Многофункциональные цифровые измерительные приборы тм КС®. Модернизация средств измерений на объектах электроэнергетики

Цифровые измерительные приборы вытесняют стрелочные благодаря своей более высокой точности и многофункциональности. В статье описана эволюция измерительных приборов на российском рынке за последние 15 лет, а также приведены технические характеристики многофункциональных цифровых измерительных приборов PD194PQ, разработанных компанией «К‑С» и широко применяющихся в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства.

ООО «К‑С», г. Москва

 

Эволюция электроизмерительных приборов

Проведенная в начале 2000‑х годов в России реформа электроэнергетики привела к реструктуризации холдинга РАО «ЕЭС России» и появлению новых субъектов собственности (генерирующих компаний, Системного оператора, ФСК, МРСК, сбытовых компаний), а также к формированию конкурентных оптового и розничного рынков электроэнергии. В результате взаимодействия участников этих образовавшихся рынков естественным образом возросли требования к точности измерений, с которой производились учет электроэнергии и контроль состояния технологического оборудования. Существующая контрольно-измерительная аппаратура уже не могла в полной мере удовлетворять интересы энергетиков, оказавшихся в новых условиях работы. Применявшиеся раньше стрелочные амперметры, вольтметры, ваттметры и варметры имели низкий класс точности (как правило, 2,5), грубую шкалу и «мертвую зону» в начале шкалы – порядка 15–20 % диапазона измерений. Все это не позволяло обеспечить необходимую достоверность результатов измерений при работе со стрелочными приборами и корректно рассчитывать режимы работы электрооборудования по полученным показаниям.

Таким образом, назрела необходимость заменить большую часть установленного на энергообъектах измерительного оборудования (по некоторым оценкам, до 85 %). Существующий на тот момент парк средств измерений имел сильный физический износ и требовал постоянного ремонта, сроки эксплуатации приборов во многих сетях подошли к концу. Все это способствовало возникновению идей, а позже и проектов по замене стрелочных приборов на цифровые.

Модернизация средств измерения позволяла не только использовать более новое и технически совершенное оборудование, но и получить главное преимущество цифровых устройств – высокий класс точности. Так, подавляющее большинство используемых стрелочных приборов имело класс точности 1,5, 2,5 и 4, тогда как их появившиеся на рынке цифровые конкуренты – 0,2 и 0,5, а в некоторых случаях и 0,1.

Имея инновационный опыт продвижения и продаж, компания «К‑С» с самого начала принимала активное участие в модернизации энергетической сферы, а именно в развитии и совершенствовании систем измерения, сбора и передачи данных.

Первые образцы цифровых электроизмерительных приборов, появившиеся в России, были родом из Азии и Европы. Производители не вносили их в Госреестр СИ, и на щиты это оборудование устанавливалось в единичных случаях и только на апробацию. Пользователи высказывали опасения, что дежурный персонал не воспримет цифрового обозначения величины измеряемого параметра вместо привычной стрелки. Кроме того, в отличие от стрелочного, модуль индикации цифрового прибора требовал наличия питающего напряжения от внешнего источника.

В первом случае опасения не подтвердились: персонал привык к цифровому обозначению, и информация о величине сигнала воспринималась отлично. Вторая проблема была серьезнее и заметно сдерживала распространение цифрового оборудования, поскольку первые модификации приборов, появившиеся на рынке, поставлялись с питанием 5, 12 или 24 В от внешнего источника. Однако со временем и эта проблема была решена: появилось универсальное исполнение оборудования со встроенным импульсным источником 80–270 В постоянного или переменного тока, что позволяло подключать цепи питания приборов к сети собственных нужд ~220 В.

Сначала изготавливалось оборудование только с фиксированным диапазоном измерения и возможностью отображения показаний. Вскоре начали выпускать приборы с возможностью перепрограммирования коэффициентов трансформации, с регулировкой яркости, возможностью настройки непосредственно с лицевой панели без помощи внешнего компьютера и пр. Одновременно с этим появились СИ с цифровым интерфейсом RS‑485, позволяющим передавать информацию об измерениях в цифровом виде по отрытому протоколу Modbus. Когда же на рынке появились изделия с аналоговым выходом, стало понятно, что прибор своей функциональностью заменил сразу два – стрелочный показывающий прибор и преобразователь в аналоговый сигнал, аналоговый датчик телемеханики.

Дальнейшее развитие рынка цифровых приборов привело к созданию многофункционального оборудования, совмещающего в себе целый ряд функций: показывающего прибора, аналогового преобразователя тока, напряжения и мощности в универсальный сигнал постоянного тока, устройства для передачи телеизмерений (ТИ), телесигнализации (ТС) и телеуправления (ТУ). Таким образом, цифровой измерительный прибор стал полноценным контроллером ячейки электрической подстанции, передающим телеинформацию на верхний диспетчерский уровень в стандартных протоколах связи МЭК‑870-5-101/104, Modbus RTU/TCP.

В настоящее время сложилась устойчивая тенденция: производители электрощитового оборудования устанавливают в свои низковольтные комплектные устройства (ВРУ, ГРЩ, панели ЩО, КТП и т. д.), ячейки КРУ и камеры КСО цифровые приборы, в частности –многофункциональные измерители параметров электросети.

В данной статье мы предлагаем вашему вниманию цифровые многофункциональные приборы PD194PQ серии Т, производимые компанией «К-С» под торговой маркой КС® в щитовом исполнении и с креплением на DIN-рейку.

Приборы PD194PQ серии T

Многофункциональные цифровые электроизмерительные приборы PD194PQ тм КС® (рис. 1) предназначены для измерения электрических параметров в сетях переменного тока с отображением результатов измерения в цифровой форме, их передачи по цифровым интерфейсам, аналогового преобразования параметров электрической сети в унифицированные сигналы постоянного тока и напряжения. Приборы используются на предприятиях электроэнергетики, иных отраслей промышленности и коммунального хозяйства. Наличие цифровых интерфейсов RS‑485 и (или) Ethernet, дискретных входов, релейных и аналоговых выходов позволяет использовать приборы в автоматизированных системах различного назначения.

Щитовые приборы тм КС® изготавливаются как в «евро-габарите» 96 × 96 мм, так и в классическом щитовом корпусе размером 120 × 120 мм.

Конкурентные особенности щитовых приборов PD194PQ:

- регистрация и отображение 31 параметра электрической сети (телеизмерения), включая некоторые параметры качества электроэнергии (Io и Uo);

- класс точности 0,2 и 0,5;

- стильный эргономичный корпус;

- надежные, прочные крепления;

- светодиодные индикаторы с высотой цифр 14 или 20 мм, качественные светофильтры, эргономичная передняя панель;

- высокая степень защиты передней панели: IP66;

- рабочий диапазон температуры –40…+70 °C;

- исполнение приборов с одним, двумя или тремя аналоговыми выходами (0–5 мА, ±5 мА, 4–20 мА, 4–10–20 мА, 0–20 мА, 0–5 В, 1–5 В, 0–10 В);

- исполнение приборов с протоколами связи МЭК‑870-5-101/104, Modbus RTU/TCP;

- исполнение с тремя релейными выходами (телеуправление) с нагрузкой 5 А, ~220 В или =30 В;

- исполнение с семью дискретными входами (телесигнализация): 24 В, сухой контакт;

- единое на все приборы тм КС® бесплатное ПО – конфигуратор iPMS;

- межповерочный интервал – 8 лет;

- средний срок службы – 25 лет;

- наработка на отказ – 200 000 ч.;

- гарантия – 5 лет.

Конкурентные особенности приборов PD194PQ с креплением на DIN-рейку:

- регистрация и отображение 31 параметра электрической сети (телеизмерения), включая некоторые параметры качества электроэнергии (Io и Uo);

- класс точности 0,2 и 0,5;

- исполнение с тремя, шестью и девятью дискретными входами (телесигнализация): 24 В, сухой контакт;

- исполнение с тремя релейными выходами (телеуправление) с нагрузкой 5 А, ~220 В или =30 В;

- исполнение с жидкокристаллическим (до –40 °C) индикатором и без него;

- конфигурирование с лицевой панели с помощью кнопок или через порт RS‑485;

- исполнение приборов с протоколами связи МЭК‑870-5-101/104, Modbus RTU/TCP;

- рабочий диапазон температуры –40.. +70 °C;

- исполнение с одним, двумя или тремя аналоговыми выходами (0–5 мА, ±5 мА, 4–20 мА, 4–12–20 мА, 0–20 мА, 0–5 В, 1–5 В, 0–10 В);

- единое на все приборы тм КС® бесплатное ПО – конфигуратор iPMS;

- межповерочный интервал – 8 лет;

- средний срок службы – 25 лет;

- наработка на отказ – 200 000 ч.;

- гарантия – 5 лет.

Рис. 2. Приборы PD194PQ с креплением на DIN-рейку: 

слева – PD194PQ‑7В3Т, справа – PD194PQ‑7В0Т

Используя собственную материально-техническую базу и накопленный опыт, проводя самостоятельные исследовательские работы, инженеры «К‑С» постоянно расширяют функциональные возможности оборудования и ассортимент продукции, прилагая все силы для удовлетворения постоянно растущих потребностей своих заказчиков.

По заключению аттестационной комиссии многофункциональные электроизмерительные приборы PD194PQ серии Т торговой марки КС® соответствуют техническим требованиям ОАО «Россети» и ОАО «ФСК ЕЭС» и рекомендованы для применения на объектах ОАО «Россети».

В 2013 году оборудование тм КС® было выбрано ОАО «ФСК ЕЭС» основным СИ электрических параметров тока для программы модернизации средств измерений на подстанциях 35–750 кВ ОАО «ФСК ЕЭС» в зоне ответственности филиалов ОАО «ФСК ЕЭС» – МЭС Западной Сибири, МЭС Волги, МЭС Юга.

Кроме того, наше оборудование установлено и отлично зарекомендовало себя на объектах ОАО «РусГидро» (ОАО ЭиЭ «Магаданэнерго»), ОАО «Ленэнерго», ОАО «Янтарьэнерго», ОАО «Тюменьэнерго», ОАО «Кубаньэнерго», ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Востока, МЭС Сибири, МЭС Урала, МЭС Волги, МЭС Юга, МЭС Центра, МЭС Западной Сибири, МЭС Северо-Запада), ОАО «МРСК Юга», ОАО «МРСК Волги», ОАО «МРСК Северного Кавказа», ОАО «МРСК Северо-Запада», ОАО «МОЭСК», ОАО «ДРСК», ОАО «Объединенная Энергетическая Компания» и др.

Приборы тм КС® используются при производстве КРУ, ячеек КСО, ячеек ввода, главных щитов управления, а также при организации систем телемеханики на промышленных предприятиях и объектах энергетики.

Выводы

Цифровые измерительные приборы тм КС® нашли применение в промышленности и активно вытесняют с рынка стрелочные. Имея цифровые интерфейсы связи, они используются в качестве контроллеров электрической ячейки и показывают себя как надежные универсальные средства измерений с функциями передачи данных и визуализации наблюдений.

Учитывая тенденцию развития рынка электронных устройств с их последующим внедрением в различных отраслях промышленности, в ближайшей перспективе можно ожидать снижения стоимости цифровой продукции, а также значительного увеличения доли цифровых устройств в общем количестве эксплуатируемых средств измерения электрических величин.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 2(56)_2015

В.В. Ленский, генеральный директор,

ООО «К‑С», г. Москва,

тел.: (495) 788-9263,

e‑mail: info@ksmeter.ru,

www.ksmeter.ru