Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета газообразного топлива филиала «Южноуральская ГРЭС» АО «Интер РАО - Электрогенерация» (ЮГРЭС-2) (далее - АИИСКУГТ), предназначена для автоматизированных измерений, вычислений, контроля и хранения измеренных параметров расхода, давления, температуры, показателей качества газообразного топлива.
Описание
Принцип действия АИИСКУГТ основан на измерении, обработке и отображении измерительной информации на мониторах АРМ, поступающей с первичных измерительных преобразователей (ПИП) и использование ее для автоматизированного управления режимами работы газотурбинной установки (ГТУ), согласно заложенным алгоритмам.
АИИСКУГТ включает в себя измерительные каналы (ИК), состоящие из следующих основных компонентов:
-• ПИП, обеспечивающих преобразование физических величин температуры, давления, расхода, качества газообразного топлива унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока, 4-20 мА на базе HART-протокола;
-линий связи, по которым передаются сигналы от ПИП к программно -техническому комплексу (ПТК);
-•ПТК, получающий измерительную информацию от ПИП, и на ее основе осуществляющий, представления измеряемых параметров качества, объемного расхода, давления, температуры газообразного топлива АИИСКУГТ.
ИК АИИСКУГТ обеспечивают измерение, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах АРМ, архивирование следующих параметров:
- объемный расход газообразного топлива, м3/ч;
- температуру газообразного топлива, °С;
- давление газообразного топлива, МПа;
- высшая и низшая объемная теплота сгорания;
- абсолютная плотность;
- относительная плотность;
- число Воббе;
- состав газа.
В АИИСКУГТ входят ИК следующего состава и назначения:
- каналы измерений объемного расхода, которые состоят из первичного измерительного преобразователя с цифровым выходным сигналом и контроллера измерительного ROC/FloBoss 107 (регистрационный номер средства измерений в Федеральном информационном фонде (рег. №) 14661-08). В качестве первичного измерительного преобразователя используются преобразователи расхода газа ультразвуковые с электронными модулями SeniorSonic 3400- JА00-451731 (рег. № 43212-09);
- каналы измерений избыточного давления, которые состоят из первичного измерительного преобразователя с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА и контроллера измерительного ROC/FloBoss107. В качестве первичного измерительного преобразователя используются преобразователи давления измерительные Rosemount 3051TA (рег. № 14061-10);
- каналы измерений температуры, которые состоят из первичного измерительного преобразователя температуры с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА и измерительного контроллера ROC/FloBoss107. В качестве первичного измерительного преобразователя используются либо датчики температуры Rosemount 644 (рег. № 39539-08), либо преобразователи измерительные температуры Rosemount 644 (рег. № 14683-09) с термопреобразователями сопротивления Rosemount 0065 (рег. № 53211-13).
- каналы измерений параметров качества газообразного топлива, которые состоят из первичного измерительного преобразователя с цифровым выходным сигналом и измерительного контроллера ROC/FloBoss 107 (рег. № 14661-08). В качестве первичного измерительного преобразователя используется хроматограф газовый промышленный модель 700 (рег. № 68930-17).
ПТК имеет двухуровневую систему обработки измерительной информации.
Нижний уровень ПТК - представляет собой контроллер измерительный ROC/FloBoss107 (рег. № 14661-08), обеспечивающий:
- выполнение сбора, накопления, вычислений, обработки, контроля, хранения измерительной информации об объемном расходе, температуре, давлении, параметров качества газообразного топлива, на основе точной и оперативно получаемой измерительной информации от ПИП;
- обеспечение безопасности хранения измерительной информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0-2013, ГОСТ Р 50922-2006.
В состав контроллера измерительного структурно входят модули распределенного ввода-вывода обеспечивающих работу измерительных компонентов ИС, циклический опрос ПИП, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков давления,
температуры, расхода и качества газообразного топлива в цифровой код и обеспечивающих передачу полученную измерительную информацию контролер ПТК.
Верхний уровень ПТК состоит из:
- сервера сбора измерительной информации;
- инженерной станции, обеспечивающей загрузку и изменение ПО ПТК при наладке, и его инженерную поддержку;
- рабочих станций, обеспечивающих визуализацию измерительной информации и работу технологического оборудования энергоблока.
Сервер и АРМ включают в себя стандартные IBM-PC-совместимые компьютеры промышленного исполнения, размещаемые в электротехнических шкафах блок-боксов, на рабочих местах АБК, и коммуникационное оборудование сетей Ethernet.
АИИСКУГТ изготовлена в единственном экземпляре, установлена в филиале АО "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2" работает автономно, измерительную информацию в цифровом виде передает в АСУ ТП станции.
АИИСКУГТ выполняет следующие основные функции:
- автоматическое измерение объемного расхода, температуры, давления и качества газообразного топлива;
-автоматизированный сбор, накопление, вычисление, обработка, контроль, хранение и отображение измерительной информации об объемном расходе, температуре, давлении и качества газообразного топлива;
-ведение "Журналов событий";
- обеспечение безопасности хранения измерительной информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0-2013, ГОСТ Р 50922-2006;
-конфигурирование и параметрирование технических средств и программного обеспечения;
- • предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным;
- контроль параметров режимов коммерческого учета газообразного топлива и автоматизированное управление данными режимами.
Всё электрооборудование нижнего и верхнего уровня ПТК устанавливается в запираемых шкафах со степенью защиты IP20. Для эксплуатации в условиях высокой температуры шкаф оснащается системой вентиляции с терморегулятором.
Обобщенная структурная схема АИИСКУГТ приведена на рисунке 1.
На двери шкафов измерительных контроллеров ROC/FloBoss 107 наносится защитные пломба в соответствии с рисунком 2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) АИИСКУГТ состоит из ПО ультразвуковых расходомеров газа SeniorSonic 3400- JА00-451731, ПО измерительных контроллеров ROC/FloBoss с встроенными модулями распределенного ввода-вывода и ПО верхнего уровня "Энергосфера" обеспечивающего защиту измерительной информации в соответствии с правами доступа, сконфигурированного под задачи ведения режимов учета газообразного топлива филиала "ИНТЕР РАО-Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2", (количество каналов, типы ПИП, измерительных контроллеров, диапазоны измерений и т.д.).
Комплекс средств защиты информации АИИСКУГТ представляет целостную систему и отвечает требованиям, предъявляемым к программно-аппаратным средствам защиты, приведенных в Федеральном законе "Об информации, информатизации и защите информации", ГОСТ Р 50739-95, ГОСТ 51275-06.
Для каждого пользователя АИИСКУГТ определен индивидуальный пароль, предусмотрены средства конфигурирования, позволяющие обеспечить доступ к каждой задаче только с определенных рабочих мест.
Все действия пользователей в АИИСКУГТ протоколируются. Оговорены категории пользователей, имеющих права на просмотр данного протокола.
Файл конфигурации хранится в базе данных сервера ПТК, защищенной от несанкционированного доступа паролем. Идентичность конфигурации, соответствующая данному объекту, контролируется периодической проверкой контрольной суммы.
Доступ к программному обеспечению измерительных контроллеров осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня АИИСКУГТ, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается ПТК) и программный контроль доступа (доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе).
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование ПО | ПК «Энергосфера» |
| Идентификационное наименование ПО | pso metr.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.1.1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | CBEB6F6CA69318BED976E08A2BB7814B |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики системы
| Измеряемая величина | Диапазон измерений (ДИ) 1) | ПИП | ПТК | Характеристики погрешности^ ИК |
| Тип | Выходной сигнал | Характеристики погрешности^ | Состав | Характеристики погрешности^ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Объёмный расход газообразного топлива | От 78 до 7799 м3/ч | Преобразователь расхода газа ультразвуковые с электронными модулями Senior Sonic 3400-JA00-451731 | От 4 до 20 мА | 5 = ±0,5 % | Контроллер измеритель ный FloBoss 107 | Y = ±0,1 % измерения сигналов от ПИП 5 = ±0,01 % вычисления объемного расхода | Y = ±0,86 % |
| Преобразователь давления измерительный, Rosemount 3051TA | Уосн = ±0,065 % Удоп = ±0,237 % |
| Преобразователь температуры, измерительный Rosemount 644 | Д = ± (0,18 + 0,002 • |t|) °С |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Температура газообразного топлива | От -50 до +50 °С | Датчики температуры Rosemount 644 | От 4 до 20 мА | А = ± (0,18 + 0,002 |t|) °С | Контроллер измеритель ный FloBoss 107 | Y = ±0,1 % | А = ± (0,28 + 0,002• |t|) °С |
| Преобразователи измерительные температуры Rosemount 644 с термопреобразователями сопротивления Rosemount 0065 |
| Давление газообразного топлива | От 0 до 63 кг/см3 | Преобразователь давления измерительный, Rosemount 3051TA | Уосн = ±0,065 % Удоп = ±0,237 % | Y = ±0,402 % |
| Абсолютная плотность | От 0,692 до 1,210 кг/м3 | Хроматограф газовый промышленный 700 | Цифров ой сигнал | 5 = ±8,5 % | Контроллер измеритель ный FloBoss 107 | 5 = ±0,01 % | 5 = ±8,6 % |
| Относительная плотность | От 0,535 до 1,00 кг/м3 | 5= ±11 % | 5 = ±11,1 % |
| Число Воббе | От 41,2 до 54,5 МДж/м3 | 5 = ±4,4 % | 5 = ±4,5 % |
| Высшая объемная теплота сгорания | От 35,0 до 57,7 МДж/м3 | 5 = ±0,02 % | 5 = ±0,03 % |
| Низшая объемная теплота сгорания | От 31,8 до 52,5 МДж/м3 | 5 = ±0,07 % | 5 = ±0,08 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Концентрация пропана | От 0,001 до 6,0 % | Хроматограф газовый промышленный 700 | Цифровой сигнал | 5 = ±0,36 % | Контроллер измерительный FloBoss 107 | 5 = ±0,01 % | 5 = ±0,37 % |
| Концентрация изобутана, н-бутана | От 0,001 до 4,0 % | 5 = ±0,24 % | 5 = ±0,25 % |
| Концентрация изопектана, н-пектана | От 0,001 до 2,0 % | 5 = ±0,12 % | 5 = ±0,13 % |
| Концентрация метана | От 40 до 99,97 % | 5 = ±0,52 % | 5 = ±0,53 % |
| Концентрация этана | От 0,001 до 15 % | 5 = ±0,6 % | 5 = ±0,61 % |
| Концентрация неопентана | От 0,0005 до 0,05 % | 5 = ± 0,003% | 5 = ± 0,013% |
| Концентрация гексанов (С6+) | От 0,001 до 1,0 % | 5 = ±0,06 % | 5 = ±0,07 % |
| Концентрация гептанов (С7+) | От 0,001 до 0,25 % | 5 = ±0,15 % | 5 = ±0,16 % |
| Концентрация октанов (С8+), бензола, толуола | От 0,001 до 0,05 % | 5 = ±0,004 % | 5 = ±0,014 % |
| Концентрация кислорода + аргона | От 0,005 до 2,0 % | 5 = ±0,12 % | 5 = ±0,13 % |
| Концентрация диоксида углерода | От 0,005 до 10 % | 5 = ±0,6 % | 5 = ±0,61 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Концентрация гелия, водорода | От 0,001 до 0,5 % | Хроматограф газовый промышленный 700 | Цифровой сигнал | 5 = ±0,03 % | Контроллер измерительный FloBoss 107 | 5 = ±0,01 % | 5 = ±0,04 % |
| Концентрация азота | От 0,005 до 15 % | 5 = ±0,6 % | 5 = ±0,61 % |
Примечания:
1) Используемые обозначения:
Д - пределы допускаемой абсолютной погрешности в рабочих условиях эксплуатации;
5 - предел допускаемой относительной погрешности в рабочих условиях эксплуатации;
Y - пределы допускаемой приведенной погрешности в рабочих условиях эксплуатации (приведенной к диапазону измерения);
Y^^ - пределы допускаемой основной приведенной погрешности (приведенной к диапазону измерения);
Yдоп - пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности от изменения температуры окружающей среды (приведенной к диапазону измерения);
t - текущее значение измеряемой температуры, °С;
Ур - текущее значение температуры окружающей среды ПИП, °С;_
| Наименование параметра | Значение |
| Рабочие условия ПИП: |
| Температура окружающей среды, °С | от -40 до +70 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Относительная влажность окружающего воздуха, % | от 30 до 95 |
| Рабочие условия применения ВИК: |
| Температура окружающей среды, °С | от +10 до +30 |
| Относительная влажность окружающего воздуха, % | от 30 до 95 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Напряжение питания, В | от 215 до 225 |
| Частота напряжения питания, Г ц | от 49,5 до 50,5 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации. Комплектность средства измерений
Таблица 4 - Комплектность системы
| Наименование | Обозначение | Колич ество |
| Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета газообразного топлива филиала «Южноуральская ГРЭС» АО «Интер РАО - Электрогенерация» (ЮГРЭС-2), заводской № 01 | АИИСКУГТ филиала «Южноуральская ГРЭС» АО «Интер РАО -Электрогенерация» (ЮГРЭС-2) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ЭД. 12140.09.12 -РЭ | 1 шт. |
| Формуляр | ЭД. 12140.09.12 -Ф | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Методика измерений объема, компонентного состава и калорийности природного газа с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета газообразного топлива филиала «Южноуральская ГРЭС» АО «Интер РАО -Электрогенерация» (ЮГРЭС-2)», аттестованном ФГУП «ВНИИМС».
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета газообразного топлива филиала «Южноуральская ГРЭС» АО «Интер РАО - Электрогенерация» (ЮГРЭС-2)
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
85036-22: Методика поверкиСкачать4.2 Мб