Проверка качества электроэнергии: цели, способы, этапы

Качество электроэнергии по ГОСТ 32144-2013 означает степень соответствия характеристик электрической энергии (ЭЭ) совокупности нормированных показателей КЭ, определяющих ее по одному или нескольким параметрам. КЭ важно для нормальной и стабильной работы электрооборудования.

Низкое качество электроэнергии:

• негативно влияет на функциональность;
• сокращает срок службы приборов, а также повышает расход ресурса и увеличивает оплату его потребления;
• снижает надежность электроснабжения;
• создает условия для технологического и экономического ущерба как у поставщиков, так и у потребителей.

Описание

Приборы учета электро-ресурсов производителя Матрица np73l характеризуются высокой точностью измерения по полной мощности энергии. Устройство оборудовано датчиками, которые реагируют на нарушение целостности корпуса, клеммника, воздействие магнитного поля.

Счетчики Матрица np73l имеют продолжительный термин службы, около двадцати лет.

Небольшой компактный размер устройства позволяет размещать его на малых пространствах. Вес образца любого модельного ряда – до двух килограммов.

Трехфазный счетчик Матрица np73l, 1, 11, 1 предназначен для измерения расхода энергии и мгновенной мощности в цепи. Отличительной способностью конструкций является значительный температурный диапазон.

Счетчик корректно работает в промежутке от сорока градусов мороза до семидесяти градусов тепла. Поэтому он устанавливается внутри помещения или на опорных линиях электропередач.

Имеется такой интерфейс передачи данных:

• Вмонтированный модем.
• Оптический порт. Помогает осуществлять передачу информационных данных.

Счетчики np73l 1 2 Матрица удобны и просты в эксплуатации. Программирование прибора возможно благодаря усовершенствованию и применению современных технологий локально или дистанционно.

В измерительной конструкции возможна установка таких параметров:

• сбор данных;
• информация по мощностям за разные промежутки времени;
• установка даты;
• тарификация;
• многое другое.

Счетчик имеет память и архив, где храниться необходимая информация даже при возникновении аварийных ситуаций (прекращение питания, выхода из строя батареи).

Счетчик np73l 1 помогает учитывать:

• полную мощность электротока;
• лимит тока по фазам;
• напряжение по фазам;
• сетевое напряжение;
• магнитное поле;
• температуру.

Что такое ваттметр

Представляет собой измерительный прибор, собранный (как правило) в едином корпусе и подключаемый между розеткой и потребителем энергии.

При включении пользователь сможет узнать:

• фактическую силу тока в цепи;

• значение напряжения;

• частоту – для переменного тока;

• какая потребляется мощность.

При желании можно узнать коэффициент Power Factor (он же cos φ). Большинство приборов показывает и время, в течение которого производились измерения, что поможет при необходимости сделать расчётную таблицу или построить графики изменения величин.

Часы пиковой нагрузки: как снизить стоимость электроэнергии на предприятии?

Час пиковой нагрузки — это тот час в каждом рабочем дне месяца, в котором потребление электроэнергии в регионе было максимальным.

На рисунке приведен пример графика потребления электроэнергии всех потребителей региона за 9 января 2020 года, на котором красным цветом выделено максимальное потребление электроэнергии (с 7:00 до 8:00).

То есть 8-й час (с 7:00 до 8:00) и есть час пиковой нагрузки в этот день 9 января 2020 года.

Именно в этот час определяется размер мощности, который потребитель-юридическое лицо будет должен оплатить либо на оптовом рынке электрической энергии, либо на розничном рынке при расчетах с гарантирующим поставщиком по 3-й, 4-й, 5-й или 6-й ценовой категории.

Этот час ежемесячно рассчитывается АО "АТС" на основании фактического потребления мощности в регионе за каждый рабочий день прошедшего месяца и публикуется на официальном сайте .

Час пиковой нагрузки необходим для расчета цены на потребленную мощность для потребителей приобретающих электроэнергию по 3-й, 4-й, 5-й и 6-й ценовым категориям.

Для примера, приведем опубликованные данные о часах пиковой нагрузки за январь 2020 года.

Как правило, часы пиковой нагрузки всегда приходятся на часы из диапазона плановых часов пиковой нагрузки.

Что такое плановые часы пиковой нагрузки?

Вся территория РФ разбита на ценовые и неценовые зоны в которых по-разному происходит формирование тарифа на электроэнергию. В ценовых зонах, в которых имеется конкурентный рынок производителей электроэнергии отдельные составляющие тарифа на электроэнергию формируется на основании рыночных отношений, а в неценовых зонах устанавливается государством.

Плановые часы пиковой нагрузки — это плановый диапазон часов в предстоящем году в который потребление электроэнергии и мощности может быть максимальным.

Этот диапазон рассчитывается АО "СО ЕЭС" и публикуется на официальном сайте АО "СО ЕЭС" для каждой ценовой, либо неценовой зоны оптового рынка с разбивкой по месяцам до наступления года на который этот показатель рассчитан.

Плановые часы пиковой нагрузки, утвержденные на 2020 год.

Как правило, диапазон плановых часов пиковых нагрузок охватывает практически все рабочие часы суток.

Как применяются часы пиковой нагрузки и плановые часы пиковой нагрузки при расчете с потребителями на розничном рынке электроэнергии?

Часы пиковой нагрузки применяются для определения размера мощности, которую должны оплачивать потребители-юридические лица при расчете по 3-й, 4-й, 5-й или 6-й ценовой категории.

Плановые часы пиковой нагрузки необходимы для определения размера мощности, которая используется для расчета стоимости оказанных услуг по передаче электроэнергии при выборе потребителем-юридическим лицом двухставочного варианта тарифа на услуги по передаче электрической энергии (соответствующая ей 4-й и 6-й ценовых категорий).

То есть при выборе потребителеми 3-й или 5-й ценовой категории необходимо применять только значение часов пиковой нагрузки при расчете стоимости электроэнергии.

При выборе 4-й или 6-й ценовой категории — необходимо применять как значение часов пиковой нагрузки, так и диапазон плановых часов пиковой нагрузки при расчете стоимости электроэнергии и оказанных услуг по передаче электроэнергии.

Мощность, оплачиваемая потребителем на розничном рынке электроэнергии — определяется как как среднеарифметическое значение в рабочие дни месяца его собственного часового потребления электроэнергии в часы пиковой нагрузки (для 3-й, 4-й, 5-й и 6-й ценовой категории)

Мощность для определения стоимости оказанных услуг по передаче электрической энергии — определяется как среднеарифметическое значение в рабочие дни месяца максимального часового потребления электроэнергии в плановые часы пиковой нагрузки (только для 4-й и 6-й ценовой категории).

Разберем на примере как именно эти часы нагрузок влияют на стоимость электроэнергии для промышленных предприятий.

Для наглядности приведем график потребления электроэнергии промышленным предприятием в течение суток за 9 января 2020 года.

Предприятие рассчитывается по 4-й ценовой категории и двухставочному варианту тарифа на услуги по передаче электроэнергии.

Таким образом, для этого предприятия необходимо определить:

• мощность, оплачиваемую на розничном рынке электроэнергии;
• мощность для определения стоимости оказанных услуг по передаче электрической энергии.

Пример графика нагрузки предприятия за 9 января 2020 года

Как следует из графика потребления на изображении выше максимальное потребление мощности рассматриваемого предприятия попадает на 9-й час суток и составляет 1140 кВт.

Час пиковой нагрузки для 9 января 2020 года — 8-й час (с 7:00 до 8:00).

Плановые часы пиковых нагрузок приходятся на диапазон с 8-го по 21-й часы суток.

Пример определения мощности, оплачиваемой предприятием на розничном рынке электроэнергии и мощности для определения стоимости оказанных услуг по передаче электрической энергии за 9 января 2020 года.

Определение мощности для оплаты стоимости услуг на передачу электрической мощности: выбирается максимальное значение из приведенного диапазона часов (с 8-го по 21-й час).

Таким образом предприятие в рассматриваемый день в январе 2020 года должно оплатить передачу 1140 кВт мощности по электрическим сетям.

Определение мощности, оплачиваемой предприятием на розничном рынке электроэнергии: учитывается фактическое в час пиковой нагрузки (с 7:00 до 8:00)

Потребление электроэнергии (нагрузка) предприятия в 8-й час составила 780 кВт.

Как видно из приведенного примера, предприятие с максимальным потреблением электроэнергии в течение рассматриваемых суток равным 1140 кВт будет оплачивать только 780 кВт потребленной мощности.

Таким образом предприятие в рассматриваемый день в январе 2020 года должно оплатить мощность на розничном рынке только 780 кВт.

Как предприятие может снизить стоимость электроэнергии и мощности, зная часы пиковой нагрузки?

Для того, чтобы снизить размер оплачиваемой мощности необходимо снизить потребление электроэнергии предприятием в часы пиковой нагрузки.

В этом случае автоматически снизится и размер оплачиваемой предприятием мощности на розничном рынке.

С одной стороны ответ кажется простым, а в действительности это не так просто так как заранее известны только часы плановых пиковых нагрузок, а фактический час пиковой нагрузки становится известен только по окончании расчетного периода (месяца). Для того, чтобы с некоторой вероятностью предугадать час пиковой нагрузки необходимо проанализировать статистику по этому показателю за прошлые расчетные периоды. В частности рассмотреть какой из часов был определен в качестве часа пиковой нагрузки в соответствующий расчетный период в ретроспективе.

Для этого необходимо проанализировать опубликованную на сайте поставщика электроэнергии информацию или сайте АО "АТС" за максимально возможный период за прошлые годы.

Обычно час пиковой нагрузки можно определить с определенной долей вероятности и в этот час снизить потребление электроэнергии предприятием, что позволит снизить расходы на оплату потребленной электрической мощности.

А вот с оплатой услуг по передаче этой мощности ситуация складывается сложнее. Так как диапазон плановых часов пиковых нагрузок охватывает практически все часы рабочего дня предприятия придется переносить наиболее энергоемкое производство на ночные часы.

Что выгоднее, смещение рабочего графика производства или оплата услуг на передачу электрической мощности нужно решать индивидуально для каждого предприятия с учетом множества факторов.

Хотите узнать, как правильно выбрать ценовую категорию, чтобы начать экономить на оплате электроэнергии?

Сколько может сэкономить предприятие, заранее снижая потребление электроэнергии в часы пиковой нагрузки?

Размер экономии предприятия будет зависеть от двух факторов:

• на сколько предприятие смогло снизить потребление электроэнергии в часы пиковой нагрузки в рабочие дни месяца относительно своего обычного потребления;
• какая цена на мощность, оплачиваемая на розничном рынке электроэнергии сложилась в этом месяце.

Цена на мощность может составлять значение от 800 тыс. руб. до 1000 тыс. руб. (без учета НДС) за каждый МВт в месяц потребленной мощности. Подробнее о том, где можно узнать цены на мощность смотрите здесь;

В нашем примере, в январе 2020 года, цена на мощность для потребителей АО "Мосэнергосбыт" составила 810 255 рублей без НДС за МВт или 972 306 рублей в месяц с НДС.

При ежедневном снижении мощности в рабочие дни в размере 260 кВт, предприятие сможет сэкономить 260 кВт (0,26 МВт) х 972 306 руб. за МВт = 252 720 рублей с НДС за 1 месяц.

Другие альтернативные методы измерения

Самый эффективный и простой способ проверки частоты — это использование осциллографа. Именно осциллографом пользуются все профессиональные электронщики, так как на нём можно визуально увидеть не только цифры, но и саму диаграмму. При этом нужно обязательно отключить встроенный генератор. Новичку в электронике будет довольно проблематично выполнить данные измерения с помощью этого прибора. О том, как пользоваться осциллографом, мы рассказали в отдельной статье.

Второй вариант — это измерение с помощью конденсаторного частотомера, имеющего диапазон измерений 10 Гц-1 МГц и погрешность около 2%. Он определяет среднее значение тока разрядки и зарядки, которое будет пропорционально частоте и измеряется косвенно с помощью магнитоэлектрического амперметра, со специальной шкалой.

Ещё один метод называется резонансный и основан он на явлении резонанса, возникающего в электрическом контуре. Тоже имеет шкалу с механизмом точной подстройки. Однако промышленную величину в 50 Гц этим способом невозможно проверить, работает он от 50 000 Гц.

Также вы должны знать, что существует реле частоты. Обычно на предприятиях, подстанциях, электростанциях — это основное устройство, которым контролируют изменение частоты. Данное реле воздействует на другие устройства защиты и автоматики для поддержания частоты на необходимом уровне. Есть разные типы реле частоты с разным функционалом, об этом мы расскажем в других публикациях.

Все же мультиметры и электронные цифровые частотомеры работают на обычном счёте импульсов, которые являются неотъемлемой частью, как импульсного так и другого переменного напряжения, необязательно синусоидального за определенный промежуток времени, обеспечивая при этом максимальную точность, а также широчайший диапазон.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, как выполнить измерение частоты тока в сети мультиметром и частотомером. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!
Будет интересно прочитать: