Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя ОАО "Фортум" филиал "Челябинская ТЭЦ-3"
Назначение
Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-3» (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 | |
| Преобразователь давления измерительный EJX530A капсула B | 28456-09 |
| Преобразователь давления измерительный S-10 | 38288-08 |
| Датчик давления DMP331 | 44736-10 |
| Комплект термометра сопротивления КТСП Метран-206 | 38790-08 |
| Термометр сопротивления ТСП Метран-206 | 26224-07 |
| Термометр платиновый технический ТПТ-1-3 | 46155-10 |
| Расходомеры ультразвуковые UFM 3030 | 45410-10 |
| Расходомер-счетчик жидкости ультразвуковой US-800 | 21142-06 |
| Преобразователь расхода вихревой ЭВ-200 | 42775-09 |
| Расходомер-счетчик вихревой объемный YEWFLO DY | 17675-09 |
| Связующие компоненты | |
| Разделитель сегментов магистрали CAN-BUS PC-62 | _ |
| Контроллер Ethernet К-104 | _ |
| Комплексные компонент | |
| Преобразователи расчетно-измерительные ТЭКОН-19 | 24849-10 |
| Тепловычислитель СПТ961 | 35477-07 |
Допускается замена компонентов на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками, не уступающими перечисленным в таблице 1.
У ровень СБД АСКУТЭ построен на базе программно-аппаратного комплекса Дель-та/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 | Идентиф икаци-онное 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 настройкой 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, °C | Избыточное давление, кг/см2 | |
| 1 магистраль, ЧТЗ, прямая сетевая вода | вода | от 700 до 10000 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| 1 магистраль, ЧТЗ, обратная сетевая вода | вода | от 700 до 10000 | от 40 до 125 | от 0,5 до 16 |
| 2 магистраль, ЧГРЭС, прямая сетевая вода | вода | от 905 до 12000 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| 2 магистраль, ЧГРЭС, обратная сетевая вода | вода | от 905 до 12000 | от 40 до 125 | от 0,5 до 16 |
| ТМ Стройбаза, прямая сетевая вода | вода | от 32 до 400 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| ТМ Стройбаза, обратная сетевая вода | вода | от 32 до 400 | от 40 до 125 | от 0,5 до 16 |
| ТМ Си-Арлайд, прямая сетевая вода | вода | от 4 до 74 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| ТМ Си-Айрлайд, обратная сетевая вода | вода | от 4 до 74 | от 40 до 125 | от 0,5 до 16 |
| ТМ СН ГК и ПП, прямая сетевая вода | вода | от 90 до 1000 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| ТМ СН ГК и ПП, обратная сетевая вода | вода | от 90 до 1000 | от 40 до 117 | от 0,5 до 16 |
| ТМ СН на отопление ПК, прямая сетевая вода | вода | от 15 до 150 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| ТМ СН на отопление ПК, обратная сетевая вода | вода | от 15 до 150 | от 40 до 125 | от 0,5 до 16 |
| Тепломагистраль 3, прямая сетевая вода | вода | от 480 до 12000 | от 60 до 150 | от 4 до 16 |
| Тепломагистраль 3, обратная сетевая вода | вода | от 480 до 12000 | от 40 до125 | от 0,5 до 16 |
| Пар на стройбазу | перегретый пар | от 0,12 1) до 3 | от 160 до 280 | от 5 до 15 |
| Пар на СИ Айрлайд | перегретый пар | от 0,24 1) до 2,4 | от 160 до 280 | от 5 до 15 |
| Подпитка теплосети | вода | от 4 до 1000 | от 40 до 100 | от 1 до 7 |
| Греющая вода на ДВ-800 | вода | от 32 до 800 | от 40 до 120 | от 1 до 15 |
| Аварийная подпитка | вода | от 90 до 2000 | от 0 до 30 | от 1 до 7 |
| Холодный источник | вода | не измеряется | от 0 до 30 | от 2 до 8 |
| Примечания: 1) Нижний предел измерения массового расхода на УУ «Пар на стройбазу» и «Пар на СИ Айрлайд» соответствует минимальному значению плотности пара в рабочих условиях. | ||||
| Таблица 4 - Характеристики тепломагистралей АСКУТ | ГЭ |
| Наименование тепломагистрали | Разность температур в прямом и обратном трубопроводах, °C |
| ТМ «1 магистраль, ЧТЗ» | от 5 до 110 |
| ТМ «2 магистраль, ЧГРЭС» | от 5 до 110 |
| ТМ «Стройбаза» | от 5 до 110 |
| ТМ «Си-Айрлайд» | от 5 до 110 |
| ТМ «Тепломагистраль 3» | от 5 до 110 |
| ТМ «СН ГК и ПП» | от 5 до 110 |
| ТМ «СН на отопление ПК» | от 5 до 110 |
Таблица 5 - Метрологические характеристики АСКУТЭ
| Характеристика | ||
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на ТМ «Тепломагистраль 1», «Тепломагистраль 2», «Стройбаза», «ТМ Си-Айрлайд», «СН на отопление ПК»: | ||
| Разность температур теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах | Температура теплоносителя в обратном трубопроводе | Значение |
| от 10 до 20 °C | от 40 до 68 °C | ±5 % |
| от 11 до 20 °C | от 40 до 81 °C | |
| от 12 до 20 °C | от 40 до 94 °C | |
| от 13 до 20 °C | от 40 до 106 °C | |
| от 14 до 20 °C | от 40 до 119 °C | |
| от 15 до 20 °C | от 40 до 125 °C | |
| более 20 °C. | от 40 до 125 °C | ±4 % |
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на ТМ «Тепломагистраль 3»: | ||
| Разность температур теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах | Температура теплоносителя в обратном трубопроводе | Значение |
| от 10 до 20 °C | от 40 до 69 °C | ±5 % |
| от 11 до 20 °C | от 40 до 82 °C | |
| от 12 до 20 °C | от 40 до 95 °C | ±5 % |
| от 13 до 20 °C | от 40 до 108 °C | |
| от 14 до 20 °C | от 40 до 121 °C | |
| от 15 до 20 °C | от 40 до 125 °C | |
| более 20 °C | от 40 до 125 °C | ±4 % |
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на ТМ «СН ГК и ПП»: | ||
| Разность температур теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах | Температура теплоносителя в обратном трубопроводе | Значение |
| от 10 до 20 °C | от 40 до 59 °C | ±5 % |
| от 11 до 20 °C | от 40 до 71 °C | |
| от 12 до 20 °C | от 40 до 83 °C | |
| от 13 до 20 °C | от 40 до 95 °C | |
| от 14 до 20 °C | от 40 до 107 °C | |
| от 15 до 20 °C | от 40 до 117 °C | |
| более 20 °C | от 40 до 117 °C | ±4 % |
| Пределы относительной погрешности измерения тепловой энергии на УУ «Пар на стройбазу», «Пар на СИ Айрлайд»: - в диапазоне расхода пара от 10 до 30 % - в диапазоне расхода пара от 30 до 100 % | ±5 % ±4 % | |
Таблица 6 - Условия 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 7 - Параметры электропитания АСКУТЭ
| Параметр | Значение |
| Напряжение питающей сети, В | 220+15% ^^М-10% |
| Частота питающей сети, Гц | 50 ± 1 |
| Максимальная длительность отсутствия электропитания в сети, мин | 30 |
Таблица 8 - Параметры надежности АСКУТЭ
| Параметр | Значение |
| Вероятность безотказной работы АСКУТЭ (за интервал 5160 часов) | 0,8 |
| Коэффициент готовности уровня УУ АСКУТЭ (за интервал 5160 часов) | 0,999 |
| Срок эксплуатации АСКУТЭ, не менее | 10 лет |
Таблица 9 - Метрологические характеристики ИК АСКУТЭ
| 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) |
| 1 магистраль, ЧТЗ, прямая сетевая вода; 2 магистраль, ЧГРЭС, прямая сетевая вода; ТМ Стройбаза, прямая сетевая вода; ТМ Си-Айрлайд, прямая сетевая вода; ТМ СН ГК и ПП, прямая сетевая вода; ТМ СН на отопление ПК, прямая сетевая вода»; Тепломагистраль 3, прямая сетевая вода | ±(0,15 + 0,002\t|) °С, где t - измеренное значение температуры | ±0,1 °С | ±0,461 °С |
| 1 магистраль, ЧТЗ, обратная сетевая вода; 2 магистраль, ЧГРЭС, обратная сетевая вода; ТМ Стройбаза, обратная сетевая вода; ТМ Си-Айрлайд, обратная сетевая вода; ТМ СН на отопление ПК, обратная сетевая вода; Тепломагистраль 3, обратная сетевая вода | ±0,412 °С | ||
| ТМ СН ГК и ПП, обратная сетевая вода | ±0,397 °С | ||
| Подпитка теплосети | ±0,364 °С | ||
| Греющая вода на ДВ-800 | ±(0,15 + 0,002 t) °С, где t - измеренное значение температуры | ±0,1 °С | ±0,403 °С | ||||||
| Пар на стройбазу; Пар на СИ Айрлайд | ±0,717 °С | ||||||||
| Аварийная подпитка; Холодный источник | ±0,233 °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 | ||||||||
| 1 магистраль, ЧТЗ, прямая сетевая вода; 2 магистраль, ЧГРЭС, прямая сетевая вода; ТМ Стройбаза, прямая сетевая вода; ТМ Си-Айрлайд, прямая сетевая вода; ТМ СН ГК и ПП, прямая сетевая вода; ТМ СН на отопление ПК, прямая сетевая вода»; | ±0,1 % | ±0,11 % /10 °С | ±0,125 % | ±0,272 % | |||||
| Тепломагистраль 3, прямая сетевая вода; 1 магистраль, ЧТЗ, обратная сетевая вода; 2 магистраль, ЧГРЭС, обратная сетевая вода; ТМ Стройбаза, обратная сетевая вода; ТМ Си-Айрлайд, обратная сетевая вода; ТМ СН на отопление ПК, обратная сетевая вода; Тепломагистраль 3, обратная сетевая вода; ТМ СН ГК и ПП, обратная сетевая вода; Подпитка теплосети; Пар на стройбазу; Пар на СИ Айрлайд; Аварийная подпитка; Холодный источник | ±0,1 % | ±0,11 % | ±0,125 % | ±0,272 % | ||
| ИК массового расхода 1) | ||||||
| Наименование УУ | Пределы относительной погрешности измерительного компонента в условиях эксплуатации1) | Пределы погрешности комплексного компонента в условиях эксплуатации1) | Пределы относительной погрешности ИК массового расхода в условиях эксплуатации1) | |||
| 1 магистраль, ЧТЗ, прямая сетевая вода; 1 магистраль, ЧТЗ, обратная сетевая вода; 2 магистраль, ЧГРЭС, прямая сетевая вода; 2 магистраль, ЧГРЭС, обратная сетевая вода; | ±0,5 (±1) 2) % (скорость потока от 0,5 до 20 м/с) | ±0,2 Гц (погрешность измерения) ±0,1 % (погрешность вычисления) | ±1,45 % | |||
| ТМ Стройбаза, прямая сетевая вода; ТМ Стройбаза, обратная сетевая вода; ТМ Си-Айрлайд, прямая сетевая вода; ТМ Си-Айрлайд, обратная сетевая вода; ТМ СН ГК и ПП, прямая сетевая вода; ТМ СН ГК и ПП, обратная сетевая вода; ТМ СН на отопление ПК, прямая сетевая вода; ТМ СН на отопление ПК, обратная сетевая вода | ±0,5 (±1) 2) % (скорость потока от 0,5 до 20 м/с) | ±0,2 Гц (погрешность измерения) ±0,1 % (погрешность вычисления) | ±1,45 % |
| Тепломагистраль 3, прямая сетевая вода; Тепломагистраль 3, обратная сетевая вода | ±0,75 % | ±1,3 % | |
| Подпитка теплосети; Аварийная подпитка; Греющая вода на ДВ-800 | ±0,5 (±1) 2) % (скорость потока от 0,5 до 20 м/с) ±1 (±2) 2) % (скорость потока от 0,25 до 0,5 м/с) | ±2 % | |
| Пар на стройбазу | ±2 % | ±2,3 % | |
| Пар на СИ Айрлайд | ±1,5 % | ±2,5 % |
Примечания:
1) При расчете метрологических характеристик так же принималось во внимание погрешность определения плотности, зависящая от метрологических характеристик ИК температуры, барометрического избыточного давления.
2) В скобках указаны пределы погрешности компонента при поверке имитационным методом.
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-3», зав. № 03. | 1 экз. |
| Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-3». Паспорт. | 1 экз. |
| Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-3». Методика поверки. | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 51078-12 «Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-3». Методика поверки», утвержденному 26 июня 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-3», аттестованная ООО «СТП» 21 марта 2012 г, свидетельство об аттестации методики измерений №6749-01.00270-2012.
Нормативные документы
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.