СМиД СКУ

Назначение и область применения

Система мониторинга и диагностики "Система контроля и управления трансформаторным оборудованием" (СКУ) предназначена для сбора, обработки, анализа, отображения и хранения диагностической информации, характеризующей фактическое состояние трансформаторного оборудования класса напряжения 35-1150 кВ.
СКУ аттестована ПАО "ФСК ЕЭС" и рекомендована для эксплуатации на объектах ПАО "Россети" (Заключение аттестационной комиссии № I3-19/14 от 07 февраля 2014г.).

СКУ удовлетворяет требованиям СТО 56947007-29.200.10.011-2008 и Распоряжения № 538р от 02.08.2011г.

Функции СКУ

СКУ обеспечивает:

  • автоматизацию сбора, обработки, анализа и представления информации о трансформаторном оборудовании оперативному персоналу;
  • повышение достоверности информации о технологических процессах;
  • выявление предаварийных и аварийных ситуаций в оперативном режиме;
  • оперативное принятие решений по управляющим воздействиям;
  • минимизацию потерь в аварийных ситуациях;
  • хранение информации на протяжении всего срока службы трансформаторного оборудования.

По согласованию с Заказчиком возможно обеспечение следующих функций:

  • автоматическое и ручное дистанционное управление системами охлаждения трансформаторного оборудования при использовании СКУ с силовыми шкафами управления системами охлаждения;
  • ручное дистанционное управление устройством регулирования напряжения трансформаторного оборудования под нагрузкой.
SKY 1

 

Основные составляющие экономического эффекта от установки СКУ:

  • прямая экономия затрат за счет проведения ремонтов только по техническому состоянию оборудования (вместо плановых ремонтно-профилактических работ);
  • повышение эффективности инвестиционных вложений за счет обоснованного продления срока службы оборудования подстанций;
  • повышение надежности работы оборудования за счет его оснащения автоматизированными средствами мониторинга и диагностики;
  • сокращение прямых потерь от недоотпуска электроэнергии, вызванного отказами оборудования;
    уменьшение сумм штрафов от прекращения или ограничения энергоснабжения потребителей;
  • сокращение расходов на страхование оборудования, оснащенного системами мониторинга и диагностики.

Структура

СКУ функционально делится на три уровня:
Первый уровень – уровень датчиков. Включает в себя первичные датчики и измерительные системы (измерительные трансформаторы тока, датчики температуры, приборы контроля содержания газов и влаги в масле, системы контроля изоляции вводов и т.п.), предназначенные для получения первичных технологических параметров состояния трансформаторного оборудования.
Второй уровень – уровень промышленных контроллеров. Включает в себя блок мониторинга (БМ), располагающийся вблизи контролируемого оборудования на открытом воздухе и шкаф-концентратор (ШК), устанавливаемый в ОПУ (возможен вариант и без ШК). БМ предназначен для сбора информации с первичных датчиков и приборов, преобразования информации в цифровой вид и передачи её в контроллер СКУ. ШК предназначен для сбора, расширенной обработки, анализа, формирования и долговременного хранения базы данных измеренных и расчетных параметров состояния трансформаторного оборудования, для обеспечения передачи данных в АСУ ТП подстанции и обеспечения системной информационной безопасности. БМ соединяются между собой и с ШК по резервированной волоконно-оптической линии связи.
Третий (верхний) уровень – уровень автоматизированных рабочих мест. Предназначен для предоставления оперативной и исторической информации, накопления общей базы данных трансформаторного оборудования. Третий уровень реализован в виде Web-сервера для обеспечения доступа к оперативным и историческим данным посредством локальной сети, что дает возможность любому зарегистрированному пользователю просматривать информацию при помощи обыкновенного web-браузера.

Особенности СКУ

  • система является гибкой и масштабируемой, пригодной к дальнейшему расширению, как по количеству объектов контроля, так и по развитию функциональности;
  • сбор сигналов от трансформаторного оборудования осуществляется непосредственно у источников сигналов, т.е. БМ устанавливаются возле трансформаторного оборудования;
  • сбор данных с различных приборов и систем по цифровым интерфейсам;
  • система построена на базе современных промышленных контроллеров, обеспечивающих требуемые показатели надежности и имеющих сертификат о соответствии типу средств измерения Госстандарта РФ. Применяемые контроллеры имеют энергонезависимую память для хранения операционной системы, прикладного ПО и архивных данных;
  • для гарантированной привязки событий по времени математические алгоритмы системы реализованы непосредственно в контроллерах;
    предусмотрено резервирование каналов связи между компонентами СКУ;
  • возможность интеграции с АСУ ТП подстанции по стандартным протоколам МЭК-60870-5-104, МЭК 61850 и др.;
  • СКУ может быть реализована в БМ с передачей диагностической информации непосредственно в АСУТП;
  • СКУ может быть реализована в одном шкафе с ШАОТ (шкаф управления системой охлаждения трансформаторного оборудования);
  • в ШК установлена графическая панель, предоставляющая доступ к измеряемой информации и управлению трансформаторным оборудованием;
  • концептуально СКУ рассматривается как подсистема АСУ ТП подстанции;
  • для обеспечения гарантированной привязки событий по времени до завершения работ по наладке АСУ ТП система мониторинга имеет собственную систему синхронизации точного времени (GPS/ГЛОНАСС).
SKY 3

Диагностические и информационные возможности

Ключевой особенностью СКУ является возможность осуществлять диагностику технического состояния трансформаторного оборудования без его отключения на основе анализа текущих параметров и исторических данных. Данный анализ проводится в соответствии с диагностическими моделями и экспертными оценками, описывающими физические процессы внутри трансформаторного оборудования при его эксплуатации и выполняющими требования действующих в РФ нормативных документов.
Получение наиболее достоверной информации о состоянии трансформаторного оборудования достигается уточненными диагностическими моделями, учитывающими тип, конструктивные особенности и технологию изготовления конкретного трансформаторного оборудования.

Перечень диагностических моделей и экспертных оценок

Наименование Описание
Временные превышения напряжения на стороне ВН, СН Анализ и регистрация в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.3-96.
Мощность контролируемого оборудования Постоянный расчет активной и реактивной мощности, cosj по сторонам контролируемого объекта.
Температура наиболее нагретой точки обмотки Постоянный расчет температуры наиболее нагретой точки обмотки по данным температуры верхних слоев масла (измеренной датчиком) и нагрузки в соответствии МЭК 60076-7.
Содержание влаги в изоляции Преобразование данных относительного влагосодержания масла в абсолютное. Расчет влагосодержания твердой изоляции в местах перегрева.
Температура образования пузырьков пара Определение температуры закипания, запас по температуре закипания.
Старение изоляции Расчет старения изоляции по температуре наиболее нагретой точки обмотки и расчетному влагосодержанию твердой изоляции. Прогноз старения, общего износа. ГОСТ 14209, МЭК 60076-7.
Состояние и эффективность системы охлаждения Расчет температуры верхних слоев масла по
МЭК 60076-7 (ГОСТ 14209), сравнение с фактической. Непрерывный контроль режима работы системы охлаждения (уровней охлаждения), электродвигателей маслонасосов и вентиляторов.
Состояние РПН Расчет перепада температур масла в основном баке и баке контактора РПН. Определение механического и электрического износа контактов.
Оценка состояния основной изоляции высоковольтных вводов Расчет параметров основной изоляции высоковольтных вводов
(tg б, емкость и их изменения, ЧР).
Нагрузочная способность трансформатора Расчет нагрузочной способности трансформатора по ГОСТ 14209 (МЭК 354-91), МЭК 60076-7, МЭК 60076-2, в том числе выдача времени возможной работы до достижения предельных параметров при текущей нагрузке и схеме работы системы охлаждения.
Допустимые величины и время перегрузки без ущерба для общего срока службы.
Внутренние потери в трансформаторе Расчет внутренних потерь в трансформаторе (в том числе Рхх и Ркз) в зависимости от типа трансформаторного оборудования, конструкции обмоток и типа регулирования напряжения
Контроль деформации обмоток на основе Zк Расчет полного сопротивления короткого замыкания обмоток (Zк) в зависимости от типа трансформаторного оборудования, конструкции обмоток и типа регулирования напряжения
Перегревов обмоток, температуры наиболее нагретой точки обмоток Расчет перегревов обмоток, температуры наиболее нагретой точки обмоток в зависимости от типа трансформаторного оборудования, конструкции обмоток и типа регулирования напряжения
Ресурс срока службы трансформаторного оборудования Расчетный ресурс срока службы трансформаторного оборудования в зависимости от типа трансформаторного оборудования, конструкции обмоток и типа регулирования напряжения
Комплексная оценка состояния оборудования в «текущий» момент эксплуатации Комплексная оценка технического состояния на «текущий» момент эксплуатации в соответствии с п. 1.5. Рекомендации по стратегии эксплуатации контролируемого оборудования с учетом требований РД 34.45-51.300-97.

Интеграция СКУ и АСУ ТП

В типовой СКУ предусмотрена возможность интеграции с современными АСУ ТП подстанции по стандартным протоколам МЭК-60870-5-104, МЭК 61850 и др. Для интеграции с АСУ ТП на реконструируемых подстанциях в СКУ может быть реализован протокол ModBus TCP/RTU.
Перечень аналоговых, дискретных и расчетных параметров в СКУ для интеграции с АСУ ТП реализован в соответствии с требованиями СТО 56947007-29.200.10.011-2008 и Распоряжения № 538р от 02.08.2011.

Производство, техническое обслуживание, сервис

Исследование, разработка и серийное производство размещено на собственных производственных площадях ЗАО "Интера". Для всей выпускаемой продукции разработаны типовые решения, схемы привязки, регламенты технического обслуживания, эксплуатационная документация.
Специалисты ЗАО "Интера" выполняют шефмонтажные и пусконаладочные работы. При выполнении пусконаладочных работ проводится обучение эксплуатационного персонала на Объектах установки.
Вся выпускаемая продукция проходит 100% наладку и испытания после изготовления, что сокращает сроки внедрения продукции на объектах Заказчика.
Отдел сервиса и технической поддержки ЗАО "Интера" оперативно осуществляет гарантийную поддержку поставленной продукции в режиме on-line консультаций и с выездом на объект в случае необходимости.
Осуществляется послегарантийное сопровождение продукции: регулярное техническое обслуживание, переобучение персонала и продление гарантийного срока эксплуатации.

Технические характеристики

Наименование параметра Значение
Блок мониторинга
Параметры цепей питания БМ:
  - номинальное напряжение питания, В
  - допустимое отклонение от номинального напряжения, %
  - номинальная частота, Гц
  - потребляемая мощность:
          с отключенными нагревателями, ВА, не более
          с включенными нагревателями, ВА, не более
Параметры питания цепей сигнализации:
  - номинальное напряжение питания, В
  - потребляемая мощность, ВА, не более


~220
+10 -15
50

150
930

=220
50

Унифицированные входные сигналы постоянного тока, мА 4 – 20 (0 – 20)
Входные сигналы термометров сопротивления Pt100 (трехпроводное подключение), °С -200…850
Количество входных контактных сигналов, шт. 0-64
Количество выходных контактных сигналов, шт. 0-64
Интерфейсы обмена БМ с датчиками (измерительными системами) RS485/RS422/RS232
Интерфейс обмена БМ с ШК Ethernet FX оптическое «кольцо»
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP54
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69: УХЛ1
Габаритные размеры, не более (высота, ширина, глубина), мм 600×600×210
Масса, кг, не более 40
Шкаф-концентратор
Параметры цепей питания:
  - номинальное напряжение питания, В
  - допустимое отклонение от номинального напряжения, %
  - номинальная частота, Гц
  - потребляемая мощность, ВА, не более:
Параметры питания цепей сигнализации:
  - номинальное напряжение питания, В
  - потребляемая мощность, ВА, не более


~220
+10 -15
50
2960

=220
100

Количество программируемых контроллеров для обработки данных мониторинга 1-4
Количество каналов измерения сигналов переменного тока с I=0…1А или I=0…5А, шт. 3-72
Количество каналов измерения сигналов напряжения переменного тока U=0…100 В, шт. 3-72
Количество входных контактных сигналов, шт. 0-64
Количество выходных контактных сигналов, шт. 0-64
Интерфейс связи с БМ и обмена между компонентами Ethernet FX оптическое «кольцо»
Интерфейс передачи информации в локальную сеть EthernetTX
Интерфейс передачи информации в АСУТП (централизованную базу данных) Ethernet/RS485
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP40
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69: УХЛ4.2
Габаритные размеры, не более (высота, ширина, глубина), мм 2000×800×600 (высота с цоколем 2200мм)
Масса, кг, не более 250

Условия эксплуатации

Характеристики Блок мониторинга Шкаф-концентратор
- рабочая температура окружающей среды, °С –60 ÷ 40 +10 ÷ +35
- относительная влажность, % 95 при 25°С ≤90% при 25°С
- атмосферное давление, кПА 84 ÷ 106,5 84 ÷ 106,5
- степень защиты IP54 IP40
- механические факторы М6 М3
- высота установки над уровнем моря, не более, м 1000 1000
- сейсмостойкость по шкале MSK-64 соответствует 9
(высотная отметка 0-10 м)
соответствует 9
(высотная отметка 0-10 м)

 

Смотреть/скачать полное описание в *PDF

Контактная информация


аdress 25 Адрес 109548, г.Москва, ул.Шоссейная, д.1К
tell 25 Тел/Факс +7(495)123-65-92, +7(83361)4-62-16
email 25 E-mail  info@inte.ru

Социальные сети


FB  Facebook  
G2  Google+  
Twitter  Twitter  

Наши партнеры