Учет и измерение электроэнергии

Учет электрической энергии производится с помощью приборов учета, установленных на вводных присоединениях распределительных устройств (шин) 220, 110, 10, 6, 0,4кВ. На напряжении 10кВ учет электрической энергии производится как на вводных присоединениях шин 10(6)кВ, так и на присоединениях отходящих линий. На напряжении 0,4кВ учет электроэнергии производится иногда по вводным присоединениям, на отходящих линиях 0,4кВ счетчики электрической энергии либо не устанавливаются, либо используются только для технического учета.

На рисунке 2.26 приведена упрощенная схема электроснабжения промышленного предприятия. Схема включает в себя двухтрансформаторную главную понизительную подстанцию (ГПП), распределительные пункты (РП), трансформаторные подстанции (ТП и КТП).

Цифрами обозначены различные возможные точки установки приборов учета электрической энергии:

уровень учета 1: счетчики (Wh), установленные во вводных ячейках РУ 10(6)кВ ГПП, - трехфазные счетчики электрической энергии, включенные через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. По этим счетчикам промышленные предприятия производят расчет за потребленную электроэнергию с энергоснабжающей организацией (энергосистемой). Эти счетчики могут быть также включены через трансформаторы тока и напряжения, установленные на вводах 110 кВ трансформаторов ГПП;

уровень учета 2: счетчики, установленные в ячейках отходящих линий РУ 10(6)кВ, эти счетчики используются, как правило, только для технического учета электрической энергии внутри предприятия;

уровень учета 3: а) счетчики, используемые для расчетов со сторонними потребителями(субабонентами) предприятия, они установлены в ячейках отходящих линий РУ 10(6)кВ, питающих сторонних потребителей предприятия; б) данные приборы учета используются для расчетов со сторонними потребителями, получающими электроэнергию на напряжении 0,4кВ;

уровень учета 4: счетчики, устанавливаемые на вводных присоединениях крупных потребителей электрической энергии на предприятии(печи(ДСП, РТП), выпрямительные агрегаты большой мощности, электролизные установки и т.п.);

уровень учета 5: счетчики, установленные на вводных присоединениях и присоединениях отходящих линий 0,4кВ, трансформаторных подстанций 10(6)/0,4кВ. Эти приборы обычно не используются для учета электрической энергии или вообще отсутствуют.

Учет выработанной и отпущенной потребителю электроэнергии для денежного расчета за нее называют расчетным учетом электроэнергии. Счетчики, предназначенные для расчетного учета, называют расчетными счетчиками; их устанавливают, как правило, на границе балансовой принадлежности электросети энергоснабжающей организации и потребителя. Количество расчетных счетчиков для каждого предприятия должно быть минимальным и обосновывается принятой схемой питающих сетей и тарифами на электроэнергию для данного потребителя. Если расчетные счетчики устанавливают не на границе балансовой принадлежности электросети, то потери электроэнергии на участке сети от границы раздела до места установки расчетных счетчиков относят на счет организации, на балансе которой находится данный участок сети, и определяют расчетным путем. Потери электроэнергии в электросети предприятия, связанные с передачей электроэнергии субабонентам, относят на счет субабонентов пропорционально доле их потребления.

Классы точности счетчиков активной мощности и измерительных трансформаторов согласно ПТЭ должны быть на ниже указанных в таблице 2.23.

Таблица 2.23 Класс точности приборов учета

Трансформаторы ГПП	Счетчики	Измерительные трансформаторы
10-60 МВА	0,5	0,5

Для технического учета могут применяться трансформаторы тока класса точности 1,0 и счетчики любого класса точности, которые выпускаются промышленностью с классом точности не выше 2,5.

Для автоматизации учета электроэнергии и мощности в электрических сетях рекомендуется внедрять автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ), которые обеспечивают решение следующих задач: сбор и формирование данных на энергообъекте для использования их при коммерческих расчетах; сбор и передача информации на верхний уровень управления и формирование на этой основе данных для проведения коммерческих расчетов между субъектами рынка; формирование баланса производства и потребления электроэнергии по отдельным узлам; оперативный контроль и анализ режимов потребления мощности и электроэнергии основными потребителями; формирование статистической отчетности; оптимальное управление нагрузкой потребителей; автоматизация финансово - банковских операций и расчетов с потребителями; контроль достоверности показаний приборов учета электроэнергии.

Системы АСКУЭ должны выполняться по проектам, как правило, на базе серийно выпускаемых технических средств и программного обеспечения.

В состав комплекса технических средств АСКУЭ, устанавливаемого на энергообъекте, должны входить: счетчики электроэнергии, оснащенные датчиками - преобразователями, преобразующими измеряемую энергию в пропорциональное количество выходных импульсов (при использовании электронных реверсивных счетчиков - раздельно на каждое направление); аттестованные устройства сбора информации от счетчиков и передачи ее на верхние уровни управления (УСПД); каналы связи; средства обработки информации (как правило, персональные ЭВМ) (рисунок 2.27)

Рисунок 2.27 Фрагмент присоединения к сборным шинам подстанции отходящих линий с обозначением средств учета электроэнергии: УСПД – устройство сбора и передачи данных; АТС – автоматическая телефонная сеть; М – модем, ПО - программное обеспечение

На рисунке 2.27 изображен фрагмент присоединения к сборным шинам подстанции одной отходящей линии. Учет всей электроэнергии осуществляется одним прибором учета электрической энергии (интеллектуальным микропроцессорным электросчетчиком), подключенным посредством трансформаторов тока (ТТ) и трансформатора напряжения(ТН). В одном корпусе практически располагается 4 электросчетчика, реализующие учет активной энергии к шинам, учет активной энергии от шин, учет потребления реактивной энергии, учет генерации реактивной энергии.

Все контрольно – измерительные приборы подстанции приведены в таблице 2.24.

Таблица 2.24 Контрольно – измерительные приборы на подстанции

Наименование	Место установки	Перечень приборов	Примечания
Понизительный трансформатор ГПП	НН	Амперметр, ваттметр, варметр, счетчики активной и реактивной и энергии	На трансформаторах с расщепленной обмоткой в каждой цепи НН
Сборные шины 10 кВ	на каждой секции	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, вольтметр для измерения линейного напряжения
Секционный выключатель	–	Амперметр
Линии 10 кВ к потребителям	–	Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии для линий, принадлежащих потребителю
Трансформатор собственных нужд	НН	Амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии

Блок схема АСКУЭ приведена на рисунке 2.28.

Рисунок 2.28 Структурная схема АСКУЭ сбора информации с электросчетчиков посредством цифровых УСПД: УСПД – устройство сбора и передачи данных; АТС – автоматическая телефонная сеть; М – модем, ПО - программное обеспечение