Система сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220/110/10 кВ "Мельниково" филиала ОАО "ФСК ЕЭС" - МЭС "Сибири"

Назначение

Система сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220/110/10 кВ «Мельнико-во» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС «Сибири» (далее по тексту - система) предназначена для измерений действующих значений силы электрического тока (Ia, Ib, Ic); действующих значений линейного напряжения (Uab, Ubc, Uca); активной и реактивной мощностей (P, Q), частоты переменного тока (f) и температуры наружного воздуха (Т).

Система используется при диспетчерско-технологическом управлении оборудованием на ПС 220/110/10 кВ «Мельниково» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС «Сибири» для оптимизации режимов его работы, повышения надежности и безаварийности работы и увеличения сроков эксплуатации.

Система решает следующие задачи:

- автоматизированный сбор данных о функционировании основного и вспомогательного оборудования ПС 220/110/10 кВ «Мельниково» и передачи их в РДУ (ОДУ) ОАО «СО ЕЭС», ЦУС (ГЦУС) МЭС ОАО «ФСК ЕЭС» по протоколу МЭК 60870-5-104;

- восприятие дискретных сигналов;

- передача измерительной и дискретной информации на автоматизированное рабочее место (АРМ) оперативного персонала и АРМ инженера телемеханики (ТМ) ПС 220/110/10 кВ «Мельниково»;

- регистрация результатов измерений с присвоением меток времени;

- формирование предупредительных и аварийных сигналов и сообщений;

- формирование архивов результатов измерений и сообщений, их визуализация на

экранах АРМ в табличной и графической форме (графики, отчеты) по запросу оператора;

- протоколирование действий оператора;

-   представление режимов работы оборудования ПС 220/110/10 кВ «Мельниково» в

реальном масштабе времени.

Описание

Система представляет собой многофункциональную, многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

Система реализована на основе системы визуализации, контроля и управления SYNDIS SO-5 на базе контроллеров серии SO-5xxx (Госреестр № 42873-09), включающие измерительные модули MPL-226-209 (Госреестр № 42873-09) и MPA-351-4 (Госреестр № 42873-09), измерителей температуры интерфейсных МТК-30.ТРМ-200 (Госреестр № 42791-09), термометров сопротивления ДТС (Госреестр № 28354-10), различных коммуникационных средств и программного обеспечения (далее - ПО).

Система включает в себя следующие уровни:

1-ый уровень включает в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2011, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 19832001, измерительные модули MPL-226-209 и MPA-351-4 контроллеров серии SO-5xxx, измерители температуры интерфейсные МТК-30.ТРМ-200, термометры сопротивления ДТС, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов системы приведены в таблицах 2-6.

2-ой уровень включает в себя контроллеры телемеханики (основной и резервный), каналообразующую аппаратуру, оборудование системы единого времени и ПО.

3-ий уровень включает в себя сервер системы SYNDIS, АРМ оперативного персонала и АРМ инженера ПТК ССПИ, средства локальной вычислительной сети, объединяющей АРМы и сервер, средства передачи информации (коммуникационное оборудование) на диспетчерский пункт ОАО «СО ЕЭС» и ПО.

Измерительные каналы (далее по тексту - ИК) состоят из 1-ого, 2-ого и 3-го уровней системы.

Первичные фазные токи и напряжения масштабируются измерительными трансформаторами в сигналы низкого уровня (100 В, 5 А), которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие измерительные модули контроллеров серии SO-5xxx, преобразующих мгновенные значения аналоговых сигналов в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в блоке центрального процессора контроллера SO-52v11 вычисляются частота (f), действующие значения линейного (Uab, Ubc, Uca) напряжений, токов (Ia, Ib, Ic), а также значения трехфазной активной (Рсум), реактивной (Q^m) мощностей, присвоение полученным данным меток времени.

Температура наружного воздуха преобразуется термометром сопротивления ДТС в унифицированный сигнал и передается на измеритель температуры МТК-30.ТРМ-200 и далее в цифровом виде, в протоколе MODBUS RTU на контроллер SO-55.

Оцифрованные сигналы с контроллеров SO-52v11 собираются в контроллере SO-55, а затем поступают на серверы системы SYNDIS, где выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов доступных с АРМ оперативного персанала и АРМ инженера ПТК ССПИ.

Передача информации в автоматизированную систему Системного оператора на удаленные диспетчерские центры и центры управления сетями осуществляется с контроллеров SO-55 по выделенному основному и резервному (спутниковый) каналам связи по протоколу МЭК 60870-5-101/104.

Система включает в себя систему единого времени (далее - СЕВ).

Системаединого времени обеспечивает:

- синхронизацию внутренних часов всех серверов, АРМ и измерительных приборов;

- использование выделенного сервера точного времени с синхронизацией от спутниковой системы глобального позиционирования GPS.

Синхронизация точного времени осуществляется с контроллера SO-5530GT.

Контроллер SO-5530GT (GPS-IXX) предназначен для приема сигнала со спутниковой системы GPS, а также для генерирования сигналов синхронизации в заданных интервалах времени для оборудования систем ПТК ССПИ. До момента синхронизации сигналов минимум с трех спутников, контроллер SO-5530GT (GPS-XXX) показывает время собственных системных часов, питающихся от батареи. После синхронизации сигналов, пришедших со спутника, контроллер передает астрономическое время GMT через канал последовательной асинхронной передачи RS-232. Одновременно с передачей времени ежесекундно посылаются сигналы с точностью не менее 1 мкс. Эти сигналы используются для точного определения событий в системах контроля, а также для синхронизации измерительных приборов и устройств управления.

Погрешность часов компонентов системы не превышает ± 10 мс.

Программное обеспечение

В системе используется ПО, предназначенное для создания информационно-управляющих систем для автоматизации технологического процесса передачи и распределения электрической энергии, в состав которого входят программы, указанные в таблице 1.

1. ПО SYNDIS RV обеспечивает разграничение прав доступа пользователей к функциям и данным с использованием паролей.

2. ПО pConfig обеспечивает конфигурирование контроллера, тестирование контроллера , настройку параметров работы модулей, которыми оборудован контроллер.

3. ПО SynLog обеспечивает редактирование и компилирование логических функций.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Окончание таблицы 1

Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики ИК системы указанные в таблицах 3-6, нормированы с учетом ПО.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - уровень «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Состав 1-ого уровня системы и метрологические характеристики ИК приведены в таблицах 2-6.

Таблица 2 - Состав 1-ого уровня ИК системы

Окончание таблицы 2

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК системы (при измерении силы тока)

Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК системы (при измерении напряжения)

Таблица 5 - Метрологические характеристики ИК системы (при измерении активной мощности)

Таблица 6 - Метрологические характеристики ИК системы (при измерении реактивной мощности)

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты сети в рабочих условиях применения системы составляют ±0,01 Гц в диапазоне измерений (40 - 60) Гц.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры наружного воздуха в рабочих условиях применения системы составляют ±3,0 °C в диапазоне измерений (минус 60 - 180) °C.

Примечания:

1. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;

2. Нормальные условия:

- параметры сети: напряжение ином; ток 1ном, cosф = 0,87 инд.;

- температура окружающей среды (23 ± 2) °С.

3. Рабочие условия:

- параметры сети: напряжение (0,8 - 1,2) ином; ток (0,05 - 1,2) 1ном;

cosф = 0,5 инд. - 0,8 емк.;

- температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до 70 °С, для измерительных модулей MPL-226-209 и MPA-351-4 контроллеров серии SO-5xxx от 5 до 35 °С, для сервера от 5 до 35 °С.

4. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001.

5. Допускается замена измерительных трансформаторов, измерительных преобразователей и измерительных модулей на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на 220/110/10 кВ «Мельниково» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС «Сибири» типографским способом.

Комплектность

Комплектность системы определяется проектной документацией. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Комплектность системы представлена в таблице 7.

Таблица 7 - Комплектность системы

Поверка

осуществляется по документу МП 53035-13 «Система сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220/110/10 кВ «Мельниково» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС «Сибири». Измерительные каналы. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в ноябре 2012 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 2845-2003 «ГСИ Измерительные трансформаторы напряжения 6^3...35 кВ. Методика проверки на месте эксплуатации» и/или по МИ 2925-2005 «Измерительные трансформаторы напряжения 35...330/V3 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя»,

• контроллеров серии SO-5xxx - по документу «Контроллеры серии SO-5xxx. Методика поверки» МРАП 424347.004 МП,

• измерительных модулей MPL-226-209 и MPA-351-4 контроллеров серии SO-5ххх - по документу «Контроллеры серии SO-5xxx. Методика поверки» МРАП 424347.004 МП,

• термометров сопротивления ДТС - по документу ГОСТ Р 8.624-2006 «ГСИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки» и/или по инструкции КУВФ.405210.003 МП «Термометры сопротивления ДТС со встроенным нормирующим преобразователем. Методика поверки»,

• измерителей температуры интерфейсных МТК-30.ТРМ-200 - по документу Инструкция 17683977-4211-235-01.00.00 МП «Измеритель температуры интерфейсный МТК-30.ТРМ-200. Методика поверки»,

• 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 со счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01,

• термогигрометр CENTER (мод.314): диапазон измерений температуры от -20 до + 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100 %, дискретность 0,1 %.

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в документе "Руководство по эксплуатации на систему сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220/110/10 кВ «Мельниково» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС «Сибири».

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».

ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

«Руководство по эксплуатации на систему сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220/110/10 кВ «Мельниково» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС «Сибири».

Рекомендации к применению

Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.