Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Устройство и поверка современных счетчиков электрической энергии. Учебное пособие
.pdf
3. Напряжение сети и сила тока нагрузки счетчика могут содержать
постоянную составляющую (нормативы на значение постоянной составляющей
в [15] отсутствуют). Коэффициенты гармоник напряжения и тока не более
допускаемых по [15], коэффициенты не синусоидальности напряжения и тока
не более допускаемого по [15].
При учете энергии в таких сетях единство измерений следует считать
обеспеченным, если показания счетчиков производителя энергии (один
конец линии) и потребителя энергии (другой конец той же линии) будут
отличаться не более, чем на сумму допускаемых погрешностей счетчиков
независимо от отмеченных выше категорий систем передачи энергии.
В [4] показано, что не учет свойств используемых счетчиков может
приводить к нарушениям единства измерений, с которыми действующие
метрологи встречаются в своей практической деятельности. Рассмотрим, как
избежать таких последствий. На основании материалов глав 2, 3, 4 можно
составить сочетания счетчиков, которые при определенных условиях будут
показывать одинаково при работе на одну и ту же нагрузку. Однако для каждого
сочетания следует учитывать определенные особенности.
Сеть первой категории
1. Два электронных статических счетчика. Одинаковые показания.
Потребители с двигательной нагрузкой – пренебрежимо переплачивают,
с тепловой – платят адекватно. Счетчики реактивной энергии имеют
практически одинаковые показания, независимо от схемы.
2. Электронный статический счетчик и электронный цифровой счетчик
без преобразования Фурье. Одинаковые показания. Следует ориентироваться на
показания статического счетчика. Все потребители платят вполне адекватно.
Счетчики реактивной энергии имеют практически одинаковые показания,
независимо от схемы.
3. Электронный статический счетчик и электронный цифровой счетчик
с преобразованием Фурье, работающий только по первой гармонике.
Практически одинаковые показания. Следует ориентироваться на показания
статического счетчика. По статическому счетчику все потребители платят
вполне адекватно. По цифровому возможна не доплата у потребителей
с тепловой нагрузкой. Счетчики реактивной энергии имеют практически
одинаковые показания, независимо от схемы, следует ориентироваться на
показания цифрового о счетчика.
51
4. Электронный статический счетчик и электронный цифровой счетчик
с преобразованием Фурье, работающий по сумме гармоник. Практически
одинаковые показания. Все потребители платят адекватно. Счетчики
реактивной энергии имеют практически одинаковые показания, независимо от
схемы.
5. Два электронных цифровых счетчика активной энергии. без
преобразования Фурье. Одинаковые показания. Все потребители платят
адекватно. Возможна пренебрежимая переплата у потребителей с двигательной
нагрузкой. Счетчики реактивной энергии имеют практически одинаковые
показания, независимо от схемы.
6. Электронный цифровой счетчик без преобразования Фурье
и электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье, работающий
только по первой гармонике. Практически одинаковые показания. Все
потребители платят адекватно. Счетчики реактивной энергии имеют
практически одинаковые показания, независимо от схемы.
7. Электронный цифровой счетчик без преобразования Фурье
и электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье, работающий
по сумме нескольких гармоник. Одинаковые показания. Все потребители
платят адекватно. Счетчики реактивной энергии имеют практически
одинаковые показания, независимо от схемы.
8. Два электронных цифровых счетчика с преобразованием Фурье,
работающие только по первой гармонике. Одинаковые показания. Все
потребители платят адекватно, возможна пренебрежимая недоплата
у потребителей с тепловой нагрузкой. Счетчики реактивной энергии имеют
практически одинаковые показания, независимо от схемы.
9. Электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье,
работающий только по первой гармонике и электронный цифровой счетчик
с преобразованием Фурье, работающий по сумме нескольких гармоник.
Практически одинаковые показания. Следует ориентироваться на показания
счетчика, работающего по сумме гармоник. Все потребители платят адекватно.
Счетчики реактивной энергии имеют практически одинаковые показания,
независимо от схемы.
10. Два электронных цифровых счетчика активной энергии
с преобразованием Фурье, работающие по сумме нескольких гармоник.
Одинаковые показания. Все потребители платят адекватно. Счетчики реактивной
энергии имеют практически одинаковые показания, независимо от схемы.
52
Сеть второй категории
11. Электронный статический счетчик. При учете активной энергии
показания статического счетчика могут существенно превышать показания
индукционного счетчика. Правильными следует считать показания
электронного статического счетчика. Трехфазные статические счетчики
реактивной энергии учитывают суммарно реактивную энергию и энергию
искажений (для учета – неприменимы). Счетчики со схемой 90-градусного
сдвига имеют неадекватные показания.
12. Электронный цифровой счетчик без преобразования Фурье. При учете
активной энергии показания цифрового счетчика могут существенно
превышать показания индукционного счетчика. Правильными следует считать
показания электронного цифрового счетчика. Трехфазные цифровые счетчики
реактивной энергии учитывают суммарно реактивную энергию и энергию
искажений. Для учета реактивной энергии применимы цифровые счетчики,
выполняющие вычисления по (31).
13. электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье, работающий
только по первой гармонике. При учете активной энергии показания практически
одинаковые. Правильными следует считать показания электронного цифрового
счетчика. Трехфазные индукционные счетчики реактивной энергии учитывают
суммарно реактивную энергию и энергию искажений (для учета – неприменимы).
Для учета реактивной энергии по первой гармонике применимы цифровые
счетчики, выполняющие вычисления по (31).
14. электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье, работающий
по сумме гармоник. При учете активной энергии показания цифрового счетчика
могут существенно превышать показания индукционного. Правильными
следует считать показания электронного цифрового счетчика. Для учета
реактивной энергии применимы цифровые счетчики, выполняющие
вычисления по (31).
15. Два электронных статических счетчика. Одинаковые показания.
Потребители с двигательной нагрузкой – могут переплачивать, с тепловой –
платят адекватно. Трехфазные статические счетчики реактивной энергии
учитывают суммарно реактивную энергию и энергию искажений (для учета –
неприменимы), статические счетчики со схемой 90-градусного сдвига, имеют
неадекватные показания (для учета – неприменимы).
16. Электронный статический счетчик и электронный цифровой счетчик
без преобразования Фурье. При учете активной энергии имеют одинаковые
показания. Потребители с двигательной нагрузкой – могут переплачивать,
53
с тепловой – платят адекватно. Трехфазные статичесеие счетчики реактивной
энергии учитывают суммарно реактивную энергию и энергию искажений (для
учета – неприменимы), статические счетчики со схемой 90-градусного сдвига
и цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (32), имеют неадекватные
показания (для учета – неприменимы). Для учета реактивной энергии
применимы цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (31).
17. Электронный статический счетчик и электронный цифровой счетчик
с преобразованием Фурье, работающий только по первой гармонике. При
учете активной энергии показания статического счетчика могут существенно
превышать показания цифрового. Правильными следует считать показания
электронного статического счетчика. Трехфазные статические счетчики
реактивной энергии учитывают суммарно реактивную энергию и энергию
искажений (для учета – неприменимы), статические счетчики со схемой
90-градусного сдвига и цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (32),
имеют неадекватные показания (для учета – неприменимы). Для учета
реактивной энергии по первой гармонике применимы цифровые счетчики,
выполняющие вычисления по (31).
18. Электронный статический счетчик и электронный цифровой счетчик
с преобразованием Фурье, работающий по сумме гармоник. При учете
активной энергии имеют практически одинаковые показания. Трехфазные
статические счетчики реактивной энергии учитывают суммарно реактивную
энергию и энергию искажений (для учета – неприменимы), статические
счетчики со схемой 90-градусного сдвига и цифровые счетчики, выполняющие
вычисления по (32), имеют неадекватные показания (для учета –
неприменимы). Для учета реактивной энергии применимы цифровые счетчики,
выполняющие вычисления по (31).
19. Два электронных цифровых счетчика без преобразования Фурье. При
учете активной энергии одинаковые показания. Потребители с двигательной
нагрузкой – могут переплачивать, с тепловой – платят адекватно. Цифровые
счетчики реактивной энергии, выполняющие вычисления по (32), имеют
неадекватные показания (для учета – неприменимы). Для учета реактивной
энергии применимы цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (31).
20. Электронный цифровой счетчик без преобразования Фурье
и электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье, работающий
только по первой гармонике. При учете активной энергии показания счетчика без
преобразования Фурье могут существенно превышать показания цифрового,
работающего по первой гармонике. Правильными следует считать показания
цифрового счетчика без преобразования Фурье. Счетчики реактивной энергии,
54
выполняющие вычисления по (32), имеют неадекватные показания (для учета –
неприменимы). Для учета реактивной энергии по всем гармоникам или по первой
гармонике применимы цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (31).
21. Электронный цифровой счетчик без преобразования Фурье
и электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье, работающий
по сумме нескольких гармоник. При учете активной энергии практически
одинаковые показания. Счетчики реактивной энергии, выполняющие
вычисления по (32), имеют неадекватные показания (для учета –
неприменимы). Для учета реактивной энергии по всем гармоникам применимы
цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (31).
22. Два электронных цифровых счетчика с преобразованием Фурье,
работающие только по первой гармонике. При учете активной энергии
одинаковые показания. Возможна недоплата у потребителей с тепловой
нагрузкой, потребители с двигательной нагрузкой платят адекватно. Счетчики
реактивной энергии имеют практически одинаковые показания, учет только
по первой гармонике.
23. Электронный цифровой счетчик с преобразованием Фурье,
работающий только по первой гармонике и электронный цифровой счетчик
с преобразованием Фурье, работающий по сумме нескольких гармоник. При
учете активной энергии показания счетчика, работающего по сумме гармоник,
могут превышать показания счетчика, работающего по первой гармонике.
Правильными следует считать показания цифрового счетчика, работающего по
сумме гармоник. Счетчики реактивной энергии, выполняющие вычисления по
(32), имеют неадекватные показания (для учета неприменимы). Для учета
реактивной энергии по первой гармонике или по всем гармоникам применимы
цифровые счетчики, выполняющие вычисления по (31).
24. Два электронных цифровых счетчика с преобразованием Фурье,
работающие по сумме нескольких гармоник. При учете активной энергии
одинаковые показания. Потребители с тепловой нагрузкой платят адекватно,
с двигательной нагрузкой, могут переплачивать. Счетчики реактивной энергии,
выполняющие вычисления по (32), имеют неадекватные показания (для учета
неприменимы). Для учета реактивной энергии применимы счетчики,
выполняющие вычисления по (31).
Сеть третьей категории
Электронные статические счетчики с трансформаторным входом тока.
Работают также как в сети второй категории. Постоянная составляющая тока
и напряжения не влияет на показания счетчика.
55
25. Электронные цифровые счетчики с трансформаторным входом тока.
Работают также, как в сети второй категории. Постоянная составляющая тока
и напряжения не влияет на показания счетчика.
26. Электронные статические счетчики с шунтовым входом тока.
Работают также, как в сети второй категории. Дополнительно учитывается
энергия постоянной составляющей тока и напряжения.
27. Электронные цифровые счетчики с шунтовым входом тока. Работают
также, как в сети второй категории. В зависимости от алгоритма расчета,
принятого в программной компоненте, энергия постоянной составляющей тока
и напряжения может или учитываться, или не учитываться счетчиком.
6. ХИЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И БОРЬБА С НИМИ
Под хищением электроэнергии будем понимать любые действия
потребителя электроэнергии, направленные на временное или постоянное
прекращение учета или на получение больших отрицательных погрешностей
учета (учтенная энергия меньше фактически затраченной потребителем).
Все способы хищения можно разделить на две группы: первая –
многочисленные способы, основанные на использовании дополнительных
заземлений в сетях с проводками LN и/или LNP; вторая – способы, не
требующие дополнительных заземлений.
В настоящее время возможность использования любого способа хищения,
связанного с использованием дополнительного заземления, исключается
установкой устройства защитного отключения (УЗО), недоступного для
потребителя энергии. В настоящее время установка УЗО обязательна, поэтому
эти способы не рассматриваются.
Способы хищения, не связанные с использованием дополнительных
заземлений можно разделить на несколько категорий по критерию возможности
обнаружения таких хищений:
1. Способы, обнаруживаемые только в процессе их использования, например
– наброс проводов на линию до точки подключения приборов учета и УЗО.
2. Способы, обнаруживаемые при тщательном осмотре монтажа счетчика
и щитка ввода энергии в помещение без применения технических средств,
например прокол токовых проводов.
3. Способы, обнаруживаемые с применением проверяющим
соответствующих технических средств, например вмешательство
в программную компоненту электронного цифрового счетчика или статического
счетчика, имеющего память событий.
56
4. Способы, основанные на искажении формы кривых тока или напряжения,
например использование различных устройств для «экономии» электроэнергии
(в настоящее время использование таких устройств запрещено, но надзор за
выполнением этого запрещения не проводится).
Выявление хищений по способам 1
Необходимо проверить:
1. Наброс проводов. Осмотреть провода, подводящие энергию к пункту
учета, включая ввод в помещение. Иногда можно обнаружить следы зачистки
проводов или другие признаки подключения до пункта учета.
2. Использование криминальных (запрещенных) устройств «экономии»
электроэнергии. Эти устройства рекламируются и широко продаются через
интернет. Выявляется случайно или при обыске помещения. При отсутствии
ордера на обыск, следует внимательно осмотреть места наиболее вероятного
нахождения устройств «экономии», вблизи подключений электроплиты,
стиральной машины, на кухонном столе и т. п.
Выявление хищений по способам 2
1. Осмотреть УЗО (если оно есть и доступно для потребителя энергии).
Искать следы вскрытия УЗО, блокировки (закоротки) контактов УЗО, обрыва
вторичной цепи дифференциального трансформатора УЗО, обрыва цепи
питания электронного блока УЗО, наличие цепей шунтирования токовых
проводов УЗО. При наличии подозрений на вмешательство в работу УЗО,
следует проверить использование способов хищения с помощью повторных
заземлений.
Осмотреть токовые провода, на входе в коробку зажимов счетчика. Искать
следы прокола проводов тонкой иглой для закоротки токового входа счетчика.
2. Открыть коробку зажимов. Убедиться в наличии и штатном состоянии
перемычки между токовым зажимом и цепью напряжения счетчика, если ее
наличие предусмотрено схемой счетчик. Такая возможность часто встречается у
электронных статических счетчиков. Проверить визуально состояние пайки
вывода цепи напряжения счетчика к соединенным между собой токовым
зажимам нулевого провода. С помощью пробника убедиться в правильном
подключении нулевого и линейного проводов к зажимам счетчика. Если
подключение неправильное, следует проверить использование способов
хищения с помощью повторных заземлений.
57
3. Если открыть коробку зажимов невозможно, тщательно осмотреть монтаж
счетчика, особенно с тыльной стороны щитка, для обнаружения нештатных
подключений к внутренним цепям счетчика.
4. Признаком возможности использовании способов хищения с помощью
повторных заземлений, может служить наличие нештатных заземляющих
устройств, не соединенных непосредственно с нулевым проводом на вводе
в помещение (повторное заземление) и наличие отводов от штатного
заземлителя, ведущие в помещение.
Выявление хищений по способам 3
1. Открыть коробку зажимов. Убедиться в наличии и штатном состоянии
перемычки между токовым зажимом и цепью напряжения счетчика, если ее
наличие предусмотрено схемой счетчика, такая возможность часто встречается
у электронных статических счетчиков. Проверить визуально состояние пайки
вывода цепи напряжения счетчика к соединенным между собой токовым
зажимам нулевого провода. С помощью пробника убедиться
в правильном подключении нулевого и линейного проводов к зажимам
счетчика. Если подключение неправильное, исправить и проверить
возможность использование способов хищения с помощью повторных
заземлений. Для этого проверить наличие нештатных заземляющих устройств,
не соединенных непосредственно с нулевым проводом на вводе в помещение
и наличие отводов от штатного заземлителя (повторное заземление), ведущих
в помещение.
2. При проверке электронных цифровых счетчиков следует подключить
устройство считывания памяти счетчика и проанализировать события,
зафиксированные в памяти. Такая возможность имеется и у некоторых типов
электронных статических счетчиков.
3. Отключить с разрывом цепи все потребители энергии в помещении, убедиться,
что счетчик не считает. Подключить современный (электронный)
вольтамперфазометр, например ВАФ ПМ, в режиме измерения мощности (токовые
клещи должны быть наложены на линейный провод до входа
в счетчик!), убедиться, что показания ВАФ равны НУЛЮ. Взять переносную лампу
накаливания мощностью около 100 Вт. С помощью ВАФ измерить ее фактическую
мощность. Подключать лампу поочередно к каждой точке возможного подключения
нагрузок, включая осветительные приборы, показания ВАФ должны быть
одинаковыми, могут отличаться от номинальной не более, чем на 2%.
58
Выявление хищений по способам 4
1. Открыть коробку зажимов. Убедиться в наличии и штатном состоянии
перемычки между токовым зажимом и цепью напряжения счетчика, если ее
наличие предусмотрено схемой счетчика, такая возможность часто встречается
у электронных статических счетчиков. Проверить визуально состояние пайки
вывода цепи напряжения счетчика к соединенным между собой токовым
зажимам нулевого провода. С помощью пробника убедиться
в правильном подключении нулевого и линейного проводов к зажимам
счетчика. Если подключение неправильное, исправить и проверить
возможность использование способов хищения с помощью повторных
заземлений. Для этого проверить наличие нештатных заземляющих устройств,
не соединенных непосредственно с нулевым проводом на вводе в помещение
и наличие отводов от штатного заземлителя (повторное заземление), ведущих
в помещение.
2. При проверке электронных цифровых счетчиков следует подключить
устройство считывания памяти счетчика и проанализировать события,
зафиксированные в памяти. Такая возможность имеется и у некоторых типов
электронных статических счетчиков.
3. Включить все наиболее мощные потребители энергии, имеющиеся
в помещении, включая электроплиту и стиральную машину. С помощью
переносного анализатора спектра или устройства для измерения параметров
качества электроэнергии измерить коэффициенты первых пяти гармоник
и коэффициент несинусоидальности силы тока и напряжения. Они не должны
быть более 10 %. Разность коэффициентов не синусоидальности тока
и напряжения не должна превышать 2 %. Если разность превысит указанную,
есть основания предполагать наличие криминальных устройств «экономии»
электроэнергии.
7. ПОВЕРКА СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
7.1. Общие сведения
Счетчики электрической энергии относятся к средствам измерений,
по показаниям которых выполняются денежные расчеты между поставщиком
и потребителем электроэнергии. В соответствии с ФЗ «Об обеспечении
единства измерений» счетчики должны проходить поверку в органах
Государственной метрологической службы. За прошедшие 50 лет
59
межповерочный интервал для счетчиков несколько раз пересматривался
в сторону его увеличения. В настоящее время межповерочный интервал для
некоторых типов электронных счетчиков практически равен сроку службы.
Фактически такие счетчики поверяются один раз – при выпуске из
производства (первичная поверка).
С документацией на поверку счетчиков имеется определенный разнобой:
с одной стороны, имеются Государственные стандарты на методику поверки
счетчиков, с другой стороны, от поверочных органов требуют выполнять
поверку в соответствии с указаниями технической документации на счетчик,
требования которой нередко отклоняются от требований стандартов. С нашей
точки зрения, если есть государственный стандарт, то поверка должна
выполняться в строгом соответствии со стандартом, несмотря на имеющиеся
указания технической документации.
С появлением электронных счетчиков возникла проблема методик
проведения некоторых видов испытаний, в том числе поверки. Имеются
Государственные стандарты на проверку электрической прочности
и сопротивления изоляции средств измерений электрических величин, но
прямое их применение при поверке любых электронных устройств (счетчиков),
без учета особенностей их схемы и выполнения предварительных
переключений может приводить к выходу счетчиков из строя. Мы считаем, что
такую проверку для электронных счетчиков следует выполнять в строгом
соответствии с указаниями технической документации на счетчик, независимо
от требований стандарта.
Из материалов следует, что с появлением электронных счетчиков возникает
неожиданный вопрос: как же должен учитывать счетчик активную энергию по
определению. Энергию, передаваемую только первыми гармониками тока
и напряжения (так было фактически в эпоху всеобщего использования
индукционных счетчиков), или энергию, передаваемую всеми гармониками,
включая высшие гармоники тока и напряжения (многие электронные счетчики
де факто учитывают энергию, передаваемую всеми гармониками)? От ответа на
этот вопрос зависит очень многое, например считать ли погрешностью счетчика
различия показаний, приведенные в табл. 1–3. Если мы считаем, что
надо учитывать энергию, передаваемую только первой гармоникой, то ответ –
ДА, тогда все электронные счетчики, работающие по сумме гармоник, следует
изъять из эксплуатации или соответствующим образом скорректировать нормы
Это основополагающий вопрос, который до настоящего времени не решен.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]