2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема высоковольтного учета электроэнергии

Способы подключения электросчетчиков к электросетям

По способу подключения к сети счетчики разделяют на 3 группы:
Счетчики непосредственного включения (прямого включения) — подключаются к сети напрямую, без измерительных трансформаторов. Выпускаются однофазные и трехфазные модели, для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

Счетчики полукосвенного включения — подключаются к сети напрямую только обмотками напряжения, токовые обмотками подключаются через трансформаторы тока. Выпускаются только трехфазные модели (для электротранспорта существуют и однофазные) на напряжение 0,4 кВ. Величина измеряемого тока зависит от характеристик подключенных трансформаторов тока.

Счетчики косвенного включения подключаются к сети через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Выпускаются только трехфазные модели. Величина измеряемого тока и напряжения зависит от характеристик подключенных трансформаторов. Область применения — сети от 6 кВ и выше.

Схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков абсолютно идентичны.

Схема подключения трехфазного счетчика электроэнергии через измерительные трансформаторы

Схему подключения трехфазного счетчика рассмотрим на примере учет электрической энергии, осуществляемый на воздушных высоковольтных линиях электропередач.

Приведенная на фотографии ВЛ имеет линейное напряжение Uав, Uвс, Uса, равное 330 кВ, а фазное относительно земли 330/√3. Вполне понятно, что прямое подключение таких цепей на счетчик электрической энергии выполнять нельзя. Необходимо использовать промежуточные понижающие измерительные трансформаторы напряжения.

Кроме того, придется учесть нагрузки, передаваемые по таким линиям. Для их учета необходимо использовать промежуточные трансформаторы тока.

Конструктивные особенности трехфазных электросчетчиков для подключения через измерительные трансформаторы

По принципу работы счетчики непрямого подключения не имеют особых отличий от остальных моделей. Они могут отличаться только:

номиналами измеряемых проходящих токов и подведенных напряжений;

алгоритмом расчета мощности, учитывающим коэффициенты перерасчета величин;

выводимой на дисплей информацией.

Это означает, что любой счетчик прямого включения можно врезать через измерительные трансформаторы в схему измерения (при соответствии входящих параметров) и, используя коэффициенты пересчета, вести замеры потребляемой мощности.

Такой метод можно использовать в сети 0,4 кВ при учете повышенных нагрузок через понижающие ТТ с током вторичных цепей 5 ампер.

Для подключения высоковольтных учетов энергии применяют измерительные трансформаторы напряжения, использующие 100 вольт линейной схемы во вторичной цепи для подключения к счетчику. Эта величина взята за основу всех электроустановок выше 1 киловольта.

Измерительные токовые органы высоковольтных счетчиков создаются для подключения на токи, соответствующие вторичным цепям измерительных трансформаторов:

5 А при работе в цепях до 110 кВ включительно;

1 А — 220 кВ и выше.

Внешний вид одного из распространенных счетчиков электроэнергии серии Гран-Электро СС-301, созданного для работы в цепях измерения электроэнергии с напряжением 110 кВ, представлен на фотографии.

В этой конструкции все клеммы, показанные на представленной выше схеме подключения трехфазного счетчика, доступны для монтажа электрических цепей, разделенных на участки:

Токовые цепи счетчика и ТТ

Они проходят пофазно через клеммы 1-3, 4-6, 7-9, как показано на фрагменте схемы керна цепей измерения, выделенного белым цветом. Питание на каждую фазу счётчика подается от соответствующей вторичной обмотки измерительного трансформатора тока 1ТТ, собранных по схеме полной звезды.

Для того чтобы можно было оперативно выводить счетчик СС-301 из работы для обслуживания, замены и поверки предусмотрены контакты испытательного блока 7БИ. Когда он установлен, то токовые цепи счетчика надежно подключены ко вторичным цепям измерительных трансформаторов. Если блок изъять, то счетчик выводится из работы, а токовые цепи ТТ остаются замкнутыми за счет специальной конструкции контактов.

Цепи напряжения счетчика и ТН

Напряжение каждой фазы подводится на клеммы 2, 5, 8. Рабочий ноль подается на клемму 10, а снимается с — 11.

На высоковольтных подстанциях часто используется питание высоковольтной линии не от одного источника, а от нескольких. С этой целью на ОРУ устанавливается не один, а два или три силовых трансформатора/автотрансформатора, от которых создаются секции и системы питания шин со своими измерительными трансформаторами напряжения.

Для одновременного переключения питания цепей напряжения совместно с силовым оборудованием используются контакты реле повторителей РПР. На рисунке они представлены контактами реле РПР3 и РПР4, подключающими фазы 611-II и 612-II своими контактами к счетчику.

Чтобы оперативно выводить счётчик из работы по цепям напряжения предусмотрен испытательный блок БИ8, крышку которого извлекают для отключения напряжения и вставляют для подачи.

Подключение счетчика электроэнергии в низковольтную сеть большой мощности

Для подключения счетчика в сеть большой мощности (с большими токами) необходимо применять специальные устройства — измерительные трансформаторы тока. Речь идет о низковольтных сетях до 0,66 кВ, где уровень номинального тока 100 А и выше. Счетчики прямого включения не предназначены для использования в таких мощных сетях, поэтому и требуется снизить уровень рабочего тока до величины, удобной для измерения приборами учета — 5 А.

Способ подключения в сеть счетчика, при котором токовые обмотки счетчика подключаются к измерительным выводам трансформатора тока называют полукосвенным. При этом способе подключения счетчика используется рабочее напряжение сети (обмотки напряжения подключаются к электросчетчику напрямую).

Существует также и косвенный способ подключения счетчика, однако он применяется для учета электроэнергии в установках с напряжением более 1 кВ. При косвенном подключении счетчика кроме трансформаторов тока применяются трансформаторы напряжения, снижающие высокое значение напряжение до 100 В.

Класс точности и его значение для учета электроэнергии

Правила Устройства Электроустановок (сокращенно ПУЭ) устанавливают классы точности для трансформаторов тока различных категорий применений. Так, для коммерческого учета должны устанавливаться трансформаторы тока с классом точности не более 0,5, а для технического учета необходим класс точности не выше 1,0.

Также встречаются трансформаторы тока с практически одинаковыми классами точности 0,5 и 0,5S. В чем заключается между ними разница? Погрешность обмотки ТТ с классом точности 0,5 не нормируется ниже 5%. Это значит, что при нагрузке в главной цепи ниже 5% электрическая энергия не будет учитываться. Класс точности 0,5S говорит о том, что трансформатор тока будет передавать сигнал на счетчик при уровне нагрузки не ниже 1%.

Схемы подключения счетчика через трансформаторы тока

Подключить трехфазный счетчик электроэнергии в мощную низковольтную сеть с глухозаземленной нейтралью можно по приведенным ниже схемам.

Цепи тока и напряжения в этой схеме, которую еще называют «десятипроводной» (по количеству используемых проводов), разделены. Подобное разделение цепей напряжения и тока позволяет повысить электробезопасность и легко проверять правильность подключения.

Следующая схема, в которой все выводы И2 измерительных трансформаторов тока соединяются в общую точку и присоединяются к нулевому проводнику, называется «звезда» (т. к. трансформаторы тока соединены по одноименной схеме). Она экономична с точки зрения использования проводов, однако усложняет проверку схемы включения счетчика представителями энергоснабжающих организаций.

«Семипроводная» схема на сегодняшний день является устаревшей, но так или иначе до сих пор встречается. Эта схема, будучи самой экономичной, опасна для обслуживающего персонала и потому должна быть модернизирована до десятипроводной.

Подключения счетчика электроэнергии через переходную испытательную коробку (КИП)

Как указано в ПУЭ (п 1.5.23.), подключать трехфазные счетчики электроэнергии следует через испытательные коробки, упомянутые выше. Они (коробки испытательные переходные) позволяют производить замену счетчика, не отключая нагрузку, так как все необходимые переключения можно произвести в КИП.

Также встречаются низковольтные сети с изолированной нейтралью (система IT). Если быть более точным, то в сети с такой системой заземления нейтральный проводник может быть как полностью изолирован, так и заземлен при помощи специальных приборов, обладающих большим электрическим сопротивлением.

Такая система (IT) применяется на объектах, к которым предъявляются высокие требования по надежности и безопасности электроснабжения. Например, изолированная система IT применяется для электрических установок угольных шахт, для мобильных дизельных и бензиновых электростанций, а также для аварийного освещения и электроснабжения больниц. Подключить счетчик электроэнергии к трансформаторам тока в сеть с изолированной нейтралью можно по следующей схеме.

Измерительные трансформаторы тока — это устройства, преобразующие большие значения тока главных цепей до величины 5 А, удобной для измерения счетчиками электроэнергии. Именно это и определяет их основное назначение: питание цепей учета электроэнергии (коммерческий и технический) в мощных установках, там где счетчики прямого включения просто не могут применяться.

Схемы включения трехфазных электросчётчиков: варианты, методы

Для определения и контроля количество потребленной электроэнергии необходимо выполнить грамотное подключение счетчика. Рассмотрим существующие методы подключения трехфазных проборов учета.

Предполагаемая схема подключения счетчика будет определяться его типом. Сегодня существует несколько разновидностей трехфазных счетчиков:

  • прямого подключения (счетчики 0.4кВ);
  • косвенного подключения (через измерительные трансформаторы);
  • полукосвенного включения.

1 Подключение трехфазного счетчика прямого подключения — без траснфмаорторов тока

Приборы данного типа включаются в эклектическую сеть напрямую, по аналогии с однофазными счетчиками. Они обычно рассчитаны на небольшую пропускную мощность (ток до 100 А), отверстия под провода имеет сечение 25мм2 (или даже 16 мм2).

Процесс подключения проводов имеет вид:

  1. – ввод фазы А;
  2. – к нагрузке фазы А;
  3. – ввод фазы В;
  4. – к нагрузке фазы В;
  5. – ввод фазы С;
  6. – к нагрузке фазы С;
  7. — ввод нуля;
  8. – вывод нуля к нагрузке.

2. Подключение трехфазного счетчика полукосвенного включения

Данные приборы включаются в сеть через трансформаторы тока, благодаря чему появляется возможность использовать их в сетях с довольно высокими мощностями (до 60кВт). Используя такой способ учета, для определения расхода нужно разность показаний умножать на установленный коэффициент трансформации.

Существует несколько разновидностей подключения счетчиков полукосвенного подключения.

1 Подключение трансформаторов тока «звездой»

Процесс подключения проводов имеет вид:

  • контакты 3, 6, 9, 10 – замыкаются и подключаются к нулевому проводу;
  • контакты И2 – замыкаются, подключаются к клемме 11;
  • 1 – к И1 фазы А;
  • 4 – к И1 фазы В;
  • 7 – к И1 фазы С;
  • 2 – к Л1 фазы А;
  • 5 – к Л1 фазы В;
  • 8 – к Л1 фазы С.

Рисунок — Схема подключения «звездой»

2. Десятипроводная схема включения счетчика

Эта схема характеризуется улучшенной электробезопасностью, ввиду изоляции друг от друга цепей тока и напряжения.

3. Подключение трехфазного счетчика косвенного подключения

Эти устройства предназначены для выполнения учета электроэнергии на высоковольтных присоединениях (6-10кВ и более), подключение реализуется при помощи трансформаторов напряжения, тока.

Ниже представлены основные схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока и напряжения:

1) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: (рисунок ниже)

2) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть. Три трансформатора тока, прямое подключение к напряжению:(рисунок ниже)

3) Схема включения трехэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, три трансформатора напряжения: (рисунок ниже)

При подключении трехэлементного счетчика по схеме №3:

  • ток по фазе В вычисляется с вычетом тока нулевой последовательности;
  • не используются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
  • активная и реактивная мощности по фазе В вычисляются с вычетом тока нулевой последовательности из фазного тока;
  • учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

4) Схема включения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, два трансформатора напряжения (рисунок ниже)

При подключении счетчика по схемам №4 и №5:

  • не измеряется напряжение нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
  • не измеряются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
  • мощности присоединения вычисляются по формулам;
  • учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

5) Схема подключения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии – два трансформатора тока, прямое подключение по напряжению (рисунок ниже)

Внимание!: Возможность подключения по конкретной схеме должна быть указана в паспорте или руководстве на конкретный тип счетчика.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector