Проблема усовершенствования систем сбора и отображения информации на энергообъектах

Производство для энергетики К. т. н. Елена РОМАНОВА, заместитель исполнительного директора ОАО «Электроприбор»

Текущее состояние энергетической системы требует больших объемов работ по модернизации существующих и строительству новых энергообъектов.

В частности, остро ставится вопрос автоматизации и модернизации систем оперативного управления станциями и подстанциями. Одно из направлений, в которых развиваются системы оперативного управления, – развитие и совершенствование систем измерения, сбора и передачи данных.

Средства измерения, входящие в состав щитов и пультов оперативного управления, подлежат модернизации каждые 15‑20 лет. Учитывая тот факт, что массовая замена оборудования и строительство новых объектов в энергетике приходились на 80‑е годы, на многих конференциях метрологов и энергетиков в последнее время озвучивается следующая цифра – 85 процентов установленного на энергообъектах измерительного оборудования уже отслужило свой срок.

К сожалению, в последние десятилетия основные усилия были направлены не на внедрение новых технологий, а на поддержание работоспособности действующего оборудования. Кардинальным образом повысить надежность электроснабжения уже невозможно за счет ремонта, необходимы техническое перевооружение и реконструкция.

Существует много подходов к повышению наблюдаемости электросетей. Среди них можно выделить два варианта, каждый из которых имеет свои преимущества.

Первый вариант: постепенная замена приборного парка, проводимая в рамках плановых ремонтных работ. Это вариант, когда снимается старый стрелочный прибор (вышедший из строя или отработавший свой срок) и на его место устанавливается цифровой прибор со стандартным интерфейсом. Такой способ имеет право на жизнь в тех случаях, когда очевидно недостаточное соответствие оснащенности подстанций современным требованиям к наблюдаемости электросетей и, в то же время, не выделяется достаточных средств на их переоснащение.

Второй вариант приемлем при проектировании новых объектов или кардинальной реконструкции старых. Его суть заключается в установке на каждое присоединение одного многофункционального прибора (или преобразователя) и подключении к нему ряда индикаторных панелей, которые в удобном для заказчика виде будут отображать необходимые величины.

Основные преимущества первого варианта.

Повышается точность измерений. Стрелочные щитовые приборы имеют класс 1,5 и не предназначены для измерения переменного тока в начале шкалы (20‑30 процентов и менее). Цифровые приборы имеют класс точности 0,5, в том числе и в начале диапазона измерения.

Во многих цифровых приборах полностью сохранено посадочное место и способы крепления стрелочных приборов, что исключает необходимость слесарной доработки щитов.

Программируемый диапазон приборов позволит значительно сократить запас приборов обменного фонда, поддержание которого – головная боль для метрологической службы.

Наличие в приборах интерфейса RS-485 с протоколом Modbus позволяет объединять их в цифровую сеть с компьютерами, контроллерами, электронными счетчиками и многофункциональными измерительными преобразователями.

Под управлением любой SCADA-системы (выбранной заказчиком) такая сеть может работать как вполне современная система сбора и передачи данных, позволяющая собирать данные с приборов, счетчиков, преобразователей; собирать сигналы о состоянии разъединителей и выключателей, а также принимать сигналы для управления ими; представлять собираемые данные на мониторе компьютера в виде мнемосхем, трендов, таблиц, бланков отчетов, а также регистрировать их, архивировать и передавать оператору удаленной обслуживаемой подстанции или диспетчеру ЦДП через каналы телемеханики, модем, радиомодем, GPRS или GSM коммуникатор.

Наиболее массовые приборы, предназначенные для реализации данного варианта, конструктивно выполнены в корпусе распространенных в энергетике стрелочных приборов с габаритами лицевой панели 120х120 миллиметров. Именно такие цифровые приборы, без конструктивных осложнений, могут быть установлены (и устанавливаются, например, в электросетях МОЭСК) на место стрелочных и успешно служить в роли датчиков для создания современных цифровых систем сбора данных.

Указанная серия приборов имеет:
• встроенный узел, обеспечивающий их питание от любых, имеющихся на энергопредприятиях, источников энергии: либо от измерительных трансформаторов напряжения (~100 В), либо от сети 220 В переменного или постоянного тока;
• возможность настройки диапазона измерения программным путем в условиях лабораторий метрологии энергопредприятий;
• функцию мигания индикатора при достижении заданного порога (уставки);
• для удобства работы оперативного персонала введена регулировка яркости индикаторов.

Существует исполнение цифровых приборов для неотапливаемых энергообъектов, где температура окружающей среды может изменяться от – 40 до +55ºС.
Второй вариант приемлем для проектирования новых объектов или кардинальной реконструкции старых.

Преимущества данного подхода очевидны: это экономически более выгодный вариант, поскольку стоимость измерения и отображения одного параметра существенно ниже.

Новые многофункциональные преобразователи и приборы имеют высокое быстродействие (менее 100 мс).

Проблема, стоящая перед метрологами, – это периодическая поверка приборов. В данном примере необходимо будет поверять или калибровать лишь одно изделие на каждое присоединение. Индикаторные панели не являются средствами измерений.

Возможность перенастраивать данные индикаторные панели под индивидуальные параметры позволит значительно сократить запас приборов обменного фонда.

Для реализации данного варианта выпускается серия многофункциональных приборов типа ЩМ120 и ЩМ96.

В качестве модулей индикации может выступать целый ряд панелей, выполненных в стандартных как российских, так и европейских габаритно-установочных размерах. Этот ряд постоянно расширяется и, по нашему мнению, способен удовлетворить требования разных заказчиков как по функциональной наполняемости, так и по внешнему виду.

Во-первых, это серия стандартных панелей, имитирующих цифровые приборы на светодиодных семисегментных индикаторах, в габаритах 144х144, 120х120, 96х96 миллиметров.

Во-вторых, это серия панелей с сенсорным жидкокристаллическим экраном, способным отображать необходимые величины в разных вариантах (имитируя цифровой прибор, стрелочный прибор, прибор с барографом и т. д.).

В-третьих, серия панелей с монохромным жидкокристаллическим экраном.

Предприятия, пожелавшие посмотреть такие приборы в работе, как правило, могут рассчитывать на пробную (опытную) эксплуатацию без оплаты.

В статье делался упор на серию цифровых приборов, но стоит отметить, что тенденции к полному отказу от стрелочных приборов все‑таки нет, и они по‑прежнему являются самыми массовыми средствами измерений в электроэнергетике. Есть статистика по производству и потреблению щитовых приборов в Европе. Одна Германия, при высоком уровне автоматизации энергетических объектов, потребляет стрелочных приборов больше, чем Россия. А если сравнивать объемы производств стрелочных приборов и цифровых в Европе, то 70 процентов производства щитовых приборов – стрелочные и лишь 30 процентов – цифровые. Российские пропорции приблизительно такие же – 80 и 20 процентов, соответственно.

ОАО «Электроприбор»
428000, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 3
Тел. (8352) 39-99-18, 39-99-71
Факс (8352) 56-25-62
comm@elpr.cbx.ru
www.elpribor.ru

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь: