Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Учет электроэнергии. Основы

Учет электроэнергии. Основы

Что такое учет электроэнергии и зачем он нужен? Электроэнергия – это товар, а значит за него приходится платить, то есть без строгого учета здесь не обойтись. Основной прибор для учета электроэнергии – электросчетчик, раньше как правило, индукционного типа, сейчас все чаще электронный. Так как электроэнергия – это ток умноженный на напряжение и на время, то любой счетчик должен выполнять эти арифметические действия.

Статьи цикла «Учет электроэнергии»:

В индукционном счетчике (самый распространенный – его легко опознать по вращающемуся диску) магнитное поле токовой обмотки взаимодействует с магнитным полем обмотки напряжения, а результат накапливается на механическом устройстве.

В электронном счетчике есть датчик тока и датчик напряжения, результат обрабатывается микропроцессором и записывается в память счетчика. Наличие микропроцессора и памяти в электронном счетчике позволяет на его базе осуществить дополнительные функции, такие как архив показаний, учет потерь электроэнергии, измерение показателей качества электроэнергии, выдача данных на компьютер и др.

В быту используются однофазные электросчетчики, в промышленности – трехфазные, принципиальной разницы в них нет, просто у трехфазных счетчиков три датчика тока и три датчика напряжения. Для учета небольших (до 75-100 ампер) токов и напряжений (до 380 В) используются электросчетчики прямого включения. То есть токовые клеммы электросчетчика включаются непосредственно в измеряемую линию. Хотя клеммы электросчетчика и не рассчитаны на провода большого сечения, некоторые умудряются подточить толстый провод и все же впихнуть его. Это категорически запрещено! Если пропустить через счетчик ток больше номинального он попросту сгорит и может вызвать пожар.

Для учета больших токов токовые клеммы счетчика включаются через трансформаторы тока. Это устройство, которое пропорционально снижает ток в измерительной обмотке (куда подключается счетчик) в зависимости от тока в линии (измеряемый ток). Трансформатор тока характеризуется коэффициентом трансформации, который записывается, например так: 50/5. Цифра «50» в обозначении это номинальный ток в первичной обмотке, то есть в измеряемой линии, а цифра «5» — номинальный ток во вторичной (измерительной) обмотке, куда и подключается счетчик. Это значит, что когда ток в линии 50 А, ток на счетчике будет 5 А. И, следовательно, при токе в линии 10 А ток в счетчике будет 1 А.

Выпускаются разные трансформаторы тока на разные токи, например 50/5; 75/5; 100/5; 200/5 и т. д. Легко заметить, что вторичная обмотка унифицирована на ток 5 А, это позволяет использовать одинаковые счетчики для измерения разных токов, меняя лишь трансформаторы тока.

Для измерения в высоковольтных электроустановках используются трансформаторы напряжения, их вторичная обмотка рассчитана, как правило на 100 В. Первичная обмотка трансформаторов напряжения выполняется на 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ, 110 кВ и др. В этом случае используются специальные электросчетчики, рассчитанные на 100 вольт. Для учета электроэнергии с большим током и большого напряжения одновременно используют и трансформаторы тока, и трансформаторы напряжения.

Читайте так же:
Описание схем подключения электросчетчиков

Каждый электросчетчик имеет свой класс точности, он указан на корпусе прибора. В метрологии определение класса точности довольно пространно и сложно, но если объяснять грубо, то счетчик с классом точности 2,5 при полной нагрузке дает погрешность не более 2,5%, а с классом точности 0,5 – не более 0,5%. То есть чем меньше цифра, тем точнее (и дороже!) прибор. Свои классы точности есть и у трансформаторов тока и трансформаторов напряжения. Выбор электросчетчика – задача не очень хитрая, но к ней требуется подходить со всей серьёзностью вопроса.

Предоплатный счетчик электроэнергии с ic-картой

Полезная модель относится к управлению за потреблением электрической энергии и может использоваться в системе учета и контроля коммунальных услуг. Цель полезной модели в том, что электросчетчик обеспечивает подачу электроэнергии абоненту в соответствии с предварительно оплаченным ее объемом с помощью IC-карты. Сущность полезной модели заключается в том, что предоплатный счетчик электроэнергии с IC-картой, включающий датчики напряжения и тока, аналого-цифровые преобразователи, измерительный процессор, микроконтроллер, флеш-память, источник питания, дисплей, дополнительно содержит электронный считыватель информации с IC-картой, цифро-аналоговый преобразователь автоматический выключатель, причем электронный считыватель информации соединен соединением с микроконтроллером, вход цифро-аналогового преобразователя связан с микроконтроллером, а выход с автоматическим выключателем, выключенным в силовую цепь переменного тока.

Полезная модель относится к управлению за потреблением электрической энергии и может использоваться в системе учета и контроля коммунальных услуг.

Одной из острых проблем в сфере энергетики является постоянный контроль за потреблением электрической энергии и своевременная оплата за нее. Для решения этой проблемы предлагается введение предварительной системы оплаты за электроэнергию. Данный принцип оплаты можно ввести, используя счетчик электроэнергии с предварительной оплатой с помощью IC-карты.

Известны двухтарифные электросчетчики, позволяющие стимулировать потребителей к экономному режиму, (см. И.Н.Ковалев, К вопросу об экономической эффективности двухтарифных счетчиков электроэнергии, журнал. Энергосбережение 4, 2007 г., с.53-55).

Наиболее близким техническим решением является многофункциональный микропроцессорный счетчик электроэнергии серии «АЛЬФА» (проспект фирмы Эльстер Метроника, август, 2007 г, сайт: www.izmerenie.ru) включающий датчик напряжения и тока, аналого-цифровые преобразователи, измерительный процессор, микроконтроллер, флеш-память, источник питания, дисплей, недостатком данной счетчика является отсутствие возможности контроля за оплатой электроэнергии.

Однако, это не позволяет вести подачу электроэнергии потребителям только после предварительной оплаты за нее.

Задачей предлагаемой полезной модели является увеличение контроля и учета предварительной оплаты за электроэнергию.

Сущность полезной модели заключается в том, что предоплатный счетчик электроэнергии с IC-картой, включающий датчики напряжения и тока, аналого-цифровые преобразователи, измерительный процессор, микроконтроллер, флеш-память, источник питания, дисплей, дополнительно содержит электронный считыватель информации с IC-картой, цифро-аналоговый преобразователь автоматический выключатель, причем электронный считыватель информации соединен соединением с микроконтроллером, вход цифро-аналогового преобразователя связан с микроконтроллером, а выход с автоматическим выключателем выключенным в силовую цепь переменного тока.

Читайте так же:
Электронный счетчик с триггером

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на структурой схеме счетчика изображены источник энергии переменного тока (220 в, 50 Гц) 1, в электрическую цепь которого включены датчик тока 2 и датчик напряжения 3, выход которых соединен через аналого-цифровой преобразователь(АЦП) 4 с измерительным процессором 5. Последний связан с микроконтроллером 6, к которому подключены флеш-память 7 и дисплей 8. К микроконтроллеру 6 также подключен электронный считыватель информации 9 с IC-картой 10 и цифро-аналоговый преобразователь(ЦАП) 11, выход которого соединен с автоматическим выключателем 12, включенным в силовую цепь переменного тока. IC-карта 10 служит для хранения информации об идентификационном номере абонента, номере счетчика, количестве оплаченной электроэнергии (баланс по счету), личных записей абонента. Питание микроконтроллера 6, измерительного процессора 5 и других элементов счетчика осуществляется от источника питания 13.

Устройство работает следующим образом. Аналоговые сигналы с датчиков тока 2 и напряжения 3 преобразуются АЦП 4 в цифровые сигналы, которые поступают в измерительный процессор 5, где они обрабатываются, в результате чего вычисляются потребляемая мощность и количество использованной электроэнергии. Эта информация передается в микроконтроллер 6, куда также поступает информация с IC-карты 10 через электронный считыватель 9. Микроконтроллер 6 проверяет подлинность IC-карты 10 и считывает количество оплаченной электроэнергии, которое сохраняется в флеш-памяти 7 в специальных ячейках. В процессе работы электросчетчика эта информация постоянно обновляется путем вычитания из оплаченного количества электроэнергии потребляемой энергии. Когда оставшаяся часть оплаченной электроэнергии составляется менее 10 кВт. час, процессор формирует информационный сигнал для оповещения пользователя об окончании оплаты за электроэнергию. Если до окончания оплаты не будет с IC-карты 10 получена информация о дополнительной оплате за электроэнергию, то микроконтроллер 6 через ЦАП 11 подает команду на отключение автоматического выключателя 12 и прекращении подачи электроэнергии пользователю.

Предоплатной счетчик электроэнергии с IC-картой, содержащий датчики напряжения и тока, аналого-цифровой преобразователь, измерительный процессор, микроконтроллер, флешпамять, источник питания, дисплей, отличающийся тем, что в него введены электронный считыватель информации с IC-картой, цифроаналоговый преобразователь и автоматический выключатель, причем электронный считыватель информации соединен с микроконтроллером, вход цифроаналогового преобразователя связан с микроконтроллером, а выход с автоматическим выключателем, выключенным в силовую цепь переменного тока.

Структура и принцип действия электронных электросчетчиков

0

В простейшем случае электросчетчик может быть построен на базе простейшего микроконтроллера. От простейшего электронного счетчика требуется лишь измерение импульсов, вывод информации на дисплей и защита при аварийных сбоях.

Это интересно знать.

Получается, фактически, цифровой аналог индукционных (механических) счетчиков, рассмотренных выше.

Блок-схема простого электронного счетчика электроэнергии представлена на рис.1.

1

Рис.1. Блок-схема простого однофазного электронного счетчика электроэнергии

Сигналы поступают через соответствующие трансформаторные датчики на входы микросхемы — преобразователя. С ее выхода снимается частотный сигнал, поступающий на вход микроконтроллера. Микроконтроллер складывает количество пришедших импульсов, преобразовывая его для получения количества энергии в Вт·ч.

По мере накопления каждой единицы, значение накопленной энергии выводится на монитор и записывается воFLASH-память. Если происходит сбой, исчезновение напряжения сети, информация о накопленной энергии сохраняется в памяти. После восстановления напряжения эта информация считывается микроконтроллером и выводится на индикатор, счет продолжается с этой величины. Этот алгоритм потребовал менее 1 Кб памяти микроконтроллера. В качестве дисплея может использоваться простейший 6-…8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый контроллером.

Читайте так же:
Байпас для счетчика электроэнергии

В случае реализации многотарифного электросчетчика, устройство должно обеспечивать обмен информацией с внешним миром по последовательному интерфейсу. Интерфейс может использоваться для задания тарифов, включения и установки таймера времени, получения информации о накопленных значениях электроэнергии и так далее. Блок-схема многотарифного электронного электросчетчика, реализованного на микроконтроллере фирмы Motorola, представлена на рис.2.

2

Рис.2. Блок-схема многотарифного электронного однофазного счетчика электроэнергии

Рассмотрим алгоритм работы многотарифного электросчетчика. Память энергонезависимого ОЗУ разбита на 13 банков, в каждом хранится информация о накопленной электроэнергии по четырем тарифам: общем, льготном, пиковом, штрафном. В первом банке учет производятся с момента начала эксплуатации электросчетчика, следующие 12 банков соответствуют накоплениям за 11 предыдущих и за текущий месяцы. Учет за текущий месяц записываются в соответствующий банк, таким образом, имеется возможность узнать, сколько было накоплено энергии за любой из 11 последних месяцев. Перед началом работы счетчика на заводе-изготовителе обнуляют содержимое банков памяти, и накопление начинается с нулевых значений. Смена тарифов осуществляется по временным условиям: для каждого дня недели свое тарифное расписание, то есть времена начала основного и льготного тарифов — для пикового тарифа. Шестнадцать произвольных дней в году могут быть определены как праздничные, в эти дни работает тарифное расписание как для воскресенья.

В электросчетчике может быть установлен режим ограничения по количеству израсходованной за месяц энергии и по мощности. В тех режимах счетчик фиксирует количество электроэнергии, израсходованной выше лимита. При превышении установленного лимита электроэнергии производится или переход на накопление по штрафному тарифу, или отключение пользователя от энергосети. Штрафной тариф может быть установлен принудительно (по интерфейсу связи) в случае, например, задолженности.

При включении счетчика в сеть (например, после очередного пропадания напряжения в сети) фиксируется время и дата момента для возможности контроля. Также предусмотрена запись даты несанкционированного снятия крышки счетчика.

Через особый разъем к счетчику можно подключить ридер для считывания информации с индивидуальной электронной карточки об объеме энергии, оплаченном потребителем. При исчерпании лимита счетчик может отключить потребителя от электросети.

Электросчетчик трехфазный электронный многотарифный имеет встроенный цифровой интерфейс, встроенный тарификатор.

Обеспечивает — учет активной и реактивной электроэнергии в одно или многотарифном режимах суммарно по всем фазам или может осуществлять учет активной энергии по каждой фазе отдельно. На жидко — кристаллическом дисплее индицируются:

  • значения активной и реактивной электрической энергии;
  • измерение мгновенных значений активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз;
  • измерение по каждой фазе — тока, напряжения, частоты, cos φ, углов между фазными напряжениями.
Читайте так же:
Счетчик электронный трехфазный псч 4тм

Такой электросчетчик поддерживает передачу данных измерений по силовой сети, по интерфейсам — CAN, RS-485. Может передаваться вся доступная информация. Имеется возможность программировать счетчик в режим суммирования фаз «по модулю» для предотвращения хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения, имеется возможность корректировать внутренние часы электросчетчика.

Такой счетчик предназначен для эксплуатации в электроустановках административных, жилых и общественных зданий, производственных помещений, коттеджей, дач, магазинов, гаражных кооперативов и т.п. при снабжении потребителей электроэнергии от трехфазной электросети.

«Умный» электросчетчик «Фобос»: обзор моделей, монтаж, снятие показаний

Счетчики электроэнергии типа «Фобос» — российского производства. Разберемся в разновидностях этих приборов, их устройстве, технических данных и процессе подготовки к работе.

Особенности и технические характеристики

Электросчетчики «Фобос» способны не только измерять электроэнергию, но и дистанционно передавать показания счетчика и качества электроэнергии по радиоканалу на специальную станцию. Станция через интернет доводит информацию потребителям и поставщикам электроэнергии. Дальность передачи данных от счетчика до станции по радиоканалу достигает 10 км в городских условиях.

дистанционный прибор учета

Поэтому при использовании «Фобосов» не надо выдавать показания счетчика по телефону, либо ждать у себя работников организации, поставляющей электроэнергию. Также эти «умные» счетчики оповещают диспетчеров энергоснабжающей организации о нештатных ситуациях, например об изменении параметров электроэнергии, попытках несанкционированного вмешательства в его работу.

В счетчиках «Фобос» имеется встроенное программное обеспечение, энергонезависимое устройство памяти и аккумуляторная батарея. При остановке подачи электропитания он работает автономно, сохраняя всю информацию. Информация может храниться в памяти устройства более 20 лет.

Конструкция счетчика такова, что невозможно вмешаться в его работу. На дисплее отображается не только показания потраченного электричества, но и наличие связи, качество электроэнергии, воздействие магнитных полей, уровень заряда аккумулятора, данные о вскрытии крышки.

В случае неисправности дисплея всю информацию можно увидеть в личном кабинете через интернет. Имеется автоматическая программа перехода на зимнее/летнее время. «Фобос»каждые сутки проводит проверку своей работоспособности, при выявлении неполадок сообщает об этом. Обслуживать счетчик просто, нужно лишь удалять с него пыль сухой чистой тряпкой.

Подробное техническое описание однофазного счетчика ФОБОС 1 можно скачать здесь

Разновидности

Бывают счетчики для однофазных и трехфазных сетей. При использовании одной фазы устанавливаются модели «Фобос-1» или «Фобос-1S» (буква S означает исполнение Сплит). При работе на трех фазах применяются «Фобос-3» либо «Фобос-3S». Счетчики «Фобос-1» и «Фобос-3» монтируются в доступном месте для снятия показаний.

Варианты Сплит могут находиться на опорах или в разрезах проводов электроэнергии. Тогда снятие показаний счетчиков происходит с выносного дисплея, который входит в комплект Сплит-счетчиков. Из-за расположения этих счетчиков в недоступном для потребителей месте снижаются риски доступа к ним и попытки кражи электроэнергии.

Читайте так же:
Счетчик моточасов электромеханический schneider electric

Технические данные приборов различаются только весом и размерами. Прибор «Фобос-1» весит 700 гр., его размеры: высота 17,2 см.; ширина 11,9 см.; толщина 5,9 см. «Фобос-3» –2 кг. ,габариты: 21 см по высоте; 15 см по ширине; 6,5 см по толщине. «Фобос-1S» и «Фобос-3S» имеют измерительные блоки, которые устанавливаются на опора, весят не более 2 кг. Блоки могут работать при температурах воздуха от -40 до +70 градусов, при любых видах осадков. Выносные дисплеи по 400 грамм с размерами 15 см в высоту; 10,5 см в ширину; 3 см в толщину.

Срок службы всех моделей 30 лет,с гарантией на работу 5 лет. Поверку производят один раз в 16 лет.

Цена таких счетчиков начинается от 5500 рублей.

Комплектность и особенности монтажа

В комплект каждого устройства входит:

  • паспорт;
  • руководство по эксплуатации;
  • упаковка прибора;
  • клеммная крышка.

Для вариантов Сплит дополнительно прилагаются: выносной дисплей, блок питания с USB кабелем и руководство по работе дисплея.

Счетчики типа «Фобос» просты в установке, но лучше привлечь к работе электриков энергоснабжающей организации. Если устанавливать самостоятельно, то для этого необходимо достать прибор из упаковки и осмотреть, нет ли механических повреждений, на месте ли все пломбы изготовителя. Проверить отсутствие электричества в проводах, подключаемых к счетчику.

  1. Найти место установки и сделать метки.
  2. Для приборов «Фобос-1» и «Фобос-3», сделать три отверстия на месте установки для закрепления.
  3. Выкрутить болты крышки клеммной колодки и снять ее.
  4. Установить прибор и закрутить его болтами.
  5. При наличии DIN-рейки использовать ее.
  6. Модели Сплит крепятся на опоре, от которой отходит кабель.
  7. Подключить провода как в схеме, указанной на крышке клеммной колодки. Закрепить электрические провода винтами.
  8. Закрыть крышку клеммной колодки и закрутить.
  9. Включить электропитание и подключить пользователя.
  10. 5 секунд и счетчик начинает работать.
  11. После установки измерительного блока счетчика исполнения Сплит необходимо наладить связь между ним и выносным дисплеем. Это делает представитель энергоснабжающей организации.
  12. Проверить работу счетчика после включения электрических сетей: все сегменты дисплея высветятся. Световые индикаторы на лицевой панели счетчика начнут мигать.
  13. При правильном подключении в электрическую сеть, если дисплей ничего не показывает, то счетчик считается нерабочим и надо его ремонтировать либо менять. После подключения счетчика и пломбирования персоналом энергоснабжающей организации счетчик готов к работе.

статический трехфазный Фобос3

Снятие показаний

Для дистанционного снятия показаний со счетчика необходимо через интернет зайти в свой личный кабинет, который настраивается при установке счетчиков. В личном кабинете хранится информация о потреблении электроэнергии, о ее качестве, о состоянии счетчика.

При установке счетчиков Фобос не получится безнаказанно вмешиваться в их работу. О попытке вскрытия счетчик оповестит диспетчера, фиксируя время.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector