Назначение
Система телемеханики и связи филиала ОАО "ГидроОГК" "Карачаево-Черкесского филиала" (далее - система ТМиС) предназначена для измерения, контроля и управления режимами работы энергетического оборудования, включая измерение энергии, мощности, напряжения, тока, частоты, а также сбора, отображения и передачи технологической информации. Система позволяет осуществлять связь с другими информационно-измерительными системами (далее ИИС) и оперативноинформационными комплексами (далее ОИК) для обмена информацией.
Область применения: в филиале ОАО "ГидроОГК" "Карачаево-Черкесского филиала" и граничащих с ним по цепям электроснабжения энергосистемах, промышленных и других энергопотребляющих (энергопоставляющих) предприятиях.
Описание
Система ТМиС представляет собой трехуровневую систему измерений, сбора и передачи информации с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
1-й уровень включает в себя измерительные трансформаторы тока и напряжения, вторичные измерительные цепи.
2-й уровень представляет собой информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) и состоит из средств сбора, обработки и передачи информации, выполняемых на базе цифровых измерительных преобразователей - счетчики электрической энергии многофункциональные ION М7550 и ION М7330 (Госреестр №22898-07).
3-й уровень представляет собой систему сбора и передачи информации (ССПИ) и включает в себя информационно-вычислительный комплекс (далее ИВК), выполненный на базе промышленного компьютера, расширенного коммуникационными адаптерами и АРМ оператора. На третьем уровне осуществляется сбор информации с ИВКЭ и передача информации в заданном объеме на автоматизированный комплекс Северокавказского РДУ (регионального диспетчерского управления).
Система обмена информацией организована по двум каналам, дублирующих друг друга, работающих в различных физических средах передачи данных:
• 1 канал основной - арендованный цифровой (комбинированный: волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС), радиорелейная связь (РРС))
• 2 канал резервный - спутниковый цифровой.
Измерительные каналы (ИК) разделены по трем объектам контроля и учета - генераторное распределительное устройство (ГРУ 13,8 кВ), открытое распределительное устройство (ОРУ 110
кВ) и закрытое распределительное устройство (ЗРУ 10 кВ). На ИК, в состав которых входит ION М7550, реализована функция регистрации аварийных событий - запись осциллограмм доаварийно-го, аварийного и послеаварийного процессов.
Система обеспечивает измерение, сбор, обработку и хранение информации о значениях следующих параметров:
а) электроэнергия - активная, реактивная и полная;
б) активная мощность фазная и суммарная;
в) реактивная мощность фазная и суммарная;
г) полная мощность фазная и суммарная;
д) токи фазные, средние и нулевой последовательности;
е) напряжения фазные, линейные, средние;
ж) частота.
Сбор информации по электрическим параметрам измерения и передача данных на верхний уровень происходят в следующем порядке: аналоговые сигналы переменного тока с выходов измерительных трансформаторов (для счетчиков трансформаторного включения) поступают на входы счетчиков электроэнергии, которые преобразуют значения входных сигналов в цифровой код согласно предустановленным значениям коэффициентов трансформации данного измерительного канала. Счетчики ION производят измерения мгновенных и действующих (среднеквадратических) значений напряжения ПТ) и тока (I) и рассчитывают активную мощность (P=UT cos(p), реактивную мощность (Q=V(S2-P2)) и полную мощность (S=UT) для каждой фазы. Далее фазные значения суммируются - получаем значение полных мощностей. Частота является функцией времени и ее расчет ведется при наличии синусоидального напряжения на первом из входов счетчика по напряжению. Центральная приемо-передающая станция (далее ЦППС), как составная часть комплекса обработки телемеханической информации (далее КОТМИ), осуществляет сбор и хранение данных, поступающих по каналам связи от низовых устройств, управление выводом информации на АРМ диспетчера и передачу информации на ОИКи (оперативно-информационные комплексы) вышестоящего уровня.
Система ТМиС включает в себя систему обеспечения единого времени (СОЕВ). Коррекция системного времени производится по временным импульсам от устройства синхронизации системного времени (УССВ) на основе GPS приемника подключенного к серверу. Для синхронизации времени сервера используется цифровой интерфейс.
Для защиты метрологических характеристик системы от несанкционированных изменений (корректировок) предусмотрена аппаратная блокировка, пломбирование средств измерений и учета, клеммных коробок, а также многоуровневый доступ к текущим данным и параметрам настройки системы (индивидуальные пароли, электронные ключи, коды оператора и программные средства для защиты файлов и баз данных).
Передача данных в Северокавказское РДУ построена с учетом требований к участникам балансирующего рынка в части обмена технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора (генерация и потребители с управляемой нагрузкой) по третьему этапу.
Основные функции и эксплуатационные характеристики системы ТМиС соответствуют требованиям, перечисленным в Приложении 1 к приказу ОАО РАО "ЕЭС России" от 09.09.2005 №603 в части обмена телеинформацией, информацией о доаварийных, аварийных и послеаварийных событиях.
Все основные технические компоненты, используемые системой ТМиС, являются средствами измерений и зарегистрированы в Государственном реестре средства измерений. Устройства связи, конверторы различных типов, средства вычислительной техники (серверы, персональные компьютеры) отнесены к вспомогательным техническим компонентам и выполняют только функции передачи и отображения данных, получаемых от основных технических компонентов.
Технические характеристики
| параметр | значение |
| Пределы допускаемых значений относительной погрешности ИК при измерении электроэнергии, мощности, тока, напряжения и частоты. | Вычисляются по методике поверки в зависимости от состава ИК. Значения пределов допускаемых погрешностей приведены в таблицах 2.1, 2.2, 2.3. |
| Номинальные параметры питающей сети переменного тока: напряжение, В частота, Г ц | 220 50 |
| Температурный диапазон окружающей среды для: - счетчиков электрической энергии, °С - трансформаторов тока и напряжения, °С | 10...30 -20...50 |
| Индукция внешнего магнитного поля в местах установки счетчиков, не более, мТл | 0,5 |
| Мощность, потребляемая вторичной нагрузкой, подключаемой к ТТ и ТН, % от номинального значения | 25-100 |
| Потери напряжения в линии от ТН к счетчику, не более, % | 0,25 |
| Первичные номинальные напряжения, кВ | 110,0 13,8 10,0 |
| Первичные номинальные токи, А | 6 000 750 600 100 |
| Номинальное вторичное напряжение, В | 100 (линейное) |
| Номинальный вторичный ток, А | 1; 5 |
| Количество точек учета и контроля, шт. | 15 |
| Количество объектов учета и контроля, шт. | 3 |
| Абсолютная погрешность при измерении текущего времени в системе и ее компонентах, не более, секунд в сутки | ±0,05 |
| Средний срок службы системы, лет | 10 лет |
Пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении электроэнергии и мощности.
Таблица 2.1
| № ИК | Состав ИК | COS ф (sin ф) | ± 5 5%1 h°/Sl<ho% | ± 5 20%1 120%—1<1100% | ± 5 юо%1 1100%—1—1120% |
| 1,2 | ТТ класс точности 0,2 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S (активная энергия) | 1 | 1,2 | 1,0 | 0,9 |
| 0,8(инд.) | 1,5 | 1,1 | 1,1 |
| 0,5(инд.) | 2,4 | 1,7 | 1,6 |
| ТТ класс точности 0,2 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S (реактивная энергия) | 0,8 (0,6) | 1,9 | 1,4 | 1,3 |
| 0,5 (0,87) | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
| 3-6, 8-10 | ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S (активная энергия) | 1 | 1,9 | 1,2 | 1,0 |
| 0,8(инд.) | 2,9 | 1,7 | 1,4 |
| 0,5(инд.) | 5,5 | 3,0 | 2,3 |
| | ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S (реактивная энергия) | 0,8 (0,6) | 4,3 | 2,4 | 1,8 |
| 0,5 (0,87) | 2,5 | 1,5 | 1,2 |
| 14,1 5 | ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5 S (активная энергия) | 1 | 2,2 | 1,7 | 1,5 |
| 0,8(инд.) | 3,2 | 2,1 | 1,8 |
| 0,5(инд.) | 5,7 | 3,3 | 2,6 |
| ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5 S (реактивная энергия) | 00 | 4,6 | 2,8 | 2,4 |
| 0,5 (0,87) | 2,9 | 2,1 | 1,9 |
Примечание: для трансформаторов тока класса точности 0,2 и 0,5 погрешность нормируется
для тока I в диапазоне 5-120% от номинального значения.
Пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении тока.
____Таблица 2.2
| № ИК | Состав ИК | ± 8 5%1 Ьго^МгоУо | ± 5 20%1 l20%<I<Il00% | ± 8 юо%1 1100%—1—1120% |
| 1,2 | ТТ класс точности 0,2 Счетчик класс точности 0,2S | 1,0 | 0,7 | 0,6 |
| 3-6, 8-10 | ТТ класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S | 1,8 | 1,0 | 0,8 |
| 14,15 | ТТ класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5 S | 2,0 | 1,5 | 1,3 |
Пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении напряжения и частоты.
___Таблица 2.3
| № ИК | Состав ИК | ± 8и (AU = 20%) | ± 8f (М=± 1 Гц) |
| 1,2 | ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S | 0,9 | 0,005 |
| 11,12, 16,17 | ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5S | 1,2 | 0,005 |
Примечание: погрешность нормируется при условии протекания квазистационарных процессов;
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации системы типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки приведен в таблице 3 и 4. Технический состав ИК приведен в таблице 3. Устройства связи, конверторы различных типов, средства вычислительной техники (серверы, персональные компьютеры) отнесены к вспомогательным техническим компонентам и выполняют только функции передачи и отображения данных, получаемых от основных технических компонентов (таблица 4).
| Канал учета | Средство измерений | |
| Но мер ИИ К | Наименование объекта учета (по документации энергообъекта) | Вид СИ | Обозначение, тип, стандарт, технические условия либо метрологические характеристики, № Госреестра, Заводской номер | Наименование измеряемой величины |
| | | ТТ | ТШВ15БУЗ Кл.т. 0,2 Ктт=6000/5 Госреестра № 5719-03 Зав.№ 146, 001, 106 | Ток, 1ном=5 А |
| 1 | Г идрогенератор Г-1 | ТН | ЗНОЛ-06-15УЗ Кл.т. 0,5 Ктн== 13800/100 Госреестра №3344-04 Зав.№ 31006, 31199, 3920 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0704A021-01 | Токи, напряжения, частота, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | ТШВ15БУЗ Кл.т. 0,2 Ктт=6000/5 Госреестра № 5719-03 Зав.№ 139,004, 099 | Ток, 1ном=5 А |
| 2 | Г идрогенератор Г-2 | ТН | ЗНОЛ-06-15УЗ Кл.т. 0,5 Кт„=13800/100 Госреестра №3344-04 Зав.№ 5131, 5205, 171 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0704A022-01 | Токи, напряжение, частота, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | ТФЗМ-110Б Кл.т. 0,5 Ктт=750/1 Госреестра № 2793-88 Зав.№ 3963, 3965, 3969 | Ток, 1ном=1 А |
| 3 | Линия Л-31 | ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Кт„=110000/100 Г осреестра № 26452-06 Зав.№ 41552, 41580, 41578 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0704A029-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| 4 | Линия Л-42 | ТТ | ТФЗМ-110Б Кл.т. 0,5 Ктт=750/1 Госреестра № 2793-88 Зав.№ 104,100, 96 | Ток, 1ном=1 А |
| ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Кт„=110000/100 Г осреестра № 26452-06 Зав.№ 41552, 41580, 41578 | Напряжение, Uhom =100 В |
| Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0704A025-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| 5 | Линия Л-143 | ТТ | ТФЗМ-110Б Кл.т. 0,5 Ктг=750/1 Госреестра № 2793-88 Зав.№ 4741, 4000, 4734 | Ток, 1ном=1 А |
| ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Кт„= 110000/100 Госреестра № 26452-06 Зав.№ 42070, 60608,41558 | Напряжение, Uhom =100 В |
| Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-02 Зав.№ PI-0704A030-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| 6 | Линия Л-144 | ТТ | ТФЗМ-110Б Кл.т. 0,5 Ктг=750/1 Госреестра № 2793-88 Зав.№ 3956, 3946, 4010 | Ток, 1ном=1 А |
| ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Кх„=110000/100 Госреестра № 26452-06 Зав.№ 42070, 60608,41558 | Напряжение, Uhom =100 В |
| Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-02 Зав.№ PI-0704A028-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| 8 | Обходной выключатель М-2 | ТТ | ТФЗМ-11 ОБ Кл.т. 0,5 Ктг=750/1 Г осреестр № 2793-88 Зав.№ 3961, 3966, 97 | Ток, 1ном=1 А |
| ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Ктн=110000/100 Г осреестра № 26452-06 Зав.№ 42070, 60608,41558 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-02 Зав.№ PI-0704A031-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | ТФЗМ-110Б Кл.т. 0,5 Кхт=750/1 Госреестра № 2793-88 Зав.№ 4728, 3795,4012 | Ток, 1ном=5 А |
| 9 | Трансформатор Т-1 | ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Кт„=110000/100 Госреестра № 26452-06 Зав.№ 41552, 41580, 41578 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0704A027-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | ТФЗМ-110Б Кл.т. 0,5 Кхт=750/1 Госреестра № 2793-88 Зав.№ 356, 358, 354 | Ток, 1ном=5 А |
| 10 | Трансформатор Т-2 | ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Ктн=110000/100 Госреестра № 26452-06 Зав.№ 42070, 60608,41558 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7550 Кл.т. 0,2S Госреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0704A026-01 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | нет | нет |
| 11 | IСШ 110 кВ | ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Кт„=110000/100 Г осреестра № 26452-06 Зав.№ 41552, 41580,41578 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7330 Кл.т. 0,5S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0703A158-11 | Напряжения линейные, фазные, средние, частота. |
| 12 | II СШ 110 кВ | ТТ | нет | нет |
| | | ТН | НКФ-110-83 У1 Кл.т. 0,5 Ктн=110000/100 Госреестра № 26452-06 Зав. №42070, 60608,41558 | Напряжение, Ином =100 В |
| | | Счетчик | ION 7330 Кл.т. 0,5S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0703A168-11 | Напряжения линейные, фазные, средние, частота |
| | | ТТ | ТОЛ-Ю УЗ Кл.т. 0,5S К„= 100/5 Госреестр № 7069-07 Зав.№ 13610, 18994, 10290 | Ток, 1ном=5 А |
| 14 | Ввод от п/с Са-ры-Тюз | ТН | НТМИ-10-66УЗ Кл.т. 0,5 Кт„= 10000/100 Г осреестра № 831 -69 Зав. № 1052 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7330 Кл.т. 0,5S Госреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0703A181-11 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | ТОЛ-Ю УЗ Кл.т. 0,5 К„=600/5 Г осреестра № 7069-07 Зав. № 14047, 1025, 12170 | Ток, 1ном=5 А |
| 15 | Ввод от ТСН | ТН | НТМИ-Ю-66УЗ Кл.т. 0,5 Кт„=Ю000/Ю0 Г осреестра № 831 -69 Зав. №5518 | Напряжение, Ином =100 В |
| | | Счетчик | ION 7330 Кл.т. 0,5S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0703A166-11 | Токи, приращение энергии и мощности активной, реактивной, полной. |
| | | ТТ | нет | нет |
| 16 | I СШ 10 кВ | ТН | НТМИ-Ю-66УЗ Кл.т. 0,5 Кт„=10000/100 Госреестра № 831-69 Зав.№ 1052 | Напряжение, Uhom =100 В |
| | | Счетчик | ION 7330 Кл.т. 0,5S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0703A173-11 | Напряжения линейные, фазные, средние, частота |
| 17 | II СШ 10 кВ | ТТ | нет | нет |
| ТН | НТМИ-10-66УЗ Кл.т. 0,5 Кт„=10000/100 Г осреестра № 831 -69 Зав. № 5518 | Напряжение, Uhom =100 В |
| Счетчик | ION 7330 Кл.т. 0,5S Г осреестра № 22898-07 Зав.№ PI-0703A171-11 | Напряжения линейные, фазные, средние, частота |
Рабочие условия эксплуатации большинства технических средств системы ТМиС контролируются при помощи метеостанции, которая не входит в состав системы как средство измерения. При построении подсистем измерения температуры, уровня, метеопараметров и СОЕВ использовались автономные измерительные системы, характеристики которых описаны в технической документации на данные изделия. Перечень дополнительного оборудования приведен в таблице 4.
_____ _ __Таблица 4
| Наименование программного обеспечения, вспомогательного оборудования и документации. | Необходимое количество для системы ТМиС |
| 1 | 2 |
| Источник бесперебойного питания | Один |
| Сервер БД «КОТМИ» | Два |
| АРМ диспетчера | Один |
| Переносной инженерный пульт | Один |
| Формуляр на систему | Один экземпляр |
| Методика поверки | Один экземпляр |
| Руководство по эксплуатации | Два комплекта |
| Специализированное программное обеспечение | Состав программных модулей определяется заказом потребителя |
Поверка
Поверка системы ТМиС проводится по документу "Система телемеханики и связи филиала ОАО "ГидроОГК" "Карачаево-Черкесского филиала". Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в 2008 г.
Перечень основных средств поверки:
- средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;
- средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003;
- средства поверки многофункциональных микропроцессорных счетчиков электрической энергии типа ION в соответствии с методикой поверки утвержденной ВНИИМ в 2006г.
- радиочасы МИР РЧ-01 Межповерочный интервал - 4 года.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 "Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия".
ГОСТ 8.596-2002 "Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения".
ГОСТ 26.205-88 "Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия".
ГОСТ Р 52323-2005 "Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S".
ГОСТ Р 52320-2005 "Счетчики электрической. Общие требования испытания и условия испытаний".
ГОСТ 7746 "Трансформаторы тока. Общие технические условия".
ГОСТ 1983 "Трансформаторы напряжения. Общие технические условия".
ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 "Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 104. Доступ к сети для ГОСТ Р МЭК 870-5-101 с использованием стандартных транспортных профилей".
Заключение
Тип системы телемеханики и связи филиала ОАО "ГидроОГК" "Карачаево-Черкесского филиала" утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
Зам. Генерального директора OAQ по информационным технологи:
П.А. Пятахин
