3558

УДК 621.31(075.8) ББК 31.2я7

С322

Сергеев В.А. Средства и системы учета электроэнергии: учеб.-метод. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные (6,6 Мб) / В.А. Сергеев, Д.А. Мамонтов. – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. – 1 электрон. опт. диск (CDROM): цв. – Систем. требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ; Windows XP; SVGA с разрешением 1024x768; Adobe Acrobat; CD-ROM дисковод; мышь. – Загл. с экрана.

Учебно-методическое пособие содержит материалы для выполнения четырех лабораторных работ по курсу «Средства и системы учета электроэнергии» для магистрантов направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» очной формы обучения, а также необходимые краткие теоретические сведения, описание лабораторного оборудования и приборов и методику для выполнения и обработки результатов измерений с контрольными вопросами для домашней подготовки.

Табл. 18. Ил. 63.

Рецензенты: кафедра электроэнергетики Международного института компьютерных технологий (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.Н. Анненков); д-р техн. наук, проф. В.М. Питолин

©Сергеев В.А., Мамонтов Д.А., 2017

©ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ К ОРГАНИЗАЦИИ И ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторные работы проводятся в специализированной лаборатории кафедры электромеханических систем и электроснабжения (лаборатория №119/3).

Данные меры техники безопасности (далее – ТБ) ОБЯЗАТЕЛЬНЫ при выполнении лабораторных работ на любом из лабораторных стендов. Они подлежат внимательному изучению при вводном инструктаже каждого студента по ТБ при работе на стенде.

К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие предварительный инструктаж от преподавателя, ведущего лабораторные занятия.

Каждый студент после инструктажа должен знать:

А) Расположение органов аварийного отключения оборудования стенда и порядок действий при возникновении аварии;

Б) Порядок оказания первой помощи при попадании под электрическое напряжение;

В) Местонахождение медицинской аптечки в лабора-

тории;

Г) Местонахождение огнетушителя в лаборатории и приемы работы с огнетушителем.

1. Приступая к выполнению лабораторной работы на лабораторном стенде необходимо:

а) убедиться, что все органы управления установлены в положение "Выкл (О)";

б) компьютерное оборудование не имеет поврежденных сетевых шнуров, установлено на устойчивом основании и подключено к источнику питания через сетевой фильтр;

в) на рабочем месте нет посторонних предметов, в том числе верхней одежды, мешающих записи результатов измерений;

3

г) на рабочих местах не должно быть предметов , загрязняющих и пачкающих рабочие места, оборудование и приборы.

2.Включение компьютера для регистрации данных в лабораторном практикуме производится только после уяснения обучающимися целей и задач лабораторной работы, а также ознакомления с органами управления стендовым оборудованием.

3.Перед началом каждого лабораторного занятия все студенты обязаны ответить на контрольные вопросы преподавателя, ведущего лабораторные занятия (сдать допуск на право работы с электрооборудованием стенда).

4.Допуск к выполнению лабораторной работы является неотъемлемой частью занятия. Без сдачи допуска в простой устной форме студент к лабораторному оборудованию не до-

пускается!

5. Запрещается включать в рабочие розетки стенда любое электротехническое оборудование не соответствующее целям и методике проведения лабораторных занятий ( например сотовые телефоны, планшеты и т.п.).

6.При выполнении каждой лабораторной работы фиксация данных производится на съемный носитель (CDдиск или flashпамять). С целью обеспечения информационной безопасности компьютерного оборудования лаборатории разре-

шается использование для записи данных только чистых, предварительно отформатированных электронных носителей информации!

7.Обеспечение безопасных условий хранения информации на съемных электронных носителях информации возлагается на студента (бригаду студентов), выполняющих данную лабораторную работу.

4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 «Интерфейс и технические характеристики счетчика

электроэнергии ЦЭ6850М»

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью настоящей лабораторной работы является изучение основных технических характеристик счетчика электрической энергии и мощности (далее – счетчик) типа ЦЭ6850М, способа интеграции устройства в современные измерительные системы, а также методов управления работой счетчика в ручном и автоматизированном режимах.

2.КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ

2.1.Назначение и область применения счетчика

Счетчик является трехфазным, универсальным электронным измерительным устройством трансформаторного включения и предназначен для измеренияактивной и реактивной электрической энергии, активной, реактивной и полной мощности, энергии потерь, частоты напряжения, угла сдвига фаз, среднеквадратического значения напряжения и силы тока в трехфазных четырехпроводных цепях переменного тока и организации многотарифного учета электроэнергии.

Счетчик может использоваться в автоматизированных системах контроля и учета электроэнергии (далее – АСКУЭ) для передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии. Для построения систем АСКУЭ могут использоваться интерфейсы (импульсные выходы, RS 232, RS 485).

5

Результаты измерений получаются путем обработки и вычисления входных сигналов тока и напряжения микропроцессорной схемой платы счетчика. Измеренные данные и другая информация отображаются на жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ) и может быть передана по интерфейсу RS 232 или RS 485 (в зависимости от исполнения счетчика).

Счетчик имеет электронный счетный механизм осуществляющий, в зависимости от установленных коэффициентов трансформации по току и напряжению, учет активной, реактивной энергии, энергии потерь в одном или в двух направлениях по четырем тарифам.

Счетчик, при отсутствии внешнего питающего напряжения полностью функционирует при поданном резервном напряжении питания. Применение технологического программного обеспечения «Программа администрирования устройств» (в дальнейшем – ТПО) позволяет производить создание и модификацию программ для нужной конфигурации счетчика, программирование, диагностическое чтение данных, вести журнал связей и выполнять другие задачи. Связь ПЭВМ со счетчиком через оптический порт на месте установки может обеспечиваться программным комплексом CeTools (версия1.3 или выше). В настоящей лабораторной работе может быть также использован программный комплекс «MTools» концерна «Энергомера».

Счетчик имеет возможность регистрировать профили нагрузки с различными интервалами времени.

Счетчик позволяет измерять 6 типов энергий (мощностей) раздельно по каждой фазе:

– активную энергию (мощность) обоих направлений

(Ai, Ae);

– реактивную энергию (мощность) обоих направле-

ний (Ri, Re);

6

– энергию (мощность) потерь обоих направлений

(Li, Le).

Накопление энергии по тарифам и суммарно (нарастающим итогом, за месяц, за сутки), фиксация максимальных мощностей осуществляется по всем шести способам измерения видов энергии.

Структура условного обозначения марки счетчика:

ЦЭ6850М Х/Х Х Х Х Х Х Ш31

Тип корпуса ( Для установки в

шкаф)

Р – Наличие модуля резервного пита-

ния

ООтсутствиемодулярезервногопитания

Дополнительные модули: * 0–Отсутствиемодуляинтерфейса 1–МодульинтерфейсаEIA485 2–МодульинтерфейсаEIA232

4 – Модуль интерфейсаИРПС

Числонаправленийучетаэлектроэнергии: 1Н–Длясчетчиковнаоднонаправление 2Н–Для счетчиков прямогоиобратного

направлений

Номинальныйимаксимальныйток: 1-1,5 А – Трансформаторноевключение 5-7,5 А – Трансформаторноевключение 5-100А–Прямоевключение

Диапазонноминальныхфазныхнапряженийсетей, к которым счетчик может присоединяться:*** 57,7 – 220В

Классточностипореактивнойэнергии:** 0,5 1

2

Классточностипоактивнойэнергии:** 0,2S

0,5S

Примечания:

* во всех исполнениях присутствует модуль оптопор-

та;

** счетчики ЦЭ6850М выпускаются с номинальным напряжением 220 В и имеют расширенный диапазон по напряжению от 0,2 Uном до 1,15 Uном и могут эксплуатироваться в сетях переменного тока с номинальным фазным напряжением от 57,7 до 220 В.

7

Счетчик подключается к трехфазной сети переменного тока и устанавливается в закрытых помещениях с рабочими условиями применения:

–температурный диапазон от минус 40 до 60 °С;

–относительная влажность окружающего воздуха 30 –

98 %;

–атмосферное давление от 70 до 106,7 кПа (537 – 800

ммрт.ст.);

–частота измерительной сети (50 ± 2,5) Гц;

–форма кривой напряжения и тока измерительной се-

ти;

–синусоидальная с коэффициентом несинусоидальности не более 8 %.

Основные технические характеристики приведены в табл. 1.1.

Продолжение табл. 1.1