Канал измерительный № 52 системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ПС 220/110/6 кВ "Заводская" - АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ "Заводская"

Назначение

Канал измерительный № 52 системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (далее по тексту - ИК АИИС КУЭ) ПС 220/110/6 кВ «Заводская» - АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ «Заводская» предназначен для измерения активной и реактивной электроэнергии в составе системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС 220/110/6 кВ «Заводская» - АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ «Заводская», зарегистрированной в Государственном реестре средств измерений под № ГР 45610-10.

Описание

ИК АИИС КУЭ состоит из следующих уровней:

1-ый уровень - уровень информационно-измерительного комплекса (ИИК), обеспечивает измерение физических величин и преобразование их в информационные сигналы. ИИК включает в себя: измерительные трансформаторы тока (ТТ) классов точности (Кт) 0,5S по ГОСТ 7746 и трансформатор напряжения (ТН) Кт = 0,5 по ГОСТ 1983, счетчик активной и реактивной электроэнергии типа Альфа A1800 КТ = 0,5S для активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323 и КТ = 1,0 по ТУ 4228-011-29056091-11 для реактивной электроэнергии (№ ГР 31857-11), вторичные электрические цепи.

2-ой уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ) состоит из устройства сбора и передачи данных (УСПД) типа СИКОН С50, устройства синхронизации системного времени (УССВ) УСВ-1 и каналообразующей аппаратуры.

3-ий уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса (ИВК) состоит из серверов центра сбора и обработки информации (ЦСОД) ОАО «ФСК ЕЭС» (г. Москва) и МЭС Сибири - филиала ОАО «ФСК ЕЭС» (г. Красноярск). На серверах ЦСОД функционирует специализированное программное обеспечение (СПО) АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп». На АРМ оператора ПС установлено прикладное программное обеспечение (ПО) «АльфаЦЕНТР».

Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. Измерения электроэнергии выполняются путем интегрирования по времени мощности контролируемого присоединения.

Измерения активной мощности (Р) счетчиком выполняется путём перемножения мгновенных значений сигналов напряжения (u) и тока (i) и интегрирования полученных значений мгновенной мощности (р) по периоду основной частоты сигналов.

Счетчик производит измерения действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока (I) и рассчитывает полную мощность S = U*I. Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q = Ss2 - P2 . Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин. Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи поступает на вход

УСПД, где осуществляется перевод измеренных значений в именованные физические величины с учетом постоянной счетчика, а также умножение на коэффициенты трансформации ТТ (Ki), формирование и хранение измерительной информации, передачу результатов измерений через GSM-модемы в сервер БД.

Синхронизация часов счетчика ИК производится при каждом обращении к ИК сервера БД АИИС, коррекция таймеров счетчика производится при расхождении с часами УСПД, превышающем ±2 с. Коррекция часов УСПД производится каждые 30 мин при расхождении с часами УССВ, превышающем ±1 с.

Программное обеспечение

Структура прикладного программного обеспечения АИИС КУЭ:

- СПО «Метроскоп» осуществляет обработку, организацию учета и хранение результатов измерений электроэнергии, а также их отображение и передачу в автоматическом режиме в форматах, предусмотренных регламентом оптового рынка электроэнергии;

- ПО «АльфаЦЕНТР», установленное на АРМ оператора ПС, осуществляет отображение, хранение и вывод на печать результатов измерений и данных журналов событий;

- «Базовый пакет СИКОН С50» - программа, необходимая для подключения к ИК УСПД СИКОН С50 (поставляется в комплекте с УСПД).

ПО АИИС КУЭ обеспечивает:

- поддержку функционирования ИВК в составе локальной вычислительной сети (при необходимости);

- функционирование системы управления базами данных (формирование базы данных, управление файлами, их поиск, поддержку);

- формирование отчетов и их отображение, вывод на печатающее устройство;

- поддержку системы обеспечения единого времени;

- решение конкретных технологических и производственных задач пользователей.

И дентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в табл. 1

Таблица 1 — Идентификационные данные метрологически значимой части ПО АИИС КУЭ

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 высокий. Влияние ПО на метрологические характеристики измерения электрической энергии в соответствии с МИ 3286-2010 отсутствует.

Технические характеристики

Технические характеристики ИК АИИС КУЭ приведены в табл. 2, которая содержит перечень и состав ИК АИИС КУЭ с указанием наименования присоединений и измерительных компонентов.

Таблица 2 - Состав ИК АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ «Заводская»

Метрологические характеристики ИК при измерении электроэнергии в рабочих условиях эксплуатации приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3 - Доверительные границы допускаемых относительных погрешностей измерений активной электроэнергии для рабочих условий измерений при P = 0,95

где 6 [%] - предел допускаемой относительной погрешности ИК при значении тока в сети 2% (62%p,62%q), 5% (65%p,65%q) и 20% (620 %p,620%q) относительно 1ном;

W^ - значение приращения активной (P) и реактивной (Q) электроэнергии за часовой интервал времени в диапазоне измерений с границами 2% (WPI2%, WQI2%), 5% (WPI5%, WQI5%), 20% (WPI20%, WQI20%) и 120% (WPI120%, WQI120%).

Примечания:

1 Характеристики относительной погрешности ИК даны для измерения приращения активной и реактивной электроэнергии и средней мощности за 30 минут.

2 Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния ПО.

3 Нормальные условия эксплуатации ИК АИИС КУЭ:

- температура окружающего воздуха для ТТ, °С         от + 15 до + 25

- температура окружающего воздуха для ТН, °С         от + 10 до + 35

- температура окружающего воздуха для счетчика, °С

в части активной энергии                 от + 21 до + 25

в части реактивной энергии

от + 18 до + 22

от + 15 до + 25

от 1,0 до 1,2

от 0,98 до 1,02

0,866 инд. \ 0,5 инд.

от 49,5 до 50,5

от - 60 до + 60

от - 40 до + 60

от - 40 до + 65

от - 40 до + 70

от 2 до 120

от 90 до 110

0,5 инд. - 1 - 0,8 емк.

от 47,5 до 52,5

- температура окружающего воздуха для УСПД, °С

- сила тока, единицы относительно 1ном

- напряжение, единицы относительно ином

- коэффициент мощности cos (ф) \ sin (ф)

- частота питающей сети, Гц

4 Рабочие условия эксплуатации ИК АИИС КУЭ:

- температура окружающего воздуха для ТТ, °С

- температура окружающего воздуха для ТН, °С

- температура окружающего воздуха для счетчиков, °С

- температура окружающего воздуха для УСПД, °С

- сила тока, % относительно 1ном

- напряжение, % относительно ином

- коэффициент мощности [cos (ф)]

- частота питающей сети, Гц

5 Погрешность в рабочих условиях указана:

- для силы тока 1изм относительно 1нОм = 0,02; 0,05; 0,020+1,2;

- для cos (ф) [sin (ф)] = 0,5 [0,866]; 0,6 [0,8]; 0,8 [0,6]; 0,866 [0,5]; 1,0 и

- для температуры окружающего воздуха в точках измерений от 0 до +40 °С.

6 Допускается замена измерительных компонентов ИК на аналогичные СИ (утвержденного типа), с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 2. Замена оформляется актом в установленном на предприятии порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа как его неотъемлемая часть.

Н адежность применяемых в ИК АИИС КУЭ компонентов:

- трансформаторы тока - среднее время наработки на отказ не менее Т = 40405 ч, средний срок службы С = 30 лет;

- трансформатор напряжения - среднее время наработки на отказ 400 000 ч, средний срок службы С = 30 лет;

- счетчики Альфа А1800 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 120 000 ч, средний срок службы tM = 30 лет, среднее время восстановления te = 24 ч;

- УСПД СИКОН С50 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 70 000 ч, средний срок службы С = 12 лет.

Надежность системных решений:

- резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания;

- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники ОРЭМ посредством сети сотовой связи стандарта GSM. В случае аварийного отсутствия связи предусмотрен сбор информации непосредственно со счетчиков, посредством переносного инженерного пульта (ноутбук), с последующей загрузкой ее в базу данных ИВК с помощью ПО «АльфаЦЕНТР SE/UE»;

- в журналах событий счетчиков и УСПД фиксируются факты:

a) параметрирования;

b) отсутствия напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

c) корректировки часов.

Защищенность применяемых компонентов:

- путем пломбирования счетчиков электроэнергии типа Альфа А1800 пломбой спереди в 3-х местах;

- путем пломбирования трансформаторов тока и напряжения пломбой в 2-х местах на

месте крепления задней крышки;

- путем пломбирования УСПД сбоку пломбой;

- путем пломбирования пломбой крышки испытательного клеммника;

- путем наклеивания полос пломбирования на разветвительную коробку в 2-х местах. Глубина хранения информации в счетчике:

- тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 1200 дней;

- при отключении питания - не менее 30 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации каналов измерительных АИИС КУЭ типографским способом.

Комплектность

Комплектность ИК № 52 АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ «Заводская» приведена в табл. 5.

Таблица 5 - Комплектность ИК № 52 АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ «Заводская»

Поверка

осуществляется в соответствии с документом 18-18/002 МП «Канал измерительный № 52 системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ПС 220/110/6 кВ «Заводская». Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «Красноярский ЦСМ» 12.12.2014 г.

Основные средства поверки:

- трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003;

- трансформатора напряжения по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-2011;

- вольтамперфазометр Парма ВАФ-А по методике поверки, изложенной в разделе «7 Поверка прибора» руководства по эксплуатации РА 1.007.001 РЭ и согласованной с ГЦИ СИ Тест-С.-Петербург в декабре 2004 г.;

- переносной компьютер с ПО «MeterCat Альфа А1800», «Базовый пакет СИКОН С50» и «АльфаЦЕНТР».

Сведения о методах измерений

Методика измерений содержится в документе «Методика измерений активной и реактивной электрической энергии с использованием ИК № 52 АИИС КУЭ ПС 220/110/6 кВ «Заводская». Методика аттестована ФБУ «Красноярский ЦСМ», свидетельство об аттестации № 18.01.00291.002-2014 от 08.12.2014 г.

Нормативные документы

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

2. ГОСТ Р 52323-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

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

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

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

6. ТУ 4228-011-29056091-11 «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Технические условия».

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли.