Elektroenerģijas uzskaites ierīces - veidi un veidi, galvenie raksturlielumi

Elektroenerģija tiek pārvadīta lielos attālumos starp dažādiem stāvokļiem, un tā tiek sadalīta un patērēta visnegaidītākajās vietās un apjomos. Visiem šiem procesiem nepieciešama automātiska caurlaides spēju un to veikto darbu uzskaite. Enerģētikas sistēmas stāvoklis pastāvīgi mainās. Ir nepieciešams analizēt un kompetenti pārvaldīt galvenos tehniskos parametrus.

Pašreizējās jaudas mērīšana tiek piešķirta vatmetriem, kuru mērvienība ir 1 vats, un noteiktā laika posmā veiktais darbs tiek piešķirts skaitītājiem, kas ņem vērā vatu skaitu stundā.

Atkarībā no ņemtā enerģijas daudzuma ierīces darbojas kilo-, mega-, gigo- vai tera vienībās. Tas ļauj jums:

• par vienu galveno skaitītāju, kas atrodas apakšstacijā, nodrošinot enerģiju lielai, modernai pilsētai, lai novērtētu kilovatstundu terabaitus par iztērētajiem visiem administratīvā rūpniecības un dzīvojamā centra dzīvokļiem un ražošanas uzņēmumiem;

• liels skaits ierīču, kas uzstādītas katrā dzīvoklī vai ražošanā, ņem vērā to individuālo patēriņu.

Vatmetri un skaitītāji darbojas, pateicoties informācijai par strāvas un sprieguma vektoru stāvokli strāvas ķēdē, kas viņiem pastāvīgi tiek piegādāta, un to nodrošina attiecīgi sensori - mērīšanas transformatori maiņstrāvas ķēdēs vai līdzstrāvas pārveidotāji.

Jebkura skaitītāja darbības principu var attēlot vienkāršotā bloku shēmā, kas sastāv no:

• ieejas un izejas shēmas;

• iekšējā shēma.

Elektroenerģijas skaitītājus iedala divās lielās grupās, kas darbojas tīklos:

1. rūpnieciskās frekvences maiņstrāvas spriegums;

2. Līdzstrāva.

Šo ierīču pirmā kategorija ir visizdevīgākā. Ar viņu mēs sākam īsu pārskatu par dažādiem modeļiem.

Maiņstrāvas skaitītāji

Šī skaitītāju klase pēc konstrukcijas ir sadalīta trīs veidos:

1. indukcija, kas darbojas kopš deviņpadsmitā gadsimta beigām;

2. elektroniskas ierīces, kas parādījās ne tik sen;

3. hibrīdprodukti, kas savā dizainā apvieno digitālo tehnoloģiju ar indukcijas vai elektrisko mērīšanas daļu un mehānisku mērierīci.

Indukcijas mērierīces

Šāda skaitītāja darbības princips ir balstīts uz magnētisko lauku mijiedarbību. ko rada slodzes ķēdē iestrādātas strāvas spoles elektromagnēti un sprieguma spole, kas savienota paralēli barošanas sprieguma ķēdei.

Tie rada kopējo magnētisko plūsmu, kas ir proporcionāla jaudas vērtībai, kas iet caur skaitītāju. Tās darbības jomā ir plāns alumīnija disks, kas uzstādīts rotācijas gultnī. Tas reaģē uz izveidotā spēka lauka lielumu un virzienu un griežas ap savu asi.

Šī diska ātrums un kustības virziens atbilst pielietotās jaudas vērtībai. Ar to ir saistīta kinemātiskā shēma, kas sastāv no pārnesumu un riteņu sistēmas ar ciparu indikatoriem, kas norāda pabeigto apgriezienu skaitu, darbojoties kā vienkāršs skaitīšanas mehānisms.

Vienfāzes indukcijas mērītājs, ierīces funkcijas

Visizplatītākā indukcijas skaitītāja dizains, kas paredzēts vienfāzes maiņstrāvas barošanas tīklam, attēlā ir parādīts nesamontētā formā, kas sastāv no divām apvienotām fotogrāfijām.

Visas galvenās tehnoloģiskās vienības ir norādītas ar rādītājiem, un iekšējo savienojumu, ieejas un izejas ķēžu elektriskā shēma ir parādīta nākamajā attēlā.

Zem pārsega uzstādītā sprieguma skrūve mērītāja darbības laikā vienmēr jāpievelk. To izmanto tikai elektrisko laboratoriju darbinieki, veicot īpašas tehnoloģiskas operācijas - pārbaudot ierīci.

Par ierīci iepriekš tika aprakstīts elektrisko skaitītāju darbības princips un darbības pazīmes:

Kā pareizi pieslēgt elektrības skaitītāju

Kā ņemt rādījumus no elektrības skaitītāja

Šāda veida elektriskie indukcijas skaitītāji veiksmīgi maina savus resursus dzīvojamās ēkās un cilvēku dzīvokļos. Tie ir savienoti sadales paneļos saskaņā ar standarta shēmu, izmantojot viena pola slēdžus un pakešu slēdzi.

Trīsfāzu indukcijas mērītāja konstrukcijas īpašības

Šīs mērīšanas ierīces ierīce pilnībā atbilst vienfāzes modeļiem, izņemot to, ka magnētiskie lauki, ko rada strāvas ķēdes visu triju fāžu strāvu un spriegumu spoles, piedalās kopējā magnētiskā plūsmas veidošanā, kas ietekmē alumīnija diska rotāciju.

Sakarā ar to tiek palielināts lietu skaits korpusa iekšpusē, un tās ir blīvākas. Arī alumīnija disks ir dubultots. Strāvas un sprieguma spoļu savienojuma shēma tiek veikta saskaņā ar iepriekšējo savienojuma opciju, bet, ņemot vērā magnētisko plūsmu summēšanu no katras atsevišķās.

To pašu efektu var panākt, ja viena trīsfāzu mērītāja vietā katrā sistēmas fāzē ir iekļautas vienfāzes ierīces. Tomēr šajā gadījumā jums būs jānodarbojas ar to rezultātu pievienošanu manuāli. Trīsfāzu indukcijas skaitītājā šo darbību automātiski veic viens skaitīšanas mehānisms.

Trīsfāzu indukcijas mērītājus savienojumam var veikt divu veidu:

1. nekavējoties pie strāvas ķēdēm, kuru jauda ir jāņem vērā;

2. caur starpposma sprieguma un strāvas mērīšanas transformatoriem.

Pirmā tipa ierīces tiek izmantotas 0,4 kV strāvas ķēdēs ar slodzēm, kuras ar nelielu bojājumu daudzumu nevar nodarīt kaitējumu skaitītājam. Viņi strādā garāžās, mazās darbnīcās, privātmājās un tiek saukti par tiešā savienojuma skaitītājiem.

Šādas ierīces elektrisko ķēžu shēma sadales skapī ir parādīta nākamajā attēlā.

Visas pārējās indukcijas mērierīces darbojas tieši, mērot strāvas vai sprieguma transformatorus atsevišķi, atkarībā no energoapgādes sistēmas īpašajiem apstākļiem, vai arī to kopīgai lietošanai.

Fotoattēlā parādīts līdzīga tipa līdzīga tipa indukcijas mērītāja (SAZU-IT) paneļa izskats.

Tas darbojas sekundārajās ķēdēs ar mērīšanas strāvas transformatoriem ar nominālo vērtību 5 ampēri un sprieguma transformatoriem - 100 volti starp fāzēm.

Burts "A" ierīces tipa nosaukumā "SAZU" nozīmē, ka ierīce ir paredzēta, lai ņemtu vērā kopējās jaudas aktīvo komponentu. Cita veida ierīcēs iesaistītā reaktīvā komponenta mērījumi ar burtu "P". Tos apzīmē ar tipu "SRZU-IT".

Iepriekš minētais piemērs ar trīsfāzu indukcijas skaitītāju apzīmējumu norāda, ka to projektēšanā nevar ņemt vērā darbam patērētās kopējās enerģijas daudzumu. Lai noteiktu tā vērtību, ir jāņem rādījumi no aktīvās un reaktīvās enerģijas skaitītājiem un jāveic matemātiski aprēķini saskaņā ar sagatavotajām tabulām vai formulām.

Šis process prasa daudzu cilvēku līdzdalību, neizslēdz biežas kļūdas un ir darbietilpīgs. Jaunas tehnoloģijas un mērierīces, kas strādā ar pusvadītāju elementiem, ietaupa no tā ieviešanas.

Vecos indukcijas tipa skaitītājus gandrīz vairs neražo rūpnieciskā mērogā. Viņi vienkārši modificē savus resursus kā daļu no darba elektriskajām iekārtām. Tie vairs netiek izmantoti jaunuzstādītos un nodotos ekspluatācijas kompleksos, bet tiek uzstādīti jauni, moderni modeļi.

Elektroniskās mērierīces

Lai aizstātu indukcijas tipa skaitītājus, tagad tiek ražotas daudzas elektroniskas ierīces, kas paredzētas darbam sadzīves tīklā vai kā daļa no kompleksa rūpnieciskā aprīkojuma kompleksu mērīšanas, kas patērē milzīgu enerģiju.

Savā darbā viņi pastāvīgi analizē pilnas jaudas aktīvo un reaktīvo komponentu stāvokli, pamatojoties uz strāvu un spriegumu vektoru diagrammām. Izmantojot tos, tiek aprēķināta kopējā jauda, ​​un visas vērtības tiek ierakstītas ierīces atmiņā. No tā jūs varat apskatīt šos datus īstajā laikā.

Divu veidu kopējās elektroniskās grāmatvedības sistēmas

Atkarībā no kompozītu ievades daudzumu mērīšanas veida elektroniskie skaitītāji rada:

• ar iebūvētiem strāvas un sprieguma mērīšanas transformatoriem;

• ar mērīšanas sensoriem.

Ierīces ar integrētiem mērīšanas transformatoriem

Elektroniskā vienfāzes skaitītāja shematiska diagramma, kas parādīta attēlā.

Mikrokontrolieris caur pārveidotāju apstrādā strāvas un sprieguma transformatoru signālus un izdod atbilstošas ​​komandas:

• displejs ar informācijas displeju;

• elektroniskais relejs, kas ieslēdz iekšējo ķēdi;

• RAM RAM, kam ir informācijas savienojums ar optisko portu tehnisko parametru pārsūtīšanai caur sakaru kanāliem.

Ierīces ar integrētiem sensoriem

Šis ir vēl viens elektroniskā skaitītāja dizains. Viņas ķēde darbojas, pamatojoties uz sensoriem:

• strāva, kas sastāv no parastā šunta, caur kuru plūst visa strāvas ķēdes slodze;

• spriegums, kas darbojas pēc vienkārša dalītāja principa.

Strāvas un sprieguma signāli, kas nāk no šiem sensoriem, ir ļoti mazi. Tādēļ tos pastiprina ar īpašu ierīci, kuras pamatā ir augstas precizitātes elektroniskā shēma, un baro ar amplitūdas-digitālās pārveidošanas vienībām. Pēc tiem signāli tiek reizināti, filtrēti un izvadīti uz atbilstošām ierīcēm integrēšanai, parādīšanai, konvertēšanai un tālākai pārraidīšanai dažādiem lietotājiem.

Skaitītājiem, kas strādā pēc šī principa, ir nedaudz zemāka precizitātes klase, taču tie pilnībā atbilst tehniskajiem standartiem un prasībām.

Princips, saskaņā ar kuru strāvas un sprieguma sensorus izmanto mērīšanas transformatoru vietā, ļauj izveidot mērīšanas ierīces ne tikai maiņstrāvas, bet arī līdzstrāvas ķēdēm, kas ievērojami paplašina to darbības iespējas.

Pamatojoties uz to, sāka parādīties skaitītāju konstrukcijas, kuras var izmantot abu veidu līdzstrāvas un maiņstrāvas barošanas sistēmās.

Mūsdienu mērierīču tarifs

Sakarā ar iespēju ieprogrammēt darbības algoritmu, elektroniskais skaitītājs var ņemt vērā enerģijas patēriņu pēc dienas laika. Tas rada iedzīvotāju interesi samazināt elektroenerģijas patēriņu visintensīvākajā sastrēgumstundā un tādējādi izkraut slodzi, kas izveidota energoapgādes organizācijām.

Starp elektroniskajām uzskaites ierīcēm ir modeļi, kuriem ir dažādas tarifu sistēmas iespējas. Vislielākās spējas piemīt skaitītājiem, kas ļauj elastīgi pārplānot mērīšanas ierīci elektrisko tīklu tarifu maiņai, ņemot vērā gada laiku, brīvdienas, dažādas atlaides brīvdienās.

Elektroenerģijas skaitītāju darbība saskaņā ar tarifu sistēmu ir izdevīga patērētājiem - tiek ietaupīta nauda, ​​lai samaksātu par elektrību un piegādes organizācijām - tiek samazināta maksimālā slodze.

Skatīt arī par šo tēmu:

Kā elektroniskais elektrības skaitītājs ir sakārtots un darbojas

Augstsprieguma ķēžu rūpniecisko mērierīču dizaina iezīmes

Kā šādas ierīces piemēru apsveriet Baltkrievijas letes zīmolu Gran-Electro SS-301.

Tam ir daudz noderīgu funkciju lietotājiem. Tāpat kā parastās mājsaimniecības mērierīces, tas ir aizzīmogots un periodiski kalibrēts.

Korpusa iekšpusē nav pārvietojamu mehānisku elementu. Visa darba pamatā ir elektronisko plātņu un mikroprocesoru tehnoloģiju izmantošana. Mērīšanas transformatori nodarbojas ar ieejas strāvas signālu apstrādi.

Šīs ierīces īpašu uzmanību pievērš uzticamībai un informācijas drošības aizsardzībai. Lai to saglabātu, tas tiek ieviests:

1. divlīmeņu sistēma iekšējo dēļu blīvēšanai;

2. Piecu līmeņu shēma piekļuves parolēm organizēšanai.

Uzpildes sistēmu veic divos posmos:

1. Pēc tā tehnisko pārbaužu pabeigšanas un stāvokļa verifikācijas pabeigšanas ar protokola izpildi rūpnīcā nekavējoties tiek ierobežota piekļuve šī skaitītāja korpusam;

2. Piekļuvi savienotājvadiem termināliem bloķē enerģijas uzraudzības vai energoapgādes uzņēmuma pārstāvji.

Turklāt ierīces darbības algoritmā ir tehnoloģiska darbība, kas ierīces elektroniskajā atmiņā fiksē visus notikumus, kas saistīti ar spaiļu bloka vāka noņemšanu un uzstādīšanu, precīzi sasaistot datumu un laiku.

Paroles piekļuves kontroles shēma

Sistēma ļauj diferencēt ierīces lietotāju tiesības, nodalīt tās atbilstoši piekļuvei skaitītāja iestatījumiem, izveidojot līmeņus:

• nulle, nodrošinot ierobežojumu atcelšanu datu skatīšanai lokāli vai attālināti, laika sinhronizāciju, indikāciju labošanu. Tiesības tiek piešķirtas pilnvarotiem ierīces lietotājiem;

• pirmais, kas ļauj uzstādīt aprīkojumu uzstādīšanas vietā un rakstīt operētājsistēmas atmiņas iestatījumos darbības parametrus, kas neietekmē komerciālas lietošanas īpašības;

• otrais - ļauj enerģijas informācijai piekļūt ierīces informācijai pēc tās pielāgošanas un sagatavošanās nodošanai ekspluatācijā;

• trešais, kas dod tiesības noņemt un uzstādīt vāku no spaiļu bloka, lai piekļūtu spailēm vai optiskajam portam;

• ceturtkārt, nodrošinot iespēju piekļūt ierīces dēļiem aparatūras atslēgu uzstādīšanai vai nomaiņai, visu blīvējumu noņemšanai, darbu veikšanai ar optisko portu, konfigurācijas uzlabošanai, korekcijas koeficientu kalibrēšanai.

Veidi rūpniecības skaitītāju savienošanai enerģijas uzņēmumos

Mērierīču darbībai, izmantojot augstas precizitātes strāvas un sprieguma transformatorus, tiek izveidotas sazarotas mērīšanas ķēžu sekundārās shēmas.

Neliels šādas ķēdes fragments Gran-Electro SS-301 skaitītāja strāvas ķēdēm ir parādīts attēlā. Tas ir ņemts no darba dokumentācijas.

Tam pašam skaitītājam zemāk ir parādīts savienojošo sprieguma ķēžu fragments.

Mērīšanas ierīču apvienošana vienotā automatizētās mērīšanas un kontroles sistēmas sistēmā

Pateicoties elektronisko skaitītāju iespējām un informācijas attālinātas pārsūtīšanas metožu izstrādei, sāka strauji attīstīties elektroenerģijas automatizētas vadības un mērīšanas sistēma. Lai savienotu indukcijas sistēmas mērierīces, tiek izstrādāti īpaši sensori.

ASKUE sistēmas galvenais mērķis ir ātra informācijas vākšana vienotā vadības centrā. Tajā pašā laikā tā saņem datu plūsmas no visiem esošo apakšstaciju patērētājiem. Tie satur informāciju par patērētās un piegādātās jaudas jautājumiem ar iespēju analizēt metodes tās ģenerēšanai un izplatīšanai, aprēķināt izmaksas un uzskaitīt ekonomiskos rādītājus.

Lai atrisinātu ASKUE sistēmas organizatoriskos jautājumus, tas tiek nodrošināts:

• augstas precizitātes mērierīču uzstādīšana elektrības mērīšanas vietās;

• informācijas pārsūtīšana no tiem notiek ar ciparu signālu palīdzību, izmantojot “papildinātājus” ar brīvpiekļuves atmiņu;

• Sakaru sistēmas organizēšana pa vadu un radio kanāliem;

• saņemtās informācijas apstrādes shēmas ieviešana.

Līdzstrāvas elektrības skaitītāji

Šīs klases skaitītāju modeļi reģistrē enerģiju dažādos tehnoloģiskos režīmos, bet visbiežāk tos izmanto pilsētas transporta elektriskā ritošā sastāva iekārtās un dzelzceļos.

Tie ir izveidoti, pamatojoties uz elektrodinamisko sistēmu.

Šādu skaitītāju galvenais darbības princips ir magnētiskās plūsmas spēku mijiedarbība, ko veido divas spoles:

1. Pirmais tiek fiksēts pastāvīgi;

2. otrajai ir iespēja pagriezties magnētiskās plūsmas ietekmē, kuras lielums ir proporcionāli atkarīgs no strāvas lieluma, kas plūst gar ķēdi.

Spoles rotācijas parametri tiek pārsūtīti uz skaitīšanas mehānismu, un tie tiek ņemti vērā, patērējot elektroenerģiju.

Skatīt arī: Elektrības taupīšanas veidi dzīvoklī un privātmājā