- •Оглавление
- •1. Общая характеристика задач энергоснабжения и автоматизации энергоучета
- •1.1. Назначение и задачи топливно- энергетического комплекса
- •1.2. Общая характеристика систем потребления электрической и тепловой энергии
- •1.3. Общая характеристика систем снабжения энергией и энергоносителей
- •1.4. Состояние и перспективы развития систем автоматизированного энергоучета
- •1.4.1. История развития средств автоматизации энергоучета
- •1.4.2 Состояние и цели систем автоматизированного контроля и учета (аскуэ)
- •1.5. Основные требования и направления развития аскуэ
- •1.6. Информационно-экономическое сопровождение автоматизированного энергоучета
- •2. Структурное построение, классификация и экономическая эффективность аскуэ
- •2.1. Структурное построение аскуэ
- •2.1.1. Обобщенная структурная схема аскуэ
- •2.1.2. Вырожденные структуры
- •2.2. Классификация аскуэ
- •2.3. Типовые структурные схемы, реализованные аскуэ
- •2.3.1. Специализированные и комплексные аскуэ предприятий
- •2.3.2. Аскуэ территориально распределенных объектов
- •2.3.3. Интегрированные аскуэ
- •2.4. Эффективность аскуэ
- •2.4.1. Потери в структуре энергопотребления и направления их минимизации
- •2.4.2. Технико-экономическая эффективность аскуэ
- •3. Принципы организации контроля и учета в системах снабжения энергией и энергоресурсами
- •3.1. Краткий обзор источников энергии
- •3.1.1. Централизованные источники энергии
- •3.1.2. Автономные источники энергии
- •3.1.3. Возобновляемые источники энергии
- •3.2. Системы снабжения теплом и теплоносителями
- •3.2.1. Назначение и структура систем теплоснабжения
- •3.2.2. Основные схемы систем теплоснабжения и теплопотребления
- •3.2.3. Автономные системы теплоснабжения
- •3.3. Системы снабжения электрической энергией
- •3.3.1. Общие определения электрических цепей и параметров
- •3.3.2. Структура системы централизованного энергоснабжения
- •3.3.3. Контролируемые и учитываемые параметры электроснабжения
- •3.4. Системы газоснабжения
- •3.4.1. Назначение и структура систем газоснабжения
- •3.4.2. Состав и функции узла коммерческого учета газа
- •3.5. Комплексный инструментальный учет и контроль в системах энергопотребления
- •3.5.1. Структура системы комплексного учета и контроля параметров энергопотребления
- •3.5.2. Характеристика контролируемых параметров
- •3.5.3 Организационно-технические мероприятия при создании аскуэ
- •4. Формирование измерительной информации
- •4.1. Информационные сигналы
- •4.2. Измерительные преобразователи
- •4.3. Интеллектуальные датчики, счетчики и вычислители
- •4.4. Погрешность и класс точности средств измерения
- •4.5. Метрологическое обеспечение измерительных приборов
- •4.6. Основные требования к измерительной аппаратуре аскуэ
- •5. Обработка и отображение информации средствами вычислительной техники
- •5.1. Основные характеристики и функции микроЭвм в аскуэ
- •Параметры линейки промышленных компьютеров Rokcwell Automation
- •Основные параметры промышленных контроллеров
- •5.2. Программное обеспечение
- •5.2.1. Общие сведения о программном обеспечении
- •5.2.2. Программное обеспечение аскуэ
- •5.3. Аппаратура локального контроля аскуэ
- •5.3.1. Назначение приборов локального контроля (плк)
- •5.3.2. Классификация приборов локального контроля
- •5.3.3. Принципы построения приборов локального контроля для аскуэ
- •6. Передача измерительной информации
- •6.1. Общие принципы передачи информации
- •6.1.1. Структурная схема канала передачи информации
- •6.1.2. Параметры цифрового потока
- •Взаимосвязь скорости передачи данных и диапазона частот сигнала
- •6.1.3. Мультиплексирование цифровых сигналов
- •Характеристика иерархий мультиплексированных цифровых потоков
- •6.2. Стандартные последовательные цифровые коды
- •6.3. Проводные и волоконно-оптические линии связи
- •6.3.1. Проводные линии
- •6.3.2. Волоконно-оптические линии связи
- •6.4. Интерфейсы измерительных каналов и проводных линий связи
- •6.4.1. Интерфейсы аппаратуры нижнего уровня аскуэ
- •6.4.2. Интерфейсы аппаратуры среднего и верхнего уровней
- •6.4.3. Преобразователи интерфейсов
- •6.5. Передача информации с рассредоточенных объектов аскуэ по беспроводной связи
- •6.5.1. Основные параметры линий беспроводной передачи данных
- •Частотные диапазоны радиоаппаратуры передачи данных по беспроводным линиям связи
- •6.5.2. Радиорелейные линии связи и радиоудлинители
- •6.5.3. Спутниковые системы связи
- •6.5.4. Оптические линии связи
- •6.6. Модемы
- •6.6.1. Структурная схема и классификация модемов
- •6.6.2. Передача данных через модемы
- •Параметры модемов для асинхронной передачи данных по выделенной телефонной линии
- •7. Телекоммуникационные сети
- •7.1. Классификация сетей
- •7.2. Передача информации в сетях
- •Структура сети протоколов
- •Типы сред связи в локальных сетях
- •7.3. Локальные сети
- •Характеристики локальных сетей DeviceNet, Control Net, Ethernet/ip
- •7.4. Глобальные сети
- •Сравнительные характеристики пропускной способности локальных и глобальных сетей
- •7.5. Передача информации через сеть Internet
- •7.6. Передача информации через сети сотовой мобильной связи
- •7.7. Scada-системы
- •7.8.1. Общие понятия о компьютерных вирусах и методах сетевой защиты
- •Базовые топологии scada-систем
- •7.8. Защита от вирусов и несанкционированного доступа
- •7.8.2. Защита информации в аскуэ
- •8. Измерительные устройства нижнего уровня аскуэ
- •8.1. Измерение температуры
- •8.1.1. Общие сведения об измерении температуры
- •8.1.2. Термоэлектрические термометры
- •8.1.3. Электрические термометры сопротивления
- •8.1.4. Полупроводниковые и электронные термометры сопротивления
- •8.1.5. Измерение температур тел по их тепловому излучению
- •8.2. Измерение давления и разности давлений
- •8.2.1. Общие сведения об измерении давления и разности давлений
- •8.2.2. Пьезоэлектрические датчики
- •8.2.3. Тензорезисторы
- •8.2.4. Интеллектуальные датчики давления
- •8.3. Измерение расхода и количества жидкостей, газа, пара
- •8.3.1. Общие положения
- •8.3.2. Измерение расхода методом переменного перепада давления
- •8.3.3. Тахометрические расходомеры
- •8.3.4. Ультразвуковые расходомеры
- •8.3.5. Вихревые расходомеры
- •8.3.6. Электромагнитные расходомеры
- •8.4. Преобразователи угловых и линейных перемещений, давления, влажности, концентрации
- •8.4.1. Емкостные датчики
- •8.4.2. Оптоэлектронные преобразователи
- •9. Приборы учета и контроля электроснабжения
- •9.1. Измерительные преобразователи
- •9.1.1. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •9.1.2.Электродинамический фазометр
- •9.1.3.Электронные частотомеры
- •9.2. Счетчики и приборы контроля качества энергии
- •9.2.1. Электрические счетчики
- •9.2.2. Электронные счетчики
- •9.2.3. Интеллектуальные счетчики
- •10. Приборы учета тепла и водоснабжения
- •10.1. Основные характеристики и классификация приборов учета тепла и водоснабжения
- •10.2. Приборы учета тепловой энергии
- •10.3. Структурное построение и функциональные возможности тепловых счетчиков
- •Формулы расчета параметров теплопотребления
- •10.4. Сбор и передача измерительной информации
- •11. Приборы учета расхода газа
- •11.1. Назначение и состав приборов учета расхода газа
- •11.2. Корректоры объема газа
- •Метрологические характеристики вкг-2
- •Заключение
- •Список литературы
- •Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. Http://www.Ntcecm.Ru/pages/prog4.Htm.
- •Программно-технический комплекс «Энергоконтроль».
- •Анисимов д.Л. Введение в общую теорию учета энергоносителей. Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0062_adl_thr.Html.
- •Системы учёта тепла и воды немецкого производства.
- •Лачков в.И., Недзвецкий в.К. Корректоры газа от компании «Теплоком». Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0022_lvi_gaz.Html.
- •Производители приборов учета энергоресурсов.
- •Приложения
- •Предприятия – разработчики аскуэ и системного оборудования
- •Определения основных физических величин и процессов
- •Условные обозначения на схемах снабжения теплом и энергоносителями
- •Условные обозначения на схемах электроснабжения
- •Пересчет шкал энергии, тепла и работы
- •Пересчет шкал давления
- •Пересчет температурных шкал
- •Варианты тарифных ставок и периодов при расчетах за потребляемую электроэнергию
- •Основные нормативные документы по техническому регулированию и метрологии
- •Логические операции, элементы и устройства вычислительной техники п.6.1. Коды
- •Термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов
- •П.6.2. Основы алгебры логики
- •П.6.3. Преобразующие устройства
- •Программа работы шифратора
- •П.6.4. Процессор
- •Основные сокращения, термины, стандарты и определения в области связи и сетевых коммуникаций
- •Глоссарий терминов и стандартов
- •Состав стандарта iec 60870-5
- •Приложение 8 Аппаратура передачи данных по радиорелейным линям связи
- •Параметры аналоговой радиорелейной аппаратуры
- •Некоторые типы аппаратуры цифровых ррл
- •Виды модуляции в цифровых системах связи
- •Сравнительные характеристики измерительных приборов
- •Диапазоны и точность измерения параметров физических величин
- •Сравнительные характеристики тепловычислителей
- •Автоматизированные системы контроля и учета энергии
- •443100, Г.Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус 8
10.2. Приборы учета тепловой энергии
Теплосчетчики с электромагнитными расходомерами SA-94, ТС-03, СТЭМ, КМ-5, ТЭМ-05, МТ200S, РОСТ-8, ЭРИС-ВЛТ, MAGFLOMAG (рис. 10.1, б) и др. обладают большим динамическим диапазоном измерения – от 50:1 до 1000:1, с увеличением которого точность падает до 2...4%. Цена прибора пропорциональна диаметру расходомера. Одним из наиболее существенных недостатков таких систем является их чувствительность к наводкам и помехам. При достаточно сильном влиянии полей прибор может полностью потерять свои качества. Вместе с тем они становятся все более популярными: из вновь устанавливаемых теплосчетчиков 70...75% составляют теплосчетчики с электромагнитными расходомерами.
Ультразвуковые расходомеры Multical II, УЗРВ, УРСВ-010М, ДРК-С, UFC 002R, UFM-001…UFM-800 (рис. 10.1, в), Днепр-7, Altosonic III, Altosonic V, GFM и др. в составе теплосчетчиков имеют следующие положительные свойства: возможность установки практически на любые диаметры; отсутствие помех потоку, движущихся частей; хорошая точность измерения (0,7...4%). К отрицательным свойствам можно отнести высокие требования к точности монтажа и не очень большой диапазон измерения. Выбор таких расходомеров по стоимостному критерию предпочтителен для трубопроводов с диаметрами от 100 мм. В связи с тем, что работа данного типа преобразователя расхода зависит от степени турбулентности течения жидкости, диапазон его возможностей по измерению расхода теплоносителя в несколько раз меньше, чем диапазон измеряемых расходов с помощью преобразователей электромагнитного типа, что является существенным недостатком. Так, у теплосчетчика «ТАРАН-Т» с преобразователями расхода вихревого типа соотношение максимального и минимального расходов теплоносителя составляет 40:1, в то время как у теплосчетчиков ТСР-01, ТЭМ-05М, SA-94, КМ-5 с преобразователями расхода электромагнитного типа это же соотношение составляет соответственно 150:1, 200:1, 250:1, 1000:1.
Заказчику оборудования для АСКУЭ полезно ориентироваться в номенклатуре основных технических и метрологических характеристик теплосчетчиков, основные из которых рассмотрим более подробно.
Относительная погрешность измерения тепловой энергии у современных теплосчетчиков равна DQ =0,5…1% при разности температур в трубопроводах более 20 °С (норма ±4 %).
Относительная погрешность измерения массы теплоносителя у большинства теплосчетчиков составляет Dm= ±1...2%, что соответствует установленной норме. Существенной в этом случае является способность прибора измерять разность масс, причем чем меньше значение этой величины, тем актуальнее необходимость повышения точности ее измерений.
Диапазон изменений расхода варьируется в пределах от DC= 1:25 (норма) до 1:1000, т.е. V= 0,1…100 м/с и более.
Диапазон изменений температур DT практически у всех теплосчетчиков удовлетворяет нормативно установленному требованию, определяющему верхний предел диапазона в 150 °С.
Нижний предел диапазона изменений разности температур DDT у современных теплосчетчиков составляет 1...3 °С.
Потери давления ПР имеют место вследствие того, что преобразователи расхода (объема) воды теплосчетчиков, устанавливаемые в трубопроводах, обладают гидравлическим сопротивлением. Ввиду малых располагаемых напоров в системе теплоснабжения этот параметр часто весьма критичен. Только полнопроходные (без занижения диаметра трубопровода с целью увеличения скорости потока воды) электромагнитные и ультразвуковые преобразователи расхода составляют исключение и не создают существенных потерь давления.
Важнейшим фактором при выборе теплосчетчиков является возможность вывода с датированием архивных данных на табло прибора. Глубина архивов, как правило, не менее следующих величин: 45 суток – часовые, 6 месяцев – суточные и 4-5 лет – месячные. Номенклатура архивируемых данных и глубина архива должна обеспечивать возможность формирования журналов учета и отчетов для теплоснабжающей организации.
Наличие системы диагностики обеспечивает периодическую автоматическую проверку состояния прибора и выдачу на дисплей прибора, а также занесение в его архив сведений о характере возникших отказов (НС) и календарном времени их возникновения. Одновременно приборы могут регистрировать следующие ситуации (ДС), возникающие в системе теплоснабжения:
выход текущего значения расхода за пределы установленного для прибора диапазона, либо за пределы введенной в память прибора уставки;
отключение сетевого питания;
небаланс масс среды в трубопроводах и др.
Они могут также выдавать на дисплей прибора, и заносить в его архив сведений о возникших ДС и дате их возникновения.
Наличие стандартного интерфейса (RS232, RS485, Centronics, USB и др.), для связи с компьютером, принтером или модемом позволяет передавать как текущую измерительную информацию, так и архивные данные за любой заданный промежуток времени на внешнее оборудование на расстояние до нескольких сот метров.
Энергонезависимость – обеспечение бесперебойного функционирования при перерывах электропитания сети 220 В и безопасность эксплуатации.
Межповерочный интервал должен составлять 4 года и более.
Комплектность поставки от одного поставщика гарантирует совместимость его элементов и работоспособность их в совокупности. В противном случае возможны недоразумения, связанные с адаптацией ТС к конкретным условиям применения и не проявляющиеся на этапе ввода в эксплуатацию.
Стоимость комплекта различных теплосчетчиков колеблется в широком диапазоне и зависит прежде всего от стоимости преобразователей расхода, количества каналов измерений теплоты, необходимости измерений давления, наличия внешнего оборудования (принтер, модем), поставщика (отечественный, зарубежный) и других факторов. Стоимость преобразователей в свою очередь зависит, прежде всего, от метода измерений расхода и диаметра условного прохода. Стоимость ТВ зависит от стоимости электронных комплектующих, имея постоянно наблюдаемую тенденцию к уменьшению.
