- гибкий комплекс измерительных технических средств, который позволяет организовать учет всех потребляемых топливно-энергетических ресурсов у любого конкретного заказчика, с любой спецификой производства, а также наращивать систему без участия наладочных организаций;

- автономность работы измерительных технических средств системы, энергонезависимая память;

- оперативная доступность к каждому узлу, группе и каналу учета;

- встроенные средства самодиагностики, позволяющие обеспечить бесперебойный учет потребления топливно-энергетических, материальных и сырьевых ресурсов;

- удобный интерфейс пользователя и современный дизайн.

Рисунок 11. Общая структурная схема АСКУЭ «Исток»

АСКУЭ «ИСТОК» первого уровня.

АСКУЭ «ИСТОК» первого уровня в общем виде строится на базе трех ИС:

1. ИС учета электроэнергии (др. видов энергоресурсов) на базе сумматора «ИСТОК-С» и контроллеров «ИСТОК-К».

2. ИС учета тепловой энергии с водой и водяным паром, газа, сжатого воздуха, воды и др. на базе преобразователя «ИСТОК-ТМ».

3. ИС регулирования температуры, давления и т.п. на базе регулятора «ИСТОК-Р».

ИС учета электроэнергии (др. видов энергоресурсов при применении ПИП симпульсным выходом).

Данная ИС строится на базе сумматора «ИСТОК-С» и контроллеров сбора данных (КСД) «ИСТОК-К».

Рисунок 12. Пример построения 48 канальной измерительной системы учета электрической энергии

КСД «ИСТОК-К» предназначен для сбора информации, поступающей от ПИП, имеющих импульсные выходные сигналы дистанционной передачи. КСД «ИСТОК-К» имеет 16 входных измерительных каналов и внутренний тестовый канал, по которым обеспечивается независимый прием, обработка и накопление поступающей информации с разбивкой ее по получасам и суткам, и мгновенной мощности потребления, усредненной за 3 мин.

Встроенные часы, позволяют контролировать время наработки и время сбойных ситуаций по цепи питания. Встроенное резервное питание, позволяет хранить накопленную информацию по каждому каналу учета по получасовой срезам - за 192 получаса, а по суточным - за 14 суток.

Сумматор «ИСТОК-С» является дальнейшей модернизацией КСД «ИСТОК-К» и выполнен на новой элементной базе.

ИС учета тепловой энергии с водой и водяным паром, газа, сжатого воздуха, воды. Сертификат типа № 1394 от 27.12.2000г.; Госреестр № РБ 03 10 1214 00. Данная ИС строится на базе преобразователя «ИСТОК-ТМ».

Рисунок 13. Измерительная система учета тепловой энергии с водой и паром, газа и сжатого воздуха

Преобразователь «ИСТОК-ТМ» предназначен для коммерческого и технического учета пара (насыщенного и перегретого), теплофикационной воды, учета газа, сжатого воздуха и т.п. на предприятиях промышленности, энергетики, транспорта и сельского хозяйства.

Алгоритм работы преобразователя «ИСТОК-ТМ» помимо многоканальных точек учета предусматривает организацию групп учета (до четырех) и использование одноканальных точек учета. Одноканальные точки учета могут использоваться для контроля температуры, давления, перепада давления, измерения количества электроэнергии, процентного содержания в газах углекислого газа и азота, для измерения массового или объемного расхода. Группа учета представляет собой произвольную комбинацию каналов учета или отдельных расчетных параметров и обеспечивает возможность полного расчета количества тепла и расхода в замкнутых системах с учетом трубопроводов подпитки.

Преобразователь «ИСТОК-ТМ» используется совместно с любым первичным измерительным преобразователем (ПИП), имеющим следующие выходные сигналы:

1. унифицированный токовый сигнал в диапазонах: 0-20 мА; 0-5 мА; 4-20 мА;

2. сопротивления с НСХ типа ТСМ или ТСП по ГОСТ 6651-84;

3. частотно-импульсный сигнал в диапазоне частот от 0-1000 Гц (вихревые и турбинные 4. расходомеры и другие ПИП, имеющие частотно-импульсные сигналы с нормированным значением последовательности в единицах измеряемого параметра).

Преобразователь «ИСТОК-ТМ» имеет:

1) Входные каналы измерения сигналов постоянного тока (без учета каналов термосопр.) - 12 шт.;

2) Входные каналы для подключения термосопротивлений - 3 шт.;

3) Входные каналы измерения частоты или количества импульсов - 2 шт.;

4) Многоканальные точки учета (пар, горячая вода, газ, сжатый воздух) - 4 шт.;

5) Одноканальные точки учета - 16 шт.;

6) Группы учета - 4 шт.

Преобразователь «ИСТОК-ТМ» обеспечивает:

- прямое измерение и вычисление температуры, давления, массового расхода измеряемой среды и тепловой энергии теплоносителя;

- программирование любого типа и характеристик ПИП, параметров входных сигналов, количества точек (узлов) измерения, аварийных и договорных значений, схем учета, при использовании двух ПИП перепада давления с разными поддиапазонами, автоматический переход на прием информации от ПИП перепада давления с одного диапазона на другой;

- хранение и вывод на индикацию всех вычисляемых параметров за временные промежутки: текущие значения, за текущий и предыдущий час (на глубину 255 часов), за текущие и прошедшие сутки (на глубину 63 суток), за текущий расчетный период, за прошедший расчетный период (1 месяц);

- защиту от несанкционированного доступа и сохранность всех имеющихся в памяти данных при отключении электропитания на время, ограниченное сроком службы прибора и автоматическое возобновление работы при восстановлении электропитания;

- восстановление и накопление информации за время перерыва электропитания или отказа ПИП по последним значениям, полученным до отключения питания или договорным;

- вычисление количества измеряемой среды и тепловой энергии по установленным (запрограммированным) минимальным или максимальным значениям температуры, давления и расхода при выходе показаний соответствующих ПИП за заданные наибольшее и наименьшее значения;

- автоматическое тестирование функциональных узлов с выдачей результатов тестирования на индикацию и вывод на индикацию сообщений о нештатной ситуации и многое др.

АСКУЭ котельной «ИСТОК» рассчитывает оптимизированный алгоритм технологических процессов работы котлоагрегата и формирует управляющие решения по критерию максимума КПД в масштабе реального времени, что позволит объективно анализировать и оценивать принимаемые технические или организационные решения, направленные на экономию ТЭР, оптимальное управление котлоагрегатами и т. п.

Построение ИС для аппаратной обвязки паровых котлов типа ДЕ; ДКВР; ГМ на базе преобразователя «ИСТОК-ТМ» обеспечивает измерение не менее 14 основных параметров в реальном масштабе времени. При этом процент непрерывной продувки и коэффициент избытка воздуха определяются по результатам режимно-наладочных испытаний.

Применение АСКУЭ котельной «ИСТОК» позволяет контролировать работу котельной установки в реальном масштабе времени с вычислением следующих основных параметров:

- Теплопроизводительностькотлоагрегата - Q_j(гкал/ч);

- Паропроизводительность котельной установки с учетом непрерывной продувки - Д*ч (кг/ч);

- Теплопроизводительность котельной установки за вычетом тепла непрерывной продувки - р_ч (Гкал/ч);

- Потери тепла с продувочной водой%;

- Потери тепла с уходящими газами - q₂, %;

- Потери тепла с химическим недожогом;

- Потери тепла в окружающую среду - q₅, %;

- Коэффициент полезного действия «брутто» - h к_бр, %;

- Коэффициент полезного действия с учетом непрерывной продувки - h *к^бр, %;

- Часовой расход условн. топлива - В_чусл, кг у.т. / Гкал;

- Удельный расход топлива на выработку 1 Гкал тепла - В_гкал^усл, кг у.т. / Гкал.

Количество измеряемых параметров может изменяться в зависимости от особенностей конструкции котельной. ИС регулирования температуры, давления и т.п. Данная ИС строится на базе регулятора «ИСТОК-Р».

Рисунок 14. Пример построения измерительных систем регулирования на базе регулятора «Исток-Р»

Микропроцессорный программируемый регулятор «ИСТОК-Р» предназначен для автоматического регулирования расхода теплоносителя в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, горячего водоснабжения, а также управления технологическими процессами (температура, давление, расход и т.п.) путем формирования совместно с исполнительным механизмом управляющих воздействий в соответствии с оптимальными законами регулирования.

Регулятор «ИСТОК-Р» используется совместно с любым ПИП, имеющим следующие выходные сигналы: унифицированный токовый сигнал в диапазонах: 0-20 мА и сопротивление с НСХ типа ТСМ по ГОСТ 6651-84.

Регулятор «ИСТОК-Р» обеспечивает:

- прямое измерение и вычисление температуры, и (или) давления по четырем измерительным каналам (ИК);

- автоматическое или ручное управление по двум независимым контурам регулирования (исполнительные механизмы - 220 В; 0,1-2 А).

- простое и удобное программирование любых алгоритмов и схем регулирования в любом сочетании;

- индикацию обрыва или короткого замыкания цепей ПИП (например, термометра сопротивления);

- сигнализацию верхнего и нижнего предельных отклонений регулируемого параметра от заданного значения;

- вывод на индикацию всех текущих и программируемых параметров; ведение календаря (число, день недели, месяц, год) и «часов»;

- работу в автономном и сетевом режимах;

- длительное сохранение информации при отключении питания; связь с ПК по последовательному интерфейсу для дистанционного управления режимами работы и т. д.

АСКУЭ «ИСТОК» второго уровня.

АСКУЭ «ИСТОК» второго уровня в строится на базе мультиплексора «ИСТОК-М» и объектно-ориентированного программного обеспечения (ПО) «Секунда-Энергия», устанавливаемого на ПК. Программа «Секунда-Энергия» экономит время, поскольку ее дизайн делает работу понятной на интуитивном уровне. Время на обработку необходимой информации сокращается, поскольку обслуживающему персоналу нет необходимости выполнять расчеты, составлять уравнения и строить графики. Другой особенностью является скорость конфигурирования программы под конкретного пользователя. В программу «Секунда-Энергия» встроены все возможности, которые может использовать обслуживающий персонал для быстрой настройки и запуска процесса.

Мультиплексор «ИСТОК-М» обеспечивает создание сети на базе ИС первого уровня (вычислителей) и базового ПК. ПО «Секунда-Энергия», осуществляет оперативный сбор информации с первичных ИС для дальнейшей обработки в виде документов, таблиц, графиков и т.д.

Мультиплексор «ИСТОК-М» имеет: 8 информационных и 2 интерфейсных каналов связи; Информационные каналы связи предназначены для подключения ИС («ИСТОК-К», «ИСТОК-С», «ИСТОК-Т», «ИСТОК-Р» и сумматора СЭМ-1) и интерфейсных каналов мультиплексора «ИСТОК-М» нижнего уровня. Интерфейсные каналы связи мультиплексора «ИСТОК-М» предназначены для подключения к ПК или для подключения информационных каналов связи мультиплексора «ИСТОК-М» верхнего уровня.

Подключение интерфейсных каналов связи мультиплексора «ИСТОК-М» к ПК производится через преобразователь интерфейсов, который обеспечивает гальваническую развязку и преобразование сигнала из стандарта СТЫК С2 по ГОСТ 181456 (RS-232C) в сигналы токовой петли (ИРПС) по ОСТ 11.305.916 и обратно.

Список использованной литературы

1. Воротницкий В.Э., Загорский Я.Т., Комкова Е.В. О погрешностях средств измерений и их учете в нормативе потерь электроэнергии в электрических сетях '' Доклады Четвертой научно-практической конференции «Метрология электрических измерений в электроэнергетике». М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.

2. Воротницкий В.Э., Загорский Я.Т., Комкова Е.В. Расчет допустимого небаланса при нормировании потерь электрической энергии в электрической сети Доклады Третьей научно-практической конференции «Метрология неэлектрических измерений в электроэнергетике». М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.

3. Лазарев Ю.В. Моделирование процессов и систем. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. -512 с.

4. ГОСТ Р 8.596-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные поло - пения. М.: Изд-во стандартов, 2002.

5. ГОСТ 8.009-84. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. М.: Изд-во стандартов, 2001.

6. ГОСТ Р 51303-99. Торговля: Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1999.

7. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2002.

8. ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2002.

9. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Изд-во стандартов, 1998.

10. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.

11. Железко Ю.С. Оценка потерь электроэнергии, обусловленных инструментальными погрешностями измерения // Электрические станции. 2001. № 8.

12. Загорский Я.Т. Комкова Е.В. Границы погрешности измерений при расчетном и техническом учете электроэнергии // Электричество. 2001. № 8.

13. Зарубежные энергообъединения / А.Ф. Бондаренко, Н.В. Лисицин, Ф.Я. Морозов и др. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000.

14. Киселев В.В., Пономаренко И.С. Влияние несинусоидальности напряжения и тока на показания электронных счетчиков электроэнергии // Промышленная энергетика. 2004. № 2.

15. Карапетян И.Г., Файбисович Д.Л., Шапиро И.М. Справочник по проектированию электрических сетей. Под ред. Файбисовича Д.Л. - 4-е издание. - М.: изд-во НЦ ЭНАС, 2012. - 376 стр.

16. Материалы конференции - Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем (том №2). В двух томах. Энерго-2010 1-3 июня 2010г. Издательский дом МЭИ.

17. Панфилов В.А. Электрические Измерения. Учебник. - М.: Академия, 2008. - 288 c.

18. МИ 1552-86. Методические указания. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей результатов измерений. М.: Изд-во стандартов, 1987.

19. МИ 2083-90. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. М.: Изд-во стандартов, 1991.

20. Баширов М.Г. Экономика электропотребления в промышленности. Учебное пособие для вузов / М.Г. Баширов и др.; Под ред. М. Г Баширова. - Уфа: Изд-во: УГНТУ, 2004 г., 156 с.

21. Никамин В. А Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи: Справочник. СПб.: КОРОНА принт; М.: Альтекс, 2003.

22. Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем. М: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000.

23. Осика Л.К. Оплата за реактивную энергию - важная составляющая рыночных отношений в энергетике // Промышленная энергетика. 2002. № 6

24. Осика Л.К. Схемы расстановки измерительных комплексов дляцель коммерческого учета на оптовом рынке электроэнергии // Вестник ФЭК России. 2002. № 4.

25. Осика Л.К. Технические проблемы выхода на ФОРЭМ энергоемких организаций-потребителей // Промышленная энергетика. 5. 2002.

26. Папков Б.В., Пашали Д.Ю. Надежность и эффективность электроснабжения. Учебное пособие / Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, 2005г. - 380 с.

27. Правила устройства электроустановок. 6-е изд., исп. и доп. М.: ЗАО «Энергосервис», 2002.

28. Раннее Г.Г., Тарасенко А П. Методы и средства измерений: Учеб.для вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2003.

29. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. МИ 2083-90. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. М.: Изд-во стандартов, 1991.

30. Решетов В.И., Семенов В.А., Лисицын Н.В. Единая энергетическая система России на рубеже веков: Современное состояние и перспективы развития. М.: Изд-во ЭНАС, 2002.

31. РМГ 29-99. Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 2002.

32. Сборник нормативных и методических документов по измерениям, коммерческому и техническому учету электрической энергии и мощности / Сост. Я.Т. Загорский, У.К. Курбангалиев. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.

33. Сергеев А.Г. Крохин В.В. Метрология: Учеб.пособие для вузов. М.: Логос, 2001.

34. Сергеев А.Г., Латышев М. Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация. М.: Логос, 2003.

35. Симкин Л. А, Доманов В.Ф. Аванесов В.М. Опыт эксплуатации и поверки измерительных трансформаторов систем учета электроэнергии // Промышленная энергетика. 2000. № 10. 1

Размещено на Allbest.ru