Лекция №2 Тема: Подсистема сбора информации в реальном времени

Вопросы лекции

1. Состав измерений на объектах электроснабжения

2. Характеристики измерительных трансформаторов тока и напряжения

3. Измерения для мониторинга текущего состояния системы электроснабжения.

4. Типы измерительных преобразователей и вычисление погрешностей измерений

1. Состав измерений на объектах электроснабжения

Исходная информация о работе систем электроснабжения поступает с объектов системы, которыми могут являться: питающие подстанции, потребительские подстанции, распределительные пункты, генераторы, потребители электроэнергии. Все измерения в настоящее время в зависимости от дальнейшего их использования делятся на следующие группы.

1. Измерения для мониторинга текущего состояния системы электроснабжения. Измерения поступают в оперативный центр с периодичностью от секунды до минуты. В их состав входят данные о состояниях коммутационных аппаратов(включены, отключены), устройств релейных защит, противоаварийной автоматики, систем охраны; действующие значения токов в линиях, трансформаторах, нагрузках; действующие значения напряжений на шинах трансформаторных подстанций, распределительных пунктах, потребителей; действующие значения активных и реактивных мощностей в линиях, трансформаторах, генераторах, нагрузках;

2. Измерения электроэнергии для коммерческого и технического учета электропотребления. Время обновления этой интегральной информации может быть от трех минут до суток. Осуществляются измерения активной и реактивной энергии, протекающей через линии, трансформаторы; отпуск энергии потребителям;

3. Регистрация (цифровое осциллографирование) аварийных и предаварийных процессов. Частота дискретизации каналов может быть от 10 до 144 точек за период промышленной частоты(0.02с). Регистрируются мгновенные токи и напряжения в фазах, изменения состояний коммутационных аппаратов и устройств релейных защит и противоаварийной автоматики в момент прохождения аварийного процесса.

4. Измерение показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ13109-97.

5. Измерения для релейных защит и противоаварийной автоматики. Время обновления таких измерений доли секунд. Осуществляются измерения действующих значений токов и напряжений.

2. Характеристики измерительных трансформаторов тока и напряжения

Почти все эти измерения, исключая данных о состоянии объектов (включен, отключен) и части данных по сети 0.4 кВ, когда измерительные приборы включаются прямо в сеть, подключаются к сети через трансформаторы тока и напряжения. Они имеют особые характеристики, которые надо учитывать при проектировании и эксплуатации измерительных систем. Если, например, выполняются коммерческие измерения отпуска электроэнергии, то класс измерительных трансформаторов тока не должен быть больше 0.5 для сети 110 кВ и ниже, а для сети более высокого класса напряжения не больше 0.2. Для целей релейных защит и противоаварийной автоматики основное требование к системе сбора данных – получение измерений в момент аварийной ситуации, когда токи могут в десятки раз превосходить номинальные. В этом случае класс точности не очень важен, а важна динамическая устойчивость трансформаторов и возможности измерений без искажений больших токов. Поэтому в случае мониторинга состояния системы электроснабжения и коммерческих измерений электропотребления необходимо использовать трансформаторы тока с классом точности 0.5 и ниже, а для нужд релейных защит применять трансформаторы токов или обмотки трансформаторов, которые могут пропустить без искажения сигнал большой амплитуды.

С точки зрения использования трансформаторов тока в измерительных системах важными являются следующие характеристики:

1. Класс первичного напряжения: 750/500/330/35/20/10/6/0.4 кВ;

2. Первичный ток – 12000/…/2000/1500/1000/800/750/400/300/200/100/75/50 А;

3. Вторичный ток 5А или 1А;

4. Класс точности 2, 1, 0.5, 0.2;

5. Номинальная вторичная нагрузка(ВА) или полное сопротивление нагрузки.

При превышении сопротивления( мощности) нагрузки, подключенной ко вторичной обмотке, номинальных значений трансформатор тока переходит в другой класс по точности замеров. Следует иметь в виду, что фактическая погрешность ТТ при малых загрузках может быть в 1.5 – 3 раза больше класса точности (при загрузке ТТ 5% от номинального значения).

Для трансформаторов напряжения важными являются следующие характеристики:

1. Класс первичного напряжения;

2. Вторичное напряжение основной обмотки 100/57.8/33;

3. Вторичное напряжение дополнительной обмотки 100/33;

4. Номинальная мощность точности кл. 0.2(ВА);

5. Номинальная мощность точности кл. 0.5(ВА);

……..

6. Максимальная мощность(ВА).

При проектировании измерительных систем и при их эксплуатации всегда учитывается и нормируется падение напряжения во вторичных цепях трансформатора напряжения. В случае большого падения напряжения принимаются меры по снижению нагрузок вторичных цепей или увеличения сечения проводов вторичных цепей.