3212

схема контура управления представлена на рисунке.

Рисунок. Примерная схема контура управления охлаждением силового масленого трансформатора

Организовать управление можно на базе алгоритмов представленных в библиотеке. Но если нет подходящих, то можно разработать алгоритм самостоятельно в специальной среде КОНГРАФ. Это максимально упростит задачу, т.к. программа имеет простой язык и выглядит в виде диаграмм и функциональных блоков.

Программирование контролера представляет собой «прорисовку» проекта из модулей на поле рабочего окна. Собирается необходимая схема из блоков. Выбираем контроллер МС12, к его входам подключаем датчики первичного контура (температуры масла, окружающей среды). В самом контроллере прописываются необходимые формулы, которые были приведены выше. После добавления всех блоков необходимо их настроить и просмотреть изменение необходимых переменных во времени. Далее после отладки оборудования, с помощью средств загрузки «КОНСОЛЬ» можно загрузить алгоритм непосредственно в микроконтроллер.

Литература

1.Пат. 2377682 Российская Федерация, МПК Н 01 F 7/00 Устройство управления системой охлаждения мощного трансформатора

/А.О. Валуйских, А.Г. Мордкович, Г.М. Цфасман – № 2008140288/09, 13.10.2008; бюл. №36. – 10с.: ил.

2.Пат. 118481 Российская Федерация, МПК Н 02 Н 7/00 Устройство для определения допустимой длительности перегрузки и

51

контроля эффективности системы охлаждения силового маслонаполненного трансформатора / А.Г. Мордкович, Г.М. Цфасман – №2012110381/07, 20.03.2012; Бюл. № 20. – 19с.: ил.

3. Валуйских А.О. Моделирование теплового режима трансформатора в системах управления, мониторинга и диагностики / А.О. Валуйских, И.Н. Дулькина А.А. Филиппова, Г.М. Цфасман // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2008. №1, – с.15-19

Воронежский государственный технический университет

52

УДК 621.31(075.8)

Д.В. Гусаков, Ю.А. Перцев, В.В. Орлов

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Рассматривается автоматическая система контроля и учета электроэнергии и содержание ее уровней.

Ключевые слова: АСКУЭ, уровни, содержание уровней.

В последнее время для учета электроэнергии широко используется автоматическая система контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). Это обуславливается высокой стоимостью электроэнергии и других энергоресурсов, а также желанием потребителя электроэнергии сэкономить электроэнергию и получить более точный ее учет. АСКУЭ позволяет автоматизировать весь процесс энергопотребления и использовать различные тарифные системы, позволяющие экономить электроэнергию.

АСКУЭ можно условно разбить на четыре уровня (рисунок). На первом уровне простейшие измерительные приборы

осуществляют измерение средних значений энергетических параметров по точкам учета.

На втором уровне могут использоваться специальные устройства или даже системы и специальные программные оболочки, Позволяющие не только собрать информацию но и обработать ее и передать на более высокие уровни.

На третьем уровне компьютер или сервер обработки и сбора данных, используя специальные программы, с устройств, собирающих и подготавливающих для передачи этих данных. собирает с них информацию и обрабатывает ее, как с отдельных приборов учета, так и с группы приборов, обрабатывая составные части предприятия. Эта информация может выводиться в виде специальных документов, позволяюших службе главного энергетика и руководству предприятия оценить полученные данные и принять соответствующие решения.

На четвертом уровне сервер обработки и сбора данных средних, крупных предприятий и даже энергосистем. На этом собирает информацию с третьего уровня, информация агрегируется и структурируется по группам приборов учета, создаются документы, позволяющие анализировать полученные данные, и принять соответствующие решения. Решения принимаются для уровня могут

53

оформляться договора на поставку электроэнергии и документы для расчета за электроэнергию.

Рисунок. Уровни АСКУЭ

Воронежский государственный технический университет Ростовский государственный университет путей сообщения

(филиал г. Воронеж)

54

УДК 621.31

Д. А. Чаплынская, С. А. Горемыкин, Н. В. Ситников

РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

Рассматриваются варианты интерпретации понятия АСКУЭ, а также понятие АИИИС КУЭ. Описывается типовая структура современной АИИИС КУЭ. Даются рекомендации при построении структурных схем АИИС КУЭ с использованием современных технологий.

Ключевые слова: информационно-измерительная система, учет электроэнергии, современные технологии.

Сначала 80-х гг. прошлого века начались разработки технических

икоммерческих систем учета электроэнергии. Тогда же появилось аббревиатура АСКУЭ.

В современной технической литературе сокращение АСКУЭ расшифровывают по-разному:

1) в узком смысле под АСКУЭ понимается «автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (энергопотребления)» – применяется наиболее часто;

2) в более широком смысле под АСКУЭ понимается «автоматизированная система контроля и управления энергопотреблением» – применяется реже.

Далее будем понимать под АСКУЭ автоматизированную систему коммерческого учета электроэнергии.

Целями применения АСКУЭ являются:

- сбор информации о потребляемой электроэнергии с интеллектуальных счетчиков;

- передача информации о потребляемой электроэнергии оператору

– поставщику электроэнергии; - обработка полученной информации с передачей в различные

информационные системы.

Помимо понятия АСКУЭ существует еще аббревиатура АИИС КУЭ – автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии. Эти понятия близки, являясь синонимами. Однако, это с технических позиций.

Сточки зрения существующих нормативных документов понятие

55

АСКУЭ обычно применяется относительно потребителей электроэнергии и ее розничных поставщиков, а АИИС КУЭ – в отношении оптовых поставщиков электроэнергии и ее производителей.

Современная АИИС КУЭ выполняется на основе применения современных микропроцессорных «интеллектуальных» счетчиков электроэнергии.

АИИС КУЭ может состоять из трех следующих уровней.

1 Нижний уровень включает в себя первичные средства измерения (СИ) – это измерительные трансформаторы (в том числе цифровые), устройства сопряжения с шиной процесса, а также технические средства, которые обеспечивают информационный обмен между уровнями.

Задачей информационно-измерительного комплекса (ИИК) является учет электроэнергии, а также контроль качества поставляемой потребителям электроэнергии.

Для обмена информацией с устройствами нижнего уровня используются следующие протоколы связи: протоколы по стандартам ГОСТ Р МЭК 60870-5-101 и ГОСТ Р МЭК 60870-5-104; протоколы по стандарту МЭК 61850-8-1 (MMS); протокол DLMS/COSEM (СПОДЭС5); протокол FTP; протокол Modbus RTU/TCP;

проприетарные протоколы связи со СИ.

2Средний уровень включает в себя специальные устройства сбора и передачи данных (УСПД).

Задачей УСПД является передача в автоматическом режиме результатов измерений в цифровом виде на сервера для последующей обработки и представления информации.

Программно-аппаратные средства среднего уровня АИИС КУЭ обычно представляют собой промышленный компьютер и специализированное встроенное программное обеспечение (ПО).

Для обмена информацией используются следующие протоколы связи: по стандартам ГОСТ Р МЭК 60870-5-101 и ГОСТ Р МЭК

60870-5-104; Modbus RTU/TCP; RTU325; ОРС; МЭК 61850-8-1 (MMS); FTP.

3Верхний уровень включает в себя устройства, выполняющие функции сбора, обработки, отображения и архивирования данных, а также технические средства передачи информации.

Сервер АИИС КУЭ является центральным устройством системы. Программно-аппаратные средства верхнего уровня представляют собой серверное оборудование (собственного или стороннего производства) и встроенное ПО ИВК, которое функционирует под управлением ОС

56

Windows либо Linux. ПО ИВК имеет серверную и клиентскую части. C клиентской части (АРМ) обеспечена возможность оперативного контроля и визуализации данных по составу точки учета, учету электрической энергии и контролю показателей качества электроэнергии.

Можно дать следующие рекомендации при построении структурных схем АИИС КУЭ.

1Основные рекомендации для информационно-измерительного комплекса (нижний уровень) следующие:

- на одно распределительное устройство или на один класс напряжения рекомендуется устанавливать средства измерения одного типа;

- для стабильного считывания информации на одну линию последовательной связи (RS-485) рекомендуется подключать до восьми средств измерений.

2Основные рекомендации для информационно-вычислительного комплекса электроустановки (средний уровень) следующие:

- применение УСПД обуславливается необходимостью консолидации данных;

- возможно совмещение функций среднего и верхнего уровней; - на каждое распределительное устройство (РУ) рекомендуется

устанавливать УСПД; - консолидация информации с разных РУ в одном УСПД

рекомендуется только для географически близких РУ с гарантированным сохранением надежности системы.

3Основные рекомендации для информационно-вычислительного комплекса (верхний уровень):

- для обеспечения резервирования работы ИВК может применяться резервный сервер.

4Основные рекомендации при организации каналов связи:

- локальную сеть АИИС КУЭ рекомендуется проектировать обособленной от остальных систем на объекте.

В России существует ряд отечественных производителей современных АИИС КУЭ. Среди них следует отметить ООО НПП «ЭКРА» (г. Чебоксары) и их разработку ПТК «ЭКРА-Энергоучет» («EKRA-EnergyMetering»), в которой реализованы наиболее

57

электропотребления, а также получать на выходе аналитическую информацию, необходимую для оптимизации процессов электропотребления. В результате все это позволяет повысить эффективность энергосбережения и увеличить энергетическую эффективность. Следует отметить, что применение АИИС КУЭ выгодно как энергоснабжающим организациям, так и потребителям, а, кроме того, и государству в целом.

Литература

1.Осика Л.К. Коммерческий и технический учет электрической энергии на оптовом и розничном рынках: Теория и практические рекомендации. – СПб.: Политехника, 2006. – 360 с.

2.Ожегов А.Н. Системы АСКУЭ. Ч. 1: Учебное пособие / А. Н. Ожегов. – Киров: Издво ВятГУ, 2006, – 102 с.

3.Красник В. В. 102 способа хищения электроэнергии / В.В.

Красник. – М.:ЭНАС, 2010. – 160 с.

4.Красник В. В. Потребители электрической энергии, энергоснабжающие организации и органы ростехнадзора. Правовые основы взаимоотношений. Производственно-практическое пособие»: НЦ ЭНАС; СПб.; 2005.

Воронежский государственный технический университет

58

УДК 621.311

Г.А. Жиганов, Е.А. Пашин, Д.А. Мамонтов

АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТИ БЛОКОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИПА БУВВ-СЕЩ-А2

Выполняется анализ неисправных блоков управления с целью выявления причины неисправности и последующего упрощения ремонта.

Ключевые слова: блок управления, короткое замыкание, токоограничивающий резистор.

Блок управления БУВВ-СЭЩ-А2 необходим для управления вакуумными выключателями с магнитной защёлкой семейства ВВМ- СЭЩ-10, а также для работы с выключателями ВВ/TEL.

Существует большой перечень функций, которые может выполнять блок управления, однако основными его функциями являются:

-защита от ложных срабатываний вакуумных выключателей;

-выполнение функций по управлению выключателем, таких как защита от повторных включений выключателя, блокировка включения выключателя и другие;

-диагностика выключателя и проверка его работоспособности. Данные блоки были сняты с производства, но они до сих пор

продаются и эксплуатируются. Соответственно гарантийный срок зачастую уже истекает, а физический износ оборудования неуклонно накапливается. Это делает проблему ремонта и продления срока службы блока управления особенно актуальной.

При исследовании были рассмотрены два нерабочих блока управления БУВВ-СЭЩ-А2. При визуальном осмотре была выявлена схожесть повреждений плат блоков управления, а именно: возгорание на участке платы и один взорванный конденсатор включения/отключения. Данные повреждение приведены на рисунке 1. Оценивая состояние выгоревших участков платы, можно сделать вывод, что возгорание было очень продолжительным по времени. В одном из рассматриваемых блоков управления диэлектрик, из которого выполнено основание платы, прогорел насквозь.

59

Рис.1. Повреждения плат двух блоков управления

После осмотра блоков управления было принято решение о необходимости найти его схему для определения функционального назначения поврежденного участка платы. В открытом доступе найти ничего не удалось, поскольку производитель оборудования не выкладывает документацию в общий доступ, что крайне затрудняет возможность произвести ремонт своими силами.

Эта ситуация навела нас на мысль самим составить схему поврежденного участка. Данная схема представлена на рисунке 2. Конденсаторы С2-С7– это конденсаторы включения/отключения, емкость каждого из них 1200 мкФ. В рассмотренных блоках управления один из них взорван, другие имеют различную степень вздутия. Диоды VD1VD4, конденсатор С1 и резисторы R1-R4 образуют выход импульсного блока питания и цепь заряда конденсаторов С2-С7. Именно этот участок схемы подвергся длительному возгоранию.

Возможной причиной, по которой могли произойти данные повреждения, является короткое замыкание внутри корпуса конденсатора включения/отключения. При этом в цепи заряда конденсаторов С2-С7 протекал ток короткого замыкания. Судя по степени повреждения, это могло происходить довольно длительное время.

60