Рейтинг: 4.2/5.0 (1674 проголосовавших)Категория: Бланки/Образцы
Расчет электрической энергии, используемой бытовым или промышленным электротехническим прибором, производится обычно с учетом полной мощности электрического тока, проходящего через измеряемую электрическую цепь. При этом выделяются два показателя, отражающие затраты полной мощности при обслуживании потребителя. Эти показатели называются активная и реактивная энергия. Полная мощность представляет собой сумму этих двух показателей. О том, что такое активная и реактивная электроэнергия и как проверить сумму начисленных оплат, попытаемся рассказать в этой статье.
Полная мощностьПо сложившейся практике потребители оплачивают не полезную мощность, которая непосредственно используется в хозяйстве, а полную, которую отпускает предприятие-поставщик. Различают эти показатели по единицам измерения – полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА), а полезная – в киловаттах. Активная и реактивная электроэнергия используется всеми запитанными от сети электроприборами.
Активная составляющая полной мощности совершает полезную работу и преобразовывается в те виды энергии, которые нужны потребителю. У части бытовых и промышленных электроприборов в расчетах активная и полная мощность совпадают. Среди таких устройств – электроплиты, лампы накаливания, электропечи, обогреватели, утюги и гладильные прессы и прочее.
Если в паспорте указана активная мощность 1 кВт, то полная мощность такого прибора будет составлять 1 кВА.
Этот вид электроэнергии присущ цепям, в составе которых имеются реактивные элементы. Реактивная электроэнергия - это часть полной поступаемой мощности, которая не расходуется на полезную работу.
В электроцепях постоянного тока понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока реактивная составляющая возникает только в том случае, когда присутствует индуктивная или емкостная нагрузка. В таком случае наблюдается несоответствие фазы тока с фазой напряжения. Данный сдвиг фаз между напряжением и током обозначается символом «φ».
При индуктивной нагрузке в цепи наблюдается отставание фазы, при емкостной – ее опережение. Поэтому потребителю приходит только часть полной мощности, а основные потери происходят из-за бесполезного нагревания устройств и приборов в процессе эксплуатации.
Потери мощности происходят из-за наличия в электрических устройствах индуктивных катушек и конденсаторов. Из-за них в цепи в течение некоторого времени происходит накопление электроэнергии. После этого запасенная энергия поступает обратно в цепь. К приборам, в составе потребляемой мощности которых имеется реактивная составляющая электроэнергии, относятся переносные электроинструменты, электродвигатели и различная бытовая техника. Эта величина рассчитывается с учетом особого коэффициента мощности, который обозначается как cos φ.
Коэффициент мощности лежит в пределах от 0,5 до 0,9; точное значение этого параметра можно узнать из паспорта электроприбора. Полная мощность должна быть определена как частное от деления активной мощности на коэффициент.
Например, если в паспорте электрической дрели указана мощность в 600 Вт и значение 0,6, тогда потребляемая устройством полная мощность будет равна 600/06, то есть 1000 ВА. При отсутствии паспортов для вычисления полной мощности прибора коэффициент можно брать равным 0,7.
Поскольку одной из основных задач действующих систем электроснабжения является доставка полезной мощности конечному потребителю, реактивные потери электроэнергии считаются негативным фактором, и возрастание этого показателя ставит под сомнение эффективность электроцепи в целом. Баланс активной и реактивной мощности в цепи может быть наглядно представлен в виде этого забавного рисунка:
Чем выше значение коэффициента мощности, тем меньше будут потери активной электроэнергии – а значит конечному потребителю потребляемая электрическая энергия обойдется немного дешевле. Для того чтобы повысить значение этого коэффициента, в электротехнике используются различные приемы компенсации нецелевых потерь электроэнергии. Компенсирующие устройства представляют собой генераторы опережающего тока, сглаживающие угол сдвига фаз между током и напряжением. Для этой же цели иногда используются батареи конденсаторов. Они подключаются параллельно к рабочей цепи и используются как синхронные компенсаторы.
Для индивидуального пользования активная и реактивная электроэнергия в счетах не разделяется – в масштабах потребления доля реактивной энергии невелика. Поэтому частные клиенты при потреблении мощности до 63 А оплачивают один счет, в котором вся потребляемая электроэнергия считается активной. Дополнительные потери в цепи на реактивную электроэнергию отдельно не выделяются и не оплачиваются.
Учет реактивной электроэнергии для предприятийДругое дело – предприятия и организации. В производственных помещениях и промышленных цехах установлено огромное число электрооборудования, и в общей поступаемой электроэнергии имеется значительная часть энергии реактивной, которая необходима для работы блоков питания и электродвигателей. Активная и реактивная электроэнергия, поставляемая предприятиям и организациям, нуждается в четком разделении и ином способе оплаты за нее. Основанием для регуляции отношений предприятия-поставщика электроэнергии и конечных потребителей в этом случае выступает типовой договор. Согласно правилам, установленным в этом документе, организации, потребляющие электроэнергию свыше 63 А, нуждаются в особом устройстве, предоставляющем показания реактивной энергии для учета и оплаты.
Сетевое предприятие устанавливает счетчик реактивной электроэнергии и начисляет оплату согласно его показаниям.
Как говорилось ранее, активная и реактивная электроэнергия в счетах на оплату выделяются отдельными строками. Если соотношение объемов реактивной и потребленной электроэнергии не превышает установленной нормы, то плата за реактивную энергию не начисляется. Коэффициент соотношения бывает прописан по-разному, его среднее значение составляет 0,15. При превышении данного порогового значения предприятию-потребителю рекомендуют установить компенсаторные устройства.
Реактивная энергия в многоквартирных домахТипичным потребителем электроэнергии является многоквартирный дом с главным предохранителем, потребляющий электроэнергию свыше 63 А. Если в таком доме имеются исключительно жилые помещения, плата за реактивную электроэнергию не взимается. Таким образом, жильцы многоквартирного дома видят в начислениях оплату только за полную электроэнергию, поставленную в дом предприятием-поставщиком. Та же норма касается жилищных кооперативов.
Частные случаи учета реактивной мощностиБывают случаи, когда в многоэтажном здании имеются и коммерческие организации, и квартиры. Поставка электроэнергии в такие дома регулируется отдельными Актами. Например, разделением могут служить размеры полезной площади. Если в многоквартирном доме коммерческие организации занимают менее половины полезной площади, то оплата за реактивную энергию не начисляется. Если пороговый процент был превышен, то возникают обязательства оплаты за реактивную электроэнергию.
В ряде случаев жилые дома не освобождаются от оплаты за реактивную энергию. Например, если в доме установлены пункты подключения лифтов для квартир, начисление за использование реактивной электроэнергии происходит отдельно, лишь для этого оборудования. Владельцы квартир по-прежнему оплачивают лишь активную электроэнергию.
Понимание сущности активной и реактивной энергии дает возможность грамотно рассчитать экономический эффект от установки различных компенсационных устройств, снижающих потери от реактивной нагрузки. Согласно статистике, такие устройства позволяют поднимать значение cos φ от 0.6 до 0.97. Тем самым автоматические компенсаторные устройства помогают сэкономить до трети предоставляемой потребителю электроэнергии. Значительное уменьшение тепловых потерь увеличивает срок эксплуатации приборов и механизмов на производственных участках и снижает себестоимость готовой продукции.
Самым массовым видом электроизмерительных приборов является счетчики активной и реактивной энергии.
Различают однофазные и трехфазные счетчики . Однофазные счетчики применяются для учета электроэнергии у потребителей, питание которых осуществляется однофазным током. Для учета электроэнергии трехфазного тока применяются трехфазные счетчики. Трехфазные счетчики можно классифицировать следующим образом.
По роду измеряемой энергии - на счетчики активной и реактивной энергии.
В зависимости от схемы электроснабжения, для которой они предназначены,- натрехпроводные счетчики, работающие в сети без нулевого провода. И четырёхпроводные . работающие в сети с нулевым проводом.
По способу включения счетчики можно разделить на 3 группы:
Счетчики непосредственного включения (прямого включения), включаются в сеть без измерительных трансформаторов. Такие счетчики выпускаются для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.
Счетчики полукосвенного включения . своими токовыми обмотками включаются через трансформаторы тока. Обмотки напряжения включаются непосредственно в сеть. Область применения - сети до 1 кВ.
Счетчики косвенного включения, включаются в сеть через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Область применения - сети выше 0,4 кВ. Изготовляются двух типов. Трансформаторные счетчики - предназначенные для включения через измерительные трансформаторы.
Трансформаторные универсальные счетчики - предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие любые коэффициенты трансформации. Для универсальных счетчиков пересчетный коэффициент определяется по коэффициентам трансформации установленных измерительных, трансформаторов.
В зависимости от назначения счетчику присваивается условное обозначение. В обозначениях счетчиков буквы и цифры означают: С — счетчик; О — однофазный; А — активной энергии; Р — реактивной энергии; У — универсальный; 3 или 4 для трех или четырех проводной сети. Пример обозначения: СА4У — трехфазный трансформаторный универсальный четырех проводный счетчик активной энергии. Если на табличке счетчика поставлена буква М. это значит, что счетчик предназначен для работы и при отрицательных температурах (-150 - +250 С).Счетчики активной и реактивной энергии, снабженные дополнительными устройствами, относятся к счетчикам специального назначения.
Двухтарифныесчетчики - применяются для учета электроэнергии, тариф на которую изменяется в зависимости от времени суток.
Счетчики с предварительной оплатой - применяются для учета электроэнергии бытовых потребителей, живущих в отдаленных и труднодоступных населенных пунктах.
Счетчики с указателем максимальной нагрузки - применяются для расчетов с потребителями по двухставочному тарифу (за израсходованную электроэнергию и максимальную нагрузку).
Телеизмерительные счетчики - служат для учета электроэнергии и дистанционной передачи показаний. К счетчикам специального назначения относятся и образцовые счетчики . предназначенные для поверки счетчиков общего назначения. Техническая характеристика счетчика определяется следующими основными параметрами.
Номинальное напряжение и номинальный ток - у трехфазных счетчиков указываются в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока и напряжения, у четырехпроводных счетчиков указываются линейные и фазные напряжения, например. 3 5 А; З 380/220В.
У трансформаторных счетчиков вместо номинальных тока и. напряжения указываются номинальные коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов, для работы с которыми счетчик предназначен, например :3 150/5 А, 3 6000/100 В. На счетчиках, называемых перегрузочными . указывается значение максимального тока непосредственно после номинального, например 5-20А. Номинальное напряжение счетчиков, прямого и полукосвенного включения, должно соответствовать номинальному напряжению сети, а счетчиков косвенного включения - вторичному номинальному напряжению ТН.
Точно так же номинальный ток должен соответствовать вторичному номинальному току трансформатора тока (5 или 1 А). Счетчики допускают длительную перегрузку по току без нарушения правильности учета: трансформаторные и трансформаторные универсальные - 120%; счетчики прямого включения - 200% и более (в зависимости от типа).
Класс точности счетчика - это его наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах (отношение абсолютной погрешности к действительным показаниям счетчика; абсолютная погрешность – разность между действительными показаниями счетчика и показаниями эталонного образца). В соответствии с ГОСТ 6570-75* счетчики активной энергии должны изготавливаться классов точности; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; счетчики реактивной энергии классов точности 1,5; 2,0; 3,0.
Трансформаторные и трансформаторные универсальные счетчики учета активной и реактивной энергии должны быть класса точности 2,0 и более точные.
Класс точности устанавливается для условий работы, называемых нормальными. К ним откосятся: прямое чередование фаз; равномерность и симметричность нагрузок по фазам; синусоидальность тока и напряжения (коэффициент линейных искажений не более. 5%); номинальная частота (50 Гц±0,5%); номинальное напряжение (±1%); номинальная нагрузка; cos =l (для счетчиков активной энергии) и sin =l (для счетчиков реактивной энергии);температура окружающего воздуха 20°±3° С (для счетчиков внутренней установки); отсутствие внешних магнитных полей (индукция не более 0,5 мТл); вертикальное положение счетчика.
Счетчик ватт-часов (счетчик активной энергии) представляет собой прибор, предназначенный для измерения активной энергии путем интегрирования активной мощности в зависимости от времени.
Счетчик вар-часов (счетчик реактивной энергии) представляет собой интегрирующий прибор, который измеряет реактивную энергию в вар-часах или кратных им единицах.
Счетчики могут предназначаться для двухпроводных однофазных сетей, трехпроводных трехфазных сетей без нулевого провода и четырехпроводных трехфазных сетей с нулевым проводом.
Учет активной энергии должен обеспечивать определение количества электроэнергии:
- выработанной генераторами электростанции;
- потребленной на собственные и хозяйственные нужды электростанции и подстанций;
- отпущенной электропотребителям по линиям, отходящим от шин электростанций непосредственно к электропотребителям;
- переданной в другие энергосистемы;
- отпущенной электропотребителям из электрической сети.
Кроме того, учет активной энергии должен обеспечить возможность:
- учета электроэнергии, поступающей в электрические сети разных уровней напряжения энергосистемы;
- составления баланса энергии для хозрасчетных подразделений энергосистемы;
- контроль за соблюдением электропотребителями заданных им режимов потребления и баланса электроэнергии.
Учет реактивной электроэнергии должен обеспечивать возможность определения количества реактивной электроэнергии, полученной потребителем от электроснабжающей организации или переданной ей, только в том случае, если по этим данным производятся расчеты или контроль соблюдения заданного режима работы компенсирующих устройств.
Счетчики реактивной электроэнергии должны устанавливаться:
1) на тех же элементах схемы, на которых установлены счетчики активной электроэнергии для потребителей, рассчитывающихся за электроэнергию с учетом разрешенной к использованию реактивной мощности;
2) на присоединениях источников реактивной мощности потребителей, если по ним производится расчет за электроэнергию, выданную в сеть энергосистемы, или осуществляется контроль заданного режима работы.
Если со стороны предприятия с согласия энергосистемы производится выдача реактивной электроэнергии в сеть энергосистемы, необходимо устанавливать два счетчика реактивной электроэнергии со стопорами в тех элементах схемы, где установлен расчетный счетчик активной электроэнергии. Во всех других случаях должен устанавливаться один счетчик реактивной электроэнергии со стопором.
Для предприятия, рассчитывающегося с энергоснабжающей организацией по максимуму разрешенной реактивной мощности, следует предусматривать установку счетчика с указателем максимума нагрузки, при наличии двух или более пунктов учета - применение автоматизированной системы учета электроэнергии.
Реактивная электрическая энергия – вызванная электромагнитной несбалансированностью электроустановок технологически вредная циркуляция электроэнергии между источниками электроснабжения и приемниками переменного электрического тока.
Реактивная мощность – составная полной мощности, которая в зависимости от параметров, схемы и режима работы электрической сети служит причиной дополнительных потерь активной электроэнергии и ухудшения показателей качества электрической энергии.
СЭТ 3ар-. -ЖКИ предназначены для многотарифного учета всех видов энергии по временным зонам суток. Электронные счетчики подключаются непосредственно или через измерительные трансформаторы тока.
Для программирования и считывания информации об энергопотреблении счетчики имеют цифровой интерфейс.
Трехфазные счетчики СЭТ 3ар эксплуатируются автономно или в составе автоматизированных информационно-измерительных систем технического или коммерческого учета (АСКУЭ).
Отличительные особенностиВся считываемая и записываемая информация в электронных счетчиках защищена паролями доступа.
Центры продажВы можете купить счетчики электроэнергии непосредственно на заводе, оформив онлайн заявку, или у наших региональных представителей.
Цены на трехфазные счетчики СЭТ 3ар-. -ЖКИ уточняйте у наших дилеров.
Выберите центр продаж наиболее удобный для Вас:
3.1.1 После распаковывания провести наружный осмотр счетчика, убедиться в отсутствии механических повреждений, проверить наличие пломб.
3.2 Порядок установки.
3.2.1 Монтаж, демонтаж, вскрытие, ремонт, поверку и клеймение счетчика должны проводить только специально уполномоченные организации и лица, согласно действующим правилам по монтажу электроустановок.
При монтаже счетчиков провод (кабель) необходимо очистить от изоляции примерно на величину указанную в таблице 6. Зачищенный участок провода должен быть ровным, без изгибов. Вставить провод в контактный зажим без перекосов. Не допускается попадание в зажим участка провода с изоляцией, а также выступ за пределы колодки оголенного участка. Сначала затягивают верхний винт. Легким подергиванием провода убеждаются в том, что он зажат. Затем затягивают нижний винт. После выдержки в несколько минут подтянуть соединение еще раз.
Диаметр подключаемых к счетчику проводов указан в таблице 6.
3.2.2 Периодичность государственной поверки - 16 лет, для Казахстана – 10 лет.
3.2.3 Счетчик следует устанавливать с учетом требований п. 1.2.
3.2.4 Провести наружный осмотр счетчика, убедиться в отсутствии механических повреждений, проверить наличие пломб.
Внимание! Наличие на индикаторе показаний является следствием поверки счетчика на предприятии изготовителе, а не свидетельством его износа или эксплуатации.
3.2.5 Подключить счетчик для учета электрической энергии к трехфазной сети переменного тока. Для этого снять крышку и подводящие провода закрепить в зажимах колодки по схеме включения, нанесенной на крышке и приведенной в приложении Б.
Внимание! Счетчики СЕ 302 R31 543-ХХ подключаются к трансформаторам тока с номинальным вторичным током 5 А.
Испытательное выходное устройство, предназначенное для поверки счетчиков, выдает импульсы, частота которых пропорциональна активной и реактивной входной мощности без учета направления энергии (импорт или экспорт). Поэтому допускается подключение испытательного выходного устройства счетчика к системам АСКУЭ только, если учет активной и реактивной энергии ведется в одном направлении.
3.3 Указания по подключению испытательного выходного устройства (телеметрических выходов)
3.3.1 Испытательное выходное устройство реализовано на транзисторе с "открытым" коллектором и для обеспечения его функционирования необходимо подать питающее напряжение по схеме, приведенной на рисунке 2. Форма сигнала Fвых – прямоугольные импульсы с амплитудой, равной поданному питающему напряжению.
Рисунок 2 - Схема включения испытательного выходного устройства ( TM1 – активная энергия Q. ТМ2 – реактивная энергия P).
3.3.2 Величина электрического сопротивления R, Ом в цепи нагрузки определяется по формуле:
- где U - напряжение питания, В
3.3.3 Номинальное напряжение на контактах телеметрических выходов в состоянии "разомкнуто" равно (10 2) В, максимально допустимое 24 В.
3.3.4 Величина номинального тока через контакты телеметрических выходов в состоянии "замкнуто" равна (10 2) мА, максимально допустимая не более 30 мА.
Частота импульсов испытательного выходного устройства пропорциональная входной мощности.
Внимание! Если существует вероятность воздействия на цепи телеметрии промышленной помехи, либо воздействия другого рода, приводящее к превышению допустимых значений по току и напряжению, указанных в настоящем руководстве по эксплуатации, то необходимо установить внешнее защитное устройство в виде шунтирующего стабилитрона, варистора или другой предохраняющей схемы, подключенной параллельно зажимам цепей телеметрии.
3.4 При подключении счетчика к сети на ЖКИ отображается значение активной и реактивной электрической энергии нарастающим итогом. На ЖКИ поочередно выводятся значения активной энергии прямого направления (обратного направления для счетчиков на два направления) и реактивной энергии прямого и обратного направления.
Срок сохранения информации при отсутствии напряжения сети не менее 10 лет.
При подключении нагрузки светодиодный индикатор должен периодически включаться с частотой испытательного выходного устройства, показания энергии на ЖКИ должны изменяться.
3.5 После того как Вы подготовили счетчик к работе, он готов вести учет электрической энергии.
3.5.1 Значения накоплений активной потребленной, активной генерируемой (в двунаправленном счетчике), реактивной потребленной и реактивной генерируемой энергий отображаются на индикаторе.
Выводимая на ЖКИ информация приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Информация на ЖКИ
3.5.2 Показания накоплений энергий отображаются на индикаторе поочередно, каждые 5 секунд. При этом энергия, выводимая на индикатор в текущий момент времени, идентифицируется засветкой маркеров «вниз» на индикаторе:
- Маркер "kvarh" идентифицирует отображение реактивной энергии. В противном случае отображается активная энергия.
- Маркер «влево» в двунаправленном счетчике идентифицирует отображение генерируемой энергии. В противном случае отображается потребленная энергия.
Включение на индикаторе маркеров «вниз» означает что в текущий момент времени идет:
- "P+" потребление активной энергии;
- "P-" генерация активной энергии;
- "Q+" потребление реактивной энергии;
- "Q-" генерация реактивной энергии;
- Маркер "ромб" – прием и передача информации.
3.5.3 Возможно одновременное включение индикаторов потребления и генерации, если по одной из фаз идет потребление, а по другой в это же время генерация.
3.5.4 Включение маркера "Err" индицирует возникновение в счетчике сбойной ситуации. Уточнить ситуацию можно чтением по интерфейсу параметра "Состояние счетчика".
3.5.5 Частота включения телеметрических выходов пропорциональна мощностям.
3.6 Обмен информацией с внешними устройствами обработки данных осуществляется через оптический порт связи: оптический интерфейс или IrDA 1.0, выбираемый при заказе счетчиков.
Перечень и формат параметров, передаваемых через оптический порт связи приведен в приложении В.
Сообщения об ошибках обмена через оптический порт связи и сообщения о системных ошибках приведены в приложении Г.
Оптический интерфейс соответствует стандарту ГОСТ Р МЭК 61107-2001. Интерфейс IrDA 1.0 соответствуют стандарту ГОСТ Р МЭК 61107-2001 на уровне протокола обмена.
Обмен информацией по оптическому интерфейсу осуществляется с помощью оптической головки, соответствующей ГОСТ Р МЭК 61107-2001.
Обмен информацией по IrDA 1.0 осуществляется с помощью любого устройства поддерживающего протокол IrDA 1.0 (КПК, ноутбук, ПЭВМ и т.д.).
Электротехническое изделие в соответствии со своим назначением потребляет (вырабатывает) активную энергию, расходуемую на совершение полезной работы. При постоянстве напряжения, тока и коэффициента мощности количество потребленной (выработанной) энергии определяется соотношением Wp = UItcos φ = Pt
где P=UIcos φ — активная мощность изделия; t — продолжительность работы.
Единицей энергии в СИ служит джоуль (Дж). В практике еще находит применение внесистемная единица измерения Ватт х час (Вт х ч). Соотношение между этими единицами следующее: 1 Вт-ч=3,6 кДж или 1 Вт-с=1 Дж.
В цепях периодического тока количество израсходованной или выработанной энергии измеряют индукционными или электронными э лектрическими счетчиками.
Конструктивно индукционный счетчик представляет собой микроэлектродвигатель, каждому обороту ротора которого соответствует определенное количество электрической энергии. Соотношение между показаниями счетчика и числом оборотов, совершенных двигателем, называют передаточным числом и указывают на щитке: 1 кВт х ч = N оборотов диска. По передаточному числу определяют постоянную счетчика C=1/N, кВт х ч/об; C = 1000 - 3600/N Вт х с/об.
В СИ постоянная счетчика выражается в джоулях, так как число оборотов — безразмерная величина. Счетчики активной энергии выпускают как для однофазных, так и для трех- и четырехпроводных трехфазных сетей.
Рис. 1. Схема включения счетчиков в однофазную сеть: а — непосредственное, б - черед измерительные трансформаторы
Однофазный счетчик (рис. 1. а) электрической энергии имеет две обмотки: токовую и напряжения и может быть включен в сеть по схемам, подобным схемам включения однофазных ваттметров. Для исключения ошибок при включении счетчика, а следовательно, и ошибок учета энергии рекомендуется во всех случаях использовать схему включения счетчика, указанную на крышке, закрывающей его выводы.
Необходимо отметить, что при изменении направления тока в одной из обмоток счетчика диск начинает вращаться в другую сторону. Поэтому токовую обмотку прибора и обмотку напряжения следует включать так, чтобы при потреблении энергии приемником диск счетчика вращался в направлении, указанном стрелкой.
Токовый вывод, обозначенный буквой Г, подключают всегда со стороны питания, а к нагрузке подключают второй вывод токовой цепи, обозначенный буквой И. Кроме того, вывод обмотки напряжения, однополярный с выводом Г токовой обмотки, подключают также со стороны питания.
При включении счетчиков через измерительные трансформа т оры тока необходимо одновременно учитывать полярность обмоток трансформаторов тока и трансформаторов напряжения (рис. 1, б).
Счетчики выпускают как для применения с любыми трансформаторами тока и трансформаторами напряжения — универсальные, в условное обозначение которых добавлена буква У, так и для применения с трансформаторами, номинальные коэффициенты трансформации которых указаны на их щитке.
Пример 1. Универсальный счетчик, имеющий параметры Uп=100 В и I = 5 А, используют с трансформатором тока, имеющим первичный ток 400 А и вторичный 5 А, и трансформатором напряжения с первичным напряжением 3000 В и вторичным 100 В.
Определить постоянную схемы, на которую надо умножить показания счетчика для нахождения количества израсходованной энергии.
Постоянную схемы находят как произведение коэффициента трансформации трансформатора тока на коэффициент трансформации трансформатора напряжения: D = kti х ktu = ( 400 х 3000 ) / ( 5 х 100 ) = 2400.
Подобно ваттметрам счетчики можно использовать с разными измерительными преобразователями, но в этом случае необходимо сделать перерасчет показаний.
Пример 2. Счетчик, предназначенный для использования с трансформатором тока имеющим коэффициент трансформации kti1 = 400/5, и трансформатором напряжения с коэффициентом трансформации ktu1 = 6000/100, используется в схеме измерения энергии с другими трансформаторами, имеющими такие коэффициенты трансформации: kti2 = 100/5 и ktu2 =35000/100. Определить постоянную схемы, на которую надо умножить показания счетчика.
Постоянная схемы D = (kti2 х ktu2) / (kti1 х ktu1) = ( 100 х 35 000 ) / (400 х 6000) = 35/24 = 1. 4583.
Трехфазные счетчики, предназначенные для измерения энергии в трехпроводных сетях, конструктивно представляют собой два объединенных однофазных счетчика (рис 2. а, б). Они имеют две токовые обмотки и две обмотки напряжения. Обычно такие счетчики называют двухэлементными.
Все сказанное выше о необходимости соблюдения полярности обмоток прибора и обмоток, используемых вместе с ним измерительных трансформаторов в схемах включения однофазных счетчиков, в полной мере относится и к схемам включения, трехфазных счетчиков.
Для отличия элементов друг от друга в трехфазных счетчиках выводы дополнительно обозначены цифрами, одновременно указывающими и порядок следования фаз питающей сети, подключаемых к выводам. Таким образом, к выводам, отмеченным цифрами 1. 2. 3 подключают фазу L1 (А), к выводам 4, 5 — фазу L2 (В) и к выводам 7, 8, 9 — фазу L3 (С).
Определение показаний счетчика, включаемого с трансформаторами, рассмотрено в примерах 1 и 2 и полностью применимо к трехфазным счетчикам. Отм е тим, что цифра 3, стоящая на щитке счетчика перед коэффициентом трансформации как множитель, говорит только о необходимости применения трех трансформаторов и поэтому при определении постоянной схемы не учитывается.
Пример 3. Определить постоянную схемы для универсального трехфазного счетчика. используемого с трансформаторами тока и напряжения, 3 х 800 А/5 и 3 х 15000 В / 100 (форма записи специально повторяет запись на щитке).
Определяем постоянную схемы: D = kti х ktu = ( 80 0 х 1500 ) /(5-100) =24000
Рис. 2. Схемы включения трехфазных счетчиков в трехпроводную сеть: а — непосредственное для измерения активной (прибор Р 11 ) и реактивной (прибор P 1 2) энергии, б — через трансформаторы тока для измерения активной энергии
Известно, что при изменении коэффициента мощности при разных токах I может быть получено одно и то же значение активной мощности UIcos φ. а следовательно, и активной составляющей тока Ia = Icos φ.
Увеличение коэффициента мощности приводит к уменьшению тока I при заданной активной мощности и поэтому улучшает использование линий передач и другого оборудования. С уменьшением коэффициента мощности при постоянной активной мощности требуется увеличить ток I, потребляемый изделием, что приводит к возрастанию потерь в линии передач и другом оборудовании.
Поэтому изделия с низким коэффициентом мощности потребляют от источника дополнительную энергию Δ Wp, необходимую для покрытия потерь, соответствующих возросшему значению тока. Эта дополнительная энергия пропорциональна реактивной мощности изделия и при условии постоянства во времени значений тока, напряжения и коэффициента мощности может быть найдена по соотношению Δ Wp = kWq = kUIsin φ. где Wq = UIsin φ — реактивная энергия (условное понятие).
Пропорциональность между реактивной энергией электротехнического изделия и энергией, вырабатываемой дополнительно на станции, сохраняется и при изменении напряжения, тока и коэффициента мощности во времени. На практике реактивную энергию измеряют внесистемной единицей (вар х ч и производными от нее — квар х ч, Мвар х ч и др.) с помощью специальных счетчиков, которые конструктивно полностью подобны счетчикам активной энергии и отличаются только схемами включения обмоток (см. рис. 2. а, прибор P 12 ).
Все расчеты, связанные с определением измеренной счетчиками реактивной энергии, аналогичны рассмотренным выше расчетам для счетчиков активной энергии.
Следует обратить внимание на то, что энергия, расходуемая в обмотке напряжения (см. рис. 1. 2), счетчиком не учитывается, и все затраты несет производитель электроэнергии, а энергия, потребляемая токовой цепью прибора, учитывается счетчиком т. е. затраты в этом случае относят на счет потребителя.
Помимо энергии с помощью счетчиков электрической энергии можно определить и некоторые другие характеристики нагрузки. Например, по показаниям счетчиков реактивной и активной энергии можно определить значение средневзвешенного tg φ нагрузки: tg φ = Wq/Wp. г д е W з — количество энергии, учтенное счетчиком активной энергии, за данный промежуток времени. Wq — то же, но учтенное счетчиком реактивной энергии за тот же период времени. Зная tg φ. по тригонометрическим таблицам находят cos φ.
Если оба счетчика имеют одинаковые передаточное число и постоянную схемы D, можно найти tg φ нагрузки для данного момента. Для этого за один и тот же промежуток времени t= (30 - 60) с одновременно отсчитывают число оборотов nq счетчика реактивной энергии и число оборотов np счетчика активной энергии. Тогда tg φ = nq/np.
При достаточно постоянной нагрузке можно по показаниям счетчика активной энергии определить ее активную мощность.
Пример 4. Во вторичной обмотке трансформатора включен счетчик активной, энергии с передаточным числом 1 кВт х ч = 2500 об. Обмотки счетчика включены через трансформаторы тока с kti = 100/5 и напряжения с ktu = 400/100. За 50 с диск сделал 15 оборотов. Определить активную мощность.
Постоянная схема D = ( 400 х 100 ) /(5 х 100 ) = 80. Учитывая передаточное число, постоянная счетчика С = 3600/N = 3600/2500= 1,44 кВт х с/об. С учетом постоянной схемы C' = CD= 1,44 х 80= 1 1 5,2 кВт х с/об.
Так и м образом, n оборотов д иска соответствуют расходу энергии Wp = С'n= 115,2 [ 15= 1728 кВт х с. Следовательно, мощность нагрузки Р = Wp/t = 17,28/50 = 34,56 кВт.
Статьи и схемы Полезное для электрика Моя профессия электрикСертификат соответствия № РОСС RU.ME 65. В 00285
Занесены в Государственный реестр средств измерений под № 14206-99
Счетчики электрической энергии СЭТ3 предназначены для учета активной и реактивной энергии в трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетях переменного тока.
Счетчики могут использоваться в качестве телеметрического датчика мощности информационно-измерительных систем автоматического учета энергопотребления.
Предприятие выпускает более 40 разновидностей трехфазных счетчиков.
Счетчики изготавливаются в пластмассовых и металлических (под заказ) корпусах в соответствии с ГОСТ 30207-94, ГОСТ 30206-94, ГОСТ 26035-83.
Исполнения счетчиков, их условное обозначение, номинальное напряжение, номинальная и максимальная сила тока, класс точности и порог чувствительности приведены в таблице.
Длительность сигнала по телеметрическому
выходу, мс, не менее
-раздельный учет энергии по двум временным тарифам;
-раздельный учет расхода и прихода активной энергии;
-раздельный учет индуктивной и емкостной реактивной энергии;
-одновременный учет активной и реактивной энергии. текущие показания счетчика по 4 тарифам.
Двухтарифные счетчики имеют два суммирующих устройства дневного и ночного тарифов и цепь управления состоянием (активное или пассивное) суммирующих устройств.
Переключение суммирующего устройства ночного тарифа двухтарифных счетчиков в активное или пассивное состояние производится соответственно подачей или отключением напряжения постоянного или переменного тока частотой (50±3)Гц, действующим значением от 9 до 264 В. Суммирующее устройство дневного тарифа при этом соответственно переключается в пассивное или активное состояние.Двухтарифные счетчики имеют два суммирующих устройства дневного и ночного тарифов и цепь управления состоянием (активное или пассивное) суммирующих устройств.
Гарантия 2,5 года со дня ввода в эксплуатацию.
1.1. Непосредственного включения
1.2. С измерительными трансформаторами тока
2. Схемы включения счетчиков реактивной энергии с номинальным напряжением 380/220 В2.1. Непосредственного включения
2.2. С измерительными трансформаторами тока
3. Схемы включения счетчиков активной энергии с номинальным напряжением 100/100/^33.1. С тремя измерительными трансформаторами тока и напряжения
3.2. С двумя измерительными трансформаторами тока и напряжения
3.3. С тремя измерительными трансформаторами напряжения и двумя измерительными трансформаторами тока
В зависимости от используемого оборудования заземляется одна из фаз или общий вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения
4. Схема включения счетчиков реактивной энергии с номинальным напряжением 100/100/^3 В4.1. С тремя измерительными трансформаторами тока
