Узел учета электрической энергии (стр. 5 )

– время восстановления элемента ИИК.

Интенсивность отказов компонента системы вычисляется по формуле:

.

В соответствии с заданным в ТЗ на ётчиков электрической энергии значениями То и Тв показатель готовности будет равен:

По таблице 4.3 для счетчиков электрической энергии То = ч. следовательно, при Тв = 168 ч.(7 суток):

,

что превышает заданный в ТЗ коэффициент готовности 0,995.

4.10. Расчёт показателей надёжности системы

Расчёт показателей надёжности представлен как последовательное соединение интенсивности отказов элементов в составе всех : трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и счётчиков.

Расчётное значение интенсивности отказов системы :

, где

, , – количество однотипных (с одинаковыми показателями надёжности) трансформаторов тока, счётчиков, распределителей интерфейса.

Таким образом, средняя наработка на отказ системы :

.

Расчётные показатели надёжности системы

Согласно классификации системы в качестве показателей надёжности выбираются показатели надёжности: Кг - коэффициент готовности; То - средняя наработка на отказ.

С учётом требований, элементом системы с наиболее высоким временем восстановления является счётчик, следовательно, у системы коэффициент готовности:

Результаты расчётов показателей надёжности системы

4.11. Меры по обеспечению заданного уровня надежности

Для обеспечения заданного уровня надежности и ее улучшения необходимо:

-  производить сбор и анализировать данные об отказах;

-  произвести расчет показателей надежности;

-  провести проверку показателей надежности, полученных на стадии проектирования с показателями надежности, полученными в результате сбора данных об отказах;

-  производить профилактические работы во время эксплуатации.

Для увеличения надежности системы во время эксплуатации разработана программа обеспечения надежности (ПОН), представленная далее.

4.12. Расчёт требуемого количества счётчиков для ЗИП

Расчёт ЗИП производят для одинаковых устройств, то есть время наработки на отказ всех устройств одинаково.

Интенсивность отказов одного устройства:

, где Т0 – наработка до отказа одного устройства.

Интенсивность отказов n однотипных работающих устройств:

.

Среднее время наработки на отказ системы:

.

Количество устройств в ЗИП (m) рассчитывается исходя из времени ремонта вышедшего из строя устройства:

.

Ремонтируемые объекты после возникновения отказа восстанавливают и продолжают эксплуатировать[3].

4.13. Программа обеспечения надёжности

В соответствии с ТЗ на создание ИИК, проектом предусматривается программа обеспечения надежности (ПОН), содержащая организационные и технические мероприятия.

ПОН распространяется на:

-  первичные средства учета (измерительные трансформаторы) и их вторичные цепи;

-  средства измерений.

ПОН предусматривает следующие мероприятия.

Защита вторичных цепей трансформаторов напряжения от всех видов коротких замыканий осуществляется с помощью автоматических выключателей. Это обеспечивает необходимую надежность работы трансформаторов напряжения.

Прокладка новых кабельных линий от трансформаторов тока до шкафа (панели) со счетчиками необходима для удовлетворения требованиям по надежности.

Установка счетчиков, имеющих высокую среднюю наработку на отказ, требуется для обеспечения необходимого уровня надежности.

В случае установки новых трансформаторов тока следует уделять особое внимание контактным соединениям первичной обмотки. Они должны выполняться так, чтобы при длительной работе не нагревались выше температуры целых участков ошиновки и не ослабевали при механическом и тепловом воздействии тока короткого замыкания. Поэтому контактные поверхности, которые должны быть тщательно зачищены, не должны иметь раковин и т. п.

Перед подключением, каждый трансформатор тока должен тщательно осматриваться. При этом особое внимание следует уделять состоянию изоляции, контактных поверхностей, наличию гаек, шайб и целостности всех креплений, исправности защитного кожуха и наличию пломб.

Вторичные обмотки трансформаторов тока перед подключением следует шунтировать, чтобы не повредить их изоляцию.

Трансформаторы тока для внутренней установки пригодны для использования, как в отапливаемом помещении, так и в не отапливаемом помещении. Однако их нельзя устанавливать на открытом воздухе, где они будут подвергаться непосредственному воздействию атмосферных осадков и большему, чем в помещении, запылению и загрязнению.

Контроль и обслуживание в процессе эксплуатации также обеспечивает необходимую надежность трансформаторов тока.

По окончании монтажа трансформаторов тока производится проверка их исправности, правильности установки и схемы включения, а также соответствия их электрических характеристик условиям работы. По результатам этой проверки оценивается допустимость их включения в работу и производится приемка в эксплуатацию.

Испытания трансформаторов тока проводятся в соответствии с «Объемом и нормами испытаний электрооборудования» (РД 34.45-51.300-97).

При этом после тщательного осмотра трансформаторов тока и их вторичных цепей проверяется схема соединения вторичных обмоток и цепей; измеряется сопротивление вторичных обмоток и цепей; измеряется сопротивление изоляции первичной цепи и вторичных цепей вместе с обмотками; снимаются вольтамперные характеристики, чтобы убедиться в исправности обмоток.

При капитальных ремонтах основного оборудования, но не реже чем 1 раз в 3 года, должна проводиться полная проверка трансформаторов тока.

При увеличении токов короткого замыкания, вследствие роста системы или изменения схемы сети, точность работы трансформаторов должна проверяться расчетом.

Необходимая надежность трансформаторов напряжения должна быть предусмотрена на стадии монтажных работ вновь устанавливаемых трансформаторов напряжения.

Перед установкой каждый трансформатор напряжения должен быть тщательно осмотрен. При этом должно быть обращено особое внимание на состояние изоляции, контактов выводов ВН и НН, на исправность бака, всех креплений и наличие гаек и шайб. При наличии дефектов, препятствующих включению трансформатора напряжения в работу, его установка не допускается. Мелкие неисправности могут быть устранены на месте до начала монтажа.

Контроль и обслуживание в процессе эксплуатации также повышает надежность трансформаторов напряжения.

По окончании монтажа трансформаторов напряжения производится проверка их исправности, правильности установки и схемы включения. Одновременно проверяются все элементы вторичных цепей напряжения и правильность сборки схемы этих цепей.

Проверку вторичных цепей трансформаторов напряжения при новом включении необходимо выполнить в следующем объеме:

а) подбор необходимых схем, расчетов и другой проектной документации, ознакомление с ней, проверка выполнения требований ПУЭ, ПТЭ и прочих директивных материалов;

б) составление и оформление необходимых заявок и программ, подготовка исполнительных схем и иной документации, необходимой для проведения проверок;

в) подготовка испытательной аппаратуры, инструмента, вспомогательных монтажных материалов;

г) проверка (внешним осмотром) исправности вторичных цепей трансформаторов напряжения и аппаратуры, их соответствие требованиям директивных материалов;

д) определение однополярных выводов трансформаторов напряжения;

е) определение сопротивления КЗ трансформаторов напряжения;

з) проверка маркировки и правильности сборки схем вторичных цепей трансформаторов напряжения;

и) проверка схемы и аппаратуры переключения цепей с одного трансформатора напряжения на другой;

к) испытание электрической прочности изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения;

л) измерение сопротивления изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения;

м) определение сопротивления вторичных цепей трансформаторов напряжения;

н) проверочные расчеты токов короткого замыкания, уточнение параметров автоматических выключателей и номинальных токов плавких вставок предохранителей;

о) проверка автоматических выключателей, предохранителей и аппаратуры контроля;

п) восстановление полной схемы вторичных цепей перед включением трансформаторов напряжения;

р) проверка правильности сборки схем вторичных цепей трансформаторов напряжения под рабочим напряжением;

с) определение потери напряжения во вторичных цепях трансформаторов напряжения;

т) проверка чувствительности защиты вторичных цепей автоматическими выключателями и предохранителями опытом короткого замыкания;

у) проверка отстройки автоматических выключателей от пусковых токов нагрузки и зарядного тока линий;

ф) оформление результатов проверки.

При первом профилактическом контроле должны выполняться работы по пунктам а, б, в, г, и, к, л, о, п, р, ф.

При последующих профилактических контролях и восстановлении должны выполняться работы по пунктам б, в, г, и, к, л, о, п, с, ф.

При выборе типа счетчиков учитывалось то, что счетчики является полностью электронным. В отличие от электромеханических счетчиков они не имеет движущихся частей, что повышает эксплуатационную надежность прибора и обеспечивает его многолетнюю безотказную работу.

В счетчиках используются следующие основные способы обеспечения необходимой надежности:

-  счетчик проводит автоматическую самодиагностику правильности работы и при выявлении причин, которые могут повлиять на его правильное функционирование, выдает коды ошибок или предупреждений;

-  применяется современная малопотребляющая (не требующая принудительного охлаждения) элементная база;

Для увеличения надежности счетчика его монтаж и эксплуатацию следует производить в соответствии с Руководством по эксплуатации на счетчик, также необходимо учитывать требования ПУЭ.

По ГОСТ 27.002 средняя наработка до отказа вычисляется для невосстанавливаемых однотипных элементов :

, где

N- число работоспособных невосстанавливаемых элементов t=0;

- наработка до перового отказа каждого из невосстанавливаемых элементов ИИК.

По ГОСТ 27.002 средняя наработка на отказ вычисляется для восстанавливаемых однотипных элементов :

, где

t – суммарная наработка;

r(t) – число отказов, наступивших в течение этой наработки.

Полученные данные заносят в таблицу 4.9.

Таблица 4.9 Приложение к ПОН (рекомендуемое)

Наименование элемента (функции)	Вид (описание) отказа	Возможные причины отказа	Последствия отказа	Способы и средства обнаружения и локализации отказа	Рекомендации по предупреждению (снижению) тяжести последствий отказа	Категория тяжести последствий отказа
на рассматриваемом уровне	на вышестоящем уровне	на уровне изделия
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Приложение 4.1.

Расчёт показателей надёжности системы из трёх – 4.11.

Наименование технических средств	Средняя наработка до отказа; То (часов)	Среднее время восстановления; Тв (часов)	Интенсивность отказов; λ	Коэффициент готовности; Кг	Суммарное количество технических средств в (шт.)	Суммарная интенсивность отказов однотипных технических средств ; n·λ
ПСЧ-4ТМ.05М	140000	168	7,142857E-06	0,	2	1,428571E-05
Т-0,66 УЗ	400000		2,500000E-06		6	1,500000E-05
РИ	500000		2,000000E-06		2	4,000000E-06
Расчётные показатели надёжности системы :
Интенсивность отказов системы ; λсист.	3,3284E-05
Наработка до отказа системы ; То сист. (часов)	30044
Коэффициент готовности системы ; Кг сист.	0,994439

5. Схема функциональной структуры

Оглавление

5.1. Элементы функциональной структуры.. 3

5.2. Уровень ИИК.. 3

5.3. Уровень ИВК.. 3

5.4. СОЕВ.. 4

 

5.1. Элементы функциональной структуры

В рамках данного проекта , установленный на конкретном объекте измерительно-информационный комплекс с заданной функцией измерений электроэнергии.

В перспективе, ённую автоматизированную систему контроля и учёта энергоресурсов (АСКУЭР). АСКУЭР состоит из следующих функционально объединенных функций иерархии:

- информационно-измерительные комплексы (ИИК);

- информационно-вычислительные комплексы (ИВК);

- система обеспечения единого времени (СОЕВ).

Структура распределённой системы учёта энергоресурсов представлена на рис. 5.1.

5.2. Уровень ИИК

– электроэнергия, тепло энергия, газ и т. д., применяются различные измерительные приборы. Основные функции ».

5.3. Уровень ИВК

ИВК обеспечивает:

-  автоматизированный сбор и хранение результатов измерений;

-  автоматическую диагностику состояния средств измерений;

-  контроль достоверности результатов измерений;

-  доступ авторизованных пользователей к информации.

ИВК может обеспечивать замещение результатов измерений.

В состав ИВК входят:

-  технические средства приёма-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

-  компьютер в серверном исполнении для обеспечения функции сбора и хранения результатов измерений;

- технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.

5.4. СОЕВ

СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает синхронизацию времени с точностью не хуже

± 5,0 с/сутки. Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время.

В СОЕВ входят все средства измерений времени (таймеры счётчиков, системные часы компьютеров входящих в АСКУЭР) и устройство синхронизации времени на базе GPS-приемника.

Структура СОЕВ приведена на рис.5.1

Рисунок 5.1 Структурная схема СОЕВ

6. Описание организационной структуры

Оглавление

6.1. Общие положения. 3

6.2. Решения по численности, квалификации и функциям персонала. 3

6.1. Общие положения

Эксплуатация

При эксплуатации и техническом обслуживании (Правилами учёта электрической энергии, Правилами устройства электроустановок, Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок, Правилами пожарной безопасности в Российской Федерации), а также в соответствии с эксплуатационной документацией, техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации компонентов , указанных в соответствующих описаниях.

По возникновении необходимости в проведении каких-либо работ связанных с ИИК, работы должны проводиться специализированной организацией. По завершению работ все нарушенные, в результате проведённых работ, пломбы (специальные маркировочные знаки), пароли – должны быть восстановлены. При необходимости должны быть внесены изменения в паспорта-протоколы на измерительные каналы.

6.2. Решения по численности, квалификации и функциям персонала

Для обеспечения работоспособности , отвечающий за функционирование измерительных цепей и оборудования ёта электроэнергии, контролирующий их техническое состояние.

Лицо, ответственное за эксплуатацию

Требования к квалификации персонала сведены в таблицу № 6.1.

Таблица 6.1

Персонал	Требования к квалификации
Энергетик	Высшее или среднее профессиональное образование, стаж в области работы электрика.

Все лица из числа персонала, обслуживающего ИИК, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей в соответствии с документами «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок»

(РД 153-34.0-03.150-00).

Специалисты должны пройти курсы обучения по работе с цифровыми счетчиками электроэнергии.

Техническое обслуживание входящих в состав , производится в соответствии с требованиями по эксплуатации

В обязанности обслуживающего персонала входит проведение:

-  ежедневного внешнего осмотра;

-  ежемесячного профилактического осмотра.

Виды технического обслуживания технических средств

Таблица 6.2

№	Виды технического обслуживания	Периодичность проведения	Кто проводит	Примечания
1	Ежедневный осмотр	Ежедневно – в течение рабочей смены	Специалист предприятия
2	Ежемесячный технический осмотр	Раз в месяц	Специалист предприятия
3	Внеплановое обслуживание	При возникновении необходимости	Специализиро-ванная организация

При ежедневном осмотре проводятся: