Автоматизированная система технического учета электроэнергии (АСТУЭ)

astye9Здравствуйте, уважаемые посетители.

Уже около месяца веду монтаж автоматизированной системы технического учета электроэнергии, сокращенно АСТУЭ, у себя на предприятии. Эта система введена у нас с 2003 года, а сейчас мы занимаемся ее расширением. По техническому заданию необходимо выполнить разработку и ввести в постоянную эксплуатацию дополнительно 40 точек учета. Разработкой проекта занималась специализированная фирма, а с моей стороны нужно осуществить проект в жизнь, чем я успешно и занимаюсь.

Для начала давайте разберемся, что же такое автоматизированная система. Автоматизированная система — это техническое устройство, которое в автоматическом режиме выполняет электрические измерения, сбор, обработку и хранение данных.

Назначение АСТУЭ

Учет электрической энергии необходим для получения достоверной информации о количестве потребления электрической энергии и мощности.

Данный проект предусматривает внедрение новой автоматизированной системы АСТУЭ на основе серийно выпускаемых средств цифровой техники, измерительных электронных (цифровых) счетчиков, которые необходимо будет заменить вместо существующих индукционных, и специализированного программного обеспечения (ПО), обеспечивающего технический учет электрической энергии для контроля ее расхода на подстанциях предприятия.

Для выполнения системы АСТУЭ необходимо обеспечить:

  • измерение в автоматическом режиме  30-минутных приращений потребления активной и реактивной электрической энергии
  • измерение в автоматическом режиме величин времени
  • 1 раз в 30 минут или по запросу автоматический регламентированный сбор, привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с заданной дискретностью учета со всех измерительных информационных комплексов (ИИК)
  • 1 раз в 30 минут или по запросу автоматический регламентированный сбор данных о состоянии средств измерений со всех измерительных информационных комплексов (ИИК)
  • автоматическое хранение результатов измерений, состояний средств измерений в памяти измерительного информационного комплекса (ИИК) не менее 35 суток
  • организацию доступа со стороны информационного вычислительного комплекса (ИВК) к результатам измерений, данным о состоянии средств измерений
  • автоматическую коррекцию (синхронизацию) времени информационного вычислительного комплекса (ИВК) и измерительного информационного комплекса (ИИК) с единым календарным временем
  • возможность съема информации со счетчика автономным способом
  • возможность визуального контроля информации на индикаторе счетчика
  • механическую защиту от несанкционированного доступа и пломбирование счетчика
  • программную защиту счетчика при параметрировании установкой пароля
  • предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным

Структура АСТУЭ

Система АСТУЭ представляет собой информационно-вычислительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. АСТУЭ должна создаваться, как иерархическая двухуровневая автоматизированная система и включать в свой состав:

  • измерительный информационный комплекс (ИИК) точек измерения электрической энергии, включающие в себя измерительные трансформаторы тока, измерительные трансформаторы напряжения, счетчики активной и реактивной энергии
  • информационный вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналы связи с электросчетчиками, коммуникационное оборудование (средства приема и передачи данных)

Пример

Чтобы нагляднее представить себе все, что было сказано выше, покажу Вам наглядный пример системы АСТУЭ, которую мы установили (смонтировали) у себя на предприятии.

Начну с самого начала.

Для внедрения системы АСТУЭ была выбрана целая распределительная подстанция напряжением 10 (кВ), состоящая из 4 секций. Всего 40 точек учета. Вот фрагмент схемы.

astue

Из схемы видно, что счетчики установлены на каждой ячейке (фидере), кроме вводных ячеек, т.к. на них предусмотрен коммерческий учет АСКУЭ.

Чуть выше я говорил про измерительный информационный комплекс (ИИК) и информационный вычислительный комплекс (ИВК). Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.

ИИК

Структурная схема измерительного информационного комплекса (ИИК) имеет следующий вид:

astue_1

  • PIK — счетчик активной и реактивной энергии типа ПСЧ-4ТМ.05
  • XZ — пассивный разветвитель интерфейса RS-485 марки ПР-3

astue_9

Ниже на фотографии изображена схема пассивного разветвителя интерфейса RS-485 марки ПР-3.

Â.

Согласно проекта, на ячейках или панели учета необходимо установить счетчики типа ПСЧ-4 ТМ.05 с классом точности 0,5S для активной мощности и 1 — для реактивной мощности, снабженные цифровым интерфейсом для дистанционного доступа к измерительной информации о расходе электроэнергии. Но для начала необходимо было демонтировать старенькие индукционные счетчики САЗУ-И670М.

wv

Кстати, все счетчики необходимо подключать через переходную испытательную коробку (КИП).

Эта коробка предназначена для подключения  электросчетчиков через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. С помощью этой коробки (клеммника) можно легко и просто зашунтировать («закоротить») вторичные цепи трансформаторов тока или отключить от счетчика цепи напряжения по каждой фазе.

Для установленных счетчиков по проекту необходимо было организовать резервное питание от существующих шинок постоянного тока (+ШУ и -ШУ).

Резервное питание электросчетчика мы выполняли проводом ПВ-3 1,5 кв.мм и подключали к клеммам 11 и 12.

Переходим к интерфейсным цепям. Вот схема подключения интерфейсных цепей.

astue_7

На рисунке выше изображена схема интерфейсных цепей для счетчика № 20. Кабелем КИПЭВ 2х2х0,6 (витая пара) соединяем счетчик № 20 с пассивным разветвителем интерфейса RS-485 марки ПР-3. На счетчике подключаемся на клеммы 16, 17 и 18.

IF

В коробке ПР-3 этот кабель подключаем на разъем ХР3 (горизонтальный нижний), но уже без земляного проводника (ground).

3

На разъем ХР1 этой коробки приходит кабель интерфейса с коробки ПР-3 счетчика № 19. А с разъема ХР2 уходит на коробку ПР-3 счетчика № 21. И так идет по-порядку по всем 40 счетчикам. С последней коробки ПР-3 кабель интерфейсов уходит в модемный шкаф АСТУЭ.

Вот так выглядит модемный шкаф АСТУЭ (Автоматизированной системы технического учета электрической энергии).

Его мы установили на панели учета на месте установки старых индукционных счетчиков.

 ~

Модемный шкаф АСТУЭ состоит из:

  • маршрутизатор ZyXEL P-791R v2
  • NPort 54301 4 — портовый асинхронный сервер RS-422/485 в Ithernet
  • ГЗЛ-1 — грозащита линии
  • преобразователь АС/DC Dran30-24А на DIN-рейку
  • автоматический выключатель ВА47-29 2Р В1
  • розетка РАр10-3-ОП с заземляющим контактом
  • клеммник ХТ1 для подключения интерфейсного кабеля, приходящего с последней коробки ПР-3

Схема интерфейсных цепей модемного шкафа АСТУЭ

astue_16

Как я уже говорил выше, с последней коробки ПР-3 кабель интерфейсов приходит в модемный шкаф на клеммник ХТ1.

€

С клеммника ХТ1 он уходит на портовый асинхронный сервер RS-422/485 в Ithernet NPort 54301 4.

 †

С портового асинхронного сервера NPort 54301 4 кабель (желтого цвета) уходит на маршрутизатор ZyXEL P-791R.

rq

С маршрутизатора ZyXEL P-791R кабель уходит на ГЗЛ-1 (грозащита линии).

ÿÿ

А уже с ГЗЛ-1 кабель уходит в существующую телефонную линию общего пользования.

Скорость передачи данных этой линии по технологии SHDSL составляет от 192 до 5700 Кбит/с с коэффициентом готовности не менее 0,95.

Схема подключения цепей питания модемного шкафа АСТУЭ

astue_20

Для питания модемного шкафа необходимо переменное напряжение 220 (В). Питание для шкафа мы завели кабелем ВВГнг (3х1,5) на двухполюсный автоматический выключатель ВА47-29.

IF

На этом мои работы по монтажу автоматизированной системы технического учета электроэнергии (АСТУЭ) завершены. После этого были приглашены специалисты по наладке, которые произвели опросы с модемного шкафа по всем 40 счетчикам. Таким образом была проверена правильность подключения интерфейсных кабелей.

ИВК

Напоминаю Вам, что выше мы рассмотрели только первый уровень из двух автоматизированной системы технического учета электроэнергии (АСТУЭ) — это измерительный информационный комплекс (ИИК). Сейчас перейдем ко второму уровню АСТУЭ — это информационный вычислительный комплекс (ИВК).

Серверный шкаф ИВК устанавливали и настраивали все те же специалисты-наладчики. У меня туда доступа не было, поэтому описание этого шкафа приведу без фотографий.

Структурная схема информационного вычислительного комплекса (ИВК) имеет следующий вид:

astue_2

Напольный монтажный серверный 19″ шкаф АСТУЭ имеет следующие габаритные размеры и состоит из:

  • сервер опроса и баз данных HP DL120 G6
  • сетевой коммутатор HP V1405-16 Switch 16×10/100TX
  • переключатель ATEN CL1000MRG 1U с выдвижной консолью LCD 17″
  • 19″ модуль вентиляторный  с термостатом, высота 1U
  • маршрутизатор ZyXEL P-791R v2
  • источник бесперебойного питания Smart-UPS 1500VA USB & Serial RM 2U 230V
  • автоматические выключатели ВА47-29 2P В10 и ВА47-29 2P В4
  • блок силовых розеток — XSN

astue_24

Серверный шкаф должен быть заземлен.

Схема интерфейсных цепей серверного шкафа АСТУЭ

astue_25

Схема подключения цепей питания серверного шкафа АСТУЭ

Для питания серверного шкафа АСТУЭ необходимо переменное напряжение 220 (В).

Принципиальная электрическая схема соединений и подключений цепей питания серверного шкафа АСТУЭ (нажмите на картинку для увеличения).

astue_26

В сервере АСТУЭ используется следующее программное обеспечение (ПО):

  • ПО «BeeDotNet»
  • ПО Microsoft Windows Server Standart 2008 R2 w/SP1x64Bit Russian
  • Лицензия Win Ser Std 2008 R2 w/SP1x64Bit Russian
Реклама

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s