Назначение
Система САУКЭ-М ОАО «НЛМК» предназначена для измерения и учета электрической энергии на предприятии ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», а также автоматизированного сбора, накопления, обработки, хранения и отображения информации о параметрах энергопотребления.
Данные также используются для решения технических, технико-экономических и статистических задач на предприятии.
Система САУКЭ-М ОАО «НЛМК» осуществляет измерения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений при осуществлении торговли и товарообменных операций.
Описание
САУКЭ-М представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
САУКЭ-М решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений электроэнергии;
- периодический (1 раз в сутки) и /или по запросу автоматический сбор по единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин.).
х ранение результатов измерений в специальной базе данных, защищенной от несанкционированного доступа;
обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;
диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств САУКЭ-М;
- обеспечение выработки единого астрономического времени;
- проведение расчета стоимости потребленной электроэнергии с использованием многоставочного тарифа;
- получение наглядных форм и графиков потребления электроэнергии;
Метод измерений электроэнергии основан на интегрировании по времени мощности контролируемого присоединения (в точке измерений). Интегрирование осуществляется при помощи счетчика с нормированными метрологическими характеристиками, автоматически вырабатывающего измерительные сигналы в виде цифрового кода, которые автоматически считываются УСПД по GSM-связи и далее передаются на сервер.
САУКЭ-М представляет собой многоуровневую информационно-измерительную систему.
1-й уровень -
измерительные трансформаторы тока (ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (TH), многофункциональные микропроцессорные счетчики измерения активной и реактивной электроэнергии (счетчики) с цифровыми выходными интерфейсами, типы которых указаны в таблице 3 .
2 -й уровень - устройство сбора и передачи данных (УСПД) от счетчиков на верхние уровни, выполненное на базе комплекса «ДЕКОНТ».
3 -й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя технические средства организации каналов передачи данных, компьютер для обеспечения функции центра сбора и хранения коммерческой информации, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, технические средства передачи данных: (интерфейс RS-422; модемы на коммутируемых линиях связи через ГТС и GSM; GSM-терминалы для доступа ИВКЭ к ИИК; локальная вычислительная сеть (ЛВС) для взаимодействия ИВКЭ с ИВК; каналы связи ИВК с верхними уровнями: основной и резервный. Основной - выделенный канал от ИВК до провайдера сети «Интернет». Резервный - телефонная сеть общего пользования (ТфСОП);
Перечень ИК САУКЭ-М, подстанций (ПС), наименование присоединения, № точки учета на схеме, типы и классы точности средств измерений (СИ), входящих в состав ИК, номера регистрации СИ в Государственном реестре (Г.Р.) СИ представлены в таблице 1.
Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня , которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02с.
Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи поступает на входы УСПД, где осуществляется хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по проводным линиям на верхний уровень системы, а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам.
Организация системного времени
Система обеспечения единого времени (СОЕВ) выполняет законченную функцию измерения времени, обеспечивает синхронизацию времени во всех подсистемах САУКЭ-М . Для синхронизации системного времени к УСПД подключается устройство синхронизации системного времени (УССВ).
Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройства в момент непосредственно предшествующий корректировке.
Используется техническое и программное обеспечение ПТК “ДЕКОНТ” и программный комплекс «ТОПАЗ АСКУЭ»:Для защиты от несанкционированных корректировок измеряемых параметров предусмотрен многоступенчатый доступ к текущим данным и параметрам настройки системы (индивидуальные пароли, программные средства для защиты файлов и баз данных).
Таблица 1 Перечень и состав измерительных каналов коммерческого учета системы САУКЭ-М
| № п/п | Название присоединения | Тип оборудования (TH, ТТ, счетчик) | Кол-во | Класс точности | Заводской номер | КТр | Номер в Госреестре |
| 1 | ГПП-5 яч. 19 ЗРУ-ЮкВ | ЗНОЛ.06 | 3 | 0,5 | 3107, 2946, 123 | 10000/100 | 3344-08 |
| ТПЛК-10 | 2 | 0,5 | 1195, 771 | 1000/5 | 2306-00 |
| СЭТ-4ТМ.03М.01 | 1 | 0,5S | 0108053095 | - | 36697-08 |
| 2 | ГПП-5 яч. 22 ЗРУ-ЮкВ | ЗНОЛ.06 | 3 | 0,5 | 3104, 2944, 2713 | 10000/100 | 3344-08 |
| ТПЛК-10 | 2 | 0,5 | 1510, 1009 | 1000/5 | 2306-00 |
| СЭТ-4ТМ.03М.01 | 1 | 0,5S | 0109058049 | - | 36697-08 |
| 3 | ГПП-5 яч. 23 ЗРУ-ЮкВ | ЗНОЛ.06 | 3 | 0,5 | 3107, 2946, 123 | 10000/100 | 3344-08 |
| ТПЛК-10 | 2 | 0,5 | 2000, 1095 | 300/5 | 2306-00 |
| СЭТ-4ТМ.03М.01 | 1 | 0,5S | 0109058166 | - | 36697-08 |
| 4 | ГПП-5 яч. 40 ЗРУ-ЮкВ | ЗНОЛ.06 | 3 | 0,5 | 3104,2944,2713 | 10000/100 | 3344-08 |
| тол-ю | 2 | 0,5 | 3225,3227 | 300/5 | 7069-79 |
| СЭТ-4ТМ.03М.01 | 1 | 0,5S | 0112069020 | - | 36697-08 |
| 5 | РП-91 яч. 19 КРУ-10 кВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 778 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 3527,7135 | 200/5 | 1276-59 |
| СЭТЗр0109А | 1 | 1 | 072335 | 10000/100 | 14206-94 831-69 |
| 6 | ПС "Ферросплавная" яч. 9 -10 кВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 1964 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 10362, 64016 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 65806769 | - | 21190-03 |
| 7 | ПС "Ферросплавная" яч. 25 -10 кВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 108 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 65329, 59542 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64833120 | - | 21190-03 |
| 8 | ПС "Ферросплавная" яч. 23 - 10 кВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 108 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 66208, 59159 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 66805218 | - | 21190-03 |
| 9 | ПС "Ферросплавная" яч. 4 -10 кВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 1964 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 59542,65329 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 66805196 | - | 21190-03 |
| 10 | ПС "Ферросплавная" яч. 12 -10 кВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 1964 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 59844, 59394 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 65806627 | - | 21190-03 |
| 11 | ПС "Ферросплавная" яч. 5 - 6 кВ | НТМИ-6 | 1 | 0,5 | 264 | 6000/100 | 831-53 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 35488, 32906 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 66809806 | - | 21190-03 |
| 12 | РП-10кВ "Вагонное депо" яч. 5 | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 580 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 3866,3519 | 150/5 | 1276-59 |
| | СЭТЗр01-24-09р/1п | 1 | 1 | 254321 | - | 14206-94 |
| 13 | РП-10кВ "Вагонное депо" яч. 17 | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 585 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 15925,2404 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 66809741 | - | 21190-03 |
| 14 | РП-10кВ "Сигран" яч. 16 | ЗНОЛ.06 | 3 | 0,5 | 12334, 11188, 11333 | 10000/100 | 3344-72 |
| ТПЛК-10 | 2 | 0,5 | 6447, 5928 | 150/5 | 2306-07 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64833047 | - | 21190-03 |
| 15 | РП-10кВ "Сигран" яч. 22 | ЗНОЛ.06-Ю | 3 | 0,5 | 12334, 11188, 11333 | 10000/100 | 3344-72 |
| ТПЛК-10 | 2 | 0,5 | 1811,2212 | 150/5 | 2306-07 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64832966 | - | 21190-03 |
| 16 | РП-10кВ "Сигран" яч. 23 | ЗНОЛ.06- | 3 | 0,5 | 12334,11188, 11333 | 10000/100 | 3344-72 |
| ТПЛК-10 | 2 | 0,5 | 441,435 | 150/5 | 2306-07 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64833003 | - | 21190-03 |
| 17 | ПС-11 яч. 15 РУ-10кВ | НОМ-10-66-УЗ | 2 | 0,5 | 1471, 1686 | 10000/100 | 4947-98 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 27818, 27777 | 100/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64832933 | - | 21190-03 |
| 18* | ЦРП-75 яч. 16 КРУ-ЮкВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 349 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 3880, 4719 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 65800273 | - | 21190-03 |
| 19* | ЦРП-75 яч. 2 КРУ-ЮкВ | НТМИ-10 | 1 | 0,5 | 4226 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 5441,3641 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64832976 | | 21190-03 |
| 20* | ЦРП-75 яч. 20 КРУ-ЮкВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 349 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 32615,32667 | 150/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64043059 | - | 21190-03 831-69 |
| 21* | ГПП-1 яч.15 РУ-ЮкВ №1 | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 2337 | 10000/100 |
| ТПОФ | 2 | 0,5 | 148619, 148491 | 1000/5 | 518-50 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 65806618 | - | 21190-03 |
| 22* | ГПП-2 яч. 19 ЮкВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 2524 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 139,11048 | 150/5 | 1276-59 |
| СЭТЗр-01-22-08А | 1 | 0,5 | 261552 | - | 14206-94 |
| 23* | ГПП-2 яч. 31 ЮкВ | НТМИ-10-66-УЗ | 1 | 0,5 | 586 | 10000/100 | 831-69 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 26190, 25963 | 150/5 | 1276-59 |
| СЭТЗр-01-22-08А | 1 | 0,5 | 261694 | - | 14206-94 |
| 24 | ГПП-16 яч. 45 - 6кВ | НТМИ-6 | 1 | 0,5 | 1633 | 6000/100 | 831-53 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 62876, 62220 | 300/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 64042993 | - | 21190-03 |
| 25 | ГПП-16 яч. 22 - 6кВ | НТМИ-6 | 1 | 0,5 | 198 | 6000/100 | 831-53 |
| ТПЛ-10 | 2 | 0,5 | 1214, 1233 | 300/5 | 1276-59 |
| ЦЭ6812 | 1 | 0,5 | 65800044 | - | 21190-03 |
| 26* | ГПП-4 КХП яч. 2 - 6 кВ | НТМИ-6 | 1 | 0,5 | 1904 | 6000/100 | 831-53 |
| ТПОЛ-Ю | 2 | 0,5 | 8880, 7244 | 1000/5 | 1261-08 |
| ЦЭ6823М | 1 | 1 | 3368714 | - | 16812-02 |
| 27* | ГПП-4 КХП яч. 62 - 6 кВ | НТМИ-6 | 1 | 0,5 | 1955 | 6000/100 | 831-53 |
| ТПОЛ-Ю | 2 | 0,5 | 2193,2382 | 1000/5 | 1261-08 |
| ЦЭ6823М | 1 | 1 | 3365254 | - | 16812-05 |
* номер ИК, введенного в эксплуатацию в 2010 г.
Технические характеристики
Пределы допускаемой относительной погрешности измерительных каналов по активной и реактивной энергии и мощности определяются условиями эксплуатации и погрешностью входящих в них устройств, погрешности представлены в таблице 2.
Таблица 2-пределы допускаемой относительной погрешности ИК
| Предел допускаемой зтносительной югрешности измерения | Вариант подключения TH, ТТ, счетчика | КТтн | КТтт | КТсч. | №№ ИК |
| активной энергии, % | мощности, % |
| В юр. юл. | В эаб юл. | в юр. юл. | В раб. усл. |
| 2,1 | 2,4 | 2,6 | 2,6 | (ЗТН, 2ТТ, сч) Трехфазная трехпроводная схема годключения трансформаторов | 0,5 | 0,5 | 0,5s | 1-4, 14-16, |
| 1,8 | 2,0 | 2,0 | 2,3 | TH, 2ТТ, сч) Трехфазная трехпроводная схема годключения трансформаторов | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 17 |
| 1,9 | 2,3 | 2,4 | 2,6 | (TH, 2ТТ, сч) Трехфазная четырехпроводная хема подключения ■рансформаторов | 0,5 | 0,5 | 1 | 5-13, 18-27 |
Нормальные условия применения:
- температура окружающей среды плюс 20 ±5 °C;
- ток через трансформаторы тока равен номинальному;
- cos <р =0,95;
- качество электроэнергии по ГОСТ 13109-97;
Рабочие условия применения
- температура окружающей среды (минус 10 - плюс 40)°С; группа 4 по ГОСТ 22261-94;
- ток через трансформаторы тока равен (0,2-1,2 )номинального;
- cos <р =0,91;
- токовая нагрузка симметричная.
Основные технические характеристики системы представлены в таблице. 3.
Таблица 3.
| Наименование параметров | Значения параметров |
| 1 | 2 |
| Количество счетчиков, подключаемых к одному УСПД | до 64 |
| Период опроса счетчиков | 0,01 с |
| Период опроса УСО УСПД | 0,1 с. |
| Период опроса контроллеров | 1 мин. |
| Максимальное удаление счетчиков от УСО | 500 м |
Максимальное удаление У СО от УСПД
1500 м 22 км
(минус 40 плюс 70 С) (минус 40 плюс 70 С) (минус 25 плюс 55 С) не более 0.5 кг не более 0.5 кг
не более 3 кг 142*106*50 мм 270*177*194 мм до 5 лет не менее 100000 час. не менее 10 лет
Максимальное удаление УСПД от ЦПСД Допустимый диапазон рабочих температур:
У СО “DIN-16C”
УСПД
Счетчики
Масса: У СО “DIN-16C”
УСПД
Счетчики
Габариты: УСО “DIN-16C”
Счетчики
Хранение данных в УСПД
Средняя наработка на отказ
Срок службы
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации.
Комплектность
В комплект САУКЭ-М ОАО «НЛМК» входят компоненты, указанные в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование компонента системы | Количест во, шт. | Класс точности |
| Трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-01 |
| НТМИ-6 | 5 | 0,5 |
| НТМИ-10-66-УЗ | 12 | 0,5 |
| НОМ-10 | 2 | 0,5 |
| ЗНОЛ.06 | 21 | 0,5 |
| Трансформаторы тока типа по ГОСТ7746-01: |
| ТОЛ 10 | 2 | 0,5 |
| ТПЛК-10 | 12 | 0,5 |
| ТПОФ | 2 | 0,5 |
| тпол-ю | 8 | 0,5 |
| ТПЛ-10 | 34 | 0,5 |
| Счетчики электроэнергии |
| СЭТ-4ТМ.03М. | 4 | 0,5s |
| СЭТ-ЗрО1 | 4 | 0,5 |
| ЦЭ6812 | 17 | 0,5 |
| ЦЭ6823М | 2 | 1,0 |
| УСПД - комплекс информационный, измерительный и управляющий ДЕКОНТ, номер Госреестра 18835-99 | 4 | Погр.0,1 % |
| Средства передачи информации: выделенные, коммутируемые, GSM каналы связи, интерфейсы RS-485, RS-232, ИРПС, модемы | На 27 ИК | |
| Блок бесперебойного питания | 1 шт. | |
| ПЭВМ(Тип :Pentium 133) с дисплеем и принтером. | 1 шт. | |
| Кабель оптический | 1 шт. | |
| Программные средства : «WinLeCont», «Конфигуратор СЭТ-4ТМ.», «WdeConfig 100», «WDeArchive», «АРМ Электроэнергия», «DeSTime», «DeArchive», «DeModule», «Topaz ASKUE» | 1 пакет | |
| Эксплуатационная документация: Паспорт на TH, Паспорт на ТТ, Паспорт на счетчик, Руководство по эксплуатации ПТК ДЕКОНТ |
| Руководство по эксплуатации на систему САУКЭ-М |
| Методика поверки системы автоматизированной коммерческого учета электроэнергии «САУКЭ-М ОАО «НЛМК», утвержденная ГЦИ СИ ФГУ «Липецкий ЦСМ» |
Поверка
Поверка производится по «Методике поверки системы автоматизированной коммерческого учета электроэнергии «САУКЭ-М ОАО «НЛМК», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Липецкий ЦСМ», в декабре 2001 г. В перечень основного поверочного оборудования входят: мегомметр Ф 4102-2 ТУ 25-04.2131-78; термометр лабораторный ТЛ-4 ГОСТ 2045-71; барометр- анероид МД-49А ТУ 25.04.1798-72; психрометр МВ-4М ГОСТ 6353-52; вольтметр 0-300В, КТ.1,0; амперметр 0-10 А, КТ.1,0; частотомер 43-53, ПГ 0,02%.
Межповерочный интервал 4 года.
Нормативные документы
1 ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»
2 ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия»
3 ГОСТ 30206-94 (МЭК 687-92) Межгосударственный стандарт «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (класс точности 0,2S и 0,5S)»
4 ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и 0,5 магнитных величин. Общие технические условия»
5 ГОСТ Р 8.596-2002 "Метрологическое обеспечение измерительных систем".
6 МИ 2439-97 ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.
Заключение
Тип системы автоматизированной коммерческого учета электрической энергии и мощности САУКЭ-М ОАО «НЛМК» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
