Jak sledovat ukazatele kvality elektřiny pomocí běžného měřiče. ASCU yaEnergetik

Jak sledovat ukazatele kvality elektřiny pomocí běžného měřiče

Jaké parametry lze získat pomocí elektroměru? Je nutné zakoupit profesionální analyzátor pro kontrolu kvality? Jak prokázat vinu dodavatele elektřiny, pokud kvůli nekvalitní elektřině vzniknou ztráty? Na tyto otázky se pokusíme odpovědět v tomto článku.

Elektřina musí být spotřebitelům dodávána v náležité kvalitě. Ukazatele kvality upravuje GOST 32144-2013. Nedodržení požadavků tohoto dokumentu může mít za následek přerušení provozu elektrických zařízení spotřebitelů a nehody. Dokud se tak nestane, většina spotřebitelů nemyslí na kvalitu a v případě nátlaku si láme hlavu nad otázkou, jak prokázat vinu dodavatele elektřiny a donutit ho dodávat kvalitní elektřinu.

Analyzátory speciálně navržené pro záznam indikátorů kvality energie se nerozšířily kvůli jejich vysoké ceně. Jejich cena přesahuje stovky tisíc rublů. A na trhu se objevila levnější alternativa – pomocí elektroměrů, u kterých výrobce deklaroval schopnost registrovat kvalitativní odchylky od hodnot GOST. Takové měřiče vyrábí mnoho výrobců, zde je několik příkladů:

Specifikace všech těchto zařízení uvádí, že jsou schopna zaznamenávat a ukládat do svých deníků odchylky v kvalitě elektrické energie.

Samozřejmě, na rozdíl od profesionálních analyzátorů kvality, takové čítače poskytují kontrolu nad malou sadou indikátorů, ale zároveň mají řadu nepopiratelných výhod:

• Jsou cenově dostupné
• Zajistěte průběžné zaznamenávání ukazatelů kvality
• Schváleno jako měřicí přístroj a zaplombováno společností pro rozvodnou síť

To poslední převažuje nad vším ostatním. Pokud totiž dojde ke kontroverzní situaci, budete muset prokázat, že měření byla provedena u vás pomocí provozuschopného a certifikovaného zařízení. Je nepravděpodobné, že by vaše společnost zabývající se elektrickou sítí zaregistrovala jakékoli jiné zařízení instalované u vás, pokud se nejedná o měřidlo. Právní rámec je k tomu nezavazuje. Co když jim poskytnete údaje z neregistrovaného zařízení? I když se jedná o sebepropracovanější analyzátor, dodavatel elektřiny se s největší pravděpodobností zeptá, zda byla měření provedena konkrétně ve vašem zařízení a v oblasti jejich odpovědnosti, tedy podél hranice rozvahy. To je relevantní zejména v případě, že porušení ukazatelů kvality bylo krátkodobé a v době podání reklamace byly problémy s kvalitou elektřiny odstraněny.

A údaje z elektroměru registrovaného specialistou z organizace elektrické sítě je velmi obtížné vyvrátit. Pojďme se tedy podívat na to, jaké možnosti poskytují moderní měřiče. A jako příklad uvedeme funkcionalitu elektroměru Mercury 234 ART-0X P, který se může zapsat do svého deníku:

• Normálně přípustné hodnoty a maximální přípustné hodnoty odchylky napětí pro každou fázi;
• Normálně přípustné hodnoty a maximální přípustné hodnoty frekvenční odchylky sítě střídavého proudu

Data shromážděná z měřiče lze vizualizovat, abyste viděli dny, kdy byla dodávka elektřiny nekvalitní:

Porušení zaznamenaná elektroměrem lze shrnout do protokolu a zaslat dodavateli elektřiny s požadavky na náhradu ztrát nebo odstranění příčin špatné kvality elektřiny:

Budou však odečty měřidel považovány za spolehlivé a reklamace oprávněná? Abychom na otázku přesně odpověděli, obrátíme se na jiný GOST.

GOST 30804.4.30-2013 „Metody měření indikátorů kvality elektrické energie“ stanovuje tři třídy charakteristik procesu měření pro každý měřený indikátor kvality – A, S a B. Pro každou třídu jsou definovány metody měření a odpovídající požadavky na charakteristiky přístroje. Pokud jsou vyžadována přesná měření, například pro kontrolu dodržování norem stanovujících normy kvality elektrické energie nebo pro splnění smluvních podmínek, které umožňují řešení sporů měřením, musí zařízení používat třídu měření A.

Pokud se znovu podíváme na tabulku značek elektroměrů výše, žádný z uvedených elektroměrů neměří ukazatele kvality podle třídy A. Všechny měří podle třídy S, takže dodavatelé elektřiny mohou na základě odečtů těchto elektroměrů odmítnout reklamace s odkazem na nedostatečnou přesnost měření.

Dobrou zprávou ale je, že se na trhu začaly objevovat měřiče, které měří ukazatele kvality podle třídy A. Jedná se například o elektroměr ESM vyráběný Engineering Center „Energoservice“.

Dalším způsobem, jak posoudit kvalitu dodávky elektřiny pomocí klasických elektroměrů, je měření úrovně napětí a frekvence v síti. Většina digitálních elektroměrů dokáže zaznamenávat okamžité hodnoty s parametry spotřeby (napětí, proud, výkon, úhly posunu, kosinus fí, frekvence). Doba zpracování žádostí o přijetí takových dat je však dlouhá, takže čítače nemohou poskytovat možnost provádět nepřetržité monitorování s daty přijímanými častěji než jednou za minutu. Informace o parametrech spotřeby se mezi požadavky ztratí, takže krátkodobé výkyvy napětí a frekvence mohou zůstat bez povšimnutí. Po dlouhou dobu však budete schopni získat více či méně spolehlivý obrázek o skutečných úrovních napětí a frekvence.

Okamžité hodnoty přijaté z měřiče se neukládají do protokolu měřidla, na rozdíl od událostí souvisejících s porušením ukazatelů kvality. Na takto získaná data je tedy možné odkazovat pouze v případě, že je účetní systém použitý při šetření certifikován.

Dalším důležitým parametrem při posuzování kvality dodávky energie je četnost výpadků proudu a délka přerušení dodávky energie. Každý spotřebitel utrpí nepříjemnosti při výpadku proudu a někdy i ztráty v důsledku prostojů. Délka odstávek je rovněž upravena regulačními dokumenty (čl. 31 odst. 6 usnesení vlády RF ze dne 27.12.2004 č. 861). Například pro spotřebitele třetí kategorie spolehlivosti je přípustný počet hodin výpadků za rok 72 hodin a ne více než 24 hodin za sebou.

Deník elektroměru zaznamenává všechna odpojení od elektrické sítě. Můžete tedy využít informace nashromážděné měřidlem a obrátit se na dodavatele elektřiny s žádostí o kompenzaci ztrát v důsledku prostojů, pokud celková doba trvání výpadků překročí přípustné hodnoty.

Závěry

Elektroměr je primárně určen k zaznamenávání objemu spotřebované elektřiny a z hlediska zaznamenávání porušení ukazatelů kvality má mnoho omezení a je horší než profesionální analyzátory. Elektroměry však poskytují minimální nezbytnou funkčnost, poskytující obecnou představu o kvalitě dodávky elektřiny, protože zaznamenávají nejčastěji se vyskytující případy porušení. Spotřebitel, který nemá za cíl neustále sledovat všechny ukazatele kvality, se může omezit na instalaci elektroměrů, které zaznamenávají minimální soubor ukazatelů kvality. Pokud mu pak vznikne škoda, bude moci využít informace nashromážděné v protokolech měřicího zařízení k podání reklamace u energetické společnosti a požadovat náhradu škody. Aby byla reklamace uspokojena, je žádoucí, aby měřicí zařízení poskytovala měření ukazatelů kvality v souladu s GOST 30804.4.30-2013 pro třídu A.

Copyright – © YaEnergetik, 2020 Pro jakékoli použití publikovaných materiálů a obsahu tohoto článku musíte uvést zdroj „YaEnergetik.rf“

Chcete dostávat včasné zprávy o vydání článků na našem blogu? Přihlaste se k odběru telegramového kanálu yaenergetikru

Článek je předmětem autorských práv společnosti Energy Accounting Technologies LLC. Jakékoli použití textu a materiálů tohoto článku bez uvedení zdroje je zakázáno: yaEnergetik.rf nebo yaenergetik.ru

Poslední aktualizace: 28.01.2020/12/29 XNUMX:XNUMX

• Užitečné tipy
• Kontrola kvality elektrické energie
• Schopnosti ASKUE yaEnergetik
• Právní a regulační otázky
• ASKUE v podniku

Sledování indikátorů kvality elektrické energie

ASKUE “yaEnergetik” zaznamená nesrovnalosti v dodávce elektřiny a vygeneruje reklamaci, kterou předloží dodavateli elektřiny.

• Všechny články
• Kontrola kvality elektrické energie
• Schopnosti ASKUE yaEnergetik
• Cenové kategorie elektřiny
• Přehled technologií měření elektřiny
• Nastavení zařízení
• Užitečné tipy
• Případy
• ASKUE z elektrické rozvodné společnosti
• Video

Arkady Gurtovtsev, Ph.D., vedoucí výzkumný pracovník na RUE “BelTEI”, Minsk, Běloruská republika

Každý elektronický elektroměr má svou vlastní třídu přesnosti, kterou výrobci uvádějí v pasových údajích. Jaká je ale realita za tím? Částečně se tohoto tématu již dotkli běloruští autoři na stránkách našeho časopisu („News of Electrical Engineering“ č. 1(31) 2005, 2(32) 2005, www.news.elteh.ru).
Dnes Arkady Lazarevich Gurtovtsev mluví o hlavních a dalších chybách elektronických měřičů, které ovlivňují přesnost účetnictví.

Přesnost měřicího přístroje (MI) odráží možnou blízkost jeho chyby k nule za určitých podmínek měření. Úroveň přesnosti je dána zobecněnou charakteristikou typu SI – třída přesnosti, která určuje meze přípustných hlavních (chyby SI za normálních podmínek) a doplňkových chyb (složky chyb SI, které vznikají navíc k hlavní , v důsledku odchylky některé z ovlivňujících veličin od jejich normálních hodnot), jakož i další charakteristiky ovlivňující přesnost [1].
V praxi se často zapomíná, že jmenovitá třída přesnosti konkrétního měřicího přístroje, obvykle uváděná ve formě celého nebo zlomkového desetinného čísla v jeho pasu a na přístroji, není vázána na žádné, ale spíše na běžné podmínky měření, vyznačující se souborem hodnot ovlivňujících veličin, u kterých jsou změny ve výsledku měření pro svou malost zanedbávány. Ve skutečnosti se SI používá v pracovních (kdy jsou hodnoty ovlivňujících veličin v pracovních rozsazích, ve kterých se normalizují dodatečné chyby) nebo dokonce omezující (extrémní hodnoty měřených a ovlivňujících veličin, které SI vydrží bez zničení a zhoršení metrologických charakteristik) podmínky měření. Při provozu v podmínkách odlišných od NU musí být chyba konkrétního SI posouzena nikoli nominální hodnotou jeho třídy přesnosti, ale součtem hlavních a případných dalších chyb.
Je zajímavé provést obecnou analýzu celkových maximálních a skutečných hlavních a doplňkových chyb měřicích přístrojů používaných při komerčním měření elektrické energie – moderních elektronických elektroměrů (dále jen elektroměry). Jako základ si vezmeme jednak nové standardy Ruské federace [2–4], jednak testovací data elektronických multitarifních měřičů od různých výrobců z Ruska, Běloruska a Ukrajiny, uskutečněné v letech 2004–2006. ve zkušebním centru běloruského energetického systému akreditovaném společností Gosstandart. Celkem bylo testováno 56 typů měřidel různých tříd přesnosti v množství 276 vzorků od 14 výrobců. Tyto zkoušky byly provedeny podle schváleného průmyslového programu a GOST [5, 6], které byly nahrazeny výše uvedenými novými normami. Některé výsledky testů z roku 2004 jsou shrnuty v [7], ale v jiném aspektu, než je přístup v této práci.
Než přejdeme k analýze chyb měřidel, ujasněme si některé metrologické pojmy a standardní požadavky na základní a dodatečné chyby měřidel.

METROLOGICKÉ POŽADAVKY

Třída přesnosti měřidla je dle [2] definována jako číslo rovné mezi hlavní dovolené chyby, vyjádřené ve formě relativní chyby d _op v procentech, pro určité hodnoty zatěžovacího proudu I_н v rozmezí od 0,1 I_б (I_б – základní proud, tzn. aktuální hodnota, což je výchozí hodnota pro stanovení požadavků na měřidlo s přímým připojením) do I_макс (I_макс – nejvyšší hodnota proudu, při které měřidlo splňuje stanovené požadavky na přesnost) nebo od 0,05 I_nom (I_nom – proudová hodnota, což je výchozí hodnota pro stanovení požadavků na měřidlo pracující z transformátoru) do I_макс – stanovený rozsah měření – při účiníku rovném 1 (včetně u vícefázových elektroměrů – se symetrickým zatížením), při zkoušení elektroměru za normálních podmínek (s přihlédnutím k dovoleným odchylkám od jmenovitých hodnot) stanovených v normách definujících konkrétní požadavky.
Konkrétní požadavky na elektronické elektroměry činných energií třídy přesnosti 1 a 2 jsou stanoveny v [3] a třídy přesnosti 0,2S a 0,5S v [4]. Písmeno S znamená, že třída přesnosti měřiče je normalizována, počínaje spodní hranicí ne 5 % I_nom (jako u měřidel bez písmene např. třídy 0,2 a 0,5) a 1 % I_nom (pod touto hranicí není chyba standardizována, ačkoli elektroměr měří elektřinu, jejíž výkon překračuje citlivost elektroměru).
Horní hranice stanoveného rozsahu měření je určena hodnotou I_макс, kterou pro měřiče připojení transformátoru musí zvolit výrobce podle [2] ze souboru hodnot (1,2; 1,5; 2,0 nebo 6,0) I_nom. Na druhou stranu já_nom pro takové čítače musí mít hodnotu 1; 2 nebo 5 A (u elektroměrů s přímým připojením se výběr standardních hodnot základních proudů provádí ze širšího rozsahu hodnot 5. 100 A a zejména u jednofázového elektroměru musí být minimálně 30 A).
Standardní kontroly přesnosti NU pro měřidla tříd 0,2S, 0,5S, 1 a 2 jsou uvedeny níže v tabulce. 1 [3, 4].
Kromě uvedených NU pro vícefázové elektroměry musí být napětí a proudy prakticky symetrické (odchylky od průměrných hodnot by neměly přesáhnout 1–2 %).
d. Hranice nebo meze hlavní chyby Gop čítače _opzpůsobené změnami proudu I_н a typ zátěže (aktivní při KM = 1, jalový – kapacitní E nebo indukční I s odpovídajícími hodnotami KM) při NU, by neměl překročit limity pro odpovídající třídu přesnosti jednofázových a vícefázových elektroměrů se symetrickým zatížením [3, 4] (tab. 2) .
Od stolu 2 vyplývá, že i v NU, ale při změně proudu a typu zátěže se mezní Gop hlavní dovolené chyby d _op měřidlo vzroste oproti nominální třídě přesnosti 2–2,5krát. Zejména u transformátorových přípojných měřičů tříd 0,2S a 0,5S k tomu dochází za prvé v proudovém rozsahu do 5 % I_nom s aktivní zátěží a za druhé v proudovém rozsahu do 10% I_nom při reaktivní zátěži (v rozsahu do I_макс limit chyby se zvýší 1,5krát). Na Obr. 1 ukazuje graf mezí hlavní chyby elektroměru třídy 0,2S, odpovídající tabulce. 2.
Limity G_dp dodatečná chyba d _dp, způsobené ovlivňujícími veličinami (vzhledem k NU), pro měřidla tříd přesnosti 0,2S; 0,5S a 1; 2 jsou uvedeny v tabulce. 3 a 4 [3, 4].

Rýže. 1. Graf mezí hlavní chyby měřiče třídy 0,2S

I_ч – proud citlivosti měřidla, při kterém chyba není definována, ale je velká.

Tabulka 1. Normální podmínky pro kontrolu přesnosti měřiče

1) Vedeným (z lat. vodič – vodič) elektromagnetickým rušením se podle [8] rozumí elektromagnetické rušení šířící se nikoli z okolního vzdušného prostoru, ale prostřednictvím prvků elektrické sítě, tzn. po drátě.

Tabulka 2. Meze dovolené základní chyby měřidel na NU

1) Chyby u vícefázových elektroměrů s jednofázovou zátěží, ale při zachování symetrie vícefázových napětí.

ANALÝZA CELKOVÝCH LIMITUJÍCÍCH CHYB POČÍTADEL

Pokud by byl každý měřič provozován v NU (viz tabulka 1), pak by měl pouze základní chybu d _op, která by nepřekročila limity uvedené v tabulce. 2:

Tabulka 4. Meze dovolené dodatečné chyby pro měřidla třídy 1 a 2

1) NV/TV, resp. přímé a transformátorové připojení elektroměru;
2) STC – průměrný teplotní koeficient, % / 1 O C;
3) když se U změní mimo stanovené limity, chyba se může zvýšit 3krát.

Ve většině případů, kdy se jak zatěžovací proud, tak i jeho aktivní-reaktivní povaha v průběhu času výrazně mění (například v důsledku zapínání nebo vypínání určitých elektrických instalací spotřebitelem), je pro vyhodnocení výsledků měření při nízkém napětí max. měly by být zvoleny možné limity, tj. provést výpočty pro nejhorší případ. Pro měřiče tříd přesnosti 0,2S, 0,5S, 1 a 2 mají tyto limity hodnoty ±0,5, ±1,0, ±2,0 a ±3,0, tzn. 2,5–1,5krát vyšší než je jmenovitá třída přesnosti měřiče. Pokud v procesu měření elektřiny existují nějaké statistické údaje o převaze určitých režimů zatížení během zúčtovacího období, lze tyto údaje zohlednit odpovídajícím snížením uvedených maximálních limitů hlavní chyby.
Jedním z hlavních úkolů při provádění měření je odhalování a odstraňování systematických chyb. Jejich vzhled, jak při jediném měření, tak při vícenásobných opakováních stejných měření, prováděných stejnou metodou a měřícím přístrojem, je dán kombinací faktorů působících konzistentně a stejným způsobem. Proto např. při měření pevné hodnoty fyzikální veličiny (standardně se předpokládá, že hodnota náhodné složky chyby je výrazně menší než hodnota systematické složky) bude systematická chyba stejná pro všechna opakování, ale zároveň dojde k opravě množství chyb, které by mohly být použity k opravě výsledku, měření jsou nejčastěji neznámá. U měřiče je známo pouze to, že chyba nepřekračuje konkrétní limit. Je vhodné klasifikovat takové chyby podle [9] jako „systematické chyby známého původu, ale neznámého rozsahu“.
V zásadě je nelze vyloučit z procesu měření, ale lze je posoudit pouze omezením nerovností formuláře (1) a rovněž snížit použitím měřidel vyšší třídy přesnosti a zajištěním pevných podmínek měření. Skrytí skutečných systematických hlavních chyb měřiče pod rouškou stejně pravděpodobných mezí (jsou stejně pravděpodobné, protože není důvod v konkrétních měřeních podle údajů SI pasu upřednostňovat limit se znaménkem plus před limitem s mínus) nám umožňuje považovat tyto chyby za pseudonáhodné. Jejich zásadní rozdíl oproti náhodným chybám spočívá v tom, že obecně řečeno, statistické metody pro zvýšení přesnosti, které fungují pro skutečně náhodné veličiny a chyby, na ně nejsou použitelné (u těch druhých lze mnohonásobným opakováním měření a aplikací vhodného statistického zpracování snížit chybu v limitu na nulu).

V příštím čísle časopisu budeme pokračovat v rozhovoru o chybách elektronických elektroměrů a představíme statistické výsledky zkoušek šesti konkrétních typů elektroměrů od 5 výrobců.

REFERENCE

1. RMG 29. Metrologie. Základní pojmy a definice. – Minsk, 99.
2. GOST R 52320. Zařízení pro měření elektrické energie střídavého proudu. Obecné požadavky. Testy a testovací podmínky. Část 2005: Elektroměry. – M.: Standartinform, 11.
3. GOST R 52322. Zařízení pro měření elektrické energie střídavého proudu. Soukromé požadavky. Část 2005: Statické měřiče činné energie tříd přesnosti 21 a 1. – M.: Standartinform, 2.
4. GOST R 52323. Zařízení pro měření elektrické energie střídavého proudu. Soukromé požadavky. Část 2005: Statické měřiče činné energie tříd přesnosti 22S a 0,2S. – M.: Standartinform, 0,5.
5. GOST 30207. Statické watthodiny pro činnou energii střídavého proudu (třídy přesnosti 94 a 1). – Minsk: Belstandart, 2.
6. GOST 30206. Statické watthodiny pro činnou energii střídavého proudu (třídy přesnosti 94S a 0,2S). – Minsk: Belstandart, 0,5.
7. Gurtovtsev A.L., Bordaev V.V., Chizhonok V.I. Elektronické elektroměry. Důvěřovat nebo prověřovat? // Elektrotechnické novinky. – 2005. – č. 1(31), 2(32).
8. GOST 13109. Elektrická energie. Elektromagnetická kompatibilita technických zařízení. Normy kvality elektrické energie v univerzálních napájecích systémech. – Minsk, 97.
9. Zaidel A.N. Chyby v měření fyzikálních veličin. – L.: Věda, 1985.