Сегодняшнее состояние энергетической системы требует больших объемов работ по модернизации существующих и строительству новых энергообъектов, в частности остро ставится вопрос автоматизации и модернизации систем измерения, сбора и передачи данных.
Средства измерения входящие в состав данных систем подлежат обязательной модернизации каждые 15-20 лет, и, учитывая тот факт, что массовая замена оборудования и строительство новых объектов в электроэнергетике приходились на 80-е годы прошлого века, на многих конференция метрологов и энергетиков в последнее время озвучивается страшная цифра - 85% установленного на станциях оборудования уже отслужило свой срок.
В последнее время все чаще появляется информация о многочисленных авариях на энергетических объектах, главным виновником которых, как правило, объявляют некорректную работу автоматики или «человеческий фактор».
Давайте попробуем посмотреть, что же стоит за вышеупомянутым «человеческим фактором»? Дежурный персонал принимает решение и совершает определенное действие, опираясь на показания оборудования о состоянии тех или иных параметров сети и динамики их изменения. А оборудование на 85% изношенное, либо в силу морального устаревания не даёт объективной картины. Любой квалифицированный специалист прекрасно понимает, что по показаниям стрелочного амперметра на малых нагрузках, например, дежурный не может вообще определить есть там нагрузка или нет, т.к. у этих приборов предусмотрена нечувствительность в начале диапазоне измерений. И таких примеров можно привести много.
Поэтому вопрос о замене приборного парка стоит в последнее время достаточно остро.
Существует несколько подходов к повышению наблюдаемости электросетей, которые условно можно разбить на 2 большие группы, каждый из которых имеет свои преимущества:
Первый вариант: постепенная замена приборного парка, проводимая в рамках плановых ремонтных работ. Т.е. это тот вариант когда снимается старый стрелочный прибор (вышедший из строя или отработавший свой срок) и на его место устанавливается цифровой прибор со стандартный интерфейсом. Такой способ имеет право на жизнь в тех случаях, где всем очевидно далеко не полное соответствие оснащенности подстанций современным требованиям к наблюдаемости электросетей, и, в то же время, не выделяется значимых средств на их переоснащение.
По такому пути идут многие предприятия, т.к. данный подход не требует кардинальной реконструкции и перепроектирования подстанций и его поэтапная реализация не влечет за собой значительных финансовых вложений, достигая при этом явных преимуществ – это:
1. Повышается точность измерений. Стрелочные щитовые приборы имеют класс 1.5 и не предназначены 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 щитовых приборах полностью сохранено посадочное место и способы крепежа стрелочных приборов, что исключает необходимость слесарной доработки щитов.
3. Современный цифровой прибор заменят собой 2 аналоговых устройства: стрелочный прибор и преобразователь, сокращая тем самым количество обслуживаемого оборудования.
4. Программируемый диапазон приборов позволит значительно сократить запас приборов обменного фонда, поддержание которого так же является головной болью метрологической службы.
5. 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 информации, 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 оператора удаленной обслуживаемой подстанции или диспетчеру ЦДП через каналы телемеханики, модем, радиомодем, GPRS или GSM коммуникатор.
Второй вариант: приемлем в условиях проектирования новых объектов или координальной 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.
Преимущества данного подхода очевидны:
1. Это экономически более выгодный вариант, т.к. стоимость измерения и отображения одного параметра существенно ниже.
2. Новые многофункциональные преобразователи и приборы (стоит отметить, что не все!) имеют высокое быстродействие (менее 100 мс), что позволят использовать их и в системах телемеханики.
3. Проблема, стоящая перед метрологами – это периодическая поверка огромного парка щитовых приборов. В данном случае необходимо будет перепроверять или калибровать лишь одно изделие, индикаторные панели не являются СРЕДСТВАМИ ИЗМЕРЕНИЙ. Более того, многофункциональные приборы, как правило, имеют уже гораздо больший межповерочный интервал, нежели их стрелочные предшественники.
Но даже реализация этих двух подходов не сможет свести к минимуму негативное влияние «человеческого фактора» при выборе несоответствующих средств измерений.
Немалые финансовые средства, выделяемые на модернизацию средств измерений, привлекают на этот рынок коммерческие структуры, пытающие выжать из данного процесса максимум сиюминутной и личной выгоды.
В частности, в последнее время очень массово на рынке средств измерений стали появляться недорогие приборы китайского производства не соответствующего качества. Серьезный вопрос состоит в том, насколько можно доверять показаниям таких приборов? А ведь это опять те же показания, основываясь на которые, дежурный персонал принимает решения о тех или иных действиях.
Каждый метролог хорошо понимает, что отсутствие таких данных как нормируемый частотный диапазон измеряемых сигналов, нормируемая дополнительная погрешность от влияющих факторов (температура, влажность, частота, коэффициент мощности), нормируемые метрологические характеристики (класс точности) выходных сигналов и т.д. означает, что использование данных приборов с неизвестными значениями основных метрологических характеристик не может гарантировать достоверность получаемых измеренных параметров в электрических сетях.
А это в свою очередь будет приводить к ошибочной оценке оперативной ситуации, неверным действиям персонала, аварийным ситуациям и сбоям. Поэтому вопрос выбора качественных средств измерений, которые уже имеют опыт эксплуатации на реальных объектах становиться достаточно актуальным.
Выбирая в качестве поставщика проверенных временем российских производителей возможно снизить риски поставки продукции ненадлежащего качества.
