--6-05~2
.PDFПравилами теплоснабжения, утвержденными Постановлением Совета Министров Республики Беларусь 11.09.2019 №
609.
ТКП 355-2011 (02230/03220). Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Порядок метрологического обеспечения автоматизированных систем контроля и учета электрической энергии.
ТКП 411-2021 (33240) «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя», утверждены постановлением Министерства энергетики Республики Беларусь от 30 июля 2021 г. № 44.
СТБ 2096-2010 Автоматизированные системы контроля и учета электрической энергии. Общие технические требования
ТКП 308-2022 (33240) «Автоматизированные системы контроля и учета электрической энергии (мощности). Приемка в эксплуатацию», утверждены постановлением Минэнерго от 27.10.2022 № 31
Деятельность по сбыту электрической и тепловой энергии потребителям республики осуществляется концерном РУП «Белэнерго» и его подразделениями, входящими в состав областных энергоснабжающих организаций РУП-облэнерго. Сбытовые подразделения РУП-облэнерго осуществляют:
реализацию электрической и тепловой энергии потребителям республики;
сбор средств за отпущенную электрическую и тепловую
энергию;
контроль за соблюдением потребителями условий договоров электро- и теплоснабжения, а также величин и режимов потребления электрической и тепловой энергии;
организацию и совершенствование учета отпускаемой потребителями электрической и тепловой энергии и мощности;
проведение работы по предупреждению и выявлению фактов безучетного потребления энергии.
301
Рисунок 5.3.1. Уровень сбора средств РУП «Белэнерго» за отпущенную электрическую и тепловую энергию, %.
Использование систем технического учета энергоресурсов в РБ обеспечивает 100-процентный уровень оплаты за отпущенную электрическую и тепловую энергию, динамика сбора средств за десять лет представлена на рисунке 5.3.1.
Такой уровень сбора обеспечивают автоматизированные системы технического контроля и учета энергетических ресурсов (АСКУЭ), они позволяют на непрерывной основе получать, накапливать и предоставлять специалистам информацию о распределении и потреблении энергоресурсов по производственным подразделениям предприятий и районов энергоснабжения. Они обеспечивают:
непрерывный приборный учет потребления энергоресурсов на уровне отдельных цехов, производственных линий и отдельных установок;
предоставление специалистам оперативного доступа
кинформации по фактическому энергопотреблению;
предоставление смежным информационным системам данных для контроля расчетов с субабонентами, мониторинга индикаторов энергетической эффективности, прогнозирования потребностей в ТЭР и планирования закупок;
снижение трудозатрат на получение и обработку данных; упрощение и повышение эффективности анализа и планирования и режимов энергоснабжения;
автоматизацию формирования отчетности по распределению и потреблению энергоресурсов.
302
Автоматизированные системы контроля и учета энергоре-
сурсов (АСКУЭ). Представляет собой совокупность программно-ап- паратного комплекса с первичными преобразователями информации
(Рисунок 5.3.2.).
Такие системы строят по трехуровневому принципу (Рисунок 5.3.3). Как видно из рисунка на первом уровне находятся измерительные датчики, на втором - контроллеры сбора и обработки первичной информации, на третьем - компьютер для комплексной обработки и отображения информации.
Рисунок 5.3.2. Структурная схема АСКУЭ
303
Рисунок 5.3.3. Трехуровневая схема построения АСКУЭ АСКУЭ объединяет в себе:
-первичные приборы и датчики (счетчики энергоносителей различных типов от различных производителей);
-устройство сбора и передачи данных (УСПД);
-сервер БД, АРМы пользователей;
-развитые средства сбора и доставки данных. Система АСКУЭ поддерживает сбор данных по различным си-
стемам связи, в том числе, сеть Интернет, мобильные сети
(GSM/GPRS).
Крешаемым АСКУЭ задачам относятся:
-автоматизированный коммерческий и технический учет энергоносителей всех видов вторичных энергоресурсов по предприятию в целом, элементам его структуры;
-контроль энергопотребления относительно установленных норм расхода и ограничений по безопасности энергоснабжения;
-фиксация и сигнализация отклонений контролируемых параметров энергоучета;
-прогнозирование параметров энергоучета для планирования энергопотребления и автоматическое управление им, в том
304
числе посредством потребителей-регуляторов; - обеспечение внутреннего хозрасчета по энергоресур-
сам между цехами и подразделениями предприятия. Функционирование АСКУЭ происходит в реальном масштабе
времени в рамках структур предприятия (завод - цех - участок - установка). На его энергоисточниках (подстанция, котельная) и потребляющих объектах производственной и непроизводственной сферы (участок, цех, общежития и т. д.), а также коммерчески самостоятельных структур (субабонентов), связанных с данным предприятием по энергопотреблению (Рисунок 5.3.4).
Рисунок 5.3.4. Организационная структура АСКУЭ предприятий
По организации работы различают централизованные и децентрализованные АСКУЭ. Централизованная АСКУЭ, обеспечивая всю полноту информации на уровне главного энергетика и руководства предприятия, ограничивает получение информации, возможности управления энергопотоками на низших уровнях, а также организацию обратных связей в контурах управления.
При децентрализованной структуре АСКУЭ используются контроллеры учета со встроенными табло и клавиатурой, подключенные через среду связи к ПЭВМ главного энергетика, местные
305
ПЭВМ, что позволяет в реальном времени решать задачи учета, контроля управления энергопотреблением на уровне отдельных цехов, производств и объектов предприятия.
Динамика внедрения АСКУЭ на промышленных предприятиях с присоединенной мощностью 750 кВА и выше по учету электрической энергии приведена на рисунке 5.3.5 (по состоянию на конец 2022 года).
Рисунок 5.3.5. АСКУЭ на промышленных предприятиях Республики Беларусь с присоединенной мощностью 750 кВА и выше
Из него видно, что по состоянию на 31.12.2010 системой АСКУЭ были оснащены 55,3% промышленных предприятий, на 31.12.2022 количество таких предприятий увеличилось до 88,5%.
В жилищно-коммунальном хозяйстве внедрение здесь АСКУЭ дает возможность автоматизировать сбор данных с приборов учета в жилых домах, организовать учетно-управленческую деятельность городских коммунальных служб, упорядочить коммерческие отношения между поставщиками и коммунальными потребителями на основе реальных энергозатрат, наладить технический учет и регулирование потребления всех видов энергоресурсов, и прежде всего тепловой энергии, превалирующей в общих затратах энергии (Рисунок
5.3.6).
306
Рисунок 5.3.6. АСКУЭ жилищно-коммунального сектора
Основная проблема в практической реализации АСКУЭ в ЖКХ - оснащение каждой квартиры индивидуальными счетчиками тепловой и электрической энергии, воды. Динамика внедрения АСКУЭбыт в многоквартирных жилых домах (по состоянию на конец 2022 года) на рисунке 5.3.7. Количество АСКУЭ-быт в многоквартирных домах за период с 2010 по 2022 годы увеличилось в 13,4 раза (с 1980
до 26526).
Рисунок 5.3.7. Динамика внедрения АСКУЭ-быт в многоквартирных жилых домах в Республике Беларусь
Приборы для контроля, учета и регулирования тепловой энергии. Тепловая энергия в стандартной системе измерения СИ
307
определяется в Джоулях (Дж). В качестве внесистемной единицы измерения применяется калория (кал) (1 кал равна 4,187 Дж).
Для приборов учета тепловой энергии и теплоносителя принято краткое название - теплосчетчики (счетчики тепловой энергии) - это устройства, которые измеряют количества тепла, потребленное абонентом (квартирой, предприятием, заводом и т. п.) за определенный период. Теплосчетчик представляет собой прибор, измеряющий разность температур и расход теплоносителя на входе и выходе объекта теплоснабжения (Рисунок 5.3.8). Формула расчета тепловой энергии
Q = G ср(t1-t2),
где t1 - температура теплоносителя в подающем трубопроводе, °С; t2 - температура теплоносителя в обратном трубопроводе, °С; G - расход теплоносителя на объект теплоснабжения, тонн/час; ср - теплоемкость теплоносителя, (кДж/кг∙°С).
Рисунок 5.3.8. Принципиальная схема установки теплосчетчика
В состав теплосчетчиков входит тепловычислитель, термометры и датчик расхода жидкости (расходомер). Датчики расхода - наиболее важный элемент теплосчетчика который оказывает важное влияние на его техническиеи потребительские характеристики.
Приборы для контроля и учета электрической энергии. В 20 веке наибольшее распространение получили индукционные и
308
ферродинамические счетчики. Первые применяют в цепях переменного тока, вторые - в цепях постоянного тока. Сейчас на смену им приходят электронный счетчики (Рисунок 5.3.9
Рисунок 5.3.9. Общий вид счетчиков электроэнергии
Принцип действия электронного счетчика электроэнергии основан на измерении силы тока и величины напряжения приложенного к подключенной нагрузке. Фиксация показаний осуществляется за счет датчиков и передается на электронный преобразователь, который рассчитывает величину мощности и преобразует единицу измеряемой величины в счетный импульс.
Принципиальная схема работы простого прибора учета с выходными преобразователями показана на рисунке 5.3.10., в ней для замера мощности используются простые датчики:
•тока на основе обычного шунта, через который пропускается фаза цепи;
•напряжения, работающего по схеме широко известного дели-
теля.
309
Рисунок 5.3.10. Принципиальная схема электронного счетчика электроэнергии
Сигнал, снимаемый таким датчиками, мал и его увеличивают с помощью электронных усилителей тока и напряжения, после которых происходит аналогово-цифровая обработка для дальнейшего преобразования сигналов и их перемножения с целью получения величины, пропорциональной значению потребляемой мощности.
Далее производится фильтрация оцифрованного сигнала и вывод на устройства:
•индикации;
•интегрирования;
•передачи измерений;
•дальнейшего преобразования.
Применяемые в этом схеме входные датчики электрических величин не обеспечивают измерения с высоким классом точности векторов тока и напряжения, а, соответственно, и расчет мощности. Эта функция реализуется измерительными трансформаторами. Сигналы с обоих трансформаторов не нуждаются в усилении и направляются по своим каналам на блок АЦП, осуществляющий преобразование их в цифровой код мощности и частоты. Дальнейшие преобразования выполняет микроконтроллер, осуществляющий управление:
•дисплеем;
•электронным реле;
•ОЗУ — оперативнымзапоминающимустройством.
Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.
Функциональные возможности электронных счетчиков. Низ-
кая погрешность измерения мощности, оцениваемая классом точности 0,5 S или 02 S разрешает эксплуатировать эти приборы в целях коммерческого учета использованной электроэнергии.
Учет расхода холодной и горячей воды, учет расхода газа.
Количество израсходованной пользователем воды определяется по показаниям счетчиков воды (водосчетчиков). Аналогично тепловой энергии для учета расхода холодной и горячей воды применяются тахометрические, вихревые, ультразвуковые и электромагнитные расходомеры (рис 5.3.11).
310