Назначение
Каналы измерительные ячейки № 1 и ячейки № 2 ОРУ-220 кВ АИИС КУЭ ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах» (далее - ИК АИИС КУЭ) предназначены для измерения активной и реактивной электроэнергии, автоматизированного сбора, обработки, хранения и отображения полученной информации. Полученная информация может быть использована для технического учёта электрической энергии на присоединениях ВЛ 220 кВ «Нижний Куранах - НПС-16 № 1» и ВЛ 220 кВ «Нижний Куранах - НПС-16 № 2» объекта филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - Амурское ПМЭС ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах» соответственно.
Описание
ИК АИИС КУЭ собраны на ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах», территориально расположенной в пос. Нижний Куранах Алданского района Республики Саха (Якутия), имеет многофункциональную, многоуровневую структуру.
ИК АИИС КУЭ включают в себя следующие уровни:
1-ый уровень - информационно-измерительные комплексы (ИИК), включают в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,2S, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,2, счетчики активной и реактивной электроэнергии типа Альфа А1800 класса точности 0,2S (в части активной электроэнергии) и класса точности 0,5 (в части реактивной электроэнергии), вторичные электрические цепи и технические средства каналов передачи данных;
2-ой уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) ОРУ-220 кВ, установленный в помещении ОПУ ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах», включает в себя:
• шкаф технологического коммутационного устройства (далее - ТКУ), созданный на базе устройств сбора и передачи данных (УСПД) «Шлюз Е-422» (Госреестр СИ РФ № 36638-07, зав. №№ 08602, 27751, технических средств каналов передачи данных и источника бесперебойного питания;
• шкаф УСПД, созданный на базе УСПД RTU-325L (Госреестр СИ РФ № 37288
08, зав. № 004478), технических средств каналов передачи данных, источника бесперебойного питания;
• шкаф устройства центральной коммутации (далее - ЦКУ), включающий в себя автоматизированное рабочее место (АРМ) администратора, технических средства каналов передачи данных и источника бесперебойного питания.
3-ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ ЦСОД филиала «ФСК ЕЭС» МЭС Востока, включает в себя сервер базы данных (БД), источники бесперебойного питания, АРМ персонала ИВК и технических средств приема-передачи данных.
Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронных счетчиков электрической энергии. В счетчиках мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессорах счетчиков вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 1 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.
Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 1 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Информация со счётчиков может быть считана, как в ручном режиме управления, через встроенные оптопорты счётчиков, посредством переносного инженерного пульта оборудованного оптическим преобразователем для работы со счетчиками электрической энергии, так и в дистанционном режиме - по двум независимым цифровым выходам счётчиков интерфейса RS-485, подключенных к устройствам «Шлюз Е-422».Устройства «Шлюз Е-422» работают в режиме туннелирования (режим преобразования интерфейсов).
УСПД «RTU-325L» автоматически с периодичностью 1 раз в 30 минут производит опрос счётчиков через устройства «Шлюз E-422» по основному или резервному каналу передачи данных. В качестве основного канала связи используется канал передачи данных по выделенной оптоволоконной линии связи (ВОЛС). В качестве резервного канала связи используется коммутируемый канал беспроводной связи WiFi, при помощи WiFi-модема с направленной антенной, подключенного к устройству «Шлюз Е-422». Полученная информация записывается в энергонезависимую память УСПД, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по каналам передачи данных на сервер БД (уровень ИВК), а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам.
Сервер БД ИВК, установленный в ЦСОД филиала «ФСК ЕЭС» МЭС Востока, по запросу и/или автоматически с периодичностью 1 раз в 30 минут производит опрос УСПД уровня ИВКЭ по основному или резервному каналу передачи данных. В качестве основного канала связи используется канал передачи данных по выделенной оптоволоконной линии связи (ВОЛС). В качестве резервного канала связи используется коммутируемый канал спутниковой связи. Полученная информация записывается в базу данных сервера системы.
На уровне ИВК системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, получаемой с уровня ИВКЭ, в частности резервное копирование, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.
Программное обеспечение (ПО) ИК АИИС КУЭ на базе «АльфаЦЕНТР» функционирует на нескольких уровнях:
• программное обеспечение счетчиков;
• программное обеспечение УСПД;
• программное обеспечение АРМ персонала;
• программное обеспечение инженерного пульта.
ПО предназначено для автоматического сбора, обработки и хранения данных, получаемых со счетчиков электрической энергии и УСПД, отображения полученной информации в удобном для анализа и отчетности виде.
ИК АИИС КУЭ оснащен системой обеспечения единого времени (СОЕВ), созданной на основе устройства синхронизации системного времени УССВ, подключенного к УСПД «RTU-325L». Время встроенных часов УСПД синхронизировано с единым календарным временем, которое передается через приёмник сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования - GPS, сличение ежесекундное, погрешность синхронизации не более 0,1 с. Корректировка времени встроенных часов УСПД осуществляется автоматически 1 раз в 60 мин, при обнаружении рассогласования единого календарного времени и времени встроенных часов УСПД более ± 1 с.
УСПД осуществляет коррекцию времени встроенных часов счетчиков. Сличение времени встроенных часов счетчиков со временем встроенных часов УСПД, выполняется один раз в 30 мин при каждом сеансе опроса. Корректировка времени встроенных часов
счетчиков осуществляется автоматически 1 раз в сутки, при обнаружении рассогласования времени встроенных часов УСПД и счетчиков более ± 2 с. От УСПД так же обеспечивается синхронизация встроенных часов АРМ администратора.
Погрешность часов компонентов ИК АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.
Журналы событий счетчиков электроэнергии и УСПД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.
Программное обеспечение
Идентификационные данные ПО представлены в таблице 1. Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО (Наименование программного модуля) | а йа ф е и 3 в о н е м аи Н | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| | Программа -планировщик опроса и передачи данных | amrserver.exe | | e357189aea0466e9 8b0221dee68d1e12 | |
| Рч Н К Е я -е л о С | драйвер ручного опроса счетчиков и УСПД | amrc.exe | | 745dc940a67cfeb3 a1b6f5e4b17ab436 | |
| драйвер автоматического опроса счетчиков и УСПД | amra.exe | 11.07.01.01 | ed44f810b77a6782 abdaa6789b8c90b9 | MD5 |
| драйвер работы с БД | cdbora2.dll | 0ad7e99fa26724e6 5102e215750c655a | |
| Библиотека шифрования пароля счетчиков A1700, A1140 | encryptdll.dll | | 0939ce05295fbcbb ba400eeae8d0572c | |
| | библиотека сообщений планировщика опросов | alphamess.dll | | b8c331abb5e34444 170eee9317d635cd | |
Состав информационно-измерительных комплексов и метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ приведены в таблицах 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1 - Состав информационно-измерительных комплексов ИК АИИС КУЭ
| Канал измерений | Состав информационно-измерительного комплекса | |
| И р е м о К | Наименование объекта учета, диспетчерское наименование присоединения | едо Вид СИ, класс точности, коэффициент трансформации, | Обозначение, тип | Заводской номер | ч с н т £ | Наименование измеряемой величины |
| | ОРУ 220 кВ, яч. № 1 ВЛ 220 кВ «Нижний Куранах - НПС-16 № 1» | | | ^ | А | SB 0,8 | № 11017242 | | a |
| | н н | Ктт = 250/1 | В | SB 0,8 | № 11017246 | | Энергия активная, WP Энергия реактивная, W Календарное время |
| | | | № 20951-08 | С | SB 0,8 | № 11017247 | |
| | К н | тэт | КТ=0,2 | А | VCU-245 | № 774681 | 550000 |
| 25 | Ктн=220000:У3/100:У3 | В | VCU-245 | № 774680 |
| № 37847-08 | С | VCU-245 | № 774684 |
| | Счетчик | КТ = 0,2S/0,5 Ксч = 1 № 31857-06 | A1802RALQ- P4GB-DW-4 | № 01225234 |
| | 2 й 2» S §1 чи1 6 В « П кВН 0 к -20 -(N ^ У 2 ан К | | | S ,2 0, II Т К | А | SB 0,8 | № 11017245 | | о |
| | н н | Ктт = 250/1 | В | SB 0,8 | № 11017244 | | Энергия активная, WP Энергия реактивная, W Календарное время |
| | | | № 20951-08 | С | SB 0,8 | № 11017243 | |
| | К н | В и (N | КТ=0,2 | А | VCU-245 | № 774682 | 550000 |
| 26 | Ктн=220000:У3/100:У3 | В | VCU-245 | № 774683 |
| № 37847-08 | С | VCU-245 | № 774685 |
| | Счетчик | КТ = 0,2S/0,5 Ксч = 1 № 31857-06 | A1802RALQ- P4GB-DW-4 | № 01225225 |
Примечания:
1. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035-83 в режиме измерения реактивной электроэнергии;
2. Допускается замена измерительных трансформаторов тока и напряжения, счетчиков на аналогичные (см. п. 1 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2.1;
3. Допускается замена УСПД на однотипные утвержденного типа.
| №№ ИК | Диапазон тока | Границы относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии при индуктивной нагрузке для доверительной вероятности P=0,95 |
| Основная относительная погрешность ИК (±5), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях (±5), % |
| cos j = 1,0 | cos j = 0,866/ sin j = 0,5 | cos j = 0,8/ sin j = 0,6 | cos j = 0,5/ sin j = 0,866 | cos j = 1,0 | cos j = 0,866/ sin j = 0,5 | cos j = 0,8/ sin j = 0,6 | cos j = 0,5/ sin j = 0,866 |
| 25, 26 | 0,01 1н1 < I1 < 0,02 1н1 | 1,0 | - | - | - | 1,3 | - | - | - |
| - | - | - | - | - | - | - | - |
| 0,02 1н1 < I1 < 0,05 1н1 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,8 | 1,3 | 1,5 | 1,6 | 2,4 |
| - | 2,4 | 2,1 | 1,5 | - | 6,0 | 5,2 | 4,1 |
| н1 I 0, < НЧ VI н1 I 5 ,0 0, | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,3 | 1,1 | 1,3 | 1,4 | 2,0 |
| - | 1,5 | 1,3 | 1,0 | - | 3,5 | 3,2 | 2,7 |
| 0,1 1н1 < I1 < 0,2 1н1 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 1,1 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,9 |
| - | 1,3 | 1,1 | 0,9 | - | 2,7 | 2,5 | 2,2 |
| 0,2 1н1 < I1 < 1н1 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,8 |
| - | 1,1 | 0,9 | 0,7 | - | 2,3 | 2,2 | 2,0 |
| 1н1 < I1 < 1,2 Iн1 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,8 |
| - | 1,0 | 0,9 | 0,7 | - | 2,1 | 2,0 | 2,0 |
Примечания:
1. Характеристики относительной 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: напряжение (0,99 - 1,01) ином; ток (0,01 - 1,2) 1ном, 0,5инд. < cos9
> 0,8емк.; частота - (50 ± 0,15) Гц;
- температура окружающей среды (23 ± 2) °С
- магнитная индукция внешнего происхождения (для счетчиков), не более - 0,05
мТл.
4. Рабочие условия:
- параметры сети: напряжение (0,9 - 1,1) ином; ток (0,01 - 1,2) 1ном; 0,5инд. < cos9 < 1; частота - (50 ± 0,4) Гц;
- допускаемая температура окружающей среды: для измерительных ТТ и ТН в зависимости от вида климатического исполнения и категории по ГОСТ 15150-69; для счетчика от минус 40 до 65 °С, для УСПД «Шлюз Е-422» от минус 40 до 60 °С, для УСПД «RTU-325L» от минус 10 до 55 °С; для сервера БД ИВК от 15 до 30 °С;
- магнитная индукция внешнего происхождения (для счетчиков), не более - 0,5
мТл.
Надежность применяемых в ИК АИИС КУЭ компонентов:
• в качестве показателей надежности измерительных трансформаторов тока и напряжения, в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001, определены средний срок
Лист № 6 Всего листов 9
службы не менее 25 лет, среднее время наработки на отказ не менее Т0 = 300000 ч.;
• электросчетчик - среднее время наработки на отказ не менее То = 120000 ч.;
• устройство «Шлюз Е-422» - среднее время наработки на отказ не менее Т0 = 50000 ч., среднее время восстановления работоспособности не более ^ = 24 ч.;
• УСПД «RTU-325L» - среднее время наработки на отказ не менее Т0 = 100000 ч., среднее время восстановления работоспособности не более ^ = 1 ч.;
• сервера БД ИВК - коэффициент готовности не менее КГ = 0,99 ч., среднее время восстановления работоспособности не более ^ = 1 ч.
Надежность системных решений:
• Применение конструкции оборудования и электрической компоновки, отвечающих требованиям IEC - Стандартов;
• Стойкость к электромагнитным воздействиям;
• Ремонтопригодность;
• Программное обеспечение отвечает требованиям ISO 9001;
• Функции контроля процесса работы и средства диагностики ИК АИИС КУЭ;
• Резервирование электропитания оборудования ИК АИИС КУЭ.
Регистрация событий:
• журнал событий счетчика:
- параметрирование;
- пропадание напряжения;
- коррекция времени в счетчике.
• журнал событий УСПД:
- параметрирование;
- пропадание напряжения;
- коррекция времени в УСПД.
• журналы событий сервера:
- даты начала регистрации измерений;
- перерывы электропитания;
- программные и аппаратные перезапуски;
- установка и корректировка времени;
- переход на летнее/зимнее время;
- нарушение защиты сервера;
- отсутствие/довосстановление данных с указанием точки измерений и соответствующего интервала времени.
Защищенность применяемых компонентов:
• механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчетчиков;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательных коробок;
- УСПД;
- сервер БД;
• защита информации на программном уровне:
- результатов измерений при передаче информации;
- установка пароля на счетчик;
- установка пароля на УСПД;
- установка пароля на сервер БД.
Глубина хранения информации:
• электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях -не менее 35 сут.;
• УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу -не менее 35 сут.;
• сервер БД - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений - не менее 3,5 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах».
Комплектность
Полная комплектность каналов измерительных ячейки № 1 и ячейки № 2 ОРУ-220 кВ АИИС КУЭ ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах» определяется проектной документацией на модернизацию. В комплект поставки входит техническая документация на модернизацию системы и на комплектующие средства измерений.
Комплектность средств измерений, входящих в состав ИК АИИС КУЭ представлена в таблице 3.
Таблица 3 - Комплектность средств измерений, входящих в состав ИК АИИС КУЭ.
| Наименование | Количество |
| Измерительный трансформатор тока типа SB 0,8 | 6 шт. |
| Измерительный трансформатор напряжения VCU-245 | 6 шт. |
| Счетчик электроэнергии многофункциональный типа Альфа А1800 | 2 шт. |
| Устройство «Шлюз Е-422» | 2 шт. |
| Устройство сбора и передачи данных RTU-325L | 1 шт. |
| Специализированное программное обеспечение (ПО) «АльфаЦЕНТР» | 1 комплект |
| Руководство пользователя | 1 экземпляр |
| Инструкция по эксплуатации | 1 экземпляр |
| Паспорт-формуляр ДЯИМ.422231.286. ПФ | 1 экземпляр |
| Методика поверки | 1 экземпляр |
Поверка
осуществляется по документу МП 52532-13 «Каналы измерительные ячейки № 1 и ячейки № 2 ОРУ-220 кВ АИИС КУЭ ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах»». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 12 октября 2012 г.
Основные средства поверки:
- трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- трансформаторов напряжения - по ГОСТ 8.216-88 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки» и/или по МИ 2925-2005 «Измерительные трансформаторы напряжения 35...330/V3 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя»;
Лист № 8 Всего листов 9
- счетчиков электрической энергии - в соответствии с документом «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа A1800. Методика поверки МП-2203-0042-2006», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 19 мая 2006 г.;
- устройств «Шлюз Е-422» - в соответствии с документом «Устройства «Шлюз Е-422» для автоматизации измерений и учёта энергоресурсов. Методика поверки АВБЛ.468212.036 МП, утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2007 r.;
- УСПД RTU-325L - в соответствии с документом «Устройства сбора и передачи данных RTU-325 и RTU-325L. Методика поверки ДЯИМ.466453.005МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2008 г.;
- радиочасы МИР РЧ-01 (Госреестр СИ РФ № 27008-04), принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS);
- переносной компьютер с оптическим преобразователем и ПО для работы со счетчиками системы и ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;
- термогигрометр «CENTER» (Госреестр СИ РФ № 22129-04): диапазон измерений температуры от минус 20 до 60 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100 %.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в следующих документах:
Строительство двух одноцепных ВЛ 220 кВ «Нижний Куранах - НПС № 16» с ПС 220/10 кВ НПС № 16 и расширение ОРУ 220 кВ ПС 220 кВ «Нижний Куранах» Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии. Технорабочий проект П2200390-235-ФСК/ВС/ТЭСП-147-АСК.
Нормативные документы, устанавливающие требования к каналам измерительным ячейки № 1 и ячейки № 2 ОРУ-220 кВ АИИС КУЭ ПС 220/110/35/28/6 кВ «Нижний Куранах»
1. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
2. ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».
3. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
4. ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
5. ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
6. ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».
7. ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-22:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».
Рекомендации к применению
Использование вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
