1.4. Облік електроенергії
На кожному підприємстві та на підстанціях електрокористувача за вимогами передбачається розрахунковий та технічний облік споживання активної та реактивної електроенергії.
Усі пристрої компенсації реактивної енергії оснащують приладами обліку. Обліковується споживана і генерована реактивна енергія. Така вимога зумовлена необхідністю складання балансу реактивної потужності, контролю режимів роботи компенсувальних пристроїв, взаєморозрахунків за реактивну енергію.
Для вимірювання кількості спожитої електроенергії використовують електричні лічильники. Лічильники - це інтегрувальні прилади.
Найпоширенішими, особливо на малих підприємствах і в побуті, є лічильники індукційної системи.
Для реєстрації кількості спожитої електричної енергії кожен лічильник має лічильний механізм, який по суті є лічильником обертів диску і з’єднаний з рухомою частиною зубчастою передачею.
Індукційний лічильник має послідовну (струмову) обмотку, паралельну обмотку (напруги), рухомий алюмінієвий диск і постійний гальмівний магніт.
Наявність двох магнітних потоків (струмової обмотки і обмотки напруги), що пронизують диск, забезпечує утворення обертового моменту, який в лічильниках активної потужності пропорційний активній потужності кола.
На щитку у вікні лічильника подані такі дані: позначення лічильника, наприклад, СО-2 чи СО-5 (де буквами СО російською абревіатурою називають счетчик однофазний); одиниці вимірювання електроенергії, наприклад, кВт·год; номінальну напругу, наприклад, 220 В; номінальний струм, наприклад, 5 А; максимальне значення струму, за якого похибка обліку не виходить за межі класу точності (значення струмів подають однією стрічкою, наприклад 5 – 15, де 5 А – номінальний струм, 15 А – максимальний струм); клас точності приладу – цифри у кільці (наприклад – 2,5); передавальне число лічильника, наприклад, 1 кВт·год = 1250 обертів диску. Стрілка біля щілини для диска показує правильний напрям його обертання.
Випускають однофазні і трифазні моделі лічильників.
Схеми увімкнення однофазних лічильників змінного струму показані на рис. 1.6: ліворуч - схема безпосереднього увімкнення; праворуч - схема з увімкненням струмової котушки через трансформатор струму. Індексом Г позначені проводи від джерела живлення (генератора), індексом Н позначені проводи до електроприймача (навантаження).
Кількість спожитої електричної енергії за певний проміжок часу визначають, як різницю між кінцевим і початковим показами лічильника. У випадку схеми безпосереднього увімкнення лічильника кількість спожитої електричної енергії W визначають за формулою
,
де Nk –кінцеві покази лічильника (на момент завершення спостережень); Nп – початкові покази лічильника (на момент початку спостережень).
Рис. 1.6. Вимірювання енергії однофазного змінного струму
Якщо лічильник увімкнено через трансформатор струму, то отриману різницю показів необхідно помножити на коефіцієнт трансформації трансформатора струму (коефіцієнт перерахунку):
,
де
– коефіцієнт трансформації трансформатора
струму; I1ном,
I2ном
– номінальні струми відповідно первинної
і вторинної обмоток трансформатора
струму.
На заміну електромеханічним лічильникам індукційного типу тепер частіше застосовують електронні (статичні) лічильники – компактні, надійні, високоточні (клас точності 0,2 та 0,5). Вони можуть виконувати й додаткові функції: вимірювати значення струму, потужності, видавати інформацію в електронну мережу обліку тощо. Основними їх елементами є електронні мікросхеми (ІС) виробництва фірм Analog Devices, SAMES і інш. (рис. 1.7)
Рис. 1.7. Структурна схема електронного лічильника
електричної енергії