обеспечение (далее - ПО).
Измерительные каналы (далее - ИК) АИИС КУЭ включают в себя 1-й и 2-й уровни АИИС КУЭ ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково».
Первичные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика. Измерения в счетчике производятся с помощью быстрого аналого-цифрового преобразователя и производится с частотой, в 64 раза превосходящей сетевую частоту или 3200 Гц. Информация о мгновенных значениях величин поступает в микропроцессор, где вычисляются значение мощности и количество электрической энергии с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков с помощью проводных линий связи поступает на сервер опроса. Далее, по запросу сервера БД, сервер опроса передает запрашиваемую информацию в сервер БД. Информация в сервере БД формируется в архивы и записывается на жесткий диск. Оба сервера подключаются к коммуникатору сети Ethernet. На верхнем уровне системы выполняется обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Передача информации в организации-участники оптового рынка электроэнергии осуществляется в соответствии с согласованными сторонами регламентами.
Программное обеспечение (далее - ПО) АИИС КУЭ на базе программного комплекса (ПК) «Энергосфера», версия 6.4 функционирует на нескольких уровнях:
• программное обеспечение АРМ;
• программное обеспечение сервера БД.
ПО предназначено для автоматического сбора, обработки и хранения данных, получаемых со счетчиков электроэнергии, отображения полученной информации в удобном для анализа и отчетности виде, взаимодействии со смежными системами. ПО обеспечивает защиту измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени, включающей в себя устройство синхронизации времени УСВ-2 со встроенным приемником ГЛОНАСС/GPS, принимающий сигналы точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS) и установленный на уровне ИВК. Время часов сервера АИИС КУЭ синхронизировано со временем УСВ-2, корректировка времени часов севера АИИС КУЭ выполняется при расхождении времени часов сервера и УСВ-2 на ±1 с. Сличение часов счетчиков АИИС КУЭ с временем часов сервера происходит при каждом опросе, при расхождении часов счетчиков с часами сервера на ± 2 с выполняется их корректировка. Погрешность часов компонентов системы не превышает ±5 с.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется программный комплекс (ПК) «Энергосфера» версии 6.4, в состав которого входят программы указанные в таблице 1. ПК «Энергосфера» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое программными средствами ПК «Энергосфера».
| Таблица 1 - | Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ПК «Энергосфера» | 6.4 | | - |
| CRQ-интерфейс | CRQonDB.exe | 6.4 | 59a13b09fac926480 895cfe2e8b59193 | MD5 |
| Алармер | AlarmSvc.exe | 6.4 | 85bf56057e5ad1870 4a0501ce250adb8 | MD5 |
| Анализатор 485 | Spy485.exe | 6.4 | acddcfaa7ef6463237 d69e1dfab4fb94 | MD5 |
| АРМ Энергосфера | ControlAge.exe | 6.4 | 34f3e1ae11702f7f42 064bfdb8e28e3b | MD5 |
| Архив | Archive.exe | 6.4 | 0480edeca3e13afae6 57a3d5f202fc59 | MD5 |
| Импорт из Excel | Dts.exe | 6.4 | ef6635aef96a7ffab1 3803880629845c | MD5 |
| Инсталлятор | Install.exe | 6.4 | 3bff62c6d131bd93c 6ec8c63b006530e | MD5 |
| Консоль администратора | Adcenter.exe | 6.4 | ac70f791fbddabb29 b5a4023c4c84cb8 | MD5 |
| Локальный АРМ | ControlAge.exe | 6.4 | 34f3e1ae11702f7f42 064bfdb8e28e3b | MD5 |
| Менеджер программ | SmartRun.exe | 6.4 | 0577b31266b4080f9 52df81e66d77d3e | MD5 |
| Редактор расчетных схем | AdmTool.exe | 6.4 | b81efa370fc16f8817 2180dd35514531 | MD5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Ручной ввод | HandInput.exe | 6.4 | 4edb0957378774c13 c21a0d65e0813cc | MD5 |
| Сервер опроса | PSO.exe | 6.4 | 7b38d3d7c0c56938c 4c32bbbb430769d | MD5 |
| Тоннелепроклад-чик | T unnelEcom.exe | 6.4 | 89a5eebd7abc63e88 c17e079e0d2bda2 | MD5 |
| Центр импор-та/экспорта | expimp.exe | 6.4 | 1b62a366722afbc78 7e95ffabb7a6bce | MD5 |
| Электроколлектор | ECollect.exe | 6.4 | bdf16fbb4dd9f9104 1aa58e27f8de202 | MD5 |
Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3 и 4 нормированы с учетом ПО.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав 1-го уровня измерительных каналов (ИК) приведен в таблице 2, метрологические характеристики ИК в таблицах 3 - 4
| Таблица 2 - Состав 1-го уровня ИК |
| Номер ИК | Наименование объекта | Измерительные компоненты | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счетчик |
| 1 | ГПП 220/35/10 кВ, ВЛ 220 кВ ПС 220 кВ «Центральная», цепь 1 | ELC-CN14 Госреестр № 41961-09 Кл. т. 0,2S 600/1 Зав. № 2011.2522.02/2 Зав. № 2011.2522.02/12 Зав. № 2011.2522.02/11 | SU 252/B34 Госреестр № 44734-10 Кл. т. 0,2 220000:^3/100:^3 Зав. № 11\109196 Зав. № 11\ 109192 Зав. № 11\ 109195 | PM175-E Госреестр № 41968-09 Кл. т. 0,2S/1,0 Зав. № 927000 | активная, реактивная |
| 2 | ГПП 220/35/10 кВ, ВЛ 220 кВ ПС 220 кВ «Центральная», цепь 2 | ELC-CN14 Госреестр № 41961-09 Кл. т. 0,2S 600/1 Зав. № 2011.2522.02/9 Зав. № 2011.2522.02/10 Зав. № 2011.2522.02/6 | SU 252/B34 Госреестр № 44734-10 Кл. т. 0,2 220000:^3/100:^3 Зав. № 11\109191 Зав. № 11\ 109193 Зав. № 11\ 109194 | PM175-E Госреестр № 41968-09 Кл. т. 0,2S/1,0 Зав. № 927004 | активная, реактивная |
| 3 | ГПП 220/35/10 кВ, ЗРУ-10 кВ Секция 1, Ячейка № 4 Блок разделения воздуха | TPU4 Госреестр № 45424-10 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 1VLT5112031769 Зав. № 1VLT5112031767 Зав. № 1VLT5112031768 | TJP4 Госреестр № 45423-10 Кл. т. 0,5 10000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT5212010314 Зав. № 1VLT5212010315 Зав. № 1VLT5212010316 | PM175-E Госреестр № 41968-09 Кл. т. 0,2S/1,0 Зав. № 927192 | активная, реактивная |
| Номер ИК | Наименование объекта | Измерительные компоненты | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счетчик |
| 4 | ГПП 220/35/10 кВ, ЗРУ-10 кВ Секция 2, Ячейка № 19 Блок разделения воздуха | TPU4 Госреестр № 45424-10 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 1VLT5111075066 Зав. № 1VLT5111075067 Зав. № 1VLT5111075068 | TJP4 Госреестр № 45423-10 Кл. т. 0,5 10000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT5211022419 Зав. № 1VLT5211022420 Зав. № 1VLT5211022421 | PM175-E Госреестр № 41968-09 Кл. т. 0,2S/1,0 Зав. № 927188 | активная, реактивная |
| 5 | ГПП 220/35/10 кВ, ЗРУ-10 кВ Секция «Т», Ячейка № 7Т Ввод Q3 от ТЭЦ-4 | TPU4 Госреестр № 45424-10 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 1VLT5111076152 Зав. № 1VLT5111076150 Зав. № 1VLT5111076153 | TJP4 Госреестр № 45423-10 Кл. т. 0,5 10000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT521022769 Зав. № 1VLT521022770 Зав. № 1VLT521022771 | PM175-E Госреестр № 41968-09 Кл. т. 0,2S/1,0 Зав. № 927187 | активная, реактивная |
| 6 | ГПП 220/35/10 кВ, ЗРУ-10 кВ Секция «Т», Ячейка № 5Т Ввод Q2 от ТЭЦ-4 | TPU4 Госреестр № 45424-10 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 1VLT5111076149 Зав. № 1VLT5111076151 Зав. № 1VLT5111076148 | TJP4 Госреестр № 45423-10 Кл. т. 0,5 10000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT521022769 Зав. № 1VLT521022770 Зав. № 1VLT521022771 | PM175-E Госреестр № 41968-09 Кл. т. 0,2S/1,0 Зав. № 927204 | активная, реактивная |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (активная энергия)
| Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Пределы относительной погрешности ИК |
| Основная относительная погрешность ИК, (±8), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (± 8), % |
| cos ф = 1,0 | cos ф = 0,87 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 1,0 | cos ф = 0,87 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1, 2 | 0,021н1 < I1 < 0,051н1 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,8 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,9 |
| 0,051н1 < I1 < 0,21н1 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,3 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,4 |
| 0,21н1 < I1 < 1н1 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,9 | 0,7 | 0,8 | 0,8 | 1,1 |
| 1н1 < I1 < 1,21н1 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,9 | 0,7 | 0,8 | 0,8 | 1,1 |
| 3, 4, 5, 6 | 0,021н1 < I1 < 0,051н1 | 1,6 | 2,2 | 2,5 | 4,8 | 1,7 | 2,3 | 2,6 | 4,8 |
| 0,051н1 < I1 < 0,21н1 | 1,1 | 1,4 | 1,6 | 3,0 | 1,2 | 1,5 | 1,7 | 3,0 |
| 0,21н1 < Ii < 1н1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 2,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,3 |
| 1н1 < Ii < 1,21н1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 2,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,3 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (реактивная энергия)
| Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Пределы относительной погрешности ИК |
| Основная относительная погрешность ИК, (± 3), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (± 3), % |
| cos ф = 0,87 (sin ф = 0,5) | cos ф = 0,8 (sin ф = 0,6) | cos ф = 0,5 (sin ф = 0,87) | cos ф = 0,87 (sin ф = 0,5) | cos ф = 0,8 (sin ф = 0,6) | cos ф = 0,5 (sin ф = 0,87) |
| 1, 2 | 0,021н1 < I1 < 0,051н1 | 2,4 | 2,1 | 1,6 | 3,6 | 3,4 | 3,0 |
| 0,051н1 < I1 < 0,21н1 | 2,0 | 1,8 | 1,4 | 3,3 | 3,2 | 2,9 |
| 0,21н1 < I1 < 1н1 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 3,0 | 2,9 | 2,8 |
| 1н1 < I1 < 1,21н1 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 3,0 | 2,9 | 2,8 |
| 3, 4, 5, 6 | 0,021н1 < I1 < 0,05IK1 | 5,1 | 4,1 | 2,5 | 5,8 | 4,9 | 3,6 |
| 0,05Ik1 < I1 < 0,2IK1 | 3,4 | 2,8 | 1,9 | 4,3 | 3,8 | 3,1 |
| 0,2Ik1 < I1 < IK1 | 2,5 | 2,1 | 1,5 | 3,6 | 3,3 | 3,0 |
| 1щ < I1 < 1,21щ | 2,5 | 2,1 | 1,5 | 3,6 | 3,3 | 3,0 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;
3. Нормальные условия:
- параметры сети: диапазон напряжения (0,98 - 1,02) ином; диапазон силы тока (1 - 1,2) 1ном, коэффициент мощности cosф ^тф) = 0,87 (0,5) инд.; частота (50 ± 0,15) Гц;
- температура окружающей среды (20 ± 5) °С.
4. Рабочие условия:
для ТТ и ТН:
- параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1) ином; диапазон силы первичного тока (0,02 - 1,2) 1ном1; коэффициент мощности cosф ^тф) - 0,5 - 1,0 (0,5 -0,87); частота - (50 ± 0,4) Гц;
- температура окружающего воздуха - от минус 40 °С до 60 °С.
Для электросчетчиков:
- параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 - 1,1)ин2; диапазон силы вторичного тока - (0,02 - 1,2)1н2; коэффициент мощности cosф ^тф) - 0,5 - 1,0(0,5 - 0,87); частота - (50 ± 0,4) Гц;
- температура окружающего воздуха - от 15 °С до 30 °С;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.
Для аппаратуры передачи и обработки данных:
- параметры питающей сети: напряжение - (220 ± 10) В; частота - (50 ± 0,5) Гц;
- температура окружающего воздуха - от 5 °С до 30 °С.
- относительная влажность воздуха - (70 ± 5) %;
- атмосферное давление - (100 ± 4) кПа.
5. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерения реактивной электроэнергии.
6. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 5 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Оценка надежности АИИС КУЭ в целом:
КГ_АИИС = 0,99 — коэффициент готовности;
ТО_ИК (АИИС) = 6965 ч - среднее время наработки на отказ.
Надежность применяемых в системе компонентов:
- в качестве показателей надежности измерительных трансформаторов тока и напряжения, в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001, определены средний срок службы и средняя наработка на отказ;
- счетчик PM175-E - среднее время наработки на отказ не менее Т0= 92000 ч., время восстановления работоспособности Тв=2 ч.;
- сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 107300 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 30 мин..
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника бесперебойного питания;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии с помощью электронной почты и сотовой связи.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- сервера;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметриро-вании:
- электросчетчика;
- сервера.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована).
Цикличность:
- измерений 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора 30 мин (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;
- Сервер АИИС КУЭ - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково» типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.
Таблица 5 Комплектность АИИС КУЭ ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково»
| Наименование | Количество |
| Измерительные трансформаторы тока ELC-CN14, TPU4, | 18 шт. |
| Измерительные трансформаторы напряжения SU 252/B34, TJP4 | 12 шт. |
| Счетчики PM175-E | 6 шт. |
| Устройство синхронизации времени УСВ - 2 | 1 шт. |
| Аппаратный сервер | 1 шт. |
| ПК «Энергосфера» | 1 шт. |
| Автоматизированное рабочее место оператора (АРМ) | 1 шт. |
| Методика поверки | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| Формуляр | 1 шт. |
Поверка
Осуществляется по документу МП 52023-12 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково». Измерительные каналы. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в ноябре 2012 г.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
- ТТ - по ГОСТ 8.217-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- ТН - по МИ 2845-2003 «ГСИ Измерительные трансформаторы напряжения 6^3...35 кВ. Методика проверки на месте эксплуатации» и/или МИ 2925-2005 «Измерительные трансформаторы напряжения 35...330/V3 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя» и/или по ГОСТ 8.216-88 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;
- Счетчики PM175-E - в соответствии с документом «Приборы для измерений
показателей качества и учета электрической энергии PM175-E. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2009 году;
- радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной
системы Global Positioning System (GPS)), номер в Государственном реестре средств измерений № 27008-04;
- переносной компьютер с ПО для работы со счетчиками системы и с ПО для ра
боты с радиочасами МИР РЧ-01.
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в документе «Руководство по эксплуатации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
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».
ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».
Руководство по эксплуатации на систему автоматизированную информационноизмерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ЗАО «Северсталь - Сортовой завод Балаково».
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.
