Техническое задание на создание автоматизированной системы



 

Техническое задание (ТЗ) на АС является основным документом, определяющим требования и порядок создания (развития или модернизации - далее создания) автоматизированной системы, в соответствии с которым проводится разработка АС и ее приемка при вводе в действие.

От качества составления технического задания будет в существенной мере зависеть качество АС. Организация-заказчик должна ответственно подойти к анализу и критической оценке представленного технического задания. Необходимо, чтобы в техническом задании были явно оговорены существенные стороны функционирования системы.

С другой стороны, задаваемые в ТЗ на АС требования не должны ограничивать разработчика системы в поиске и реализации наиболее эффективных технических, технико-экономических и других решений.

Техническое задание состоит из следующих разделов:

- общие сведения;

- назначение и цели создания (развития) системы;

- характеристика объектов автоматизации;

- требования к системе

- состав и содержание работ по созданию системы;

- порядок контроля и приемки системы;

- требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие;

- требования к документированию;

- источники разработки;

- приложения.

К техническому заданию прила­гается расчет технико-экономической эффективности, сетевой график разра­ботки, данные об объекте, необходи­мые разработчику. Такими данными могут быть: схемы объекта (принци­пиальные, структурные, функциональ­ные, соединений и коммутаций), планы размещения оборудования объекта и системы управления по помещениям, планы кабельных галерей (каналов), планы размещения источников, пред­назначенных для питания системы управления, временные диаграммы функционирования объекта и т. п.

В зависимости от вида, назначения, специфических особенностей объекта автоматизации и условий функционирования системы допускается оформлять разделы ТЗ в виде приложений, вводить дополнительные, исключать или объединять подразделы ТЗ.

В ТЗ на части системы не включают разделы, дублирующие содержание разделов ТЗ на АС в целом.

 

Технические средства АСКУЭ

4.1 Трансформаторы тока.

4.1.1 Подключение счетчиков через трансформаторы тока.

 

    Коммерческий учет электроэнергии с использованием измерительных трансформаторов тока (ТТ) в распределительных сетях 0,4 кВ энергосистем и у потребителей все последние годы строился на основе массового использования однофазных двухобмоточных трансформаторов тока класса 0,5 и индукционных трехэлементных электросчетчиков класса 2,0 (активной и/или реактивной энергии), каждый из которых своими токовыми (последовательными) цепями подключается через три однофазные ТТ, а параллельными цепями (напряжения) непосредственно, к соответствующим линиям низковольтной трехфазной четырехпроводной сети переменного тока (рис.5.1). В сетях напряжения более 0,4 кВ дополнительно используются измерительные трансформаторы напряжения, к которым подсоединяются параллельные цепи счетчиков.

 


Гарантируемая точность измерений в реальных условиях применения указанных средств определяется пределом допускаемой относительной погрешности измерительного комплекса - счетчика совместно с тремя ТТ. Составляющими этой погрешности являются систематические и случайные основные токовые и угловые погрешности ТТ и счетчика, а также их дополнительные погрешности, обусловленные действием различных влияющих факторов. 

В условиях спада и значительных колебаний нагрузки потребителей рассмотренный учет отличается большой погрешностью, что в целом приводит к приборному недоучету электроэнергии и росту коммерческих потерь. Иногда складывается парадоксальная ситуация, при которой потребитель потребляет электроэнергию, у него работают маломощные электроустановки и освещение, а счетчики энергосистемы фиксируют нулевое потребление. По различным оценкам, доля коммерческих потерь электроэнергии, которая определяется приборным недоучетом (погрешностями измерительных средств, их неправильными выбором и эксплуатацией), достигает 25-30% всех коммерческих потерь.

Выход из сложившегося положения заключается, с одной стороны, в замене малочувствительных и неточных индукционных счетчиков электронными и замене ТТ класса 0,5 на ТТ класса 0,5S, которые обеспечивают более низкие пределы допускаемых погрешностей в большем диапазоне изменения первичного тока (таблица 4.1), а, с другой стороны, в правильном выборе моделей ТТ и их грамотной эксплуатации.

 

Таблица 4.1

Зависимость токовой погрешности трансформаторов тока классов точности 0,5 и 0,5S в зависимости от диапазона изменения первичного тока в процентах к номинальному.

Диапазон изменения первичного тока.

токовая погрешность

Класс точности 0,5 Класс точности 0,5S
100-120% I, 0,5% 0,5%
20-100% I, 0,75% 0,5%
5-20 I 1,5% 0,75%
1-5% I Не нормир. 1,5%

 

Проблема выбора моделей ТТ

 

 На рынке средств измерения и учета электроэнергии обычно представлены десятки разных моделей ТТ, внесенных в Госреестр средств измерений, и предлагаемые различными изготовителями или их представителями. Все эти изделия, а они должны в первую очередь соответствовать межгосударственному стандарту ГОСТ 7746-2001 “Трансформаторы тока. Общие технические условия”, во многом близки по своим декларируемым техническим характеристикам, но фактически, как показывают испытания и опыт эксплуатации, не равноценны в долговременной перспективе для экономичного, достоверного и точного учета электроэнергии в энергосистемах и у потребителей. В рекламной и технической документации практически всех изготовителей отсутствуют многие сведения и характеристики ТТ, которые интересны квалифицированному пользователю и могли бы существенно повлиять на выбор ТТ при их закупке для нужд энергосистемы и потребителей.

Проведенные в республике Беларусь независимые испытания различных типов ТТ показали, что большинство моделей ТТ чувствительны к намагничиванию постоянным током. Устойчивость ТТ к намагничиванию постоянным током вытекает из свойств материала их сердечников – нанокристаллического сплава. Сердечники большинства представленных на испытания ТТ изготовлены из обычной магнитомягкой электротехнической кремнистой стали - сплава железа с кремнием (Si < 4,8%). 

ТТ на сердечниках из нанокристаллических сплавов, хоть и по стоимости в 1,5-2 раза дороже, имеют перед ТТ на сердечниках из электротехнической стали следующие преимущества:

1) устойчивость метрологических характеристик к намагничиванию постоянным током,

2) уменьшенные в 4-10 раз потери на вихревые токи и перемагничивание сердечника,

3) повышенный (двойной) технологический запас по классу точности,

4) более длительный срок службы с сохранением метрологических характеристик (и, тем самым, потенциально больший межповерочный интервал),

5) меньшие затраты материала на сердечник и медь, меньшие габариты, вес сердечника и вес ТТ в целом.

Указанные преимущества ТТ с нанокристаллическими сердечниками делают их более устойчивыми к хищениям электроэнергии (при нагрузках потребителя менее 50% номинальной) и росту коммерческих потерь, снижают технологические потери электроэнергии и эксплуатационные затраты.

Поэтому следует закономерный вывод- для повышения точности учета необходимо применять ТТ с сердечниками из нанокристаллического сплава. Однако, погрешность таких трансформаторов тока возрастает при выполнении двух условий:

- максимальный первичный ток:

- повышение нагрузки во вторичной цепи (увеличение сопротивления нагрузки).

Поэтому на практике требуется жестко соблюдать требования к монтажу и эксплуатации вторичных цепей ТТ.


4.1.3 Требования к монтажу и эксплуатации вторичных цепей трансформаторов тока.

Следует так же отметить важность снижения вторичной нагрузки ТТ для обеспечения его штатных метрологических характеристик. Для многих моделей низковольтных ТТ номинальная вторичная нагрузка равна 5 ВА, или 0,2 Ом (при номинальном токе 5А). Это означает, во-первых, что во вторичную цепь можно включать только нагрузку (последовательные цепи счетчика, ваттметра, фазометра, амперметры), согласованную с нагрузкой ТТ (Z2ИП < Z), и, во-вторых, что соединительные провода от клемм вторичной цепи ТТ до клемм измерительных приборов должны иметь минимальное сопротивление (чем меньше, тем лучше), т.е. ограниченную длину l(м), большое сечение S (мм2), где S= d2/4 для круглого провода диаметром d, и выполняться не алюминиевыми, а медными проводами. Удельное сопротивление алюминиевого провода 0,027 Ом*мм2/м в 1,5 раза больше удельного сопротивления медного проводника такого же сечения ( 0,0175 Ом*мм2/м). Сопротивление проводов может быть просчитано по формуле R= 2l/S и должно быть указано в паспорте точки коммерческого учета.

Ниже в таблице 4.2 справочно приводятся значения сопротивлений пар медных проводов в зависимости от сечения провода S (мм2) и расстояния l (м) от ТТ до клемм токовых цепей счетчика. В случае использования вместо медных проводов алюминиевых аналогичного сечения приведенные в таблице величины следует увеличить в полтора раза. При номинальном вторичном токе I=5А мощность потерь электроэнергии в проводах (P=I2R) согласно таблице находится в диапазоне от 0,25ВА (при  R=0,01 Ом) до 22 ВА (при 0,88 Ом).

Таблица 4.2.

Справочные данные сопротивлений линий связи от ТТ к счетчику

 

l/ S (d мм) 1 мм2 (1,13) 1,5мм2 (1,38) 2 мм2 1,6) 2,5 мм2 (1.78) 4 мм2 (2,26) 6 мм2 2,76) 10 мм2 (3,57) 16 мм2 (4,5)
0,18 0,12 0,09 0,07 0,05 0,03 0,02 0,01
10 м 0,35 0,23 0,18 0,14 0,09 0,06 0,04 0,02
15 м 0,53 0,35 0,27 0,21 0,13 0,09 0,05 0,03
20 м 0,7 0,47 0,35 0,28 0,18 0,12 0,07 0,04
25 м 0,88 0,59 0,44 0,35 0,22 0,15 0,09 0,06

        

При использовании ТТ совместно с трехфазными индукционными электросчетчиками с номинальным вторичным током 5А (или 1А) потребляемая полная мощность в каждой токовой цепи при номинальных токе и частоте не должна превышать, согласно ГОСТ 6570-75 "Счетчики электрические активной и реактивной энергии индукционные. Общие технические условия" значений, приведенных в таблице 4.3(в скобках указана номинальная нагрузка при I=5А).

 

        Таблица 4.3.

Потребляемая мощность токовой цепи индукционных счетчиков.

 

Вид счетчика

Потребляемая мощность, не более ВА,

 (в зависимости от класса точности)

0,5 1,0 1,5 2,0
Активной энергии 4,0 (R=0,16 Ом) 1,2 (R=0,05 Ом) - 0,6 (R=0,024 Ом)
Реактивной энергии - - 2,3 (R=0,09 Ом) 1,0 (R=0,04 Ом)

Для электронных счетчиковкласса 0,2S и 0,5S (ГОСТ 30206-94) полная потребляемая мощность каждой цепью тока при номинальном токе не должна превышать 1 ВА, а для электронных счетчиков класса 1 и 2 (ГОСТ 30207-94) - соответственно 4 и 2,5 ВА. В действительности у современных электронных счетчиков полная потребляемая мощность цепью тока не превышает 0,1-0,5 ВА, т.е. в 4-10 раз меньше, чем у индукционных. Поэтому замена индукционных счетчиков электронными во всех случаях улучшает режим работы ТТ. Кроме того, следует иметь ввиду, что если ко вторичной цепи одного и того же ТТ при использовании индукционных счетчиков нередко подключаются последовательно несколько токовых обмоток, например, токовые обмотки счетчиков приема активной и реактивной энергии, то при использовании электронного счетчика, измеряющего одновременно активную и реактивную энергию к ТТ подключается только одна токовая цепь, что также снижает вторичную нагрузку на ТТ и улучшает его режим работы. Для повышения точности учета с применением ТТ следует правильно выбирать их номиналы по первичному току: номинальный ток должен соответствовать (70-80)% максимального рабочего тока I (0,7-0,8) I1max (такой выбор предупреждает увеличение погрешности на максимальных первичных токах в случае перегрузки вторичной цепи ТТ) .

С переходом в коммерческом учете на использование электронных счетчиков снижаются требования к номинальной нагрузке ТТ: ее можно ограничить величиной 5 ВА (у ТТ для учета с индукционными счетчиками она составляла 10-20 ВА и более), что в конечном итоге пропорционально снижает технические потери электроэнергии на приборный учет.

В том случае, если по условиям эксплуатации необходимо разместить счетчики вдалеке от ТТ (например, в 25 метрах или далее), необходимо либо использовать ТТ с повышенной мощностью номинальной нагрузки, либо при той же мощности с номинальным током 1А (при этом допустимое максимальное внешнее сопротивление вторичной цепи увеличивается в 25 раз). В последнем случае необходимо соответственно применять и счетчики на номинальный ток не 5А, а 1А.

 

Счетчики электроэнергии.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 365; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!