В счётчиках (в перспективе) осуществляется анализ взаимодействия и исправности каналов связи.
Счётчик проводит самодиагностику правильности работы и при выявлении причин, которые могут повлиять на его правильное функционирование, выдаёт коды ошибок или предупреждений. Счётчик выполняет процесс самодиагностики автоматически при следующих условиях:
- при первоначальном подключении счётчика;
- после перерыва в питании;
- периодически во время работы.
При самодиагностике счётчик проводит проверку следующих аспектов:
- подтверждения конфигурации данных;
- точности генератора тактовой частоты;
- напряжения батареи (разрядка батареи);
- нормальной работы микропроцессора;
- обнаружение и идентификация условий для выдачи кодов предупреждения.
3. Описание поставленных задач
Оглавление
3.1. Характеристики комплекса задач. 3
3.2. Алгоритмы решения комплексов задач. 3
3.3. Периодичность и продолжительность решения функциональных задач. 4
3.4. Распределение действий между персоналом и техническими средствами. 5
3.5. Входная информация. 6
3.6. Выходная информация. 6
3.1. Характеристики комплекса задач
Главной задачей /переданной электроэнергии, хранение результатов измерений и предоставление доступа к данным авторизованным пользователям. Выполнение задач происходит автоматически. Режим работы
Периодичность и продолжительность решения задачи учёта задаётся в ТЗ.
В результате функционирования :
- масштабирование первичных токов и напряжений измерительными трансформаторами;
- проведение измерений количества потреблённой/переданной электроэнергии и мощности;
- формирование профиля нагрузки 30 минутных значений активной/реактивной энергии;
- формирование архива измеренных величин;
- формирование архива технической и служебной информации;
- ведение журнала событий о состоянии ИИК;
- синхронизация времени в каждом ИИК (при условии проведения сеансов связи с верхними уровнями консолидирующих систем учёта энергоресурсов и во время сеансов связи с переносным инженерным пультом);
- предоставления доступа к данным проведённых измерений, технической и служебной информации авторизованным пользователям.
3.2. Алгоритмы решения комплексов задач
Для решения комплексов задач используются следующие алгоритмы:
- масштабирование первичных токов и напряжений присоединений измерительными трансформаторами производится постоянно;
- автоматическое проведение измерений в точке учёта;
- автоматическая синхронизация времени ИИК (в перспективе) при условии проведения сеансов связи с верхними уровнями АСКУЭР или опроса счётчиков с помощью переносного инженерного пульта (ПИП).
3.3. Периодичность и продолжительность решения функциональных задач
Периодичность и продолжительность решения функциональных задач приведена
в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Комплекс задач | Периодичность | Продолжитель-ность задачи |
Масштабирование первичных токов и напряжений в точках учёта электроэнергии (масштабирование физических величин по каждому ИИК). | Постоянно | Постоянно |
Сбор первичной информации в точках учёта электроэнергии (измерение физических величин по каждому ИИК). | Период 30 минут (интегрирование мгновенных значений тока и напряжения) | Постоянно |
Ведение журнала событий о | Постоянно | Постоянно |
Формирование профиля нагрузки 30-ти минутных значений. | Период – 1 сутки; контроль достоверности измерений, 30 минут. | Постоянно |
Формирование архива измеренных величин. | Период – 1 сутки. (накопление 30-ти минутных значений приращений активной/реактивной энергии) | Постоянно |
Формирование архива технической и служебной информации. | Постоянно | Постоянно |
Контроль работоспособности программно – технических средств ИИК. | Период – 1 сутки. | Постоянно |
Синхронизация времени по | Проведение коррекции времени в счётчике возможно 1 раз в сутки | Во время проведения сеансов связи |
Доступ к информации. | Не менее чем 1 раз в месяц | Постоянно |
3.4. Распределение действий между персоналом и техническими средствами
Распределение действий между персоналом и техническими средствами показано в
таблице 3.2.
Таблица 3.2.
Комплекс задач | Действия | |
Технические средства | Персонал | |
Сбор первичной информации в точках учета электроэнергии (измерение физических величин по каждому ИИК). | Автоматически | |
Ведение журнала событий о состоянии ИИК | Автоматически | |
Формирование профиля нагрузки 30-ти минутных значений | Автоматически | |
Формирование архива измеренных величин | Автоматически | |
Формирование архива технической и служебной информации | Автоматизиро-вано | |
Контроль работоспособности программно – технических средств ИИК | Автоматизиро-вано | |
Синхронизация времени по каждому ИИК | Автоматически во время сеансов связи | Опрос счётчиков с помощью ПИП |
Доступ к информации | Автоматизиро-вано в случае вхождения | Снятие показаний или опрос счётчиков с помощью ПИП |
3.5. Входная информация
Входными данными (фазные токи и напряжения) заданной размерности, несущие информацию о количестве принятой/переданной активной и реактивной электроэнергии в точке учёта (измерений).
3.6. Выходная информация
Выходная информация снимается со счётчика в цифровом виде.
Состав данных:
- значения получасовых приращений активной электроэнергии и интегрированной реактивной мощности;
- месячные значения измерений приращений активной электроэнергии и интегрированной реактивной мощности;
- данные по состоянию технических и программных средств (журналы событий, статусы работоспособности измерительных каналов);
- данные по учёту электроэнергии с нарастающим итогом.
4. Проектная оценка надёжности
Оглавление
4.1. Введение. 3
4.2. Общие аспекты надёжности. 3
4.3. Цели и задачи расчёта надежности. 3
4.4. Требования по надёжности, предъявляемые к ИИК.. 4
4.5. Требования по надёжности, предъявляемые к компонентам
4.6. Идентификация ИИК.. 5
4.7. Классификация ИИК.. 6
4.8. Методика расчёта надёжности. 7
4.9. Проверка выполнимости установленных требований по надёжности к элементам ИИК …………………………………………………………..8
4.10. Расчёт показателей надёжности системы.. 9
4.11. Меры по обеспечению заданного уровня надежности. 10
4.12. Расчёт требуемого количества счётчиков для ЗИП.. 10
Приложение 4.1. 16
4.1. Введение
Заложенное в проект :
- прочная механическая конструкция;
- защищённость от электрических помех;
- высококачественные компоненты;
- проверенные в эксплуатации электронные блоки;
- полностью проверенное программное обеспечение;
- полный комплект документации на ИИК;
- отображение сообщений об ошибках;
- быстрая замена дефектных модулей;
- гарантийное и послегарантийное обслуживание.
4.2. Общие аспекты надёжности
Многие факторы влияют на надёжность и готовность ИИК. Показатели надежности и резервирование оборудования являются наиболее важными факторами обеспечения надежности системы. ётом удовлетворения строгих требований надежности в следующих аспектах:
- применение конструкции оборудования и электрической компоновки, отвечающих требованиям IEC - Стандартов;
- стойкость к электромагнитным воздействиям;
- ремонтопригодность;
- взаимозаменяемость однотипных элементов;
- мощные функции контроля процесса работы и развитые средства диагностики системы.
4.3. Цели и задачи расчёта надежности
Целью расчёта надежности является:
- проверка выполнимости установленных требований технического задания по надёжности к элементам ИИК;
- расчётное определение показателей надёжности
Расчёты надёжности для проектируемых
4.4. Требования по надёжности, предъявляемые к ИИК
Надежность :
- Разработкой и реализацией организационных и технических мероприятий в ходе создания ИИК, включая:
- задание и обоснование требований к надежности ;
- резервирование и средства автоматического контроля и диагностирования;
- расчет показателей надежности;
- обеспечение ремонтопригодности.
- Выполнением работ по обеспечению надежности при эксплуатации системы, включая:
- сбор и анализ информации о надежности эксплуатируемых средств ИИК;
- обеспечение комплектами ЗИП в оптимальном количестве.
- Разработкой программы обеспечения надежности (ПОН) по ГОСТ 27.002.
Надежность :
- при кратковременных перерывах электропитания (не более 2-х часов) в цепях, питающих аппаратуру ИИК;
- отключение электропитания (на период более 2-х часов) в цепях, питающих аппаратуру ИИК;
При отключении электропитания должна сохраняться целостность и корректность информации ИИК. После восстановления электропитания должна быть обеспечена процедура восстановления требуемого объема информации по иерархии.
Эти требования выполняются применением микропроцессорных счётчиков. При пропадании питания счётчики корректно завершают внутренние программы и сохраняют данные. Сохранность данных и сохранность внутреннего ПО счётчиков обеспечивается применением энергонезависимой памяти программ и данных, то есть информация в памяти сохраняется и не изменяется при отсутствии питания. Внутренние часы счётчиков переходят на питание от встроенной батареи. После восстановления электропитания происходит процедура самопроверки счётчика. Не полные массивы данных помечаются, в журнал счётчиков производится запись соответствующих событий.
Отказ каналов связи.
В случае отказа каналов связи счётчики ётчиков. При восстановлении канала связи, недостающие данные из счётчика передаются на верхние уровни других систем сбора информации.
4.5. Требования по надёжности, предъявляемые к компонентам
В качестве показателей надежности в техническом задании выбраны средняя наработка на отказ, среднее время восстановления, коэффициент готовности. Надежность системы[2] должна удовлетворять требованиям Технического задания и определяться установленной классификацией ИИК.
В качестве показателей надежности измерительных трансформаторов тока и напряжения, в соответствии с ГОСТ и ГОСТ , выбираются:
- средний срок службы - не менее 25 лет;
- средняя наработка до отказа ТО не менее 250000 часов.
В качестве показателей надежности для счетчиков электроэнергии, выбираются:
- средняя наработка на отказ ТО не менеечасов;
- среднее время восстановления ТВ не более 7 суток.
4.6. Идентификация ИИК
Идентификация
, обработки, хранения и передачи информации энергопотребления. Обозначенные задачи производятся счётчиками электроэнергии входящими в состав ИИК. При расчете показателей надежности учитываются элементы системы, отказы которых влияют на полноту хранимых в ИИК.
Структурная схема :
- трансформаторов тока и напряжения;
- счётчиков, электроэнергии;
- разветвителей интерфейса.
Критерием отказа ётный период.
4.7. Классификация ИИК
Классификация
:
- , имеющим один основной вариант применения по назначению;
- по числу возможных состояний , которые в процессе эксплуатации могут находиться в двух состояниях – работоспособном или неработоспособном;
- в состав ;
- по последствиям отказов , отказы которого не приводят к последствиям катастрофического (критического) характера;
- по характеру основных процессов, определяющих переход в предельное состояние, ;
- по возможности технического обслуживания в процессе эксплуатации ;
- по необходимости проведения контроля перед применением ;
- поскольку в состав ётчики с микроконтроллерами, то ;
- по возможности восстановления работоспособного состояния после отказа в процессе эксплуатации (таблица 4.2.).
Таблица 4.2.
Наименование | Тип | Состояние после отказа | Источник данных | Средняя наработка на отказ, ч |
ТТ | ТШП-0,66 | Не восстанавли-ваемые | Руководство по эксплуатации | |
Т-0,66 | Не восстанавли-ваемые | Руководство по эксплуатации | ||
Счётчик | СЭТ-4ТМ.02М | Восстанавли- ваемый | Руководство по эксплуатации | |
СЭТ-4ТМ.03М | Восстанавли- ваемый | Руководство по эксплуатации | ||
ПСЧ-4ТМ.05М | Восстанавли-ваемый | Руководство по эксплуатации | ||
Меркурий 230ART | Восстанавли-ваемый | Руководство по эксплуатации | ||
Меркурий 233ART | Восстанавли-ваемый | Руководство по эксплуатации | ||
Разветвитель интерфейса | ПР-3М-К2-К1-В1 | Невосстанавли-ваемый | Руководство по эксплуатации |
4.8. Методика расчёта надёжности
Средняя наработка до отказа - математическое ожидание наработки объекта до первого отказа. Среднюю наработку до отказа Т1 вычисляют по формуле:
где F(t) - функция распределения наработки до отказа,
f(t) — плотность распределения наработки до отказа.
Т1 выражается через вероятность безотказной работы:
,
где Р - вероятность безотказной работы.
Статистическая оценка для средней наработки до отказа задается формулой:
Здесь N - число работоспособных объектов при t=0;
tj- наработка до первого отказа каждого из объектов.
Коэффициент готовности - комплексный показатель надёжности количественно характеризует не менее двух свойств, составляющих надёжность. Он легко вычисляется, если известны интегральные характеристики надёжности и ремонтопригодности.
,
где tcp – наработка на отказ,
tв - среднее время восстановления.
Стационарное значение, которого определяют по формуле:
,
где Т - средняя наработка на отказ,
Тв - среднее время восстановления.
4.9. Проверка выполнимости установленных требований по надёжности к элементам ИИК
Формулы для расчетов приведены из ГОСТ 27.002.
Средняя наработка на отказ вычисляется по формуле:
, где:
- интенсивность отказа системы.
Коэффициент готовности i-го элемента вычисляется по формуле:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
