Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная учета количества электрической энергии - АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» предназначена для измерений активной и реактивной энергии за установленные интервалы времени, измерений времени и интервалов времени.
Область применения АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» - коммерческий учёт электроэнергии на ПС 500 кВ Шахты - 30 ОАО «ФСК ЕЭС».
Описание
АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» представляет собой многофункциональную двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений.
АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» состоит из следующих функциональных уровней:
1) Уровень измерительно-информационного комплекса (ИИК), выполняющий функцию автоматического проведения измерений в точке измерений и включающий в себя:
- измерительные трансформаторы тока (ТТ) по ГОСТ 7746-2001;
- измерительные трансформаторы напряжения (ТН) по ГОСТ 1983-2001;
- многофункциональные счетчики электрической энергии в соответствии с ГОСТ 26035-83 и ГОСТ 30206-94.
2) Уровень устройства сбора и передачи данных (УСПД) подстанции, выполняющий функции консолидации информации по подстанции и включающий в себя:
- устройство сбора и передачи данных, обеспечивающее интерфейс доступа к уровню ИИК;
лист 2 всего листов 8
- технические средства приема-передачи данных (канал о образующая аппаратура).
Автоматизированный сбор и хранение результатов измерений со второго уровня,
функцию подготовку и передачу отчетных документов пользователям обеспечивается информационно-вычислительным комплексом (ИВК) МЭС Юга.
Система обеспечения единого времени (СОЕВ) формируется на всех уровнях АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» и выполняет законченную функцию измерений текущего времени, осуществляет привязку к единому календарному времени, обеспечивает синхронизацию времени при проведении измерений количества электроэнергии.
АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» выполняет следующие основные функции:
- измерения приращений активной и реактивной электрической энергии на заданных интервалах времени;
- измерения средних значений активной и реактивной электрической мощности на заданных интервалах времени;
- ведение системы обеспечения единого времени;
- периодический и (или) по запросу автоматический сбор результатов измерений приращений электроэнергии и средних значений электрической мощности с заданной дискретностью учета;
- хранение результатов измерений, информации о состояний объектов и средств измерений в базе даны;
- обеспечение безопасности хранения данных и программного обеспечения;
- обеспечение ежесуточного резервирования баз данных на внешних носителях информации;
- разграничения доступа к базам данных для различных групп пользователей и фиксация всех действий пользователей с базой данных;
- формирование отчетных документов в согласованном формате, в том числе в XML формате, установленном для информационного обмена между субъектами оптового рынка электроэнергии и передачи их по электронной почте;
- предоставление пользователям регламентированного доступа к результатам измерений, данным о состоянии объектов и средств измерений в виде визульных, печатных и электронных форм;
- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;
- конфигурирование и настройка параметров функционирования технических средств и программного обеспечения;
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств системы.
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по измерительным линиям связи поступают на входы счетчика электроэнергии, где производится измерение мгновенных и средних значений активной и реактивной мощности. На основании средних значений мощности измеряются приращения энергии за интервал времени 30 мин.
Результаты измерений счетчиками активной и реактивной энергии собираются УСПД, где производится накопление и хранение результатов измерений по подстанции.
Во всех компонентах АИИС КУЭ автоматически поддерживается единое время. Время в АИИС КУЭ постоянно синхронизируется с единым астрономическим временем с помощью устройства синхронизации системного времени (УССВ) - GPS-приемника, принимающего сигналы глобальной системы позиционирования. Коррекция производится при отклонении времени устройства от единого времени системы на ± 1 с и более. Значение времени внутренних часов счетчиков корректируется при каждом обмене данными с УСПД.
Время в системе соответствует текущему московскому зимнему времени.
Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД содержат значение коррекции и времени (дата, часы, минуты) ее выполнения.
Технические характеристики
Уровень подстанции реализован на базе УСПД RTU-325 (Госреестр № 19495-03). Состав измерительных каналов АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» приведен в
таблице 1.
Таблица 1 - Перечень ИК АИИС КУЭ
| №№ | Наименование точки учёта | Состав измерительного канала | Вид электро энергии |
| Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счётчик статический трёхфазный переменного тока активной/реактивной энергии |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ОАО "ФСК ЕЭС" МЭС "Юга" ПС 500кВ Шахты |
| 1 | Волгодонская АЭС -Шахты (Л -509) точка измерения 1 | ТФЗМ-500 Б1У1 класс точности 0,5 Ктт=2000/1 Зав. № 3454 : 3422 • 3526 Госреестр № 3639-73 | НДЕ-500-72У1 класс точности 0,5 Ктн=(500000/\;3) / (100/V3) Зав. № 1293881 ; 1293887 • 1293885 Госреестр № 24991-03 | AIR-4-AL-C-29-T+ класс точности 0,2S /0,5 Зав. № 1101578 Госреестр № 27428-04 | активная/ реактивная |
| 2 | Шахты - Победа (до границы с Украиной) точка измерения 2 | ТФЗМ-500 Б1У1 класс точности 0,5 Ктт=2000/1 Зав. № 3092 ■ 3397; 1186 Госреестр № 26445-08 | НКФ-М-330 У1 класс точности 0,5 Ктн=(330000Л/3) / (100/V3) Зав. № 1293880 ; н/д ; 1278670 Госреестр№ 1443-03 | AIR-4-AL-C-29-T+ класс точности 0,2S /0,5 Зав. № 1101595 Госреестр № 27428-04 | активная/ реактивная |
Погрешность системного времени не превышает ± 5 с.
Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) АИИС КУЭ при измерении количества активной энергии и средней активной мощности за интервал времени 30 мин в нормальных и рабочих условиях применения приведены в таблице 2, при измерении количества реактивной энергии и средней реактивной мощности за интервал времени 30 мин - в таблице 3.
| Номера ИК | Классы точности СИ | Коэффициент мощности | 8 1(2)% | 85% | 8 20 % | 8 юо% |
| ^pl 1 (2) %-^р изм< ^р15 % | 5 %- изм< ^р! 20 % | ^pI20%—^р !пм':: ^р1 Ii,0 % | ^р1100 Wр ™<wр1 ,20 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | ТТ 0,5 | 0,50 | - | ± 5,46 | ± 3,00 | ± 2,27 |
| | | 0,60 | - | ± 4,37 | ± 2,44 | ± 1,88 |
| 1,2 | ТН 0,5 | 0,70 | - | ± 3,56 | ± 2,02 | ± 1,59 |
| Сч 0,2S | 0,80 | - | ± 2,91 | ± 1,70 | ± 1,36 |
| | | 0,90 | - | ± 2,36 | ± 1,43 | ± 1,18 |
| | | 1,00 | - | ± 1,87 | ± 1,20 | ± 1,03 |
Таблица 3 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ при измерении количества )еактивной энергии и средней реактивной мощности_
| Номера ик | Классы точности СИ | Коэффициент мощности | 8 1(2)% | 8 ю% | 820% | 8 100 % |
| ^ pi 1(2) %<И,р гом<^ pi 5 % | | ^р] 20 %<Wр р[ юо % | ^р] 100 °/<S Wp ьсм^ ^pl 120 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 1 | 8 |
| | TT 0,5 | 0,50 | - | ± 2,58 | ± 1,60 | ± 1,35 |
| | | 0,60 | - | ± 2,94 | ± 1,77 | ± 1,46 |
| 1,2 | ТН 0,5 | 0,70 | - | ± 3,48 | ± 2,03 | ± 1,63 |
| | | 0,80 | - | ± 4,38 | ±2,48 | ± 1,93 |
| | Сч 0,2S / 0,5 | 0,90 | - | ± 6,38 | ±3,50 | ± 2,65 |
Примечания:
1 Границы относительной погрешности определены для доверительной вероятности 0,95;
2 Нормальные условия эксплуатации:
Параметры электрической сети:
- диапазон действующего значения напряжения от 0,98 до 1,02 от номинального значения;
- диапазон действующего значения силы тока от 1,0 до 1,2 от номинального значения;
- коэффициент мощности 0,87;
- частота напряжения переменного тока от 49,85 до 50,15 Гц;
- температура окружающего воздуха:
- для ТТ и ТН от минус 40 °С до плюс 50 °С;
- для счетчиков электроэнергии: от плюс 18 °С до плюс 25 °С;
- для УСПД от плюс 10 °С до плюс 30 °С;
- магнитная индукция внешнего происхождения не более 0,05 мТл.
3 Рабочие условия эксплуатации:
Для ТТ и ТН:
- параметры электрической сети:
- диапазон действующего значения напряжения от 0,9 до 1,1 от номинального значения;
- диапазон действующего значения силы тока от 0,02 до 1,2 номинального значения;
- коэффициент мощности от 0,8 до 1,0;
- частота напряжения переменного тока от 49,6 до 50,4 Гц;
- температура окружающего воздуха - от минус 30 °С до плюс 35 °С.
Для счетчиков электрической энергии:
- температура окружающего воздуха от минус 40 °С до плюс 70 °С.
- параметры электрической сети:
- диапазон действующего значения напряжения от 0,9 до 1,1 от номинального
значения;
- диапазон действующего значения силы тока от 0,05 до 1,2 от номинального значения, для класса точности 0,2S и 0,5S нижняя граница диапазона определяется 0,01 от номинального значения;
- коэффициент мощности от 0,8 до 1,0;
- частота напряжения переменного тока от 49,6 до 50,4 Гц;
4 Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 30206 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035 в режиме измерения реактивной электроэнергии
5 Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на подстанции порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть. Порядок оформления замены измерительных компонентов, а также других изменений, вносимых в АИИС КУЭ в процессе их эксплуатации после утверждения типа в качестве единичного экземпляра, осуществляется согласно Приложению Б МИ 2999-2006.
Параметры надежности применяемых АИИС КУЭ измерительных компонентов:
- счетчик электрической энергии - среднее время наработки на отказ: не менее 50 000 ч; среднее время восстановления работоспособности 48 ч;
- УСПД - среднее время наработки на отказ не менее 40 000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1 ч;
Надежность системных решений:
- резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания и устройства АВР;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью электронной почты и сотовой связи;
В журналах событий счетчика электроэнергии и УСПД фиксируются факты:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекция времени Защищенность применяемых компонентов:
- наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:
- счетчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- УСПД;
- наличие защиты на программном уровне:
- пароль на счетчике;
- пароль на УСПД;
- пароли на ИВК (сервере), предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.
Глубина хранения информации:
- счетчик электроэнергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 100 суток; при отключении электрического питания не менее 5 лет при 25 °С,
- ИВК - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу при отключении питания - не менее 3 лет.
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» типографским способом.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» определяется проектной документацией на систему.
Комплектность АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» представлена в таблице 4. Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование | Обозначение (Тип) | Количество |
| Трансформатор тока | ТФЗМ-500 Б1У1 | 6 шт. |
| Трансформатор напряжения | НКФ-330 | 3 шт. |
| НДЕ-500-72У1 | 3 шт. |
| | |
| Устройство сбора и передачи данных | RTU 325-E1-512-M3-B8-Q-12-G | 1 шт. |
| Счётчики электрической энергии | AIR-4-AL-C-29-T | 2 шт. |
| Внешний адаптер резервного питания для счетчиков | | 2шт |
| Разветвитель интерфейса RS - 485 | ПР-3 | 2 шт. |
| Оборудование IP-канала связи | | 1 комплект |
| Аппаратура спутниковой связи «Гонец» | | 1 комплект |
| Шкаф для установки компонентов АСКУЭ НКУ | | 1 шт. |
| Устройство синхронизации системного времени | | 1 шт. |
| Источник бесперебойного питания | | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | | 1 экземпляр |
| Методика поверки | МП 111-059-2010 | 1 шт. |
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30»» МП 111-059-2010, утвержденная руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Пензенский ЦСМ» в ноябре 2010 г.
Перечень основных средств поверки на измерительные компоненты:
- Трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-20003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- Трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-88 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки» и/или МИ 2845-2003 «Измерительные трансформаторы напряжения 6/л/З... 35 кВ. Методика поверки на
месте эксплуатации»;
- Счетчик электроэнергии класса точности 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5 - по методике поверки с помощью установок МК6800, МК6801;
- Счетчики электроэнергии классов точности 1,0 и 2,0 - по методике поверки с помощью установок ЦУ 6800;
- УСПД RTU-300 - радиочасы МИР РЧ-01, переносной компьютер, оптический преобразователь для работы со счетчиками электроэнергии, входящими в АИИС КУЭ, программное обеспечение для работы со счетчиками электроэнергии и радиочасами МИР РЧ-01.
- термогигрометр CENTER 314: диапазон измерений температуры от минус 20 до плюс 60 °С, погрешность измерений 0,3 %; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100 %, абсолютная погрешность измерений 2,5 %.
Межповерочный интервал - 4 года.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ 7746. Трансформаторы тока. Общие технические условия ГОСТ 1983. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия ГОСТ 26035-83 Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия
ГОСТ 30206-94. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S)
ГОСТ Р 52323-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S
ГОСТ 8.217-2003 ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки ГОСТ 8.216-88 ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки МИ 2999-2006 «Рекомендация. ГСИ. Системы автоматизированные информационноизмерительные коммерческого учета электрической энергии. Рекомендации по составлению описания типа»
МИ 3000-2006 «Рекомендация. ГСИ. Системы автоматизированные информационноизмерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки»
Техническая документация на систему автоматизированную информационноизмерительную - АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30»
Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Шахты - 30» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
