Сегодня суббота 27 апреля 2024 г. 19:57
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№69октябрь 2012Электротехника
Собрать информацию!
В последние несколько лет в среде российских специалистов в области энергетики (менеджеров верхнего звена, проектантов, системных интеграторов) постоянно обсуждается став-ший уже популярным и пришедший к нам с Запада термин «Smart Grid». Что это такое?

В Европе данный термин имеет достаточно конкретное значение: это электрические сети, оснащенные в необходимой степени современными средствами телекоммуникаций, обеспечиваю-щими двусторонние обмены в цифровом формате всех участников производства, распределения и потребления электроэнергии.
В России в понятие Smart Grid вкладывается расширенный смысл: комплексная модернизация и инновационное развитие всех субъектов электроэнергетики (и технологических и коммуни-кационных) на основе передовых технологий. 
Но что бы в каждом конкретном случае ни понималось под термином Smart Grid, общим и обязательным атрибутом для данного вида электрических сетей является необходимость преобразования большого количества аналоговых, по физической сути, показателей качества электрической энергии в цифровой формат.

Что мы имеем?
Подавляющее большинство подстанций построены в 70–80-х годах прошлого века. Измерительная часть их оборудования укомплектована, преимущественно стрелочными измерительными приборами и измерительными преобразователями миллиамперной идеологии. Модернизация измерительного оснащения и перевод основной массы измеряемых параметров в цифровой формат, на таких подстанциях сопряжено с заметными затратами.
Сейчас в эксплуатации находится более 300 млн старых стрелочных приборов с износом превышающим 80-85%. Эта ситуация порождает ряд проблем. Во-первых, затраты на обслуживание с каждым годом возрастают (ремонт, ежегодная поверка, калибровка, содержание обменного фонда и т.д.). Во-вторых, показания приборов не дают реальной картины оперативному персоналу.
К сожалению, 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, необходи-мо техническое перевооружение и реконструкция.
Существует много подходов к повышению наглядности состояния электросетей и изменения описанной ситуации, которые условно можно разбить на две большие группы, каждая из которых имеет свои преимущества:
Первый вариант: постепенная замена приборного парка, проводимая в рамках плановых ре-монтных 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, где всем очевидно далеко не полное соответствие оснащенности подстанций современным требованиям к наглядности состояния электросетей, и, в то же время, не выделяется значимых средств на их переоснащение.


Первый вариант замены измерительных приборов

P align=justify>В Европе данный термин имеет достаточно конкретное значение: это электрические сети, оснащенные в необходимой степени современными средствами телекоммуникаций, обеспечиваю-щими двусторонние обмены в цифровом формате всех участников производства, распределения и потребления электроэнергии.
В России в понятие Smart Grid вкладывается расширенный смысл: комплексная модернизация и инновационное развитие всех субъектов электроэнергетики (и технологических и коммуни-кационных) на основе передовых технологий. 
Но что бы в каждом конкретном случае ни понималось под термином Smart Grid, общим и обязательным атрибутом для данного вида электрических сетей является необходимость преобразования большого количества аналоговых, по физической сути, показателей качества электрической энергии в цифровой формат.

Что мы имеем?
Подавляющее большинство подстанций построены в 70–80-х годах прошлого века. Измерительная часть их оборудования укомплектована, преимущественно стрелочными измерительными приборами и измерительными преобразователями миллиамперной идеологии. Модернизация измерительного оснащения и перевод основной массы измеряемых параметров в цифровой формат, на таких подстанциях сопряжено с заметными затратами.
Сейчас в эксплуатации находится более 300 млн старых стрелочных приборов с износом превышающим 80-85%. Эта ситуация порождает ряд проблем. Во-первых, затраты на обслуживание с каждым годом возрастают (ремонт, ежегодная поверка, калибровка, содержание обменного фонда и т.д.). Во-вторых, показания приборов не дают реальной картины оперативному персоналу.
К сожалению, 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, необходи-мо техническое перевооружение и реконструкция.
Существует много подходов к повышению наглядности состояния электросетей и изменения описанной ситуации, которые условно можно разбить на две большие группы, каждая из которых имеет свои преимущества:
Первый вариант: постепенная замена приборного парка, проводимая в рамках плановых ре-монтных 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, где всем очевидно далеко не полное соответствие оснащенности подстанций современным требованиям к наглядности состояния электросетей, и, в то же время, не выделяется значимых средств на их переоснащение.


Первый вариант замены измерительных приборов


Второй вариант: чаще приемлем в условиях проектирования новых объектов или кардинальной реконструкции старых. Его суть заключается в установке одного многофункционального прибора и подключения к нему ряда индикаторных панелей, которые в удобном для заказчика виде будут отображать необходимые величины.


Второй вариант замены измерительных приборов


Оба варианта модернизации имеют безусловные преимущества:
1. Повышается точность измерений. Стрелочные щитовые приборы имеют класс 1.5 и не предна-значены для измерения переменного тока в начале шкалы (20-30% и менее). Цифровые приборы имеют класс точности 0,5, в том числе — и в начале диапазона измерения.
2. В цифровых приборах полностью сохранено посадочное место и способы крепежа стрелочных приборов, что исключает необходимость слесарной доработки щитов.
3. Новые многофункциональные преобразователи и приборы имеют высокое быстродействие — 100мс, а различные каналы коммуникации RS, Ethernet, USB, CAN делают прибор универсаль-ным для применения в области телемеханики.
4. В случае с использованием многофункционального прибора периодической поверке или калиб-ровке подлежит лишь одно изделие и раз в 6 лет (!), индикаторные панели не являются сред-ствами измерений.
Даже во время замены аналоговых устройств на цифровые в рамках планово-ремонтных работ на объекте появится возможность объединять приборы в цифровую сеть, связывать с установленной SCADA-системой, и организовывать автоматический съем и обработку полученной измерительной информации.
Комплекс вопросов связанных с подобной модернизацией достаточно широк, но в видимой зоне проблемы находится лишь актуальность замены стрелок, а все остальные вопросы уходят на задний план при закупке, хотя их весомость при оценке результативности проведенной модернизации выходит на первый план.
Для действительного результата мало просто заменить стрелочные приборы на цифровые, необходимо убедиться, что выбранные СИ будут без затрат интегрироваться в существующую систему, а оснащение метрологической службы позволит проводить регулярные калибровки и приборы.
Необходимо задать вопросы:
- в случае спорных юридических вопросов, обеспеченна ли такая модернизация одобрением проектных организаций?
- Не секрет что, в настоящее время техника развивается семимильными шагами, а способен ли производитель или поставщик обеспечить в будущем возможность роста и решения «нестандартных задач»?
- используется ли выбранные Вами СИ в распределительных устройствах и РЗА, которые будут устанавливаться на эти же объекты? Или более сложное оборудование будет идти с другими СИ?
В большинстве случаев, к сожалению, во главу угла ставиться закупка цифровых приборов и невидимая часть этих важных вопросов так и остается без внимания. И что же получается в результате:
1. Ежегодно происходят несистемные закупки цифровых приборов, разного происхождения с разными характеристиками. Китайские, чебоксарские, белорусские, краснодарские… — объект превращается в полный зоопарк разных СИ.
2. Большое количество разных приборов в разы увеличивает затраты на их обслуживание. Многофункциональные приборы просто не возможно откалибровать или перепроверить в ручном режиме, аналогично стрелочным. Может возникнуть ситуация, что на каждый СИ необходимо будет иметь свой комплекс.
3. Различные протоколы и средства коммуникации требуют больших затрат на адаптацию раз-ных приборов в существующую систему сбора данных, а в некоторых случаях это может приводить к нестыковке показаний оборудования и неадекватным действиям персонала.
4. Невозможность согласовать каждое изменение СИ с проектантами в спорных случаях может поставить вопрос законности модернизации подстанций.
5. В случае необходимости апгрейда договориться с десятками производителей будет невозможно.
Решение этих вопросов одно — подготовка системной программы по обновлению приборного парка, в котором предусмотрены все «невидимые» вопросы.
Наиболее подходящим вариантов в этом случае будет универсальное многофункциональное устройство, для измерения всех основных параметров трехфазной трех- или четырех проводной электрической сети. Это все фазные и междуфазные токи и напряжения, частота сети, активная, реактивная и полная мощности.
Также в данном устройстве, кроме метрологических функций по точному измерению данных параметров, изделие должно обладать целым рядом коммуникационных функций. Это:
1) Дискретные входы — для осуществления функций телесигнализации;
2) Дискретные выходы — для решения задач по телеуправлению, через внешний блок, например, по CAN;
3) Релейные выходы — для осуществления задач «включить», «отключить», «блокировка»;
4) Типы интерфейсов:
    - RS485 протокол ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95 ModBus RTU, - до 3 каналов
    - Ethernet, пр. 10Base-T  ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004
    - CAN  — USB 2.0
5) Журнал событий
6) Возможность изменения коэффициентов трансформации
7) Часы реального времени (RTC) учёт хронометрических данных (текущее время, дата)
Массовое использование подобных приборов на энергообъектах и у производителей более сложного энергетического оборудования поддерживается типовым проектом института «Энерго-сетьпроект». Типовой проект содержит:
- рекомендации для проведения электрических измерений на ПС 35-220 кВ,
- рекомендации по использованию цифровых измерительных приборов в типовых схемах распределительных устройств 35-220 кВ подстанций энергосистем.
- примеры компоновки приборов на щитах управления подстанций 110/10 кВ, 110/35/10 кВ, 110/35/6 кВ.
Как следствие, за те несколько лет, которые многофункциональные средства измерения получили широкое распространение как на объектах Холдинга МРСК, ОАО ФСК, так и у ведущих производителей энергооборудования ЭКРА, Самарский Элекрощит, ЧЭАЗ, Москвоский электрощит и т.д.
В качестве примеров, можно привести несколько предприятийпредставителей энергетической отрасли, которые проводят работы по модернизации сетей системно и ставят перед собой цель не просто закупку цифровых приборов, а именно модернизацию средств измерений и оптимизацию затрат на их обслуживание.
Сетевая компания Татарстана имеет пятилетнюю программу модернизации подстанций, ос-новными целями которой является перевод в цифровой формат всех измерений и объединение в единую сеть более 400 подстанций на территории республики, а как же оптимизация затрат на обслуживание установленных СИ.
Результатом реализации этой программы в 2010-2011 году стало объединение в сеть около 40 подстанций, вывод из эксплуатации более 5000 аналоговых устройств и как следствие сокращение затрат на обслуживание в 20 раз.
Кроме измерений параметров электроэнергии энергетиками были также предъявлены требо-вания по наличию в приборах порта Ethernet и осуществление функций телеуправления. А также возможности осуществлять автоматическую калибровку единым мобильным устройством.
В итоге, в Татарской сетевой компании будут установлены однотипные приборы, что существенно сократит обменный фонд, требования к специалистам по обслуживанию приборов, адаптации приборов в существующую систему телемеханики, автоматизации обслуживающих процессов и решения других «нестандартных» задач.
По аналогичному пути пошло подразделение МРСК Урала — ОАО «Пермэнерго» после изучения опыта коллег из Татарстана, в конце 2011 годы было оцифровано 5 подстанций, в планах на 2012 год еще 13.
Анализируя положительный опыт системных программ по обновлению приборного парка, становятся очевидными следующие преимущества:
• Существенно сокращается количество измерительного оборудования, что приводит к повы-шению надежности и качества системы в целом, и как следствие к сокращению обменного фонда,
• Такая модернизация подкреплена типовым проектным решением. 
• Использование однотипного оборудования позволит облегчить его метрологическое обслу-живание, за счет оснащения лаборатории однотипным оборудованием.
• Тесные многолетние связи с заводами-производителями энергетического оборудования, многие из которых уже используют в типовых ячейках данное решение.
Учитывая технический уровень данных изделий, безусловно, необходима в стране сеть сер-висных центров, но реально при низком уровне брака, и унификации СИ на объекте в них просто нет необходимости, достаточно иметь несколько стандартных приборов в обменном фонде и в случае выхода из строя менять прибор и отправлять его изготовителю для выяснения причин, ремонта или замены.
Прямые связи «производитель — конечный потребитель», о которых говорится в статье, необходимы обеим сторонам. Не столько даже с экономической точки зрения, сколько с технической стороны, когда конечный потребитель в итоге получает то изделие, которое действительно решает его проблемы.


"Промышленные страницы Сибири" №10 (69) октябрь 2012 г.

Елена Романова, директор по основному производству, маркетингу и продажам ОАО «Электроприбор», к.т.н.

Новости
 
На форуме БИОТ-2022 пройдет сессия по ESG
Составители рейтингов компаний против промышленников! Панельная дискуссия......
 
 
Ровно через неделю стартует "Металл-Экспо'2022"
С 8 по 11 ноября 2022 г.......
 
 
Подготовка Недели металлов в Москве выходит на финишную прямую
С 7 по 11 ноября в Москве......
 
 
Новинки, инновации сварочной отрасли и бесценные знания на выставке Weldex!
С 11 по 14 октября в Москве,......
 
 
VII Всероссийская неделя охраны труда представила темы деловой программы
VII Всероссийская неделя охраны труда, которая пройдет......
 
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru