Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Калары» Западно-Сибирской ЖД - филиала ОАО «Российские Железные Дороги» в границах Кемеровской области (далее по тексту -АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, сбора, обработки, хранения и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную трехуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-ый уровень - включает в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) класса точности 0,2S по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) класса точности 0,2 по ГОСТ 1983-2001, счетчики активной и реактивной электроэнергии типа Альфа А1800 класса точности 0,2S (в части активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005), класса точности 0,5 (в части реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52425-2005), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных;
2-ой уровень - измерительно-вычислительный комплекс регионального Центра энергоучёта, реализован на базе устройства сбора и передачи данных (УСПД RTU-327, Госреестр № 41907-09, зав. № 001134), выполняющего функции сбора, хранения результатов измерений и передачи их на уровень ИВК, и содержит программное обеспечение (далее - ПО) «Альфа-Центр», с помощью которого решаются задачи коммерческого многотарифного учета расхода и прихода электроэнергии в течение заданного интервала времени, измерения средних мощностей на заданных интервалах времени, мониторинга нагрузок заданных объектов;
3-ий уровень - измерительно-вычислительный комплекс Центра сбора данных АИИС КУЭ (далее - ИВК), реализованный на базе серверного оборудования (серверов сбора данных - основного и резервного, сервера управления), ПО «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА», включающий в себя каналы сбора данных с уровня регионального Центра энергоучёта, каналы передачи данных субъектам ОРЭ.
Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из трех уровней АИИС КУЭ.
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности с учетом коэффициентов трансформации, которые усредняются за 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков при помощи технических средств приема-передачи данных поступает на входы УСПД уровня ИВК регионального Центра энергоучета, где производится обработка измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации), сбор и хранение результатов измерений. Далее информация поступает на ИВК Центра сбора данных АИИС КУЭ.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). Для синхронизации времени в системе в состав ИВК входит устройство синхронизации системного времени (УССВ) типа 35LVS (35HVS). Устройство синхронизации системного времени УССВ обеспечивает автоматическую синхронизацию часов сервера, при превышении порога ± 1с происходит коррекция часов сервера. Часы УСПД синхронизируются при каждом сеансе связи УСПД - сервер, коррекция проводится при расхождении часов УСПД и сервера на значение, превышающее ± 1с. Часы счетчика синхронизируются от часов УСПД с периодичностью 1 раз в 30 минут, коррекция часов счетчиков проводится при расхождении часов счетчика и УСПД более чем на ±1 с. Взаимодействие между уровнями АИИС КУЭ осуществляется по протоколу NTP по оптоволоконной связи, задержками в линиях связи пренебрегаем ввиду малости значений. Поправка часов счетчика согласно описанию типа ± 0,5 с, а с учетом температурной составляющей - ± 1,5 с. Ход часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.
Программное обеспечение
Уровень регионального Центра энергоучета содержит ПО «Альфа-Центр», включающее в себя модули «Альфа-Центр АРМ», «Альфа-Центр СУБД «Oracle», «Альфа-Центр Коммуникатор». С помощью ПО «Альфа-Центр» решаются задачи коммерческого многотарифного учета расхода и прихода электроэнергии в течение заданного интервала времени, измерения средних мощностей на заданных интервалах времени, мониторинга нагрузок заданных объектов.
Уровень ИВК Центра сбора данных содержит ПО «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА», включающее в себя модуль «ЭНЕРГИЯ АЛЬФА 2». С помощью ПО «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА» решаются задачи автоматического накопления, обработки, хранения и отображения измерительной информации.
Таблица 1 - Сведения о программном обеспечении.
Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм цифрового идентиф икатор а ПО |
«Альфа-Центр АРМ» | 4 | a65bae8d7150931f811 cfbc6e4c7189d | MD5 |
«Альфа-Центр СУБД «Oracle» | 9 | bb640e93f359bab15a0 2979e24d5ed48 | MD5 |
«Альфа-Центр Коммуникатор» | 3 | 3ef7fb23cf160f566021 bf19264ca8d6 | MD5 |
ПК «ЭНЕРГИЯ АЛЬФА 2» | 2.0.0.2 | 17e63d59939159ef304 b8ff63121df60 | MD5 |
Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3, 4 нормированы с учетом ПО;
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - уровень «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав 1-го и 2-го уровней АИИС КУЭ приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Состав 1-го и 2-го уровней АИИС КУЭ
№ ИК | Диспетчерское наименование точки учёта | Состав 1-го и 2-го уровней АИИС КУЭ | Вид электроэнергии |
Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счётчик статический трёхфазный переменного тока активной/реактивной энергии | УСПД |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
ТП «Калары» |
1 | ВЛ - 110 кВ ЮК ГРЭС - Калары 110кВ | ТГФМ-110 класс точности 0,2S Ктт=600/1 Зав. № 8495; 8769; 8781 Госреестр № 52261-12 | НАМИ-110 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=110000/^3/100/^3 Зав. № 8978; 8853; 9014 Госреестр № 24218-13 | A1802RALQ-P4GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 Зав. № 01257517 Госреестр № 31857-11 | RTU-327 зав. № 001134 Госреестр № 41907-09 | активная реактивная |
2 | ВЛ2 - 110кВ Калары - Кондома | ТГФМ-110 класс точности 0,2S Ктт=600/1 Зав. № 8511; 8768; 8772 Госреестр № 52261-12 | НАМИ-110 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=110000/^3/100/^3 Зав. № 9057; 8836; 8846 Госреестр № 24218-13 | A1802RALQ-P4GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 Зав. № 01257526 Госреестр № 31857-11 | активная реактивная |
3 | Ввод Т1 110кВ | ТГФМ-110 класс точности 0,2S Ктт=75/1 Зав. № 8602; 8614; 8721 Госреестр № 52261-12 | НАМИ-110 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=110000/^3/100/^3 Зав. № 8978; 8853; 9014 Госреестр № 24218-13 | A1802RALQ-P4GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 Зав. № 01257565 Госреестр № 31857-11 | активная реактивная |
4 | Ввод Т2 110кВ | ТГФМ-110 класс точности 0,2S Ктт=75/1 Зав. № 8579; 8594; 8725 Госреестр № 52261-12 | НАМИ-110 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=110000/^3/100/^3 Зав. № 9057; 8836; 8846 Госреестр № 24218-13 | A1802RALQ-P4GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 Зав. № 01257499 Госреестр № 31857-11 | активная реактивная |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК (активная энергия)
Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Пределы допускаемой относительной погрешности ИК |
Основная относительная погрешность ИК, (±3), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (± 3), % |
cos ф = 1,0 | cos ф = 0,87 | cos ф = 0,8 | cos ф = 1,0 | cos ф = 0,87 | cos ф = 0,8 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 - 4 (ТТ 0,2S; ТН 0,2; Сч 0,2S) | 0,01(0,02)Ihi < Ii < 0,05Ihi | 1,0 | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 1,3 |
0,05Ihi < Ii < 0,2Ihi | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
0,21н1 < 11 < 1н1 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,8 | 0,9 |
1н1 < 11 < 1,21н1 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,8 | 0,9 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК (реактивная энергия)
Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Пределы допускаемой относительной погрешности ИК |
Основная относительная погрешность ИК, (±S), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (± <5), % |
cos ф = 0,87 (sin ф = 0,5) | cos ф = 0,8 (sin ф = 0,6) | cos ф = 0,87 (sin ф = 0,5) | cos ф = 0,8 (sin ф = 0,6) |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 - 4 (ТТ 0,2S; ТН 0,2; Сч 0,5) | 0,02Ihi < Ii < 0,05Ihi | 2,1 | 1,8 | 2,5 | 2,3 |
0,051н1 < 11 < 0,21н1 | 1,6 | 1,4 | 2,1 | 1,9 |
0,21н1 < 11 < 1н1 | 1,1 | 1,0 | 1,8 | 1,7 |
1н1 < 11 < 1,21н1 | 1,1 | 1,0 | 1,8 | 1,7 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовой);
2. Нормальные условия эксплуатации :
Параметры сети:
• диапазон напряжения - от 0,99^Uh до 1,01 •Uh;
• диапазон силы тока - от 0,01 • 1н до 1,2^Ih;
• диапазон коэффициента мощности cos9 (sin9) - 0,5 - 1,0 (0,87 - 0,5);
• температура окружающего воздуха: ТТ и ТН - от минус 40 °С до 50 °С; счетчиков -от 18 °С до 25 °С; ИВКЭ - от 10 °С до 30 °С; ИВК - от 10 °С до 30 °С;
• частота - (50 ± 0,15) Гц;
• магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,05 мТл.
3. Рабочие условия эксплуатации:
Для ТТ и ТН:
• параметры сети: диапазон первичного напряжения - от 0,9^UH1 до 1,1-Uhx; диапазон силы первичного тока - от 0,05-Ihi до 1,2-Ihi; коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,8 - 1,0 (0,6 - 0,5); частота - (50 ± 0,4) Гц;
• температура окружающего воздуха - от минус 30 °С до 35 °С.
Для счетчиков электроэнергии Альфа А1800:
• параметры сети: диапазон вторичного напряжения - от 0,9^Uh2 до 1,1 •Uh2; диапазон силы вторичного тока - от 0,01 Hir до 1,2Чы2; коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,8 - 1,0 (0,6 - 0,5); частота - (50 ± 0,4) Гц;
• температура окружающего воздуха - от 10 °С до 30 °С;
• магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.
4. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:
• в качестве показателей надежности измерительных трансформаторов тока и напряжения, в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001, определены средний срок службы и средняя наработка на отказ;
• счетчик - среднее время наработки на отказ не менее 120000 часов, среднее время восстановления работоспособности 48 часов;
• УСПД - среднее время наработки на отказ не менее 40000 часов, среднее время восстановления работоспособности 1 час.
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 и УСПД фиксируются факты:
J параметрирования;
•S пропадания напряжения;
J коррекция времени.
Защищенность применяемых компонентов:
• наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:
• S счетчика;
• S промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
• S испытательной коробки;
J УСПД.
• наличие защиты на программном уровне:
J пароль на счетчике;
J пароль на УСПД;
J пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.
Возможность коррекции времени в:
• счетчиках (функция автоматизирована);
• УСПД (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
• электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях при отключении питания - до 5 лет;
• ИВК - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 3 лет.
Лист № 6
Всего листов 8 Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Калары» ЗападноСибирской ЖД - филиала ОАО «Российские Железные Дороги» в границах Кемеровской области типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ
Наименование | Кол-во, шт. |
Трансформаторы тока ТГФМ-110 | 12 |
Трансформаторы напряжения НАМИ-110 УХЛ1 | 6 |
УСПД типа RTU-327 | 1 |
Счётчики электрической энергии трёхфазные многофункциональные Альфа А1800 | 4 |
Устройство синхронизации системного времени на базе GPS-приемника | 1 |
Сервер управления HP ML 360 G5 | 1 |
Сервер основной БД HP ML 570 G4 | 1 |
Сервер резервный БД HP ML 570 G4 | 1 |
Методика поверки | 1 |
Формуляр | 1 |
Инструкция по эксплуатации | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 56809-14 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Калары» Западно-Сибирской ЖД - филиала ОАО «Российские Железные Дороги» в границах Кемеровской области. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 13 января 2014 г.
Перечень основных средств поверки:
• трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
• трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки» и/или МИ 2925-2005 «Измерительные трансформаторы напряжения 35...330/V3 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя»;
• средства измерений по МИ 3195-2009 «ГСИ. Мощность нагрузки трансформаторов напряжения. Методика выполнения измерений без отключения цепей».
• средства измерений МИ 3196-2009 «ГСИ. Вторичная нагрузка
трансформаторов тока. Методика выполнения измерений без отключения цепей»;
• счетчиков Альфа А1800 - по документу «Счётчики электрической энергии трёхфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки ДЯИМ.411152.018 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2011 г.;
• для УСПД RTU-327 - по документу «Устройства сбора и передачи данных серии 1ЧТ1-327.Методика поверки. ДЯИМ.466215.007 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2009 г.;
• радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), номер в Государственном реестре средств измерений № 27008-04;
• переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе АУВП.411711.550.ЭД.ИЭ «Инструкция по эксплуатации системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии тяговых подстанций в границах ОАО «Кузбассэнерго» ЗападноСибирской железной дороги».
Нормативные документы
электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Калары»» Западно-Сибирской ЖД -филиала ОАО «Российские Железные Дороги» в границах Кемеровской области
1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
2. ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».
3. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
4. ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
5. ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
6. АУВП.411711.550.ЭД.ИЭ «Инструкция по эксплуатации системы
автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии тяговых подстанций в границах ОАО «Кузбассэнерго» ЗападноСибирской железной дороги».
7. ТУ 4228-011-29056091-11 «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Технические условия».
Рекомендации к применению
- при осуществлении торговли и товарообменных операций.
Лист № 8
Всего листов 8 Изготовитель
Открытое акционерное общество «Российские Железные Дороги»
(ОАО «РЖД»)
Почтовый адрес: 107174, г. Москва, Новая Басманная ул., д.2
Тел.: (499) 262-60-55
Факс: (499) 262-60-55
e-mail: info@rzd.ru
http://www.rzd.ru/