Энергосбережение в электроэнергетике Митрофанов С.В
.pdf
4 Лабораторная работа №4. Изучение АСКУЭ с передачей информации от счетчиков электрической энергии до устройства сбора и подготовки данных по распределительной сети 0,4 кВ и далее до компьютера диспетчерского пункта по каналу GSM связи
Цель работы: Изучение АСКУЭ с передачей информации от счетчиков электрической энергии до устройства сбора и подготовки данных по распределительной сети 0,4 кВ и далее до компьютера диспетчерского пункта по каналу GSM связи.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 4.1 приведен перечень компонентов стенда АСКУЭ.001 РБЭ
(990), используемых в данной работе. Описание компонентов и руководства по их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 4.1 - Перечень компонентов стенда АСКУЭ.001 РБЭ (990),
используемых в данной работе
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
3 х 80 В А; |
|
А1 |
Трехфазная трансформаторная |
347.3 |
242, 235, 230, 126, |
|
группа |
220, 133, 127 В/ |
|||
|
|
|||
|
|
|
230 В (звезда) |
|
A2 |
Активная нагрузка |
306.1 |
220/380 В; 50 Гц |
|
3 50 Вт; |
||||
|
|
|
||
А3 |
Индуктивная нагрузка |
324.1 |
220/380 В; 50 Гц |
|
3 40 вар |
||||
|
|
|
||
А4 |
Блок фазных розеток |
3321 |
~220 В |
|
|
Блок трехфазного многотарифного |
|
PLC модем |
|
|
счетчика активной и реактивной |
|
||
A5 |
546.2 |
CAN интерфейс |
||
электрической энергии для сети |
||||
|
|
Импульсный выход |
||
|
230 В с PLC модемом |
|
||
|
|
|
21
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Блок однофазного |
|
PLC модем |
|
|
многотарифного счетчика |
|
||
А6 |
544.2 |
CAN интерфейс |
||
активной электрической энергии с |
||||
|
|
Импульсный выход |
||
|
PLC модемом |
|
||
|
|
|
||
|
Блок однофазного |
|
PLC модем |
|
|
однотарифного счетчика |
|
||
А7, А8 |
544.1 |
Импульсный |
||
активной электрической |
||||
|
|
выход |
||
|
энергии с PLC модемом |
|
||
|
|
|
||
|
Устройство сбора и подготовки |
|
Меркурий 225.1 |
|
А9 |
данных по низковольтным |
547 |
||
3 шт. |
||||
|
электрическим сетям |
|
||
|
|
|
||
А10 |
Блок GSM-шлюза |
548 |
Меркурий 228 |
|
А11 |
Блок GSM-модема |
549 |
Siemens M35i |
|
G1 |
Трехфазный источник питания |
201.4 |
~400 В; 16 А |
|
G2 |
Однофазный источник питания |
218.9 |
~220 В; 16 А |
|
|
Ноутбук |
|
ОС Windows 7 |
Рисунок 4.1 – Структурная схема системы
22
Пример файла задания
//Файл 'GSM-опрос.dat' от 25.04.2012 12:50:56
//ВНИМАНИЕ! При просмотре и редактировании этого файла перенос по словам должен быть ВЫКЛЮЧЕН!
//СЕКЦИЯ ОПИСАНИЯ ОБЪЕКТОВ СИСТЕМЫ СБОРА ДАННЫХ
//Уровни иерархии отделяются друг от друга символами табуляции.
OBJECTS
TYPE=GSM_TERMINAL; PORT=COM10; BUADRATE=9600; INIT AT&D0 TYPE=GSM_GATE; NUMBER=89193195579; SUBTYPE=M-228
TYPE=PLC_I_CONCENTRATOR; ADDR=2750; BAUDRATE=38400
TYPE=PLC_I_METER; ADDR=4; LOCATION=Трехфазный; BINDATA=85
TYPE=PLC_I_METER; ADDR=1; LOCATION=Счетчик 1; BINDATA=85
TYPE=PLC_I_CONCENTRATOR; ADDR=2751; BAUDRATE=38400
TYPE=PLC_I_METER; ADDR=2; LOCATION=Счетчик 2; BINDATA=85
TYPE=PLC_I_CONCENTRATOR; ADDR=2752; BAUDRATE=38400 TYPE=PLC_I_METER; ADDR=3; LOCATION=Счетчик 3; BINDATA=85
// СЕКЦИЯ ОПИСАНИЯ ИНТЕРФЕЙСА ПРОГРАММЫ
INTERFACE TYPE=TABLE
TYPE=COLUMN; WIDTH=30; TITLE=Адрес счетчика; VALUE=PROPERTY; FILTER=ADDR TYPE=COLUMN; WIDTH=160; TITLE=Почтовый адрес; VALUE=PROPERTY; FILTER=LOCATION TYPE=COLUMN; WIDTH=168; TITLE=Без тарифа; VALUE=BINDATA; FILTER=SUM TYPE=COLUMN; WIDTH=84; TITLE=Без тарифа; VALUE=BINDATA; FILTER=SUM; M=-1 TYPE=COLUMN; WIDTH=184; TITLE=Тариф #1; VALUE=BINDATA; FILTER=T1; M=0 TYPE=COLUMN; WIDTH=84; TITLE=Тариф #2; VALUE=BINDATA; FILTER=T2; M=0 TYPE=COLUMN; WIDTH=84; TITLE=Тариф #3; VALUE=BINDATA; FILTER=T3; M=0 TYPE=COLUMN; WIDTH=84; TITLE=Тариф #1; VALUE=BINDATA; FILTER=T1; M=-1 TYPE=COLUMN; WIDTH=84; TITLE=Тариф #2; VALUE=BINDATA; FILTER=T2; M=-1
Указания по проведению эксперимента
Схема опыта приведена на рисунке 4.2.
1Соедините гнезда защитного заземления "
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.
2Приведите в рабочее состояние персональный компьютер.
3Если это не было сделано ранее, запрограммируйте сетевые адреса счетчиков с помощью технологического модема «Меркурий 223». В
качестве руководства используйте пособие «Меркурий PLC. Быстрый старт» с прилагаемого компакт-диска.
4Если это не было сделано ранее, запрограммируйте сетевые адреса устройств сбора и подготовки данных «Меркурий 225.1» с помощью программы «BMonitor».
5Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
6Соедините концентраторы «Меркурий 225.1» блока А9 так, как показано на структурной схеме системы.
23
7Подключите концентраторы «Меркурий 225.1» блока А9 к блоку А4
фазных розеток.
8Подключите блок А10 GSM-шлюза к блоку устройства сбора и подготовки данных.
9Подключите GSM-модем (блок А11) к компьютеру и, если это не было сделано ранее, установите драйвер преобразователя USB-COM.
10Установите SIM-карты в GSM-устройства (SIM-карты приобретаются отдельно в регионе заказчика).
11Регулировочные рукоятки активной нагрузки А2 установите в положение, например, 30 %, индуктивной нагрузки А3 – например, в
положение 100 %.
12Отредактируйте файл задания для программы «BQuark».
13Включите источник G1 нажатием на кнопку «ВКЛ.» на его передней панели.
14Запустите программу «BQuark» и получите данные со счетчиков.
15По окончании эксперимента отключите источник G1.
24
25
A8 |
A7 |
|
A6 |
|
|
+ |
5 В / 0,2 А |
|
|
+ |
CAN |
1Г 2Н 3Г 4Н |
1Г 2Н 3Г 4Н |
1Г 2Н 3Г 4Н |
|
544.1 |
544.1 |
|
544.2 |
A3 |
A2 |
324.1 |
306.1 |
A11
COM-USB
549
A5 |
A4 |
|
A9 |
A10 |
CAN |
|
|
|
|
+5 В |
|
|
|
|
0 В |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
5,13,14 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
3,11,12 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1,9,10 |
|
|
|
|
546.2 |
|
3321 |
547 |
548 |
A1 |
G1 |
|
G2 |
|
|
L1 |
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
L3 |
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
347.3 |
Вкл. |
201.4 |
218.9 |
|
|
|
Рисунок 4..2 – Схема электрических соединений
5 Лабораторная работа №5. Измерение параметров режима
и показателей качества электрической энергии в трехфазной
сети с помощью анализатора
Цель работы: Определить и проанализировать параметры режима и
показатели качества электрической энергии в трехфазной сети с помощью
анализатора.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 5.1 приведен перечень компонентов стенда ИЭАЭИ.001 РБЭ
(991), используемых в данной работе. Описание компонентов и правила их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 5.1 - Перечень компонентов стенда ИЭАЭИ.001 РБЭ (991),
используемых в данной работе
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
|
|
|
380 В А |
|
|
|
|
(звезда) |
|
А1 |
Трехфазная трансформаторная группа |
347.3 |
220, 225, 230 В / |
|
133, 220, 225, |
||||
|
|
|
||
|
|
|
230, 235, 240, |
|
|
|
|
245 В |
|
А2 |
Модель линии электропередачи |
313.2 |
400 В ~; 3 0,5 |
|
А |
||||
|
|
|
||
|
|
|
220/380 В; |
|
А3 |
Активная нагрузка |
306.1 |
50 Гц; |
|
|
|
|
30…50 Вт; |
|
|
|
|
220/380 В; |
|
А4 |
Индуктивная нагрузка |
324.2 |
50 Гц; |
|
|
|
|
3х40 вар |
|
|
|
|
220/380 В; |
|
А5 |
Емкостная нагрузка |
317.2 |
50 Гц; |
|
|
|
|
3х40 вар |
|
G1 |
Трехфазный источник питания |
201.2 |
400 В ~ / 16 А |
|
G2 |
Источник питания |
— |
com-интерфейс |
|
электроанализатора AR.5L |
||||
|
|
|
||
|
|
|
Токовые клещи |
|
P1 |
Электроанализатор AR.5L |
1439 |
Kit-3 СP-5 (3 |
|
|
|
|
шт.) |
26
27
A5 |
A4 |
A3 |
A2 |
A1 |
G1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
|
L3 |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
РЕ |
|
317.2 |
324.2 |
306.1 |
313.2 |
347.3 |
Вкл. |
201.4 |
|
||||||
|
|
P1 |
G2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
~380 В |
|
IL3 IL2 IL1 IN
VL3 VL2 VL1 N AUX |
~220 В |
RS-232/USB
USB
~220 В
Рисунок 5.1 – Схема опыта
Указания по проведению эксперимента
1.Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте,
отключены от сети электропитания.
2.Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «PE» источника G1.
3.Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
4.Установите желаемые значения номинальных напряжений обмоток трансформатора А1, параметров линии электропередачи А2, значения активной А3, индуктивной А4, емкостной А5 нагрузок. Например, 230/230 В для трансформатора; 50 Ом, 0,3/8 Гн/Ом, 0 мкФ для линии электропередачи; 20 % от 50 Вт для активной нагрузки; 25 % от 40 вар для емкостной нагрузки; 50 % от 40 вар для индуктивной нагрузки.
5.Включите трехфазный источник питания G1.
6.Включите источник питания G2.
7.Используя документацию к электроанализатору P1, измеряйте с его помощью параметры режима сети и показатели качества электроэнергии.
8.По окончании эксперимента отключите источники G1 и G2.
9.Приведите в рабочее состояние персональный компьютер. Установите драйвер переходника COM-USB.
10.Установите программу CIRCUTOR Power Vision.
11.Используя возможности программы, перепишите файл данных с прибора на компьютер.
12.Используя возможности программы, просматривайте и анализируйте результаты измерений.
28
6 Лабораторная работа №6. Измерение показателей
качества электрической энергии, |
просмотр |
и оформление |
|
результатов этих измерений |
с |
помощью |
персонального |
компьютера |
|
|
|
Цель работы: Измерить показатели качества электрической энергии.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 6.1 приведен перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К,
используемых в данной работе. Описание компонентов и правила их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 6.1 - Перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|||||
G1 |
Однофазный источник питания |
218.2 |
~ 220 В / 10 А |
|||||
А1 |
Однофазный трансформатор |
372.1 |
80 ВА |
|
|
|
||
220 / 198…242 В |
||||||||
|
|
|
||||||
А2, А3 |
Модель линии электропередачи |
313.3 |
~ 220 В / 0,3 А |
|||||
А4 |
Активная нагрузка |
306.4 |
~ 220 В / 0…30 Вт |
|||||
А6 |
Индуктивная нагрузка |
324.4 |
~ 220 В / |
|
|
|
||
0…30 вар |
||||||||
|
|
|
||||||
А9 |
Регулируемый автотрансформатор |
318.1 |
~ 0…240 В / 2 А |
|||||
|
|
|
2 мультиметра |
|||||
Р1 |
Блок мультиметров |
509.2 |
0…1000 В |
|
|
; |
||
|
|
|||||||
0…10 А |
|
|
; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0…20 МОм |
|||||
|
|
|
15; 60; 150; 300; 450 |
|||||
Р2 |
Измеритель мощностей |
507.3 |
В; |
|
|
|
||
|
|
|
0,1; 0,2; 0,5; 1 А. |
|||||
|
Измеритель показателей качества |
|
Трехфазный / |
|||||
Р3 |
526.1 |
~ 3×220 /380 В |
||||||
электроэнергии |
||||||||
|
|
Ресурс–ПКЭ–1.5 |
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
IBM совместимый, |
|||||
Р4 |
Персональный компьютер |
550 |
Windows, |
|||||
монитор, мышь, |
||||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
клавиатура |
|||||
29
~ 220 B
L |
V |
W |
var |
N
PE |
|
|
|
|
218.2 |
509.2 |
526.1 |
550 |
507.2 |
G1 |
P1 |
P3 |
P4 |
P2 |
318.1 |
313.3 |
372.1 |
313.3 |
306.4 |
324.4 |
A9 |
A2 |
A1 |
A3 |
A4 |
A6 |
Рисунок 6.1 – Схема опыта
Указания по проведению эксперимента
1.Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
2.Соедините гнезда защитного заземления "
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.
3.Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
4.Отключите (если включен) выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А9 и установите регулировочную рукоятку последнего в крайнее против часовой стрелки положение.
30