Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии АНИС КУЭ НПС «Шкапина» (далее - АНИС КУЭ НПС «Шкапина») предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, контроля ее передачи, распределения и потребления за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами, сбора, хранения и обработки полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов.
Описание
АПИС КУЭ НПС «Шкапина» представляет собой многофункциональную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
АПИС КУЭ НПС «Шкапина» решает следующие задачи:
измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
периодический (1 раз в месяц, 1 раз в сутки; 1 раз в 30 мин. и/или по запросу) автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин.);
хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
передача в энергосбытовую компанию результатов измерений;
обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей, пломбирование и т.п.);
диагностика функционирования технических и программных средств АПИС КУЭ; конфигурирование и настройка параметров АПИС КУЭ;
ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
АИИС КУЭ НПС «Шкапина » состоит из 3 измерительных каналов (ИК), которые используются для измерения электрической энергии и мощности.
В качестве первичных преобразователей напряжения и тока в ИК использован измерительный трансформатор напряжения (TH) по ГОСТ 1983-2001 класса точности 0,5 и измерительные трансформаторы тока (ТТ) по ГОСТ 7746-2001 класса точности 0,5S.
Система включает измерительно-вычислительный комплекс, созданный на базе устройства сбора и передачи данных (УСПД), каналообразующую аппаратуру, сервер, устройство синхронизации системного времени (УССВ) и программное обеспечение.
Измерения электроэнергии выполняется путем интегрирования по времени мощности контролируемого присоединения (объекта учета) при помощи счетчиков электрической энергии трехфазных Евро Альфа (Госреестр РФ № 16666-97) класса точности 0,5 S. Измерения активной мощности (Р) счетчиком типа ЕвроАльфа выполняется путём перемножения мгновенных значений сигналов напряжения (и) и тока (i) и интегрирования полученных значений мгновенной мощности (р) по периоду основной частоты сигналов.
Счетчик ЕвроАльфа производит измерения действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока (I) и рассчитывает полную мощность S = U*I . Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q=(S2 - Р2)0,5. Средние значения активной и реактивной мощностей рассчитываются путем интегрирования текущих значений Р и Q на 30-минутных интервалах времени.
Информационные каналы АИИС КУЭ НПС «Шкапина » организованы на базе Измерительно-вычислительного комплекса для учета электрической энергии «Альфа-Центр» (Госреестр РФ № 20481-00). Результаты измерений электроэнергии и мощности передаются по каналам связи в цифровом коде на УСПД. УСПД RTU325 (Госреестр РФ № 19495-03) осуществляет сбор данных от счетчиков электроэнергии ЕвроАльфа по цифровым интерфейсам, перевод измеренных значений в именованные физические величины, учет потребления электроэнергии и мощности, отображает данные учета на встроенном дисплее, а также передает их по цифровым каналам на сервер системы и сервер сбытовой компании.
АИИС КУЭ НПС «Шкапина » выполняет непрерывное измерение приращений активной и реактивной электрической энергии, измерение текущего времени и коррекцию хода часов компонентов системы, а также сбор результатов и построение графиков получасовых нагрузок, необходимых для организации рационального энергопотребления.
Организация системного времени АИИС КУЭ осуществляется при помощи УССВ на базе GPS-приемника 16-HVS, подключенного к УСПД RTU325. Корректировка часов счетчиков и сервера производится УСПД автоматически при обнаружении рассогласования времени более чем на ± 3 с во время опроса.
Параметры надежности средств измерений АИИС КУЭ НПС «Шкапина»: трансформаторов напряжения и тока, счетчиков электроэнергии соответствуют техническим требованиям к компонентам системы. В системе обеспечена возможность автономного съема информации со счетчиков. Предусмотрено резервирование каналов связи, питания счетчиков и УСПД. Глубина хранения информации в счетчиках и УСПД не менее 35 суток, в сервере - не менее 3,5 лет.
Для защиты информационных и измерительных каналов АИИС КУЭ от несанкционированных вмешательств, предусмотрена механическая и программная защита -установка паролей на счетчики, УСПД, сервер системы.
Все кабели, приходящие на счетчик от измерительных трансформаторов и сигнальные кабели от счетчика, кроссируются в пломбируемом отсеке счетчика. Все подводимые сигнальные кабели к RTU кроссируются в пломбируемом отсеке корпуса RTU или в отдельном пломбируемом кросс - блоке. Все электронные компоненты RTU установлены в пломбируемом отсеке. При прерывании питания все данные и параметры хранятся в энергонезависимой памяти. Предусмотрен самостоятельный старт RTU после возобновления питания.
Состав измерительных каналов АИИС КУЭ НПС «Шкапина » приведен в таблице 1.
Таблица 1
| № ИК | Наименование присоединения | Вид СИ (наименование, тип, номер Госреестра) | Метрологические характеристики, заводские номера |
| 1 | РП 6100 Ф.88-62 КРУ-6 кВ Ячейка №4 Секция 1 | трансформатор тока ТЛО-Ю (3 шт) Госреестр РФ № 25433-07 | К[=400/5А; КТ 0,5S Фаза А, В, С №№ 11270, 11271,11269 |
| Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2 Госреестр РФ № 16687-07 | Ки=6000/100 В КТ 0,5 № 0362 |
| счетчик EA05-RAL-B-4 Г/р № 16666-97 | 1ном ~ 5 А КТ 0,5S №01154235 |
| 2 | РП6100 Ф.88-170 КРУ-6 кВ Ячейка № 10 Секция 1 | трансформатор тока ТЛО-Ю (3 шт) Госреестр РФ № 25433-03 | К,=400/5А; КТ 0,5S Фаза А, В, С №№ 11272, 11274, 11273 |
| Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2 Госреестр РФ № 16687-07 | Ки=6000/100 В КТ 0,5 № 0362 |
| счетчик EA05-RAL-B-4 Г/р № 16666-97 | 1ном — 5 А КТ 0,5S №01154968 |
| 3 | РП6100 Ф.18-55 КРУ-6 кВ Ячейка № 13 Секция 2 | трансформатор тока ТЛО-Ю (3 шт) Госреестр РФ № 25433-03 | Ki=400/5A; КТ 0,5S Фаза А, В, С №№ 11267, 11266, 11268 |
| Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2 Госреестр РФ № 16687-07 | Ки=6000/100 В КТ 0,5 № 0343 |
| счетчик EA05-RAL-B-4 Г/р № 16666-97 | 1ном — 5 А КТ 0,5S №01154239 |
| RTU325-E-512-M3-B4-Q-12-G Г/р № 19495-03 | № 002305 |
Примечание - Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков 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 порядке, установленном на предприятиии «Тепловая сеть» филиала «Невский» ОАО «ТГК-1». Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ НПС «Шкапина» как его неотъемлемая часть.
Технические характеристики
Основные технические и метрологические характеристики приведены в таблицах 2-4.
Таблица 2 - Основные технические характеристики АИИС КУЭ НПС «Шкапина »
| Наименование характеристики | Значение характеристики | Примечания |
| Количество измерительных каналов | 3 | |
| Номинальное напряжение на вводах системы, кВ | 6 | ИК 1-3 |
| Отклонение напряжения от номинального, % | ±5 | В рабочих условиях. По результатам предпроектного обследования объекта |
| Номинальные значения первичных токов ТТ измерительных каналов, А | 400 | ИК 1-3 |
| Диапазон изменения тока в % от номинального | От 2 до 120 | В рабочих условиях. По результатам предпроектного обследования объекта |
| Диапазон изменения коэффициента мощности | От 0,5 до 1,0 | В рабочих условиях. По результатам предпроектного обследования объекта |
| Фактический диапазон рабочих температур для компонентов системы, °C: трансформаторы напряжения, тока; электросчетчики; УСПД | от +15 до +30 от +15 до +30 от +15 до +30 | ИК 1-3 |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности хода системных часов, с/сутки | ±5 | С учетом коррекции по GPS |
| Предел допускаемого значения разности показаний часов всех компонентов системы, с | ±5 | С учетом внутренней коррекции времени в системе |
| Срок службы, лет: трансформаторы напряжения, тока; электросчетчики; УСПД | 25 30 30 | В соответствии с технической документацией завода-изготовителя |
Таблица 3 - Пределы допускаемых относительных погрешностей измерения активной электрической энергии и мощности для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ НПС «Шкапина » при доверительной вероятности 0,95
| № ИК | Значение coscp | для диапазона 2%<1/1п< 5% | для диапазона 5%<1/1п<20% | для диапазона 20%<1/1п<120% |
| 1-3 | 0,5 | ±5,6 | ±3,2 | ±2,4 |
| 0,8 | ±3,1 | ±2,1 | ±1,6 |
| 0,9 | ±2,7 | ±1,9 | ±1,5 |
| 1 | ±2,1 | ±1,2 | ±1,1 |
Таблица 4 - Пределы допускаемых относительных погрешностей измерения реактивной электрической энергии и мощности для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ НПС «Шкапина » при доверительной вероятности 0,95
| № ИК | Значение coscp | для диапазона 2%<1/1п< 5% | для диапазона 5%<1/1п<20% | для диапазона 20%<1/1п<120% |
| 1-3 | 0,5 | ±2,8 | ±1,9 | ±1,4 |
| 0,8 | ±4,5 | ±2,7 | ±2,0 |
| 0,9 | ±6,5 | ±3,6 | ±2,7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ НПС «Шкапина».
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ НПС «Шкапина» определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений, методика поверки.
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом МП 2203-0121-2008 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ НПС «Шкапина». Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в сентябре 2008 г.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
- ТТ-по ГОСТ 8.217-2003;
- TH - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;
- Счетчики ЕвроАльфа - по документу Методика поверки «Многофункциональный микропроцессорный счетчик электрической энергии типа ЕвроАЛЬФА (ЕА)», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в 1998 г.;
- УСПД - по документу «Комплексы аппаратно-программных средств для учета электроэнергии на основе RTU-300. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ВНИИМС в 2003 г.
Радиоприемник УКВ диапазона, принимающий сигналы службы точного времени; Секундомер механический типа СОСпр третьего класса точности.
Межповерочный интервал - 4 года
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»,
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСП. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
Заключение
Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ НПС «Шкапина», заводской номер 001, утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
