Назначение
Система автоматизированная измерительная коммерческого учета природного газа на Чебоксарской ТЭЦ-2 (далее АСКУПГ) предназначена для измерений давления, температуры, объемной низшей теплоты сгорания природного газа, объемного расхода и объема природного газа, приведенным к стандартным условиям, а также ведения временной шкалы UTC.
Область применения - коммерческий учёт потребления природного газа в филиале ОАО «ТГК-5» «Марий Эл и Чувашии» Чебоксарская ТЭЦ- 2.
Описание
АСКУПГ содержит простые измерительные каналы для измерений избыточного давления, разности давлений, температуры и объемной низшей теплоты сгорания природного газа и сложные измерительные каналы для измерений объемного расхода и объема природного газа, приведенным к стандартным условиям.
Каждый простой измерительный канал содержит по два измерительных компонента: первичный измерительный преобразователь (далее ПИП) и оконечный измерительный преобразователь (далее ОИП).
В каналах измерения давлений в качестве ПИП используются датчики давления Мет-ран-100 (№ 22235-01 в Государственном реестре средств измерений) модификаций Метран-100-Ех-ДИ при измерении избыточного давления и Метран-100-Ех-ДД при измерении разности давлений. В качестве выходного сигнала ПИП используется аналоговый сигнал постоянного тока 4-20 мА, который подается на вход ОИП. В качестве ОИП используется измерительный преобразователь тока в эквивалентные значения давлений, реализованный на базе устройств программного управления TREI-5B-02 (№ 31404-08 в Государственном реестре средств измерений) и соответствующего программного обеспечения, входящих в состав комплексов программно-технических КРУГ-2000/Г (№ 18030-08 в Государственном реестре средств измерений).
В канале измерений объемной низшей теплоты сгорания природного газа в качестве ПИП используется калориметр газовый ИКС (№ 28079-04 в Государственном реестре средств измерений) с выходным аналоговым сигналом постоянного тока 4-20 мА, который подается на вход ОИП. В качестве ОИП используется измерительный преобразователь тока в эквивалентные значения объемной низшей теплоты сгорания природного газа, реализованный на базе устройств программного управления TREI-5B-02 и соответствующего программного обеспечения, входящих в состав комплексов программно-технических КРУГ-2000/Г.
В каналах измерений температуры в качестве ПИП используются термопреобразователи сопротивления взрывозащищенные Метран-250 (№ 21969-06 в Государственном реестре средств измерений) модификаций ТСМ Метран-253 с НСХ 50М и ТСП Метран-255 с НСХ 50П, которые подключаются на вход ОИП по 4-х зажимной схеме. В качестве ОИП используется измерительный преобразователь сопротивления в эквивалентные значения температур, реализованный на базе устройств программного управления TREI-5B-02 и соответствующего программного обеспечения, входящих в состав комплексов программно-технических КРУГ-2000/Г.
Сложные измерительные каналы для измерений объемного расхода и объема природного газа, приведенным к стандартным условиям, в первичной части представляют собой совокупность простых измерительных каналов: разности давления, давления и температуры, результаты измерений которых используются для получения результатов косвенных измерений объемного расхода и объема природного газа методом переменного перепада давления, реализованным с помощью диафрагмы в соответствии с ГОСТ 8.586.1-2005, ГОСТ 8.586.2-2005, ГОСТ 8.586.5-2005 и программного обеспечения комплексов программно-технических КРУГ-2000/Г.
В функции автоматизированных рабочих мест (АРМ) входит формирование отчетных документов и визуализация оперативных и архивных данных системы на экранах мониторов.
Ведение временной шкалы UTC производится в контроллерах и АРМ, а поддержание ее с заданной точностью осуществляется с помощью сервера единого времени, построенного на базе GPS-приемника.
Технические характеристики
Рабочие условия эксплуатации АСКУПГ: - температура окружающего воздуха, °C:
| датчики давления Метран-100 | минус 40...70; |
| термопреобразователи сопротивления Метран-250 | минус 45...70; |
| калориметр газовый НКС | 15...30; |
| устройства программного управления TREI-5B-02 и | |
| контроллеры измерительные | 5...40; |
| АРМ | 10...35; |
| - относительная влажность, %: | |
| датчики давления Метран-100 (при 35 °C) | 95; |
| термопреобразователи сопротивления Метран-250 (при 35 °C) | 98; |
| калориметр газовый НКС (при 25 °C) | 80 |
| устройство программного управления TREI-5B-02 (при 25 °C) | 90; |
| АРМ (при 25 °C) | 80; |
| - атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) | 70... 106,7 (524...800); |
| - напряжение питающей сети переменного тока, В | 198...242 |
| Средняя наработка на отказ | 50000 ч; |
| Средний срок службы | 10 лет. |
| - пределы допускаемой погрешности ведения даты и времени | |
| относительно шкалы времени UTC, с | ±3; |
| № | Наименование измерительного канала (ИК) | Количество ИК | Диапазон измерений | Состав ИК | Пределы допускаемой погрешности |
| 1 | Канал измерений избыточного давления | 3 | ВПИ 1,6 МПа | Метран-100-Ех-ДИ | ±0,15 % (осн. прив.) ±0,1 %/10 °C (доп. темп.) | ±0,4 % (раб. прив.) |
| Модуль М745А, включая программное обеспечение (ПО) TREI-5B-02 | ±0,05 % (осн. прив.) ±0,025 %/10 °C (доп. темп.) |
| 2 | Канал измерений разности давлений | 2 | ВПИ 63 кПа | Метран-100-Ех-ДД | ±0,15 % (осн. прив.) ±0,1 %/10 °C (доп. темп.) | ±0,4 % (раб. прив.) |
| Модуль М745А, включая ПО TREI-5B-02 | ±0,05 % (осн. прив.) ±0,025 %/10 °C (доп. темп.) |
| 3 | Канал измерений разности давлений | 1 | ВПИ 100 кПа | Метран-100-Ех-ДД | ±0,15 % (осн. прив.) ±0,1 %/10 °C (доп. темп.) | ±0,4 % (раб. прив.) |
| Модуль М745А, включая ПО TREI-5B-02 | ±0,06 % (осн. прив.) ±0,025 %/ 10 °C (доп. темп.) |
| 4 | Канал измерений температуры | 3 | (минус 50...50) °C | Метран-253 | ±(0,25±0,0035|t|) °C (абс.) | ±(l,5±0,0035|t|) °C (раб. абс.) |
| Модуль M732U, включая ПО TREI-5B-02 | ±0,5 °C (осн. абс.) ±0,25 °C/10 °C (доп. темп.) |
| 5 | Канал измерений температуры | 1 | (минус 50...50) °C | Метран-255 | ±(0,3±0,005|t|) °C (абс.) | ±(l,5±0,0035|t|) °C (раб. абс.) |
| Модуль М745А, включая ПО TREI-5B-02 | ±0,5 °C (осн. абс.) ±0,25 °C/10 °C (доп. темп.) |
| 6 | Каналов измерений объемной (низшей) теплоты сгорания | 1 | (25 ... 41) МДж/м3 | ИКС | ±0,45 % (отн.) | ±(0,1 ±0,03 Н) % (раб. прив.) |
| Модуль М745А, включая ПО TREI-5B-02 | ±0,05 % (осн. прив.) ±0,025 %/10 °C (доп. темп.) |
| 7 | Канал измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям | 1 | (48000 ... 160000) м3/ч | Диафрагма по ГОСТ 8.586 ИК №№1, 2 (или 3), 4 (или 5) | ± | 0,4- | Р1В । ^2В < Р1 ^2 > | ± 0,7 ±0,15 273 ±t | % (раб. отн.) |
| 8 | Канал измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям | 1 | (24000 ... 80000) м3/ч | Диафрагма по ГОСТ 8.586 ИК №№1, 2 (или 3), 4 (или 5) | ± | 0,4- | Гр р Г Г1В [ Г2В Р Р < Г1 Г2 7 | ± 0,7 ±0,15 273 ±t | % (раб. отн.) |
| 9 | Канал измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям, за 1 или 24 ч | 2 | | Диафрагма по ГОСТ 8.586 ИК №№1, 2 (или 3), 4 (или 5) | ± | 0,4- | %+v Ч Р1 ^2 > | ± 0,7 ±0,16 273 ±t | % (раб. отн.) |
Примечания:
1. В формулах, приведенных выше, приняты следующие обозначения: t - температура в °C; Р1в - значение верхнего предела измерения избыточного давления в МПа; Pi - измеренное значение избыточного давления в МПа; Ргв - значение верхнего предела измерения разности давлений в кПа; Рг - измеренное значение разности давлений в кПа; Н - измеренное значение объемной (низшей) теплоты сгорания
2. В таблице приняты следующие сокращения: абс. - абсолютная; отн. - относительная; прив. - приведённая; осн. - основная; доп. темп. - дополнительная температурная, раб. - в рабочих условиях.
3. В процессе эксплуатации системы допускается замена средств измерений (измерительных компонентов), входящих в состав измерительных каналов, на средства измерений утверждённых типов того же или более высокого класса точности с внесением необходимых изменений в формуляр системы без внесения изменений в метрологические характеристики измерительных каналов и без переоформления сертификата об утверждении типа системы.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации АСКУПГ.
Комплектность
В комплект поставки системы входят технические средства, программные средства и документация, представленные в таблицах 1, 2 соответственно.
Таблица 1 - Оборудование, входящее в АСКУПГ
| № | Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | Датчик избыточного давления | Метран-100-Ех-ДИ-1161 -02-МП1 -11 -015-1,6МПа-42-М20-ШР-ТУ4212-012-12580824-2001 | 3 |
| 2 | Датчик разности давления | Метран-100-Ех-ДД-1440-02-МП1 -110-015-100кПа-42-БВ04-ШР-ТУ4212-012-12580824-2001 | 1 |
| 3 | Датчик разности давления | Метран-100-Ех-ДД-1440-02-МП 1 -tl 0-015-63кПа-42-БВ04-ШР- ТУ4212-012-12580824-2001 | 2 |
| 4 | Термопреобразователь сопротивления с НСХ 50М | ТСМ Метран-253-02-320-В-4-1-Н10-БК-У1.1 -ТУ 143-51467515.006-00-ГП | 3 |
| 5 | Термопреобразователь сопротивления с НСХ 50П | ТСП Метран-255 | 1 |
| 6 | Автоматизированное рабочее место оператора №1: Процессор - Pentium IV 3200МГц, 1Гб ОЗУ | | 1 |
| 7 | Автоматизированное рабочее место оператора №2: Процессор - Pentium IV 3200МГц, 1Гб ОЗУ | | 1 |
| 8 | Автоматизированное рабочее место инженера (web-сервер): Процессор - Pentium IV 3200МГц, 1Гб ОЗУ | | 1 |
| 9 | Сервер единого времени | | 1 |
| 10 | Модуль М801Е устройства программного управления TREI-5B-02 (100% резервирование процессорной части). | М801Е | 2 |
| 11 | Универсальный модуль ввода - вывода M732U устройства программного управления TREI-5B-02 | M732U | 1 |
| 12 | Модуль аналогового ввода М745А устройства программного управления TREI-5B-02 | М745А | 3 |
| 13 | Комплекс программнотехнический КРУГ-2000/Г | КРУГ-2000/Г | 1 |
Таблица 2 - Программные средства и документация, входящие в АСКУПГ
| № | Наименование | Количество |
| 1 | Система автоматизированная измерительная коммерческого учета природного газа на Чебоксарской ТЭЦ-2. Рабочий проект 388500.1н21и.364.743. | 1 |
| 2 | Системное программное обеспечение АРМ №1, №2, АРМ инженера | 3 |
| 3 | Пакет программного обеспечение ПТК «КРУГ-2000» АРМ №1, АРМ №2 - Система реального времени станции операто-ра/архивирования-сервер SCADA «КРУГ-2000» v. 3.0 | 2 |
| 4 | Пакет программного обеспечения ПТК «КРУГ-2000» АРМ инженера: Система реального времени станции оператора/архивирования-клиент SCADA «КРУГ-2000» v. 3.0 Среда программирования IBM PC-совместимых контроллеров Система реального времени станции инжиниринга | 1 |
| 5 | Комплект инструкций по эксплуатации SCADA «КРУГ-2000» | 1 |
| 6 | Автоматизированная система коммерческого и технического учета теплоносителя, газа, мазута Чебоксарской ТЭЦ-2. Формуляр | 1 |
| 7 | Автоматизированная система коммерческого и технического учета теплоносителя, газа, мазута Чебоксарской ТЭЦ-2. Инструкция по эксплуатации | 1 |
| 8 | Автоматизированная система коммерческого и технического учета теплоносителя, газа, мазута Чебоксарской ТЭЦ-2. Инструкция оператора | 1 |
| 9 | Программно-технический комплекс КРУГ-2000/Г. Руководство по эксплуатации | 1 |
| 10 | Комплексы программно-технические КРУГ-2000/Г. Методика поверки | 1 |
| И | Устройство программного управления TREI-5B-02. Формуляр | 3 |
| 12 | Устройство программного управления TREI-5B-02. Руководство по эксплуатации | 1 |
| 13 | Устройство программного управления TREI-5B. Программа поверки TREI-5B. Руководство пользователя. | 1 |
Поверка
Поверка производится в соответствии с документом «Система автоматизированная измерительная коммерческого учета природного газа на Чебоксарской ТЭЦ-2. Методика поверки», утвержденным 24 декабря 2008 г.
Средства измерений, используемые при поверке:
1. Многофункциональный калибратор MCX-II-R.
2. Мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная Р 3026-1
3. Приёмник сигналов точного времени - радиочасы РЧ-011
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ 8.009 ГСП. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.
ГОСТ 22261 ЕССП. Средства измерения магнитных и электрических величин. Общие технические условия. " "
МИ 2439 Рекомендация. ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.
Система автоматизированная измерительная коммерческого учета природного газа на Чебоксарской ТЭЦ-2. Рабочий проект 388500.1н21и.364.743
Заключение
Тип системы автоматизированной измерительной коммерческого учета природного газа на Чебоксарской ТЭЦ-2 АСКУПГ утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации,
