Назначение
Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС», зав. №1 (далее АИИС) предназначена для измерения количества активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, ведения календаря и измерения времени в шкале времени UTC.
Область применения - коммерческий учет электрической энергии, преобразуемой и распределяемой в сети электропередач ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Сибири.
Описание
Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение), измерении и интегрировании мгновенной мощности, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.
АИИС выполнена в виде иерархической структуры с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
АИИС состоит из информационно-измерительных комплексов точек измерений (ИИК ТИ), информационно-вычислительных комплексов электроустановки (ИВКЭ) и информационно-вычислительного комплекса (ИВК).
Измерительные трансформаторы, входящие в состав ИИК ТИ выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения для каждого присоединения. Счетчики электрической энергии ИИК ТИ выполняют функции измерения средней мощности и приращений электрической энергии за заданные интервалы времени, а также функции привязки результатов измерений к моментам времени, определенным в шкале времени UTC.
Для измерения потребленной электрической энергии использованы счетчики электрической энергии ЕвроАльфа модификации EA02RALX-P4B-4 (Госреестр СИ № 1666607) и СЭТ-4ТМ.03 (Госреестр СИ № 27524-04). Принцип действия счетчиков при измерении электрической энергии основан на вычислении активной мощности путем интегрирования на временном интервале, равном периоду сети (20 мс), мгновенных значений электрической
2 энергии; полной мощности путем перемножения среднеквадратичных значений тока и фазного напряжения и реактивной мощности из измеренных значений активной и полной мощности. Вычисленные значения мощности преобразуются в частоту следования импульсов, число которых подсчитывается на интервале времени 30 минут. Результаты счета импульсов преобразуются в величину приращений электрической энергии в единицах измерения активной и реактивной энергии и сохраняется в долговременной памяти счетчика. Счетчик электрической энергии осуществляет привязку результатов измерения к времени в шкале UTC.
ИВК представляет собой совокупность пространственно распределенных серверов баз данных (БД), размещенных в КбПМЭС, г. Кемерово, МЭС Сибири - филиале ОАО «ФСК ЕЭС», г. Красноярск и головном центре сбора и обработки данных ОАО «ФСК ЕЭС», г. Москва. Сервер МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС» (г. Красноярск) резервирует сервер ИВК размещенный в КбПМЭС. Головным является сервер, размещенный в КбПМЭС, г. Кемерово.
Все три сервера ИВК ИВК АИИС построены на основе многопользовательской версии комплекса измерительно-вычислительного для учета электрической энергии «Альфа-Центр» (Госреестр СИ № 20481-00). В качестве аппаратной части серверов БД использован Hewlett-Packard ProLiant DL360 G5 Server.
В состав АИИС КУЭ входят два ИВКЭ, объединяющих 17 ИИК ТИ. ИВКЭ-1 объединяет ИИК №№ 1, 2; ИВКЭ-2 - ИИК №№ 347.
В качестве устройств сбора и передачи данных (УСПД) ИВКЭ-1 и ИВКЭ-2 используется контроллер RTU-325-E1-512-M3-B4-G (Госреестр №37288-08). УСПД осуществляет сбор, первичную обработку и хранение результатов измерений и служебной информации информационно-измерительных комплексов (ИИК), а в качестве программного обеспечения - программный комплекс Альфа ЦЕНТР.
Информационные каналы связи внутри АИИС построены посредством:
- шиной интерфейса RS-485 для связи счетчиков с УСПД «RTU-325»;
- волоконно-оптической линии (ВОЛС) для связи УСПД «RTU-325» по основному и резервному каналам с сервером АИИС в КбПМЭС, г. Кемерово;
- единой технологической сети связи электроэнергетики (ЕТССЭЭ) для связи сервера БД ОАО «ФСК ЕЭС» в г. Москве с сервером БД КбПМЭС в г. Кемерово по основному каналу связи;
- телефонной сети общего пользования (ТФСОП) для связи сервера БД в Кузбасском ПМЭС с сервером БД ИВК ОАО «ФСК ЕЭС» по резервному каналу связи;
- ВОЛС для связи сервера БД КбПМЭС в г. Кемерово с сервером БД МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС» в г. Красноярск по основному каналу связи, а также для передачи данных от ИВКЭ-1 в ИВКЭ-2;
- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для связи серверов уровня ИВК между собой по резервному каналу;
- локальной сети передачи данных IEEE 802.3 для связи серверов ИВК с АРМ пользователей;
Информационные каналы для связи АИИС с внешними системами построены посредством:
- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для передачи данных системному оператору «Кузбасское РДУ» и ОАО «АТС» по основному каналу связи;
- телефонной линии общего пользования (ТФСОП) и радиоканала стандарта GSM для доступа по резервному каналу к УСПД со стороны внешних систем, в т. ч. ОАО «АТС» посредством модема SkyEdge Pro.
ИИК ТИ, ИВК и информационные каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК). Перечень ИК и состав соответствующих ИИК ТИ приведен в таблице 1.
Шкала времени часов серверов ИВК автоматически синхронизируется со шкалой времени UTC посредством приема и обработки сигналов GPS устройством приема и синхронизации времени YCCB-35HSV. Синхронизация часов сервера сбора данных происходит, если разница со шкалой UTC составляет 1 с и более.
Шкала времени часов УСПД синхронизируется со шкалой времени UTC посредством приема и обработки сигналов GPS устройством yCCB-35HSV. Шкала времени UTC автоматически передается от часов УСПД часам счетчиков ИИК при их опросе. Для ИИК со счетчиками типа Евро Альфа УСПД вычисляет поправку часов каждого счетчика, если поправка превышает ±1 с, автоматически осуществляется коррекция часов счетчика, для которого выполняется данное условие. В ИИК со счетчиками СЭТ-4ТМ.03 УСПД производит принудительную коррекцию часов счетчика по окончании суток.
Результаты измерений автоматически передаются по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0 по программно-задаваемым адресам, в т.ч. в ОАО «АТС» и филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС». Результаты измерений защищены электронной цифровой подписью.
Структура АИИС допускает изменение количества ИК с ИИК ТИ, аналогичными указанным в таблице 1, а также с ИИК ТИ, отличными по составу от указанных в таблице 1, но совместимыми с ИК АИИС по электрическим, информационным и конструктивным параметрам.
Технические характеристики
Краткие технические характеристики АИИС
Количество измерительных каналов......................................................................17.
Границы допускаемой относительной погрешности измерительных каналов АИИС при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической энергии и активной и реактивной средней мощности в рабочих условиях применения приведены в таблице 1.
Предельное значение поправки часов счетчиков электрической энергии
относительно шкалы времени UTC не более, с
Переход с летнего на зимнее время.......................................................................автоматический.
Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и приращений электрической энергии, минут
Период сбора данных со счетчиков электрической энергии
Формирование XML-файла для передачи внешним организациям....................автоматическое.
Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных.......................................................................................................................автоматическое.
Период занесения результатов измерений в базу данных, ч...............................0,5.
Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет............3.
Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ........................................................автоматическое.
Рабочие условия применения трансформаторов тока и напряжения, счетчиков электрической энергии, входящих в состав измерительных каналов АИИС:
температура окружающего воздуха (кроме счетчиков), °C.................................от минус 45 до плюс 4(
температура окружающего воздуха (для счетчиков), °C.....................................от 0 до плюс 40;
частота сети, Гц.......................................................................................................от 49,5 до 50,5;
индукция внешнего магнитного поля, мТл..........................................................не более 0,05.
Допускаемые значения информативных параметров входного сигнала: ток (для ИК с ТТ класса 0,2S), % от 1ном..............................................................от 2 до 120;
напряжение, % от Ином..........................................................................................от 90 до 110;
коэффициент мощности, cos ср (при измерении активной электрической энергии и мощности)
для ИК №№1, 2........................................................................................................0,5 инд.-1,0-0,8 емк.;
для ИК №№3^17......................................................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.;
коэффициент реактивной мощности, sin ср (при измерении реактивной электрической энергии и мощности).....................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.
Рабочие условия применения остальных технических средств АИИС: температура окружающего воздуха, °C.................................................................от 0 до плюс 40;
частота сети, Гц.......................................................................................................от 49 до 51;
напряжение сети питания, В...................................................................................от 198 до 242.
Показатели надежности: Средняя наработка на отказ, часов........................................................................не менее 21886 ч;
Коэффициент готовности.......................................................................................не менее 0,9986.
Таблица 1 - Перечень ИК и состав ИИК ТИ АИИС
| № ИК | тп | Ди спет черское наименов-ание присо-единения | Тип ТТ | Зав. .V" | № Госре-ecmpa ТТ | К-т тр. | Кл.т . ТТ | Tun TH | Зав. №' TH | Л£< Госре-естра TH | К-т тр. | Кл.т. TH | Тип счетчика | Зав. № счетчика | № Госреест ра счетчика | Кл. т. при изм. акт эн. | Кл. m. при изм. реакт. эн. | Тип УСПД, зав Да, Реестр СИ |
| 1 | 1 | ВЛ-110 кВ КТПБ -1 | SB-0,8 | А: 05364384 В:05364383 С:05364379 | 20951-06 | 500/1 | 0,2s | НАМИ-110УХЛ1 | А: 1548 В: 1501 С: 1547 | 20344-05 | 110000/10 0 | 0,2 | EA02RALX -Р4В-4 | 01154675 | 16666-07 | 0,2s | 0,5 | R.TU-325. зав № 4632,реестр №37288-08 |
| 2 | 2 | ВЛ-110 кВ КТПБ-2 | SB-0,8 | А 05364382 В 05364380 6 05364381 | 20951-06 | 500/1 | 0,2s | НАМИ-110УХЛ1 | А:1535 В: 1550 С:1499 | 20344-05 | 110000/10 0 | 0,2 | EA02RALX -Р4В-4 | 01154668 | 16666-07 | 0,2s | 0,5 |
| 3 | 3 | ВЛ-35 кВ ПС Физкультурник-1 | ТВЭ-35УХЛ2 | А: 4160 В: 4161 С: 4157 | 13158-04 | 300/5 | 0,5s | НАМИ-35УХЛ1 | 180 | 19813-05 | 35000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03.01 | 0107073064 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 | RTU-325, зав №3893, №37288-08 |
| 4 | 4 | ВЛ-35 кВ ПС Физкультурник-2 | ТВЭ-35УХЛ2 | А: 4169 В: 4167 С:4165 | 13158-04 | 300/5 | 0,5s | НАМИ-35УХЛ1 | 229 | 19813-05 | 35000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107072085 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 5 | 5 | В вод-10 кВ П/Я-1 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 06440 С: 15095 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1307 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107074088 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 6 | 6 | Ввод-10 кВ Мельница-1 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 06451 С:06453 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1307 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107072224 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 7 | 7 | Ввод-10 кВ ГМЗ-1 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А:15453 С15455: | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1307 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107074069 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 8 | 8 | Ввод-10 кВ ГМЗ-2 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 15032 С: 15189 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107073245 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 9 | 9 | Ввод-10 кВ П/Я-2 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 06461 С: 06375 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107072217 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 10 | 10 | Ввод-10 кВ Мельница-2 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 15442 С: 15452 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4TM.03.01 | 0107072111 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 11 | 11 | В вод-10 кВ Связь ЗРУ ПС «Ново-Анжерская». | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 07934 С:15591 | 7069-07 | 600/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107073007 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 12 | — | Ввод-10 кВ TI | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 07934 С 15591 | 7069-07 | 1500/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0107072102 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 13 | — | Ввод-10 кВ Т2 | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 07934 С:15591 | 7069-07 | 1500/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0104061044 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 14 | 12 | Ввод-10 кВ ТСН-1 НАП | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 29395-08 С:24380 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1307 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0104084256 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 15 | 13 | Ввод-10 кВ ТСН-3 НАП | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 29266-08 С: 29449-08 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1307 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0104084391 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 16 | 14 | Ввод-10 кВ ТСН-4 НАП | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 29305-08 С: 29263-08 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0104082900 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
| 17 | 15 | Ввод-10 кВ ТСН-7 НАП | ТОЛ-СЭЩ-10-21У2 | А: 29390-08 С: 29370-08 | 7069-07 | 200/5 | 0,2s | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1226 | 20186-05 | 10000/100 | 0,5 | сэт-4ТМ.03.01 | 0104082181 | 27524-04 | 0,5s | 1.0 |
Таблица 2 - Границы допускаемой относительной погрешности ИК АИИС в рабочих условиях применения
| I, % от Ihqm | COS ф | ИК№№1, 2 | ИК №Ks3, 4 | ИК№К«5+17 |
| dwA, ±% | dwA, ±% | dwA, ±% | dwA, ±% | dwA, ±% | <5/, ±% |
| 2 | 0,5 инд., 0,5 емк.1 | 1,9 | 2,0 | 5,0 | 4,2 | 2,6 | 3,8 |
| 5 | 0,5 инд., 0,5 емк.1 | 1,4 | 1,3 | з,з | 2,7 | 2,2 | 2,5 |
| 20 | 0,5 инд., 0,5 емк.1 | 1,2 | 0,98 | 2,5 | 2,0 | 1,9 | 1,9 |
| 1004-120 | 0,5 инд., 0,5 емк. | 1,2 | 0,96 | 2,5 | 2,0 | 1,9 | 1,8 |
| 2 | 0,8 инд., 0,8 емк. | 1,4 | 2,7 | з,о | 5,9 | 2,0 | 4,8 |
| 5 | 0,8 инд., 0,8 емк. | 1,1 | 1,6 | 2,2 | 3,6 | 1,8 | з,о |
| 20 | 0,8 инд., 0,8 емк. | 0,92 | 1,2 | 1,8 | 2,5 | 1,6 | 2,1 |
| 100+120 | 0,8 инд., 0,8 емк. | 0,92 | 1,1 | 1,8 | 2,4 | 1,6 | 2,0 |
| 2 | 0,865 инд., 0,865 емк. | 1,3 | 3,1 | 2,7 | 7,0 | 1,9 | 5,5 |
| 5 | 0,865 инд., 0,865 емк. | 1,1 | 1,9 | 2,1 | 4,1 | 1,8 | з,з |
| 20 | 0,865 инд., 0,865 емк. | 0,89 | 1,3 | 1,7 | 2,8 | 1,5 | 2,3 |
| 1004-120 | 0,865 инд., 0,865 емк. | 0,89 | 1,2 | 1,7 | 2,7 | 1,5 | 2,2 |
| 2 | 1,0 | 1,0 | — | 2,2 | — | 1,8 | — |
| 5 | 1,0 | 0,77 | — | 1,4 | — | 1,2 | — |
| 20 | 1,0 | 0,70 | — | 1,2 | — | 1,1 | — |
| 1004-120 | 1,0 | 0,70 | — | 1,2 | — | 1,1 | — |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Формуляр».
Комплектность
В комплект АИИС входят технические средства и документация, указанные в таблице 3. Таблица 3
| Технические средства ИИК ТИ в соответствии с таблицей 1 |
| Технические средства ИВК в составе: |
| Наименование оборудования | Тип (модификация, исполнение) |
| Коммуникационный сервер | DL360G5 |
| Устройство сбора и передачи данных | УСПД «RTU-325-E1-512-M3-B8-Q-I2-G» |
| УССВ на базе GPS-приемника | УССВ-35Н8У |
| АРМ | На базе персонального компьютера |
| Документация |
| «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии Филиала КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Технорабочий проект 70616889.422222.011. |
| «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии Филиала КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Формуляр» |
| «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии Филиала КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Методика поверки» |
1 Для ИК №№3-Н7, где используются счетчики типа СЭТ-4ТМ.03 коэффициент мощности, в соответствии с описанием типа на счетчики, лежит в пределах 0,5 инд., 0,5 емк. Для ИК №№1, 2, где используются счетчики типа ЕвроАльфа коэффициент мощности, в соответствии с ГОСТ Р 52323 лежит в пределах 0,5 инд., 0,8 емк
Поверка
Поверка измерительных каналов АИИС проводится в соответствии с документом «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ СНИИМ « 05 » Иt-ОЛЯ 2009 г.
Межповерочный интервал - 4 года.
Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У-01, мультиметр АРРА-109, вольтамперфазометр «Парма В АФ-А», измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел», часы «Электроника-5».
Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке: измерительные трансформаторы тока -по ГОСТ 8.217-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки», измерительные трансформаторы напряжения - по ГОСТ 8.216-88 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки», счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.03 - в соответствии с документом ИГЛШ.411152.124 РЭ1, счетчики электрической энергии ЕвроАльфа в соответствии с документом "ГСП. счетчики электрической энергии многофункциональные ЕвроАльфа. Методика поверки" (ФГУ «РОСТЕСТ-МОСКВА» сентябрь 2007 г.), устройство сбора и передачи данных «RTU-325» - в соответствии с документом ДИЯМ.466453.005 МП.
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ГОСТ Р 8.596-2002
ГОСТ Р 52323-05
ГОСТ 26035-83
ГОСТ 7746-2001
ГОСТ 1983-2001
70616889.422222.011.
Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия
Трансформаторы тока. Общие технические условия
Трансформаторы напряжения. Общие технические условия
Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии филиала КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири -филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Технорабочий проект
Заключение
Тип «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС», зав. № 1 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
