Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя ОАО "Фортум" филиал "Челябинская ТЭЦ-1"
Назначение
Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1» (далее - АСКУТЭ) предназначена для измерения документирования и архивации параметров теплоносителя (объемного расхода (объема), температуры, избыточного давления); вычисления значений массового расхода (массы) теплоносителя, тепловой энергии при осуществлении взаимных финансовых расчетов между энергоснабжающими организациями и потребителями тепловой энергии, контроля за тепловыми и гидравлическими режимами работы систем теплоснабжения.
Описание
Принцип действия АСКУТЭ заключается в непрерывном измерении, преобразовании и обработке информации, поступающей по измерительным каналам (далее - ИК) объемного расхода, температуры, избыточного давления теплоносителя (вода и перегретый пар), барометрического давления и вычисления массового расхода (массы) теплоносителя и тепловой энергии.
АСКУТЭ имеет иерархичную структуру состоящей из двух уровней: уровня узлов учета (далее - УУ) тепловой энергии и теплоносителя и уровня сервера баз данных (далее -СБД).
Уровень УУ АСКУТЭ построен из первичных преобразователей расхода, температуры, давления, расчетно-измерительных контроллеров (далее - вычислители) (состав уровня представлен в таблице 1) и служит для выполнения следующих задач:
- непрерывное измерение параметров теплоносителя на узлах учета (объемный расход, температура, давление);
- вычисление параметров теплоносителя (массовый расход, масса, энтальпия, плотность, тепловая энергия) на узлах учета;
- передача измеренных и вычисленных параметров по линиям связи.
Таблица 1 - Состав уровня УУ тепловой энергии и теплоносителя.
| Наименование Компонента | № в Г ос. Реестре |
| Измерительные компоненты | |
| Диафрагма в соответствии с ГОСТ 8.586.1-5 | - |
| Преобразователь давления измерительный EJX110A капсула M | 28456-09 |
| Преобразователь давления измерительный EJX530A капсула B | |
| Датчик абсолютного давления DMP331 | 44736-10 |
| Комплект термометра сопротивления КТСП Метран-206 | 38790-08 |
| Термометр сопротивления ТСП Метран-206 | 19982-07 |
| Расходомер UFM 3030 | 45410-10 |
| Связующие компоненты | |
| Разделитель сегментов магистрали CAN-BUS PC-62 | - |
| Контроллер Ethernet К-104 | - |
| Комплексный компонент | |
| Преобразователи расчетно-измерительные ТЭКОН-19 | 24849-10 |
Допускается замена измерительных компонентов на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками, не уступающими перечисленным в таблице 1.
лист № 2 всего листов 10
Уровень СБД АСКУТЭ построен на базе программно-аппаратного комплекса Дельта/8 (далее - Дельта/8) и служит для выполнения следующих задач:
- цикличный сбор результатов измерений и информации о состоянии измерительных компонентов с вычислителей;
- вычисление значения тепловой энергии, отпущенной потребителю;
- сохранение собранной информации в архивной базе данных АСКУТЭ;
- визуализация процесса измерения и формирование отчетов;
- поддержание единого времени в технологической сети АСКУТЭ;
- защита измерительной информации от несанкционированного доступа.
Синхронизацию времени вычислителей производит Дельта/8. Коррекция времени
производится каждые 4 часа при расхождении времени вычислителя со временем Дельта/8 на ±3 сек.
АСКУТЭ производит вычисления отпущенной тепловой энергии, плотности и энтальпии теплоносителя в соответствии с ПР 34.09, МИ-2553-99, МИ 2412-97 и МИ-2451-98.
АСКУТЭ представляет собой единичный экземпляр измерительной системы, спроектированной для конкретного объекта из компонентов серийного отечественного и импортного изготовления. Монтаж и наладка системы осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией на систему и эксплуатационными документами ее компонентов.
Программное обеспечение (далее - ПО) АСКУТЭ включает в себя ПО вычислителей и ПО Дельта/8. ПО АСКУТЭ разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части. К метрологически значимой части ПО АСКУТЭ относятся: ПО вычислителей, и следующих программных модулей Дельта/8: сервер данных, сервер архива, модули ввода данных, модуль расчета тепла. К метрологически незначимой части ПО системы относятся следующие программные модули Дельта/8: конфигуратор мнемосхем, программа мониторинга, подсистема WEB-мониторинга.
Защита ПО АСКУТЭ от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем разделения, идентификации, защиты от несанкционированного доступа.
Таблица 2 - Параметры ПО АСКУТЭ
| Наименование ПО | Идентификационное наименования ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Сервер данных Дельта/8 | datasever.exe | 1.2.11. 607 | B2FCFE46 | CRC-32 |
| Сервер архива Дельта/8 | dbserver.exe | 1.0.10. 517 | 8B0ED975 | CRC-32 |
| Модуль ввода данных Дельта/8 | ds_tecon19.exe | 1.0.11. 1116 | 583A6802 | CRC-32 |
| Модуль расчета тепла Дельта/8 | d8 heat calc _lib.dll | 1.0.12. 426 | 68A90987 | CRC-32 |
Идентификация ПО АСКУТЭ осуществляется путем определения структуры данных включающих в себя: наименования, версии и цифровые идентификаторы метрологически значимых частей ПО АСКУТЭ и сравнения ее со структурой данных полученной на этапе испытания системы.
ПО уровня УУ АСКУТЭ защищено от несанкционированного доступа, преднамеренного изменения алгоритмов и установленных параметров ограничением свободного доступа к портам вычислителей и защиты измерительной информации заданием уровня доступа к ней по чтению и записи. ПО уровня СБД АСКУТЭ защищено от несанкционированного доступа, преднамеренного изменения алгоритмов и установленных параметров гибкой на-всего листов 10
стройкой прав доступа к отдельным программным модулям Дельта/8. Уровень защиты ПО АСКУТЭ соответствует уровню «В» согласно МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики АСКУТЭ приведены ниже в таблицах 3-9.
Таблица 3 - Характеристики УУ теплоносителя и тепловой энергии АСКУТЭ
| Наименование УУ | Технологический параметр | |||
| Изм. среда | Массовый расход, т/ч | Температура, °С | Избыточное давление, кг/см2 | |
| ТМ «КБС», прямая сетевая вода | вода | от 600 до 2000 | от 60 до 120 | от 7,5 до 10 |
| ТМ «КБС», обратная сетевая вода | вода | от 600 до 2000 | от 50 до 70 | от 2 до 3 |
| ТМ «Новороссийская», прямая сетевая вода | вода | от 1000 до 3200 | от 60 до 120 | от 7,5 до 10 |
| ТМ «Новороссийская», обратная сетевая вода | вода | от 1000 до 3200 | от 50 до 70 | от 2 до 3 |
| ТМ «ЧТПЗ», прямая сетевая вода | вода | от 750 до 2500 | от 60 до 120 | от 7,5 до 10 |
| ТМ «ЧТПЗ», обратная сетевая вода | вода | от 750 до 2500 | от 50 до 70 | от 2 до 3 |
| ТМ «Колющенко», прямая сетевая вода | вода | от 1500 до 5000 | от 60 до 120 | от 7,5 до 10 |
| ТМ «Колющенко», обратная сетевая вода | вода | от 1500 до 5000 | от 50 до 70 | от 2 до 3 |
| ТМ «ЧКПЗ», прямая сетевая вода | вода | от 2000 до 6500 | от 60 до 120 | от 7,5 до 10 |
| ТМ «ЧКПЗ», обратная сетевая вода | вода | от 2000 до 6500 | от 50 до 70 | от 2 до 3 |
| ТМ «ЗСО», прямая сетевая вода | вода | от 100 до 1250 | от 60 до 120 | от 7,5 до 10 |
| ТМ «ЗСО», обратная сетевая вода | вода | от 100 до 1250 | от 50 до 70 | от 2 до 3 |
| ТМ «СН БУ-1», прямая сетевая вода | вода | от 100 до 300 | от 55 до 100 | от 4,5 до 7 |
| ТМ «СН БУ-1», обратная сетевая вода | вода | от 100 до 300 | от 50 до 70 | от 1 до 2 |
| ТМ «СН БУ-2», прямая сетевая вода | вода | от 120 до 400 | от 55 до 100 | от 4,5 до 7 |
| На ТМ «СН БУ-2», обратная сетевая вода | вода | от 120 до 400 | от 50 до 70 | от 1 до 2 |
| Пар на ЖБИ-1 | перегретый пар | от 0,83 до 22 | от 250 до 280 | от 0,6 до 0,8 |
| Подпитка 1 ДЭР 1 трубопровод | вода | от 70 до 250 | от 55 до 104 | от 0,8 до 1,2 |
| Подпитка 1 ДЭР 2 трубопровод | вода | от 70 до 250 | от 55 до 104 | от 0,8 до 1,2 |
| Аварийная подпитка БУ-1 | вода | от 150 до 500 | от 10 до 40 | от 1,5 до 2 |
| Подпитка 12 ДЭР 1 трубопровод | вода | от 100 до 300 | от 55 до 104 | от 0,8 до 1,2 |
| Подпитка 12 ДЭР 2 трубопровод | вода | от 100 до 300 | от 55 до 104 | от 0,8 до 1,2 |
| Аварийная подпитка БУ-2 | вода | от 150 до 500 | от 10 до 40 | от 1,5 до 2 |
| Холодный источник | вода | не измеряется | от 0 до 25 | от 0,5 до 2 |
Таблица 4 - Характеристики тепломагистралей АСКУТЭ
| Наименование тепломагистрали | Разность температур в прямом и обратном трубопроводах, °С |
| ТМ «КБС» | от 5 до 70 |
| ТМ «Новороссийская» | от 5 до 70 |
| ТМ «ЧТПЗ» | от 5 до 70 |
| ТМ «Колющенко» | от 5 до 70 |
| ТМ «ЧКПЗ» | от 5 до 70 |
| ТМ «ЗСО» | от 5 до 70 |
| ТМ «СН БУ-1» | от 5 до 50 |
| ТМ «СН БУ-2» | от 5 до 50 |
| Примечание - коммерческий учет ведется при разности температур более 10 °С | |
Таблица 5 - У словия эксплуатации АСКУТЭ
| Параметр | Значение |
| Температура окружающего воздуха, °С | от 5 до 40 |
| Относительная влажность не более, % | 80 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Таблица 6 - Параметры электропитания АСКУТЭ
| Параметр | Значение |
| Напряжение питающей сети, В | 220+15% ^^и-10% |
| Частота питающей сети, Гц | 50 ± 1 |
| Максимальная длительность отсутствия электропитания в сети, мин | 30 |
Таблица 7 - Параметры надежности АСКУТЭ
| Параметр | Значение |
| Вероятность безотказной работы АСКУТЭ (за интервал 5160 часов) | 0,8 |
| Коэффициент готовности уровня УУ АСКУТЭ (за интервал 5160 часов) | 0,9992 |
| Срок эксплуатации АСКУТЭ, не менее | 10 лет |
| ИК температуры | |||
| Наименование УУ | Пределы абсолютной погрешности измерительного компонента в условиях эксплуатации1* | Пределы абсолютной погрешности комплексного компонента в условиях эксплуатации1* | Пределы абсолютной погрешности ИК температуры в условиях эксплуатации1* |
| ТМ «КБС», прямая сетевая вода; ТМ «Новороссийская», прямая сетевая вода; ТМ «ЧТПЗ», прямая сетевая вода; ТМ «Колющенко», прямая сетевая вода; ТМ «ЧКПЗ», прямая сетевая вода; ТМ «ЗСО», прямая сетевая вода; | ±(0,15 + 0,002 t) °С, где t - измеренное значение температуры | ±0,1 °С | ±0,403 °С |
| ТМ «СН БУ-1», прямая сетевая вода; ТМ «СН БУ-2», прямая сетевая вода; | ±0,364 °С | ||
| ТМ «КБС», обратная сетевая вода; ТМ «Новороссийская», обратная сетевая вода; ТМ «ЧТПЗ», обратная сетевая вода; ТМ «Колющенко», обратная сетевая вода; ТМ «ЧКПЗ», обратная сетевая вода; ТМ «ЗСО», обратная сетевая вода; ТМ «СН БУ-1», обратная сетевая вода; ТМ «СН БУ-2», обратная сетевая вода; | ±0,307 °С | ||
| Пар на ЖБИ-1 | ±0,717 °С | ||
| Подпитка 1 ДЭР 1 трубопровод; Подпитка 1 ДЭР 2 трубопровод; Подпитка 12 ДЭР 1 трубопровод; Подпитка 12 ДЭР 2 трубопровод; | ±0,372 °С | ||
| Аварийная подпитка БУ-1; Аварийная подпитка БУ-2; | ±0,251 °С | ||
| Холодный источник | ±0,224 °С | ||
| ИК барометрического давления | ||||||
| Измерительный компонент | Пределы приведенной погрешности комплексного компонента в условиях эксплуатации1 | Пределы приведенной погрешности ИК барометрического давления в условиях эксплуатации1) | ||||
| Пределы основной приведенной погрешности | Пределы дополнительной приведенной погрешности | |||||
| ±0,1 % | ±0,07 % /10 °С (±0,07 % на каждые 10 °С от 23±2 °С) | ±0,125 % | ±0,213 % | |||
| ИК избыточного давления | ||||||
| Наименование УУ | Измерительный компонент | Пределы приведенной погрешности комплексного компонента в условиях эксплуатации1) | Пределы приведенной погрешности ИК избыточного давления в условиях эксплуатации1) | |||
| Пределы основной приведенной погрешности | Пределы дополнительной приведенной погрешности | |||||
| ТМ «КБС», прямая сетевая вода; ТМ «КБС», обратная сетевая вода; ТМ «Новороссийская», прямая сетевая вода; ТМ «Новороссийская», обратная сетевая вода; ТМ «ЧТПЗ», прямая сетевая вода; ТМ «ЧТПЗ», обратная сетевая вода; ТМ «Колющенко», прямая сетевая вода; ТМ «Колющенко», обратная сетевая вода; ТМ «ЧКПЗ», прямая сетевая вода; ТМ «ЧКПЗ», обратная сетевая вода; | ±0,1 % | ±0,11 % /10 °С | ±0,125 % | ±0,272 % | ||
| ТМ «ЗСО», прямая сетевая вода; ТМ «ЗСО», обратная сетевая вода; ТМ «СН БУ-1», прямая сетевая вода; ТМ «СН БУ-1», обратная сетевая вода; ТМ «СН БУ-2», прямая сетевая вода; ТМ «СН БУ-2», обратная сетевая вода; Пар на ЖБИ-1; Подпитка 1 ДЭР 1 трубопровод; Подпитка 1 ДЭР 2 трубопровод; Подпитка 12 ДЭР 1 трубопровод; Подпитка 12 ДЭР 2 трубопровод; Аварийная подпитка БУ-1; Аварийная подпитка БУ-2; Холодный источник; | ±0,1 % | ±0,11 % | ±0,125 % | ±0,272 % |
| ИК массового расхода на базе сужающих устройств | ||||
| Наименование УУ | Измерительный компонент3 | Пределы относительной погрешности ИК массового расхода в условиях эксплуатации1) 2) | ||
| Пределы основной приведенной погрешности | Пределы дополнительной приведенной погрешности | Пределы погрешности комплексного компонента в условиях эксплуатации1 | ||
| Пар на ЖБИ-1 | ±0,04 % (более 6,3 кПа) ±0,06 % (менее 6,3 кПа) | ±0,02 % /10 °С (более 6,3 кПа) ±0,065 % /10 °С (менее 6,3 кПа) | ±0,125 % от диапазона (погрешность измерения) ±0,1 % от измеренного значения (погрешность вычисления) | ±3 % |
| ИК массового расхода | |||
| Наименование УУ | Пределы относительной погрешности измерительного компонента в условиях эксплуатации^ | Пределы погрешности комплексного компонента в условиях эксплуатации1) | Пределы относительной погрешности ИК массового расхода в условиях эксплуатации^ |
| ТМ «КБС», прямая сетевая вода; ТМ «КБС», обратная сетевая вода; ТМ «Новороссийская», прямая сетевая вода; ТМ «Новороссийская», обратная сетевая вода; ТМ «ЧТПЗ», прямая сетевая вода; ТМ «ЧТПЗ», обратная сетевая вода; ТМ «Колющенко», прямая сетевая вода; ТМ «Колющенко», обратная сетевая вода; ТМ «ЧКПЗ», прямая сетевая вода; ТМ «ЧКПЗ», обратная сетевая вода; ТМ «ЗСО», прямая сетевая вода; ТМ «ЗСО», обратная сетевая вода; ТМ «СН БУ-1», прямая сетевая вода; ТМ «СН БУ-1», обратная сетевая вода; ТМ «СН БУ-2», прямая сетевая вода; ТМ «СН БУ-2», обратная сетевая вода; Подпитка 1 ДЭР 1 трубопровод; Подпитка 1 ДЭР 2 трубопровод; | ±0,5 (±1)4) % (скорость потока от 0,5 до 20 м/с) ±1 (±2) 4) % (скорость потока от 0,25 до 0,5 м/с) | ±0,2 Гц (погрешность измерения) ±0,1 % (погрешность вычисления) | ±2 % |
| Подпитка 12 ДЭР 1 трубопровод; Подпитка 12 ДЭР 2 трубопровод; Аварийная подпитка БУ-1; Аварийная подпитка БУ-2; Холодный источник; | ±0,5 (±1*4* % (скорость потока от 0,5 до 20 м/с) ±1 (±2) 4) % (скорость потока от 0,25 до 0,5 м/с) | ±0,2 Гц (погрешность измерения) ±0,1 % (погрешность вычисления) | ±2 % |
| Примечания: 1* С учетом таблиц 3, 4 и 6. Нормирование метрологических характеристик велось при разности температур более 10 °С 2* Погрешность ИК была определена с использованием программного комплекса «Расходомер ИСО» модуль «Расчет стандартных сужающих устройств» 3* В качестве измерительных компонентов ИК выступают средства измерения разности давлений 4* В скобках указаны пределы погрешности компонента при поверке имитационным методом. | |||
Таблица 9 - Метрологические характеристики АСКУТЭ
| Характеристика | Значение |
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на ТМ «КБС», ТМ «Новороссийская», ТМ «ЧТПЗ», ТМ «Колющенко», ТМ «ЧКПЗ», ТМ «СН БУ-1», ТМ «СН БУ-2»: | |
| - при разности температур в прямом и обратном трубопроводах от 10 до 20 °C | ±5 % |
| - при разности температур в прямом и обратном трубопроводах более 20 °C | ±4 % |
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на ТМ «ЗСО»: | ±5 % |
| - при разности температур в прямом и обратном трубопроводах от 11 до 20 °C | |
| - при разности температур в прямом и обратном трубопроводах более 20 °C | ±4 % |
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на УУ «Пар на ЖБИ-1»: | |
| - в диапазоне расхода пара от 10 до 30 % | ±5 % |
| - в диапазоне расхода пара от 30 до 100 % | ±4 % |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, закрепленную на шкафу сервера АСКУТЭ, методом шелкографии и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Количество |
| Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1», зав. № 01. | 1 экз. |
| Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1». Паспорт. | 1 экз. |
| Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1». Методика поверки. | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 50701-12 «Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1». Методика поверки», утвержденному 4 мая 2012 г.
Сведения о методах измерений
«Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Тепловая энергия и энергия теплоносителя. Методика измерения автоматизированной системой коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1», аттестованная ООО «СТП» 23 мая 2012 г, свидетельство об аттестации методики измерений №132316-01.00270-2012.
Нормативные документы, устанавливающие требования к АСКУТЭ
1. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. Утв. Минтопэнерго 12.09.1995 № ВК-4936.
2. ГОСТ Р 8.596-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
Рекомендации к применению
- Осуществление торговли и товарообменных операций.