Эксплуатация электронных и индукционных электросчетчиков

Эксплуатация  электронных и индукционных электросчетчиков. 

Однофазные  и трехфазные счетчики. Однофазные счетчики применяются для учета электроэнергии у потребителей, питание которых осуществляется однофазным током (в основном, бытовых). Для учета электроэнергии трехфазного тока применяются трехфазные счетчики.

Трехфазные  счетчики можно классифицировать следующим  образам. 
По роду измеряемой энергии - на счетчики активной и реактивной энергии. 
В зависимости от схемы электроснабжения, для которой они предназначены,— на трехпроводные, работающие в сети без нулевого провода, и четырехпроходные, работающие в сети с нулевым проводом.

По  способу включения счетчики можно разделить на 3 группы:

Счетчики  непосредственного включения (прямого  включения), включаются в сеть без  измерительных трансформаторов. Такие  счетчики выпускаются для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

Счетчики  косвенного включения, своими токовыми обмотками включаются через трансформаторы тока. Обмотки напряжения включаются непосредственно в сеть. Область  применения — сети до 1 кВ.

Счетчики  косвенного включения, включаются в  сеть через трансформаторы тока и  трансформаторы напряжения. Область  применения - сети выше 1 кВ. Изготовляются  двух типов. 
Трансформаторные счетчики — предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие определенные наперед заданные коэффициенты трансформации. Эти счетчики имеют десятичный пересчетный коэффициент (10ⁿ). 
Трансформаторные универсальные счетчики и — предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие любые коэффициенты трансформации. Для универсальных счетчиков пересчетный коэффициент определяется по коэффициентам трансформации установленных измерительных трансформаторов. 

В зависимости  от назначения счетчику присваивается  условное обозначение. В обозначениях счетчиков буквы и цифры означают: С — счетчик; О — однофазный; Л — 
активной энергии; Р — реактивной энергии; У -универсальный; 3 или 4 для трех- или четырехпроводной сети. Пример обозначения: СА4У-Трехфазный трансформаторный универсальный четырехпроводный счетчик активной энергии. Если на табличке счетчика поставлена буква М, это значит, что счетчик предназначен для работы и при отрицательных температурах (-15°+25°С). 

Счетчики  активной и реактивной энергии, снабженные дополнительными устройствами, относятся  к счетчикам специального назначения. Перечислим некоторые из них. 
Многотарифные с счетчики — применяются для учета электроэнергии, тариф на которую изменяется в зависимости от времени суток.

Счетчики  с предварительной оплатой —  применяются для учета электроэнергии бытовых потребителей, живущих в  отдаленных и труднодоступных населенных пунктах.

Счетчики  с указателем максимальной нагрузки — применяются для расчетов с  потребителями по двухставочному тарифу (за израсходованную электроэнергию и максимальную нагрузку).

Телеизмерительные счетчики — служат для учета электроэнергии и дистанционной передачи показаний.

К счетчикам  специального назначения относятся  и образцовые счетчики, предназначенные  для поверки счетчиков общего назначения. 

Номинальное напряжение и номинальный  ток — у трехфазных счетчиков указываются в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока и напряжения, у четырехпроводных счетчиков указываются линейные и фазные напряжения. Например - 3х5 А; 3X380/220 В.

У трансформаторных счетчиков вместо номинальных тока и напряжения указываются номинальные  коэффициенты трансформации измерительных  трансформаторов, для работы с которыми счетчик предназначен, например: 3 х150/5 А. 3 х6000/100 В.

На счетчиках, называемых перегрузочными, указывается  значение максимального тока непосредственно  после номинального, например 5 - 20 А. 
Номинальное напряжение счетчиков прямого и полукосвенного включения должно соответствовать номинальному напряжению сети, а счетчиков косвенного включения — вторичному номинальному напряжению трансформаторов напряжения. 
Точно так же номинальный ток счетчика косвенного или полукосвенного включения должен соответствовать вторичному номинальному току трансформатора тока (5 или 1 А). Счетчики допускают длительную перегрузку но току без нарушения правильности учета: трансформаторные и трансформаторные универсальные – 120%; счетчики прямого включения – 200% и более (в зависимости от типа). 

Схемы подключения электросчётчиков и их проверка: Счетчик является прибором, который реагирует не только на значение энергии, но и на направление ее передачи. Свойство счетчика реагировать на направление энергии приводит к обязательной необходимости включать токовую цепь счетчика и цепь напряжения согласованно, так чтобы при положительном направлении энергии диск вращался в соответствии со стрелкой. Перед рассмотрением конкретных схем включения счетчиков перечислим несколько общих положений.

Зажимы  токовой обмотки счетчика и обмотки  напряжения, подключаемые со стороны  источника питания, условно называются однополярными. На схемах однополярные выводы обмоток счетчика (начала обмоток) обозначают звездочкой. Однополярный зажим цепи напряжения всегда располагается  рядом с соответствующим зажимом  токовой обмотки и у счетчиков  непосредственного включения соединяется  с токовым зажимом съемной  перемычкой.

Зажимы токовых обмоток могут обозначаться буквами Г (генератор) и Н (нагрузка). При этом генераторный зажим соответствует началу обмотки, а нагрузочный - ее концу. При подключении счетчика необходимо следить за тем, чтобы ток через токовые обмотки проходил от их начал к концам. Для этого провода со стороны источника питания должны подключаться к генераторным зажимам (зажимам Г) обмоток, а провода, отходящие от счетчика в сторону нагрузки, должны быть подключены к нагрузочным зажимам (зажимам Н). Для счетчиков, включаемых с измерительными трансформаторами, должна учитываться полярность как ТТ, так и ТН. Это особенно важно для трехфазных счетчиков, имеющих сложные схемы включения, когда неправильная полярность измерительных трансформаторов не всегда сразу обнаруживается на работающем счетчике. Если счетчик включается через ТТ, то к началу токовой обмотки подключается провод от того зажима вторичной обмотки ТТ, который однополярен с выводом первичной обмотки, подключенным со стороны источника питания. При этом включении направление тока в токовой обмотке будет таким же, как и при непосредственном включении. Для трехфазных счетчиков входные зажимы цепей напряжения, однополярные с генераторными зажимами токовых обмоток, обозначаются цифрами 1, 2, 3. Тем самым определяется заданный порядок следования фаз 1-2-3 при подключении счетчиков. Следует заметить, что при подключении схема внутренних соединений не должна вызывать каких-либо сомнений или неясностей, так как все требуемые внутренние подключения сделаны при изготовлении счетчиков. Важно следить лишь за правильностью внешних подключений.

На рис. 1 а, б, в изображены принципиальные схемы включения однофазного счетчика активной энергии с указанием полярности измерительных трансформаторов. Вторичные обмотки ТТ и ТН в целях безопасности заземлены. Принципиально безразлично, что заземлять - начала или концы обмоток измерительных трансформаторов.

б)

в)

Рис.1 Схемы включения однофазного счетчика активной энергии: а - при непосредственном включении; б - при полукосвенном включении в - при косвенном подключении;

Принципиальные  схемы включения трехфазного  трехпроводного двухэлементного счетчика активной энергии типа САЗ (САЗУ) приведены  на рис. а, б, в. Здесь особо отметим, что к зажиму с цифрой 2 обязательно подключается средняя фаза, т.е. та фаза, ток которой к счетчику не подводится. При включении счетчика с ТН зажим этой фазы заземляется. На схеме рис.в у Т1 заземлены зажимы со стороны нагрузки (т.е. зажимы .И2), но можно было бы заземлять зажимы и со стороны источника питания. Счетчики типа САЗ применяются главным образом с измерительными трансформаторами, и поэтому приведенная схема рис. в является основной при учете активной энергии в электрических сетях 6 кВ и выше.

Рис.2 Схемы включения трехфазного трехпроводного двухэлементного счетчика активной энергии типа САЗ (САЗУ): а - при непосредственном включении; б - при полукосвенном включении; в - при косвенном включении

Принципиальные  электрические схемы включения  трехфазного трехэлементного счетчика активной энергии типа СА4 (СА4У) приведены на рис.3, при этом на рис. а, б, представлены схемы включения трехпроводного, а на рис. в, г -четырехпроводного счетчика.

Рис.3 Схемы включения трехфазного трехэлементного счетчика активной энергии типа СА4 (СА4У) а - при полукосвенном включении в трехпроводную сеть; б - при косвенном включении в трехпроводную сеть; в - при непосредственном включении в четырехпроводную сеть; г - при полукосвенном включении в четырехпроводную сеть

На рис.4 показана схема включения с тремя  однофазными ТН, первичные и вторичные  обмотки которых соединены в  звезду. При этом общая точка вторичных  обмоток в целях безопасности заземляется. Это же относится и  к вторичным обмоткам ТТ. На рис. в, г необходимо обратить внимание на наличие обязательной связи нулевого проводника сети с нулевым зажимом  ( 0 ) счетчика. Выше отмечалось, что отсутствие такой связи может вызывать дополнительную погрешность при учете энергии в сетях с несимметрией напряжений.

Схемы включения счетчиков реактивной энергии с 90 -м сдвигом типа СР4 (СР4У) в четырехпроводную сеть приведены на рис. а, б, в. Порядок подведения напряжений и токов к счетчику такой же, как и у счетчика активной энергии. Схема косвенного включения этого же счетчика в трехпроводную сеть приведена на рис. г. Так как в средней фазе сети отсутствует ТТ, то вместо тока Ib к токовой обмотке второго элемента счетчика подведена геометрическая сумма токов Ia+Ic, которая, как известно, равна -Ib.

Рис. 4 Схемы включения трехэлементного счетчика реактивной энергии с 90°-м сдвигом типа СР4 (СР4У): а - при непосредственном включении в четырехпроводную сеть; б - при полукосвенном включении в четырехпроводную сеть; в - при косвенном включении в четырехпроводную сеть; г - при косвенном включении в трехпроводную сеть 

На рис.5 приведена  схема полукосвенного включения  двухэлементного счетчика реактивной энергии с разделенными последовательными  обмотками типа СР4 (СР4У) в четырехпроводную сеть. В трехпроводных сетях, где имеются лишь два ТТ, этот счетчик может быть включен по схеме с использованием геометрической суммы токов двух фаз аналогично схеме на рис. г.

Рис.5 Схема полукосвенного включения двухэлементного счетчика реактивной энергии с разделенными последовательными обмотками тина СР4 (СР4У) в четырехпроводную сеть  

Ввиду того, что счетчики активной и реактивной энергии обычно используются вместе, на рис.6 в качестве примера приведены схемы их совместного включения. На рис.6 приведены схемы полукосвенного включения счетчиков в четырехпроводную сеть (380/220 В). Данная схема требует для монтажа меньшего количества провода или контрольного кабеля. При ее сборке значительно уменьшается риск неправильного включения счетчиков, так как исключается несовпадение фаз (А, В, С) тока и напряжения. Проверить правильность схемы можно упрощенными способами без снятия векторной диаграммы. Для этого достаточным является измерение фазных напряжений, определение порядка следования фаз и проверка правильности включения токовых цепей с помощью поочередного вывода двух элементов счетчиков из работы и фиксацией при этом правильного вращения диска. Недостаток схемы заключается в том, что проверка правильности включения токовых цепей вызывает необходимость трижды отключать потребителей и принимать особые меры по технике безопасности при производстве работ, так как вторичные цепи ТТ находятся под потенциалами фаз первичной сети. Другим серьезным недостатком рассматриваемой схемы является то, что ее использование приходит в противоречие с ПУЭ (п. 1.7.46), где говорится о необходимости зануления или заземления вторичных обмоток измерительных трансформаторов. В отличие от предыдущей схема на рис. имеет раздельные цепи тока и напряжения, поэтому она позволяет производить проверку правильности включения счетчиков и их замену без отключения потребителей, так как в этой схеме цепи напряжения могут быть отсоединены. Кроме этого, в ней соблюдены требования ПУЭ к занулению и заземлению вторичных обмоток ТТ.