Приборы учета электроэнергии, их установка, эксплуатация и замена

Основной целью учета является получение достоверной информации о количестве отпущенной и потребленной электроэнергии (величине мощности) для решения финансовых расчетов за электроэнергию и мощность, определения и прогнозирования технико-экономических показателей потребления электроэнергии предприятием, обеспечения энергосбережения и организации электропотребления. Различают коммерческий, используемый для финансовых расчетов (с определенными требованиями по местам установки средств учета, их типам, классам точности и периодичности снятия показаний), и технический учет электроэнергии в целях организации по подразделениям электропотребления и энергосбережения на предприятии.

Средства учета электроэнергии

Средства учета электроэнергии — это устройства, обеспечивающие измерение и учет; к ним относятся: счетчики электрической энергии (активной и реактивной); измерительные трансформаторы тока и напряжения; телеметрические датчики; информационно-измерительные системы и их линии связи. Измерительным комплексом средств учета электроэнергии называется совокупность соединенных между собой по установленной схеме устройств. Совокупность измерительных комплексов, установленных на одном объекте (например, на предприятии), называется системой учета электроэнергии.

Самым распространенным видом электроизмерительных приборов являются счетчики активной и реактивной энергии.

Различают счетчики непосредственного включения в сеть и счетчики, предназначенные для подключения к измерительным трансформаторов тока и напряжения. В последнем случае показания счетчика умножают на расчетный коэффициент Кр, равный произведению соответствующих коэффициентов трансформации: Ар = К,Ки. Есть счетчики, заранее отградуированные для работы с конкретными измерительными трансформаторами, которые указаны на их табличке. Такие счетчики называются трансформаторными; пересчет их показаний не требуется.

Принцип устройства индукционного счетчика

В качестве расчетных приборов учета используют однофазные и трехфазные счетчики двух типов: индукционные и статические (электронные). В индукционном счетчике имеется подвижный диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем токопроводящих катушек. В электронном счетчике переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

Счетный механизм представляет собой электромеханическое или электронное устройство, содержит запоминающее устройство и дисплей. В последние годы повсеместно идет переход с индукционных счетчиков на электронные, обеспечивающие более высокую точность, возможность хранения и передачи данных, меньшую вероятность вмешательства в работу прибора в целях искажения его показаний. Электронный счетчик может быть многотарифным, если в нем есть набор счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Использование таких счетчиков дает потребителю возможность выбора тарифа, дифференцированного по времени суток.

Все счетчики электроэнергии включаются по типовым схемам, в которых для правильной работы счетного механизма и во избежание хищений необходимо соблюдать полярность выводов: генераторные зажимы подключают к источнику питания, нагрузочные зажимы — к цепи тока нагрузки.

Система учета электроэнергии должна быть защищена от воздействия электромагнитных полей (сверх установленных техническими условиями), механических повреждений и несанкционированного доступа. На счетчиках устанавливают два типа пломб: заводские пломбы на креплении кожухов, не допускающие проникновение внутрь механизма счетчика, и пломбы организации (субъекта электроэнергетики), с которой осуществляются финансовые расчеты.

Счетчики активной энергии изготавливают следующих классов точности (обозначает наибольшую относительную погрешность в процентах): индукционные — 0,5; 1,0; 2,0 и 2,5; электронные — 1; 2; 0,2S; 0,5S. Требования к классу точности определяют в зависимости от цели и места установки системы учета; ряд требований определены в правовых и нормативных документах. Рынок электроэнергии предъявляет повышенные требования к точности приборов учета.

На розничных рынках электроэнергии должны использоваться приборы учета следующих классов точности:

  • для потребителей, присоединенная мощность которых не превышает 750 кВ • А (в том числе граждан), — 2,0 и выше; более 750 кВ • А — 1,0 и выше.
  • При подключении новых потребителей до 750 кВ • А или замене приборов учета классы точности следует повышать до 1,0 на напряжении до 35 кВ и до 0,5S на напряжении ПО кВ и выше.
  • Потребители с присоединенной мощностью более 750 кВА обязаны устанавливать приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 0,5S и выше, в том числе включенные в состав автоматизированной измерительной системы коммерческого учета с хранением и передачей данных на вышестоящие уровни.

Если расчетный прибор учета расположен не на границе балансовой принадлежности электрических сетей, то объем отпущенной потребителю электроэнергии обычно корректируется с учетом величины нормативных потерь электрической энергии, возникающих на участке сети от границы до места установки прибора учета. Величина нормативных потерь определяется в соответствии с методикой выполнения измерений, согласовываемой сторонами. Возможно применение приборов учета, в которых заложены соответствующие алгоритмы определения потерь, тогда их показания используют для расчетов.

[custom_ads_shortcode1]

Снижение затрат на потребление электроэнергии

Снижение производственных затрат на энергоресурсы затрат реализуется направлениями технической политики предприятия, заключающейся в снижении стоимости потребленной электроэнергии и повышении эффективности ее использования. Потребители как субъекты оптового или розничных рынков электроэнергии организуют прогнозирование расходов электроэнергии и графиков нагрузки на различные временные интервалы (от года до минут), рассматривая регулирование своей нагрузки.

Для оптимизации затрат предприятию следует переносить часть нагрузки на другие временные интервалы — полупиковые и ночные.

Считая, что годовое А(А = Рмах Тмах) и суточное Ас (Ас = 24Рс) электропотребление не зависят от регулирования (энергия для функционирования предприятия W const), можно организовать перераспределение потребляемой энергии в течении суток. Для этого на суточном графике нагрузки предприятия выделяют:

  • ночную зону Рн;
  • дневную зону, равную средней нагрузке Рс;
  • утренний РУ(таХ) и вечерний Рв(тах) максимумы, совпадающие с временем прохождения максимума в энергосистеме (при этом Рс < Ру(макс) < Рв(мах)).

Предприятию следует изыскать возможность отключать энергоемкие агрегаты в часы прохождения максимума, но включать их в дневные и ночные часы, так чтобы при выполнении производственной программы суточное электропотребление было постоянным. Снижение заявленного максимума (и оплаты) возможно, если такое регулирование будет осуществляться на протяжении всего периода, на который заявлен график нагрузки (месяц, квартал, год).

Если предприятие не выполняет заявленный график нагрузки, то ему придется оплачивать электроэнергию по другим тарифам и нести штрафные санкции. Предприятие заинтересовано в постоянном управлении величиной электропотребления, опираясь на возможности регулирования по цехам.

Условно принимается:

  1. технологический процесс одинаков для каждого цикла (смены), но изменением времени начала и конца цикла можно перевести максимальную нагрузку на другое время;
  2. процесс непрерывен и не может сдвигаться во времени, но продукция различна по электроемкости, а сам процесс регулируем по интенсивности — следует ставить на часы максимума выпуск неэнергоемкой продукции;
  3. технология допускает прерывание — такое, что экономия оплаты за электроэнергию перекрывает неудобства;
  4. цеха свободны от технологических ограничений на снижение нагрузки. I

Предприятие, имеющее возможности регулирования нагрузки, называется потребителем с управляемой нагрузкой.

Такое предприятие может оказывать услуги субъектам электроэнергетики. За эти услуги предприятию должны оплачивать (полностью возмещают как затраты, так и обоснованный уровень рентабельности). С точки зрения субъектов электроэнергетики снижение Ртах отдельных потребителей означает выравнивание общего графика нагрузки и снижение максимума, что в пределе снижает возможный дефицит мощности и позволяет отказаться от строительства части генерирующих мощностей.

Особо как регуляторы рассматриваются предприятия и организации, имеющие собственные источники электроэнергии. Они законодательно получили название «потребители с блокстанциями» и право продажи излишков (даже в отдельные часы) другим потребителям региона, гарантирующему поставщику, а в ряде случаев — и на оптовый рынок. Это позволит организовать экономичные режимы собственных электростанций.

Приборы учёта электроэнергии (электросчетчики)Классификация  приборов учёта, далее счетчиков электроэнергии:

  Счетчики электроэнергии  – многофункциональные устройства для учета, потребления и сохранение информации по потреблению электроэнергии.  Совсем недавно электросчетчики были достаточно простыми устройствами индукционного типа действия с одно тарифным учетом,  но с развитием электроники счетчики стремительно эволюционировали, разделились по многим классам и функциональным возможностям.

В данном разделе нет смысла перечислять огромное количество выпускаемых сегодня промышленностью счетчиков электроэнергии, достаточно определится с параметрами и конструкциями счетчиков электроэнергии.

Важное замечание: не смотря на то, что сайт «энергетик» ориентирован на возможность выполнение самостоятельных не сложных электромонтажных работ, однако в этом случаи,  надо сделать пояснение, когда на других сайтах вас уверяют, что подключить самому счетчик электроэнергии это не сложно, это не совсем так.

Во первых: действительно собрать схему подключения счетчика электроэнергии не сложно, но ввести в эксплуатацию, т.е. подключить к электроснабжению может только поставщик электроэнергии (с которым у вас заключен договор электроснабжения), это называется коммерческий учет расхода электроэнергии. Замечу, что сам Президент РФ запретил брать оплату за подключение и опломбировку счетчиков электроэнергии, но это не значить, что вам подключать бесплатно, с вас все ровно возьмут плату столько же (или даже больше) за проверку схемы подключения, так это теперь называется (но это нормально в нашей стране).

Во  вторых: вы можете подключать счетчики электроэнергии сами, но только с техническим учетом, сколько вам надо. Например: вам нужно знать потребления электроэнергии, каких то своих электроустановок, или у вас есть свободные помещения (гаражи, склады, офисы и т.д.), которые вы решили сдать в аренду, или дать попользоваться «соседу», в этом случае да, но коммерческий учет будет у вас только один.

Прежде чем выбрать счетчик электроэнергии, обратим внимание на расчетный ток, т. к. любому потребителю электроэнергии разрешается мощность для присоединения 15 кВт.

, откуда расчетный ток будет для однофазной цепи: I=Р/U, или для трёхфазной цепи I=P/(1. 73*U), т. е.

для однофазного ток  I = 68,2 А, а для трёхфазного  I = 22,8 А (без учёта реактивной энергии, смотри cos ϕ), берём всё таки по однофазному току, т. к. могут перекосы фаз.

Поэтому рекомендуются счетчики 60 А, 80 А и 100 А прямого включения, с меньшим номиналом (счетчики не прямого включения 5 А, 10 А, и 20 А) не обходимо ставить трансформаторы тока (см. раздел трансформаторы).

Следующий параметр, который надо знать, это класс точности счетчика электроэнергии — это его наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах. Счетчики активной энергии изготавливаться классов точности 0,5; 1,0; 2,0; 2,5. Разрешенный класс точности в данном случае не выше 2,0 (по квалификации прочие объекты).

На вновь устанавливаемых трехфазных счетчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью не более 12 мес., а на однофазных счетчиках — с давностью не более 2 лет.  Конструкция счетчиков электроэнергии:

    Собственно, является самым главным параметром, по которому классифицируют счётчики электрической энергии. В зависимости от типа конструкции счётчиков электрической энергии их разделяют на индукционные и электронные.

Индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество потребленной электроэнергии, в этом случае, прямо пропорционально числу оборотов диска.

Программа энергосбережения • Энергетический паспорт

Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постоянно вытесняются с рынка электронными счетчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта, плохая защита от краж электроэнергии, дороговизна, а также низкой функциональности, неудобства в установке и эксплуатации по сравнению с современными электронными приборами.

Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей.

Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учета электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учет достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчетчики значительно долговечнее, имеют больший межповерочный период (4-16 лет). Однотарифные предназначены для учета активной электрической энергии в двухпроводных сетях переменного тока. Также они используются для передачи по линиям связи информативных данных на диспетчерский пункт информационно-измерительной системы регистрации потребления электрической энергии.

Замена приборов контроля электроэнергии осуществляется специалистами

Многотарифные позволяют вести многотарифный учет активной энергии и работать автономно, или входить в состав любых автоматизированных систем учета, в том числе с контролем потребления в соответствии с количеством предварительно оплаченной электрической энергии.

Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.

В настоящее время в жилых многоквартирных домах  в основном установлены однофазные счетчики, рассчитанные на напряжение 220 В. Однако, сегодня рекомендуется в домах частной застройки, или в квартирах многоквартирных домов, а также для ИП (ООО) устанавливать  трехфазные счетчики (где имеется трёхфазная сеть). В этом случае потребители могут подключать большое количество энергоемких приборов, а также подключать приборы, рассчитанные на напряжение как 220 В, так и 380 В.

Схемы подключения счетчиков электроэнергии:

Прибор учета электрической энергии — специальный прибор, предназначенный для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока. Принцип работы электросчётчика зависит от типа конструкции самого прибора.

Так, в электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика. Магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика. В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Классификация счетчиков электроэнергии

Schetchik elektroenergii elektronnyi По типу подключения:

— счетчики прямого включения в силовую цепь; — счётчики трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы. По измеряемым величинам: — однофазные (измерение переменного тока 220В, 50Гц); — трехфазные (380В, 50Гц). Современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учет. По конструкции:

1. Индукционные (электромеханические электросчетчики) — электросчетчики, в которых магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество потребленной электроэнергии, в этом случае, прямо пропорционально числу оборотов диска;

2. Электронные (статический электросчетчик) — электросчетчики, в которых переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Другими словами, измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей;

Схема подключения токовых цепей

3. Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством. Индукционные и электронные приборы учета электроэнергии В последнее время индукционные (механические) счётчики электроэнергии становятся менее популярны и постепенно вытесняются с рынка электронными счетчиками вследствие их недостатков:  — отсутствие возможности автоматического дистанционного снятия показаний, — однотарифность, — большие погрешности учёта, — плохая защита от хищения электроэнергии, — низкая функциональность, — неудобства в установке и эксплуатации по сравнению с современными электронными приборами.

Основным достоинством электронных электросчетчиков является возможность учета электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный). Другими словами, счетчики данного типа способны запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени. Многотарифный учет достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчетчики значительно более долговечны, имеют больший межповерочный период (4-16 лет).

Индукционные приборы при конструировании не были рассчитаны на наличие в квартирах большого количества мощных бытовых приборов и зачастую не выдерживали нагрузки, в то время как электронные счетчики гораздо более устойчивы широкому диапазону нагрузок в сети. Кроме того, помимо очевидных технических преимуществ, улучшенного дизайна, рост популярности электронных счетчиков был обусловлен и постепенным снижением их стоимости на рынке.  Требования к приборам учета электроэнергии К основным требованиям, предъявляемым к приборам учёта электрической энергии, можно отнести класс точности, «тарифность» и межповерочный интервал.

Многотарифный счетчик

Класс точности. Один из основных технических параметров электросчетчика. Он показывает погрешности измерений прибора. До середины 90-х годов все устанавливаемые в жилых домах электросчетчики имели класс точности 2,5 (т.е. максимально допустимый уровень погрешности этих приборов составлял 2,5%). В 1996 году был введен новый стандарт точности приборов учета, используемых в бытовом секторе – 2,0. Именно это стало толчком к повсеместной замене индукционных счетчиков на более точные, с классом точности 2,0.

«Тарифность»

. Важным техническим параметром электросчетчика. Ещё совсем недавно все электросчетчики, применяемые в быту, были однотарифными, т.е. осуществляли учет электрической энергии по одному тарифу. Функциональные возможности современных счетчиков позволяют вести учет электроэнергии по зонам суток и даже по временам года, позволяя значительно экономить электроэнергию и разгрузить электросети в пиковые часы, за счёт так называемой «стирки ночью». Двухтарифный счетчик электричества способен вести раздельный учет в различное время суток. В настоящее время, одним из способов экономить на счетах за электричество является двухтарифная система учета электроэнергии. Двухтарифные счетчики дают возможность платить за энергию меньше: в установленное время они автоматически переключаются на ночной тариф, который существенно ниже дневного. Ночной тариф дает возможность существенно сократить расходы на оплату электроэнергии. К самым «продвинутым» моделям электросчётчиков можно применить любую тарифную политику. Например, если энергетики решат сделать скидки по выходным, то воспользоваться ими смогут лишь владельцы электросчетчиков, способных поддерживать несколько тарифов.  Двухтарифная система учета электроэнергии выгодна, как потребителям, так и всей энергосистеме в равной степени. Дело в том, что нагрузка на электростанции в течение суток меняется. Пиковые нагрузки на электросети приходятся на утренние (7:00-10:00) и вечерние (19:00-23:00) часы. Ночью подавляющее число людей спит, и нагрузки на электростанции сокращаются в разы. Такая неравномерность графика нагрузки энергосистемы негативно сказывается на техническом состоянии оборудования. Кроме того, в периоды максимумов компания вынуждена задействовать все свои мощности, вследствие чего, на ремонт оборудования приходится выделять значительные средства. Такие нагрузки можно снизить при помощи выравнивания суточного объема электропотребления, используя некоторые энергоемкие бытовые приборы (например, посудомоечная и стиральная машина) в ночное время. К тому же это позволит потребителям сэкономить за счет более выгодных тарифов.  По внешнему виду, способу монтажа и подключения двухтарифные счетчики не отличаются от обычных однотарифных. Разница состоит в том, что в установленные часы табло счетчика изменяет свои показания. Стоимость таких счетчиков выше однотарифных, однако, в достаточно короткое время окупается за счет сокращения расходов на электроэнергию.  Межповерочный интервал. С течением времени детали электросчётчика изнашиваются, и класс точности электросчетчика неизбежно меняется. Наступает момент, когда электросчетчик необходимо повторно проверить на точность его показаний. Период с момента первичной проверки (обычно с даты изготовления) до следующей проверки называется межповерочным интервалом (МПИ). Исчисляется МПИ в годах и указывается в паспорте электросчетчика. Обычно электронные счетчики значительно уступают в длительности МПИ по сравнению с индукционными счетчиками, потому что комплектация, используемая в большинстве отечественных электронных счетчиков, состоит из деталей, стабильность параметров которых производитель не нормирует. 

Источники:

Вам также может понравиться