Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (мощности) тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности, времени и интервалов времени.
Описание
Конструкция системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии (мощности) тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области (далее АИИС КУЭ) представляет многофункциональную трехуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности и включает в себя следующие уровни:
Первый уровень - измерительные трансформаторы тока и напряжения и счетчики активной и реактивной электрической энергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных, образующие два измерительных канала системы по количеству точек учета электрической энергии.
Второй уровень - измерительно-вычислительный комплекс регионального Центра энергоучёта, реализованный на базе устройства сбора и передачи данных (УСПД ) RTU-327, номер 19495-03 в Государственном реестре средств измерений (Госреестр СИ) и Комплекса измерительно-вычислительного для учета электрической энергии «Альфа-Центр», номер 20481-00 в Госреестре СИ, выполняющих функции сбора, хранения результатов измерений и передачи их на третий уровень организации коммерческого многотарифного учета электроэнергии в течение заданного интервала времени, измерения средних мощностей на заданных интервалах времени;
Третий уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) Центра сбора данных АИИС КУЭ, включающий Комплекс измерительно-вычислительный для учета электроэнергии «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА» (номер 35052-07 в Госреестре СИ), серверное оборудование, каналы сбора данных с уровня регионального Центра энергоучёта, каналы передачи данных субъектам ОРЭ.
Принцип действия АИИС КУЭ тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области заключается в следующем.
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в унифицированные аналоговые сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электрической энергии. В счетчике электрической энергии мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика электрической энергии вычисляются соответствующие мгновенные значения активной электрической мощности без учета коэффициентов трансформации. За каждый интервал времени измерений 0,02 с счетчик электрической энергии измеряет активную электрическую мощность, рассчитывает полную электрическую мощность как произведение действующих
Лист № 2
Всего листов 13 значений напряжения и тока, рассчитывает реактивную электрическую мощность по значениям полной и активной мощности.
Средние активная и реактивная электрические мощности на интервале времени измерений, равном 30 мин, вычисляются как средние значения результатов измерений на интервале времени усреднения 0,02 с.
Информация о результатах измерений с выходов счетчиков в виде цифрового кода по каналам связи поступает на входы УСПД RTU-327, где производится хранение данных и передача их на уровень ИВК.
Результаты измерений электрической энергии и мощности с УСПД RTU 327 поступают по цифровым каналам связи в ИВК, где производится их обработка (умножение результатов измерений энергии на коэффициенты трансформации), сбор и хранение.
АИИС КУЭ тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области включает систему обеспечения единого времени (СОЕВ). В состав ИВК входит устройство синхронизации системного времени (УССВ) типа 35LVS, которое обеспечивает автоматическую коррекцию времени сервера при расхождении времени сервера и от времени УССВ на 1 с. Часы УСПД синхронизируются при каждом сеансе обмена данными ИВК с УСПД при расхождении времени на 1 с. Часы счетчика электрической энергии синхронизируются УСПД с периодичностью 1 раз в 30 минут при расхождении времени на 1 с.
Предусмотрены следующие способы защиты информации от несанкционированного доступа:
- путем пломбирования испытательных коробок, электросчетчиков, клеммников, цепей передачи информации от электросчетчиков к УСПД и УСПД;
- путем пломбирования элементов счетчиков и УСПД, с помощью которых может осуществляться изменение параметров настройки устройств, системного времени и накопленных данных;
- путем ограничения доступа к трансформаторам тока и напряжения, счетчикам, УСПД и ИВК (размещением технических средств в закрываемых помещениях и закрываемых шкафах).
Состав измерительных каналов АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области приведен в таблице 1.
Уровень измерительно-вычислительного комплекса регионального Центра энергоучёта реализован на базе УСПД RTU-327, номер 19495-03 в Госреестре СИ и и Комплекса измерительно-вычислительного для учета электрической энергии «Альфа ЦЕНТР», номер 20481-00 в Госреестре СИ.
Таблица 1 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области
№ | Наименование точки учёта | Состав измерительного канала | Вид электрической энергии |
Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик трёхфазный переменного тока активной и реактивной электрической энергии |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
71 км |
1 | ВВ 1-10 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=1000/5 Зав. № 2411;2179 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 533;533;533 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8030164 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
2 | ВВ 2-10 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=1000/5 Зав. № 1982;8248 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 763;763;763 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8030203 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
Лист № 3
Всего листов 13
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Анучино |
3 | ВВ 1-10 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=1000/5 Зав. № 2071;2028 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 491;491;491 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8031055 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
4 | ВВ 2-10 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=1000/5 Зав. № 1521;2042 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 459;459;459 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8030201 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
Грабово |
5 | СЦБ-1 10 кВ | ТПЛ-10 класс точности 0,5 Ктт=10/5 Зав. № 1965;2267 Госреестр № 1276-59 | НТМИ-10 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 1621;1621;1621 Госреестр № 831-69 | EA05RL-P1B-3 класс точности 0,5S/1 Зав. № 1137735 Госреестр № 16666-97 | активная реактивная |
6 | СЦБ-2 10 кВ | ТПЛ-10 класс точности 0,5 Ктт=10/5 Зав. № 33505;2797 Госреестр № 1276-59 | НТМИ-10 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 480;480;480 Госреестр № 831-69 | EA05RL-P1B-3 класс точности 0,5S/1 Зав. № 11377990 Госреестр № 16666-97 | активная реактивная |
Лист № 4
Всего листов 13
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Кривозеровка |
7 | Ф 1 Кривозеровка 10 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=150/5 Зав. № 3957;2415 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 483;483;483 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8031048 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
8 | Ф 2 Мичуринский 10 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=150/5 Зав. № 2845;7479 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 класс точности 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 483;483;483 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 7031008 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
Кузнецк |
9 | СЦБ-2 6 кВ | ТПЛ-10 класс точности 0,5 Ктт=10/5 Зав. № 601;662 Госреестр № 1276-59 | НТМИ-6-66 класс точности 0,5 Ктн=6000/100 Зав. № 2311;3890;3890 Госреестр № 380-49 | EA05RL-P1B-3 класс точности 0,5S/1 Зав. № 1137759 Госреестр № 16666-97 | активная реактивная |
10 | Ф 9 РП-1 транзит 6 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=200/5 Зав. № 10042;10048 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=6000/100 Зав. № 1044;1044;1044 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8030090 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
Лист № 5
Всего листов 13
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
11 | Ф 10 РП-1 транзит 6 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=200/5 Зав. № 10647;10648 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=6000/100 Зав. № 1031;1031;1031 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8030176 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
Пенза |
12 | ВВ 1-6 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=1000/5 Зав. № 2051;2071 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=6000/100 Зав. № 650;650;650 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 9040043 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
13 | ВВ 2-6 кВ | ТЛО-10 класс точности 0,2S Ктт=1000/5 Зав. № 4031;1509 Госреестр № 25433-07 | НАМИ-10-95 УХЛ2 класс точности 0,5 Ктн=6000/100 Зав. № 644;644;644 Госреестр № 20186-05 | СЭТ4-ТМ.02.2 класс точности 0,5S/1 Зав. № 8030227 Госреестр № 20175-01 | активная реактивная |
Лист № 6
Всего листов 13
окончание таблицы 1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Шнаево |
14 | СТ-1 110 кВ | ТГФМ-110 II У-1 класс точности 0,2S Ктт=100/1 Зав. № 2683;2681;2670 Госреестр № 36672-08 | НАМИ-110 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=(110000/^3)/(100/^3) Зав. № 1318, 1465;1387, 1522;1456, 1551 Госреестр № 24218-03 | A1802RALXQ-P4GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 Зав. № 1186562 Госреестр № 31857-06 | активная реактивная |
15 | СТ-2 110 кВ | ТГФМ-110 II У-1 класс точности 0,2S Ктт=100/1 Зав. № 2678;2674;2680 Госреестр № 36672-08 | НАМИ-110 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=(110000/^3)/(100/^3) Зав. № 1318, 1465;1387, 1522;1456, 1551 Госреестр № 24218-03 | A1802RALXQ-P4GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 Зав. № 1186564 Госреестр № 31857-06 | активная реактивная |
Лист № 7
Всего листов 13
Программное обеспечение
В состав ПО АИИС КУЭ входит: ПО счетчиков электрической энергии, ПО УСПД и ПО сервера БД АИИС КУЭ. Программные средства сервера БД АИИС КУЭ содержат: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, ПО систем управления базами данных (СУБД) и прикладное ПО ИВК «Альфа ЦЕНТР», ПО СОЕВ.
Состав и идентификационные данные ПО АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области приведены в таблице 2.
Управление сбором данных осуществляется при помощи программного обеспечения «Альфа ЦЕНТР», которое функционирует на сервере ИВК. Интерфейс ПО содержит в себе средства предупреждения пользователя, если его действия могут повлечь изменение или удаление результатов измерений. Программное обеспечение и конструкция счетчиков, УСПД и сервера сбора данных после конфигурирования и настройки обеспечивают защиту от несанкционированного доступа и изменения его параметров.
Метрологически значимая часть ПО содержит специальные средства защиты, исключающие возможность несанкционированной модификации, загрузки (в том числе загрузки фальсифицированного ПО и данных), считывания из памяти счетчиков, УСПД и сервера, удаления или иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных данных.
Специальными средствами защиты метрологически значимой части ПО и измеренных данных от преднамеренных изменений являются:
- средства проверки целостности ПО, выполняющие расчёт контрольной суммы метрологически значимой части ПО и сравнение ее с требуемым значением;
- средства обнаружения и фиксации событий;
- средства управления доступом с использованием многоуровневой системы паролей;
- средства защиты на физическом уровне (HASP-ключи).
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
Наименование ПО | Идентификацион ное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм цифрового идентификатора ПО |
Альфа-Центр | Альфа-Центр АРМ | 4 | a65bae8d715093 If 811cfbc6e4c7189d | MD5 |
Альфа-Центр | Альфа-Центр СУБД "Oracle | 9 | bb640e93O59babl 5a02979e24d5ed48 | MD5 |
Альфа-Центр | Альфа-Центр Коммуникатор | 3 | 3ef7fb23cfl60f566 021bfl9264ca8d6 | MD5 |
ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА | ПК «Энергия Альфа 2» | 2.0.0.2 | 17e63d59939159ef 304b8ff63121df60 | MD5 |
Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области оценивается относительным отличием результатов расчёта от опорных значений, пределы которого составляют ± 1 единицу младшего разряда результата измерений.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010.
Пределы допускаемых значений относительной погрешности измерений активной и реактивной электроэнергии не зависят от способов передачи измерительной информации и способов организации измерительных каналов ИВК «АльфаЦЕНТР».
Технические характеристики
Метрологические характеристики АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области приведены в таблицах 3-4.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени ± 5 с.
Пределы допускаемой погрешности измерений интервалов времени ± 5 с/сут.
Таблица 3 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ при измерении активной электрической энергии, ее приращений за интервал времени 30 мин и средней мощности______________________________________________________________________________
Номер точки измерений | Классы точности ТТ; ТН; счетчика | Диапазон измерений | Доверительные границы относительной погрешности измерений активной электрической энергии, ее приращений и средней активной мощности при доверительной вероятности P=0,95, %, при коэффициенте мощности |
в нормальных условиях | в рабочих условиях |
0,8 | 0,87 | 1 | 0,8 | 0,87 | 1 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1; 2; 3; 4; 7; 8; 10; 11; 12; 13 | ТТ 0,2S ТН 0,5 Сч 0,5S | 11(2) %< I <15 % | ± 1,7 | ± 1,6 | ± 1,5 | - | - | - |
15 % < I <120 % | ± 1,2 | ± 1,1 | ± 0,9 | ± 1,7 | ± 1,6 | ± 1,5 |
120 % < I <1100 % | ± 1 | ± 1 | ± 0,9 | ± 1,6 | ± 1,6 | ± 1,5 |
1100 %< I <1120 % | ± 1 | ± 1 | ± 0,9 | ± 1,6 | ± 1,6 | ± 1,5 |
14; 15 | ТТ 0,2S ТН 0,2 Сч 0,2S | 11(2) %< I <I5 % | ± 1,3 | ± 1,2 | ± 1 | - | - | - |
I5 % < I <I20 % | ± 0,8 | ± 0,7 | ± 0,6 | ± 1 | ± 0,9 | ± 0,8 |
I20 % < I <1100 % | ± 0,6 | ± 0,6 | ± 0,5 | ± 0,8 | ± 0,8 | ± 0,7 |
1100 %< I <1120 % | ± 0,6 | ± 0,6 | ± 0,5 | ± 0,8 | ± 0,8 | ± 0,7 |
Лист № 9
Всего листов 13
окончание таблицы 3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
5; 6; 9 | ТТ 0,5 ТН 0,5 Сч 0,5S | 11(2) %< I <15 % | - | - | - | - | - | - |
15 % < I <120 % | ± 2,9 | ± 2,5 | ± 1,8 | ± 3,2 | ± 2,8 | ± 2,2 |
120 % < I <1100 % | ± 1,7 | ± 1,5 | ± 1,2 | ± 2,1 | ± 1,9 | ± 1,7 |
1100 %< I <1120 % | ± 1,3 | ± 1,2 | ± 1 | ± 1,8 | ± 1,7 | ± 1,5 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ при измерении реактивной электрической энергии ее приращений за интервал времени 30 мин и средней мощности__________________________________________________________________________
Номер точки измерений | Классы точности ТТ; ТН; счетчика | Диапазон измерений | Доверительные границы относительной погрешности измерений активной электрической энергии, ее приращений и средней активной мощности при доверительной вероятности Р= 0,95, %, при коэффициенте мощности |
в нормальных условиях | в рабочих условиях |
0,8 | 0,87 | 0,8 | 0,87 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1; 2; 3; 4; 7; 8; 10; 11; 12; 13 | ТТ 0,2S ТН 0,5 Сч 1 | I5 % < I <I20 % | ± 2 | ± 2,3 | ± 2,7 | ± 2,9 |
I20 %< I <1100 % | ± 1,6 | ± 1,8 | ± 2 | ± 2,2 |
1100 % < I <1120 % | ± 1,6 | ± 1,8 | ± 2 | ± 2,2 |
14; 15 | ТТ 0,2S ТН 0,2 Сч 0,5 | I5 % < I <I20 % | ± 1,1 | ± 1,3 | ± 1,2 | ± 1,4 |
I20 %< I <1100 % | ± 0,9 | ± 1 | ± 1,1 | ± 1,2 |
1100 % < I <1120 % | ± 0,9 | ± 1 | ± 1,1 | ± 1,2 |
5; 6; 9 | ТТ 0,5 ТН 0,5 Сч 1 | I5 % < I <120 % | ± 4,6 | ± 5,6 | ± 4,9 | ± 5,9 |
I20 %< I <1100 % | ± 2,6 | ± 3,1 | ± 2,9 | ± 3,4 |
1100 % < I <1120 % | ± 2,1 | ± 2,4 | ± 2,4 | ± 2,7 |
Лист № 10
Всего листов 13
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии (мощности) тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах
Пензенской области представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность
Наименование | Кол-во, шт. |
Трансформатор тока типа ТЛО-10 | 20 |
Трансформатор тока типа ТПЛ-10 | 6 |
Трансформатор тока типа ТГФМ-110 II У1 | 6 |
Трансформатор напряжения типа НАМИ-10-95 УХЛ2 | 8 |
Трансформатор напряжения типа НТМИ-10 | 2 |
Трансформатор напряжения типа НАМИ-10-95 | 1 |
Трансформатор напряжения типа НТМИ-6-66 | 3 |
Трансформатор напряжения типа НАМИ-110 УХЛ1 | 6 |
Счётчик электрической энергии типа EA05RL-P1B-3 | 3 |
Счётчик электрической энергии типа СЭТ4-ТМ.02.2 | 10 |
Счётчик электрической энергии типа A1802RALXQ-P4GB-DW-4 | 2 |
Устройство синхронизации системного времени 35LVS | 1 |
УСПД RTU-327 | 1 |
ИВК «Альфа ЦЕНТР» | 1 |
Методика поверки | 1 |
Формуляр | 1 |
Инструкция по эксплуатации | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 47568-11 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электрической энергии (мощности) тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Пензенский ЦСМ» 29 июня 2011г.
Рекомендуемые средства поверки:
- мультиметр «Ресурс-ПЭ». Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между напряжениями ± 0,1°. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения: от 15 до 300 В ± 0,2 %; от 15 до 150 мВ ± 2,0 %. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тока: от 0,05 до 0,25 А ± 1,0 %; от 0,25 до 7,5 А ± 0,3 %. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты ± 0,02 Гц;
- радиочасы РЧ-011. Погрешность синхронизации шкалы времени ± 0,1 с.
- переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами РЧ-011.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в документе «Методика измерений количества электрической энергии (мощности) с использованием автоматизированной информационноизмерительной системы коммерческого учета электроэнергии (мощности) тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области».
Нормативные документы
1. Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии ОАО «РЖД». Комплексный системный проект. АУВП.411711.161.ТП
2. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (мощности) тяговых подстанций Куйбышевской ЖД филиала ОАО «РЖД» в границах Пензенской области. Методика поверки
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.