7 Электрические измерения и учет электроэнергии

Для обеспечения постоянного контроля за работой отдельных элементов системы электроснабжения и учета вырабатываемой и потребляемой электроэнергии подлежат измерению величины тока, напряжения, частоты, мощности и электроэнергии, для чего и используются контрольно-измерительные приборы.

Установка амперметра производится в цепях, в которых необходим контроль тока (ввод РП, трансформаторы, отходящие линии, перемычки между сек­циями сборных шин, конденсаторные установки, некоторые электроприемники). При равномерной нагрузке обычно ток измеряется только в одной фазе. При неравномерной измерения производятся в каждой фазе раздельно.

Измерение напряжения производится на каждой секции сборных шин РП и ТП. В трехфазных электроустановках обычно производится измерение одного междуфазного напряжения. В сетях с изолиро­ванной нейтралью вольтметры используются также для контроля изоляции. Для этой цели могут применяться три вольтметра, включаемые на фазные напряжения через измерительный трансформатор типа ЗНОЛ, присоединенный к секции РП.

Измерение мощности выполняется в цепях понижающих трансформаторов подстанции. При напряжении первичной стороны 220 кВ и выше измеряется активная и реактивная мощность, при 110 кВ – только активная. В цепях двухобмоточных трансформаторов измерение производиться со стороны низшего напряжения.

На предприятии различают расчетный (коммерческий) и технический (контрольный) учет электроэнергии.

Расчетный учет электроэнергии предназначен для осуществления денежных расчетов за выработанную, а также отпущенную потребителям электроэнергию.

Технический учет предназначен для контроля расхода электроэнергии внутри предприятия. Для предприятия следует предусматривать возможность установки стационарных или переносных счетчиков с целью контроля за соблюдением лимитов расхода электроэнергии цехами, линиями и агрегатами, для определения расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции. Приборы технического учета находятся в ведении самих потребителей. Для их установки и снятия разрешение электроснабжающей организации не требуется.

Счетчики расчетного учета электроэнергии должны иметь класс точности (ТКП 339 — 2011):

– устанавливаемые на линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше — 0,2S;

– на линиях электропередачи напряжением 6-35 кВ — не ниже 0,5S;

– на линиях напряжением ниже 6 кВ — не ниже 1,0.

Класс точности счетчиков реактивной электроэнергии должен быть не ниже 1,0.

Трансформаторы тока для расчетного учета должны иметь класс точ­ности не ниже 0,5S, а трансформаторы напряжения — не ниже 0,5.

Перечень измерительных приборов и фрагмент схемы их расположения показаны в таблице 7.1 и на рисунке 7.1.

В данном курсовом проекте использованы следующие типы контрольно-измерительных приборов: амперметр Э8030-М1, вольтметр Э8030-М1, счетчик активной и реактивной энергии Гран-Электро СС-301.

Также в курсовом проекте для измерения и учета электроэнергии принят преобразователь многоканальный программируемый микропроцессорный импульсных сигналов (сумматор). Он предназначен для автоматизации диспетчерского учета потребляемой электроэнергии, а также оперативного контроля электропотребления по сменам, суткам, зонам суток, месяцам и другим расчетным периодам на промышленных предприятиях и в энергосистемах. Данное устройство обеспечивает прием импульсных сигналов от счетчиков-датчиков по 9 входным каналам, осуществляет учет электроэнергии по двух- или трёхтарифным зонам, выдает сигналы о возможности превышения установленных лимитов электропотребления. Сумматор может подключаться к внешним ПЭВМ и модемам, что позволяет поддерживать связь с системами учета энергии более высокого уровня.

Таблица 7.1 - Контрольно-измерительные приборы и места их установки.

Цепь	Устанавливаемые приборы
Кабельная линия 10 кВ, питающая РП завода	Амперметр в каждой фазе, расчетные счетчики активной и реактивной энергии
Кабельная линия 10 кВ, питающая ТП цеха	Амперметр в каждой фазе, расчетные счетчики активной и реактивной энергии
Сборные шины РП 10 кВ	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, три вольтметра для измерения фазного напряжения
Трансформатор цеховой подстанции	Амперметр в каждой фазе, счетчик активной и реактивной энергии
Сборные шины ТП 0,4 кВ	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения
Секционный выключатель	Амперметр в каждой фазе

Мероприятия по экономии электроэнергии на промышленных предприятиях можно разделить на конструктивные и эксплуатационные. К первым относятся мероприятия, требующие дополнительных капитальных вложений, связанных с применением нового энергоэффективного оборудования и регулирующих устройств, установкой дополнительных средств компенсации реактивной мощности и т. п. Ко вторым – малозатратные мероприятия, для осуществления которых не требуется существенных материальных и денежных затрат :своевременное отключение малозагруженных трансформаторов, установление рациональных режимов работы линий, трансформаторов и высоковольтных электродвигателей.

В процессе проектирования и эксплуатации СЭС должны приниматься технические и организационные решении, обеспечивающие рациональное электропотребление как отдельных технологических установок, так и промышленного объекта в целом. Расход электроэнергии в производственных процессах является функцией многих переменных. Наибольшую эффективность в энергосбережении на промышленных предприятиях имеют следующие основные направления:

1) применение для производственных процессов рациональных видов и параметров энергоносителей (электроэнергии, горячей воды, пара, сжатого воздуха и т. п.);

2) использование вторичных энергоресурсов;

3) применение энергоэффективных технологий и оборудования.

4) интенсификация производственных процессов;

5) сокращение потерь электроэнергии в электрооборудовании и электрических сетях;

6) улучшение энергетических режимов производственного и элект­рического оборудования.

В данном курсовом проекте для экономии электроэнергии используется энергоэффективное электрооборудование, в частности на ТП 0,4 кВ применяются трансформаторы серии ТМГ12, имеющие низкие значения потерь мощности холостого хода и короткого замыкания. Также используются батареи низковольтных конденсаторов для улучшения режимов работы электрических сетей и электрооборудования.