ZÁSADY A PODMIENKY MONTÁŽE A PREVÁDZKOVANIA MERANIA ELEKTRICKEJ ENERGIE Matej Antal Katedra výkonových elektrotechnických systémov, Elektrotechnická fakulta, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 1, 01026, Žilina, SR, antusiak@post.sk Abstrakt: Článok sa zaoberá problematikou zásad a podmienok montáže a prevádzkovania merania elektrickej energie kde bližsie rozoberá problematiku meracích a pomocných prístrojov. Je tu podrobne popísaná funkčnosť jednotlivých prístrojov, na čo a kde sa používajú. 1. ÚVOD V energetike je veľmi dôležité presne v danom okamihu vediet koľko elektrickej energie sa vyrába a zároveň aj spotrebúva. Na to nám slúžia rôzne meracie prístroje bez ktorých by to nebolo možné, avšak nemenej dôležité sú aj pomocné prístroje ktoré sú potrebné pri regulácii el. energie. Pre meranie el. energie budú popísané elektromery NN, VN a VVN. Ďalej budú popísané pomocné prístroje HDO, prepínacie hodiny, meracie transformátory, hlavný istič a oddeľoací člen. 2. MERACIE PRÍSTROJE 2.1 Elektromery Elektromer je zariadenie na základe ktorého uskutočňujeme fakturáciu za spotrebu elektrickej energie. Elektromery sa vyrábajú jednofázové alebo trojfázové.jednofázové elektromery sa používajú na meranie elektrickej energie v jednofázových sústavách nízkeho napätia. Vo zvláštnych prípadoch môžu byť jednofázové elektromery vyhotovené na meranie elektrickej energie pomocou meracích transformátorov prúdu alebo meracích transformátorov prúdu a napätia (nepriame zapojenie).trojfázové elektromery sa používajú na meranie elektrickej energie v trojfázových sústavách v domácnostiach, v obdobných organizáciách, v priemysle i v energetike pre zataženie súmerné aj nesúmerné. Elektromery sa vyrábajú na priame aj nepriame zapojenie - watthodinové (meranie cinnej energie) i varhodinové (meranie jalovej energie).aby bolo zabezpečené vylúčenie manipulácie s jeho časťami a následné ovplyvnenie merania, sú jeho jednotlivé časti zaplombované. V závislosti od toho, či je elektromer jednotarifný alebo dvojtarifný má jeden alebo dva číselníky. Pri dvojtarifnom elektromere je poskytovaná elektrina v čase platnosti nízkej tarify. V čase nízkeho zaťaženia siete - nízkej tarife, je cena za elektrinu výhodnejšia. Prepínanie medzi vysokou a nízkou tarifou zabezpečuje HDO (hromadné diaľkové ovládanie). 1
3. POMOCNÉ PRÍSTROJE 3.1 Prijímač HDO HDO - Hromadné diaľkové ovládanie slúži na prenašanie povelov týkajúce sa prepínania taríf na elektromere a ovládanie blokovaných priamo výhrevných a akumulačných spotrebičov po štandardných distribučných sieťach. Dopyt po elektrickej energii sa v priebehu dňa mení a preto je jej cena v čase poklesu zaťaženia rozvodnej siete nižšia ako v dobách špičkových. Vysielače HDO vysielajú do elektrickej siete na rôznych frekvenciach signály HDO. Z týchto signálov vznikajú telegramy HDO. Každý telegram obsahuje presne definovaný štarovací impulz (štart bit) a pracovné impulzy (pracovné bity) Pomocou pracovných impulzov sú adresované jednotlivé skupiny elektrických spotrebičov a niektoré impulzy znamenajú povel na zapnutie resp. vypnutie spotrebičov. Nižšie uvedený obr.1 obsahuje telegram HDO. Tento telegram sa skladá z impulzov A1,A2,...B1,...B8, Z1,V1,...Z16,V16, pričom A1 je pasívny impulz A2 je aktívny. K telegramu je priradený aj dátum a čas telegramu, miesto záznamu, tónová frekvencia, tónové napätie, citlivosť. Ďalej je znázornený aj grafický priebeh (obalová krivka) telegramu HDO. Obr. 1 Telegram HDO [2] 3.2 Prepínacie hodiny 2
Prepínacie hodiny sa inštalujú v mieste, kde nie je možné využiť signál HDO. Tieto hodiny majú v sebe presne zabudované povely, kedy prepnúť tarifu. 3.3 Meracie transformátory Merací transformátor je transformátor, ktorý má za úlohu transformovať U a I na hodnoty vhodné na meranie alebo ochranu. Musí byť presný predovšetkým v okolí menovitej hodnoty. Naopak, veľká presnosť sa nevyžaduje pri prechodných stavoch (skrat, prepätie a pod.) ako pri istiacich transformátoroch. Niekedy sa nesprávne používajú názvy menič napätia (prúdu) namiesto názvov transformátor napätia (prúdu). Z meracích prístrojov, ktoré sa pripájajú na sekundárnu stranu, sa väčšinou používajú voltmetre, ampérmetre, wattmetre, fázomery, varmetre, frekventomery a analógovodigitálne prevodníky. Presnosť sa vyžaduje pri meraní vyrobeného i dodaného výkonu a práce činnej a jalovej a je spojená s vyhodnotením vzájomných ekonomických vzťahov subjektov, čo sa požaduje v meraní primárneho napätia a prúdu na sekundárnej strane 0,2 % pri obdobnej požiadavke i na vlastné meracie prístroje. Výkon meracích transformátorov závisí od počtu napájaných meracích prístrojov, od dĺžky spojovacích vodičov a od požadovanej presnosti merania. 3.4 Hlavný istič Sú samočinné istiace prvky chrániace obvod pred nadprúdom. Na skrat reaguje skratová spúšť tvorená elektromagnetickou cievkou. Tá po prechode skratového prúdu vytvorí elektromagnetické pole, ktoré silovým pôsobením odtiahne hlavné kontakty. Okrem hlavných kontaktov istič má aj vedľajšie (opaľovacie) kontakty, ktoré šetria hlavné kontakty pred oblúkom. Oblúk je zhášaný v zhášacej komore (deionizačnej mriežke), do ktorej opaľovacie kontakty ústia. Na preťaženie reaguje tepelnou spúšťou čiže bimetalom (dvojkov s rozličnou tepelnou rozťažnosťou), ktorý sa pri preťažení ohýba a mechanicky berie so sebou aj kontakty. Ako hlavný istič pred elektromerom môže byť použitý len istič s vypínacou charakteristikou B.[3] 3
Obr. 2 Vypínacia charakteristika hlavného ističa [3] 3.5 Oddelovací člen Oddeľovací člen je rozhranie pre oddelenie vysielacích impulzov z meracej súpravy energetických závodov. Výstupy sú galvanicky oddelené optočlenmi. 4. ZÁVER Je dôležité pochopiť problematiku merania a reguláciu el.energie pre lepšie a hospodárnejšie využíanie elektrickej energie. A preto som sa v tomto článku snažil vysvetliť ako a na čo slúžia pomocné a meracie prístroje. Kedže el.energia sa nedá skladovať musime v reálnom čase el.energiu vyrábať a zároveň aj spotrebúvať. Pri nerovnováhe výroby a spotreby sa musí el. energia buť dovážať alebo v lepšom prípade vyvážať. LITERATÚRA [1] http://www.sse.sk/portal/page/portal/stranka_sse/domacnosti/sluzby/hdo 2008 [2] http://www.mtp.sk/s_a6.htm 2008 [3] http://www.etielb.sk/files/userfiles/eti%20sk/katalog/asti/tech_udaje_asti.pdf 2008 [4] http://www.zse.sk/index.php?www=sp_detail&id=1011&id_left_navigation=1017 2008 4
5