Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления "Пирамида"

Назначение

Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Пирамида» (в дальнейшем - ИИС «Пирамида») предназначены для измерений и коммерческого (технического) учета электрической энергии и мощности, а также автоматизированного сбора, накопления, обработки, хранения и отображения информации об энергопотреблении. В частности, «Пирамида» предназначена для создания многоуровневых автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ).

Область применения: энергосистемы, электростанции, энергетические объекты, промышленные и приравненные к ним предприятия, мелкомоторные потребители, бытовые потребители и другие энергопотребляющие (энергопоставляющие) предприятия и организации всех форм собственности и ведомственной принадлежности.

Описание

ИИС «Пирамида» компонуется на объекте эксплуатации из выпускаемых серийно технических средств и представляет собой территориально распределенную информационноизмерительную систему, состоящую в общем случае из первичных измерительных преобразователей - измерительных трансформаторов напряжения и тока, счетчиков электроэнергии, устройств сбора и передачи данных УСПД (контроллеров, сумматоров), устройств связи (контролеров приема-передачи данных, мультиплексоров, маршрутизаторов), модемов различных типов и другой аппаратуры, пультов оператора (переносных терминалов, табло) и автоматизированных рабочих мест (АРМ) на базе ЭВМ типа IBM PC и специализированного программного обеспечения (ПО).

Счетчики электрической энергии с импульсными выходами преобразуют величину приращений измеренной энергии в последовательность электрических импульсов, количество которых пропорционально величине приращения энергии.

Многофункциональные счетчики электрической энергии с цифровыми выходами (интерфейс RS-485, RS-232, ИРПС и аналогичные) измеряют энергию, мощность и другие параметры и сохраняют эту информацию в энергонезависимой памяти.

УСПД предназначены для сбора, накопления, обработки, хранения и отображение первичных данных об электроэнергии и мощности со счетчиков, а также для передачи накопленных данных по каналам связи на АРМ.

АРМ предназначен для сбора, обработки и хранения информации, полученной по различным каналам, и для формирования учетно-отчетных документов в компьютере и выводе этих документов на принтер.

Система обеспечивает измерение следующих основных параметров энергопотребления: 1) активной (реактивной) энергии за определенные интервалы времени по каналам учета, группам каналов учета и объекту в целом, с учетом временных (тарифных) зон, включая прием и отдачу энергии;

2) средних значений активной (реактивной) мощности за определенные интервалы времени по каналам учета, группам каналов учета и объекту в целом.

Полный перечень параметров энергопотребления определяется типами применяемых электросчетчиков и УСПД и приводится в руководстве пользователя программного обеспечения системы.

Полный перечень информации, передаваемой на АРМ, определяется техническими характеристиками многофункциональных электросчетчиков и УСПД. Кроме параметров энергопотребления (измерительной информации) в счетчиках и УСПД может храниться служебная информация: параметры качества электроэнергии в точке учета, различные регистраторы событий, данные о корректировках параметров, данные о работоспособности устройств, перерывы питания и другая информация. Эта информация может по запросу пользователя передаваться на АРМ.

Для защиты метрологических характеристик системы от несанкционированных изменений (корректировок) предусмотрена аппаратная блокировка, пломбирование средств учета, кроссовых и клеммных коробок, а также многоуровневый доступ к текущим данным и параметрам настройки системы (электронные ключи, индивидуальные пароли, коды оператора и программные средства для защиты файлов и баз данных).

ИИС «Пирамида» может включать в себя все или некоторые составные части из перечисленных в разделе «Комплектность». В систему может входить несколько составных частей одного наименования. Конкретный состав системы определяется проектной и эксплуатационной документацией на нее.

Средства связи, контроллеры приема-передачи данных, пульты оператора, средства вычислительной техники (персональные компьютеры) отнесены к вспомогательным техническим компонентам, поскольку выполняют только функции передачи и отображения данных, получаемых от основных технических компонентов.

Все основные технические компоненты являются средствами измерений и зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений как комплексы в целом или поэлементно (когда в Госреестр СИ внесены отдельно измерительные трансформаторы тока и напряжения, счетчики электрической энергии и УСПД).

В части учета электрической энергии и мощности ИНС «Пирамида» соответствует требованиям «Типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении» и «Типовым техническим требованиям к средствам автоматизации контроля и учета электроэнергии и мощности для АСКУЭ энергосистем».

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Характеристики устойчивости и прочности к воздействию внешних факторов (температуры, влажности окружающего воздуха, атмосферного давления) составных частей системы (измерительных трансформаторов, счетчиков электрической энергии, УСПД) - согласно эксплуатационной документации каждой составной части.

Номинальная функция преобразования для измерений и учета электроэнергии по временным тарифным зонам и направлениям.

На основании данных профиля нагрузки

△Е = ЕЕ, ,

где ДЕ - электроэнергия за расчетный период;

EEi - сумма измеренных значений энергии за полчаса (считанных из профиля нагрузки электросчетчика или УСПД /сумматора, контроллера/ за расчетный период) в кВтч, (МВт-ч).

Номинальная функция преобразования для измерений средней мощности.

На основании показаний счетчика или УСПД (сумматора, контроллера) о мощности в именованных единицах в общем случае

Р = РсчхК ,

где: Р - значение средней получасовой мощности за расчетный период для каждого получаса и для каждого направления энергии, в кВт (МВт);

Рсч - показания счетчика или сумматора по средней получасовой мощности в именованных единицах;

К - масштабный множитель (коэффициент трансформации).

Пределы допускаемых относительных погрешностей по активной и реактивной электроэнергии, а также для разных временных (тарифных) зон не зависят от способов передачи измерительной информации в цифровом виде и определяются классами точности применяемых электросчетчиков и измерительных трансформаторов. Значения метрологических характеристик для этих измерительных каналов (ИК) сведены в табл. 1.

Пределы допускаемых основных погрешностей (8Э) для ИК по электрической энергии (при номинальном напряжении и симметричной нагрузке)

Таблица 1.

Классы точности счетчиков

ТрТ кл. 0,1 ГОСТ 7746

ТрН кл. 0,1 ГОСТ 1983

Класс 0,2S

ГОСТ

30206

Диапазон токов от 5% до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

Класс 0,5S

ГОСТ 30206

Не

применяются

8Э = 0,5%

ТрТ кл. 0,2S Диапазон токов от 1 % до 120%

Классы точности измерительных трансформаторов

ГОСТ 7746

ТрН кл. 0,2 ГОСТ 1983

ТрТ кл. 0,2

ГОСТ 7746

ТрН кл. 0,2 ГОСТ 1983

ТрТ кл. 0,5S ГОСТ 7746

ТрН кл. 0,5 ГОСТ 1983

Класс 1,0

ГОСТ 30207

(или ГОСТ 6570)

Не применяются

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 1%

Диапазон токов от 5% до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 1%

Не

применяются

Диапазон токов от 1%до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 1,5%

Диапазон токов от 5% до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5, = 1%

Диапазон токов от 1%до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

6Э = 2%

Не применяются

Не применяются

Диапазон токов от 1%до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5, = 2%

Класс 0,2

ГОСТ

26035

Диапазон токов от 5% до 120%

Коэффициент мощности от I до 0,5

5Э = 0,5%

Диапазон токов от 1%до 120%

Коэффициент мощности от I до 0,5

5Э = 1%

Диапазон токов от 5% до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

8Э = 1%

Класс 0,5

ГОСТ 26035

Не Применяются

Не

применяются

Диапазон токов от 1 % до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 2%

Диапазон токов от 5% до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 1%

Диапазон токов от 1 % до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 2,5%

Класс 1,0

ГОСТ 26035

Не применяются

Не применяются

Не применяются

Диапазон токов от 1%до 120%

Коэффициент мощности от 1 до 0,5

5Э = 3,5%

Для других сочетаний классов точности измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии пределы допускаемых погрешностей рассчитываются согласно алгоритмам, приведенным в методике поверки.

Пределы допускаемых дополнительных погрешностей от влияний внешних воздействий на ИК по электроэнергии определяются классами точности применяемых счетчиков.

Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности по электроэнергии, получаемой за счет математической обработки измерительной информации, поступающей от счетчиков, составляет 1 единицу младшего разряда измеренного значения.

Предел допускаемой относительной погрешности по средней мощности для любого измерительного канала на интервалах усреднения мощности, на которых не производилась корректировка времени, рассчитывают по следующей формуле:

Пх100% Dxl00%

5Р = 5, + ------------ + ------------- ,

где                        tHHT х Р          Р

5р - предел допускаемой относительной погрешности по мощности;

8Э - предел допускаемой относительной погрешности измерительных каналов по электроэнергии (см. табл. 1);

П - постоянная счетчика (количество кВт-ч на один импульс);

Р - величина измеренной средней мощности (в кВт);

tHHT - интервал усреднения мощности (в часах);

D - единица младшего разряда измеренной средней мощности (в кВт).

Предел допускаемой дополнительной погрешности по средней мощности на интервале усреднения, на котором производилась корректировка времени, рассчитывается по формуле:

Atх100 %

5 р корр —                  >

60 X t,IHT где

At - величина произведенной корректировки текущего времени в счетчике (в секундах);

t[|HT - величина интервала усреднения мощности (в минутах).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации системы.

Комплектность

«Пирамида» может включать в себя все или некоторые составные части из перечисленных в таблице 2. В систему может входить несколько составных частей одного наименования. Конкретный состав системы определяется проектной и эксплуатационной документацией на нее.

Таблица 2.

В состав системы могут входить только те средства измерений, которые имеют сертификат утверждения типа и характеристики не хуже перечисленных приборов в таблице 2.

Поверка

Поверка производится по «Методике поверки» ВЛСТ 150.00.000 И1, утвержденной ВНИИМС.

Перечень основного оборудования, необходимого для поверки:

1) Секундомер механический СОСпр-2б-2

2) Частотомер 43-54

3) Радиоприемник любого типа, принимающий сигналы точного времени.

Межповерочный интервал - 4 года.

Нормативные документы

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

ГОС!' 30206-94 (МЭК 687-92) Межгосударственный стандарт «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (класс точности 0,2 S и 0,5 S)».

ГОСТ 30207-94 (МЭК 1036-90) Межгосударственный стандарт «Статические счетчики активной энергии переменного тока (класс точности 1 и 2)».

ГОСТ 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия».

ГОСТ 7746-89 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».

ГОСТ 1983-89 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».

ТУ 4222-011-10485056-01 «Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Пирамида». Технические условия».

Заключение

«Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Пирамида» соответствуют требованиям распространяющихся на них нормативных и технических документов.