8.conectarea_contoarelor

Conectarea contoarelor in Conectarea contoarelor in retelele electriceretelele electrice

1

Conectarea contoarelor in retele electrice trifazate

• În mod obişnuit, contoarele numerice de energie electrică sunt realizate cu trei sisteme de măsurare.

• În funcţie de condiţiile concrete din reţeaua electrică analizată, acestea pot fi legate în mod diferit.

2

110 kV; 50 Hz

A B C

ABC

IA1 UA IA2 IB1 UB IB2 IC1 UC IC2 UN


3

A B C PEN

FNPE

a)

A B C

FNPE

0,4 kV; 50 Hz

20/0,23 kV

20 kV; 50 Hzb)

a) reţelelor de joasă tensiune, monofazate, echipate cu contor trifazat, având în vedere dezvoltarea în viitor a utilizatorului

b) sistemelor moderne cu reţea de joasă tensiune distribuită.


c) circuitele trifazate încărcate echilibrat, la care este utilizat un singur transformator de măsurare de tensiune şi un singur transformator de măsurare de curent electric.

d) circuitele de medie tensiune echipate cu două grupuri de măsurare.

4

20 kV; 50 Hz

A B C

ABC

c) 20 kV; 50 Hz

A B C

ABC

d)


e) alimentarea cu energie electrică a utilizatorilor bifazaţi, conectaţi în reţeaua de inaltaensiune

f) Utilizatori bifazaţi din reţeaua electrică de 20 kV, permite măsurarea corespunzătoare a factorului de putere al acestuia.

5

A B C

FN

110/25 kV

110 kV; 50 Hz e)

20 kV; 50 Hz

A B C

f)

AC


g) circuitelor trifazate de medie tensiune, cu neutrul izolat, în care, pentru măsurarea tensiunilor, sunt folosite numai două transformatoarele de măsurare de tensiune;

h) reţelele electrice cu neutrul conectat la pământ, în care sunt utilizate informaţiile de la cele trei transformatoare de măsurare de tensiune şi de la două transformatoare de măsurare de curent electric.

6

g)20 kV; 50 Hz

A B C

ABC

20 kV; 50 Hz

A B C

ABC

h)


Două sisteme de măsurare ale contorului de energie electrică. Energia totală indicată este corectă, dar valorile date de fiecare dintre sistemele de măsurare nu sunt corecte.

7

i)20 kV; 50 Hz

A B C

ABC

Regula de semne

8

+ 1

+ j

Q S

P

Import energie activă

II I

Export energie activă

I I I I V

R +

Import energie reactivă

Export energie reactivă

R

A +A

Regula de semne la contorizarea energiei electrice.

Contoare cu corecţie de pierderi

9

A

400 kV 110 kV

B

20 kV

C0,4 kV

Puncte de măsurare a pierderilor active.


10

• Plasarea contorului cu corecţie de pierderi, în punctul A şi introducerea rezistenţei electrice din schema echivalentă pe fază a transformatorului (mărime raportată la tensiunea din secundar) permite evaluarea energiei consumate, în punctul de delimitare de la tensiunea de 400 kV, prin includerea pierderilor active din înfăşurările transformatorului;

• Plasarea contorului de pierderi în punctul B permite evaluarea energiei active în punctul de delimitare, de la începutul liniei cu tensiunea nominală de 110 kV, prin includerea pierderilor active pe linie.


• Nu se recomandă utilizarea contoarelor cu corecţie de pierderi la liniile cu tensiunea nominală de 400 kV având în vedere posibilitatea apariţiei pierderilor transversale (în special datorită descărcării corona) şi a variaţiei valorii curentului electric în lungul liniei datorită capacităţii distribuite a acesteia.

• Plasarea contorului cu corecţie de pierderi în punctul C permite evaluarea energiei consumate, în punctul de delimitare de la nivelul de 20 kV, pe baza măsurării energiei la nivelul de joasă tensiune, la care se adaugă pierderilor în transformatorul de medie tensiune.

11

Alegerea contoarelor

• Punctele de măsurare de categoria A corespund circuitelor cu putere nominală mai mare decât 100 MVA, între reţeaua de transport, reţelele de distribuţie şi unităţile de producere a energiei electrice. În această categorie se includ şi punctele de măsurare aferente circuitelor pentru alimentarea locurilor de consum de energie electrică cu consum anual mai mare decât 100 GWh.

• În aceste puncte se utilizează exclusiv contoare electronice cu clasa de exactitate 0,2S [8.8] pentru energia activă şi 1 pentru energia reactivă [8.9]. Sunt admise numai contoare cu trei sisteme de măsurare.

12


• Contoarele utilizate trebuie să înregistreze indecşii la fiecare oră (în mod obişnuit şi la sfert de oră) şi să îi transmită Operatorului de măsurare. De asemenea, trebuie să permită înregistrarea puterii maxime pe sfert de oră (bloc sau alunecător). Suportul de comunicare trebuie să permită transmiterea orară a indecşilor.

• Ceasurile interne ale echipamentelor, verificate metrologic, care stochează indecşi, trebuie să fie capabile să se sincronizeze pe baza unui semnal de sincronizare extern.

13


• Punctele de măsurare de categoria B corespund circuitelor cu putere nominală mai mică decât 100 MVA, între reţeaua de transport, reţelele de distribuţie şi unităţile de producere a energiei electrice. În această categorie se includ şi punctele de măsurare aferente circuitelor pentru alimentarea locurilor de consum de energie electrică cu consum anual între 200 MWh şi 100 GWh.

14


• În punctele de categoria B se utilizează exclusiv contoare electronice cu clasa de exactitate 0,5 pentru energia activă şi 2 pentru energia reactivă . Sunt admise numai contoare cu trei sisteme de măsurare.

• În punctele în care valoarea curentului electric scade uzual sub 20% din curentul nominal al transformatorului de măsurare, se recomandă utilizarea clasei de exactitate 0,2 sau 0,5 S pentru contoare şi pentru transformatoarele de măsurare de curent electric.

15

Alegerea contoarelor• În cazul în care punctul de decontare nu corespunde cu

punctul de măsurare se recomandă utilizarea contoarelor cu corecţie de pierderi .

• Pentru transmiterea de date, în format numeric, contorul trebuie să utilizeze una din următoarele modalităţi standard:

buclă de curent electric şi port optic conform CEI 61107;

interfaţă serială RS 232/RS 485 şi protocol DLMS CEI 61334-4;

alte modalităţi de transmitere a datelor cu condiţia ca acestea să respecte un standard de comunicare acceptat;

• Pentru asigurarea accesului multiplu la datele din contoare, se recomandă utilizarea standardelor CEI 61850.

16


• Punctele de măsurare de categoria C corespund circuitelor care alimentează locuri de consum de energie electrică cu consum anual sub 200 MWh.

• Pentru circuitele prin care se vehiculează anual energii cuprinse între 50 MWh şi 200 MWh se utilizează contoare numerice cu clasele de exactitate 1 pentru energia activă şi 3 pentru energia reactivă.

• Pentru punctele de măsurare de categoria C se pot utiliza contoare cu preplată.

• Pentru consumatorii casnici pot fi utilizate şi contoare electromecanice .

17

Funcţii auxiliare ale contoarelor

• Contoarele electronice actuale oferă un spectru larg de informaţii şi moduri de utilizare care permit operaţii de diagnosticare a comportamentului energetic al utilizatorului, evaluarea calităţii energiei electrice la barele de alimentare şi evaluarea consumului în funcţie de sistemul de tarifare adoptat.

18

Funcţii auxiliare ale contoarelor

• Securitatea datelor şi controlul autorizat al accesului la programele implementate ;

• Conectarea într-o schemă de monitorizare ;

• Indicarea puterii maxime pe un interval;

• Factorul total de distorsiune;

• Supratensiunile şi reducerile de tensiune de lungă durată;

• Golurile de tensiune;

• Factorul de putere ;

• Curba de sarcină .

19

Defectarea grupului de măsurare

• Defectare a grupului de măsurare reprezinta cazul în care contorul aferent acestuia nu înregistrează nicio cantitate de energie sau înregistrează, în mod eronat, o cantitate de energie diferită de cea consumată;

• Înregistrarea eronată, respectiv neînregistrarea consumului de energie electrică, se poate depista cu ocazia citirii contorului, a verificării periodice a acestuia sau cu ocazia verificării schemei de montaj, a exactităţii indicaţiei contorului, făcută din iniţiativa operatorului de reţea, a furnizorului, la cererea consumatorului sau în urma sesizării unei terţe persoane.

20


Defectarea grupului de măsurare, având drept consecinţă înregistrarea eronată a consumului de energie, respectiv neînregistrarea acestuia, se poate datora:

a) Unor deranjamente:

întreruperea unui circuit exterior (întreruperea unui conductor sau a unui contact);

întreruperea unei legături din interiorul unui aparat sau un alt fel de defect al acestuia;

arderea unei siguranţe din circuitul primar sau secundar al transformatoarelor de măsurare de tensiune.

21


Erori de conectare, interioare sau exterioare aparatelor:

conexiuni inversate intrare – ieşire la bornele unui transformator de tensiune;

conexiuni inversate intrare – ieşire la bornele unui transformator de curent electric ;

nerespectarea ordinei de succesiune a fazelor la conectarea circuitelor de tensiune;

nerespectarea ordinei de succesiune a fazelor la conectarea circuitelor de curent electric;

neconcordanţă între circuitele de tensiune şi de curent ale aceleiaşi faze.

22


Erori funcţionale

salturi de index;

erori de programare a contorului;

lipsa afişajului mărimilor măsurate;

afişarea aceloraşi valori ale mărimilor, indiferent de nivelul consumului.

În cazul circuitelor în care s-au sesizat erori de conectare a grupului de măsurare a energiei, pentru determinarea cantităţii reale Wr de energie vehiculată, se poate aplica, cantităţii de energie înregistrată eronat We , un factor de corecţie k

23


24

Eroare de conexiune sau deranjament Factor de corecţie k Observaţii

Conexiune inversată la bornele unui circuit de curent electric al contorului, la oricare dintre faze 3

Conexiuni inversate la bornele a două circuite de curent electric ale contorului

- 3

În cazul contoarelor de inducţie discul are tendinţa de a se roti în sens invers

Circuitele de curent electric ale fazelor A, B, C ale contorului sunt legate respectiv la fazele B, C, A ale reţelei


Circuitele de curent electric ale fazelor A, B, C ale contorului sunt legate respectiv la fazele C, A, B ale reţelei


Conexiune inversată între o fază şi nulul circuitului de tensiune

Circuitele de tensiune sunt suprasolicitate şi se pot arde

Două circuite de curent electric sau două circuite de tensiune sunt inversate între ele

Contorul este practic blocat; nu se poate calcula un factor de corecţie

Întreruperea circuitului de curent pe una dintre faze

Corecţia se aplică numai în cazul montajului semidirect

Întreruperea circuitului de tensiune pe una dintre faze

1tan3

2

1tan3

2

2

3

2

3

2

3


25

Eroare de conexiune sau

deranjament

Factor de corecţie energie activă Observaţii

Conexiune inversată la bornele primului circuit de curent electric al contorului (faza A)Conexiune inversată la bornele celui de al doilea circuit de curent electric (faza B)


Conexiuni inversate la bornele ambelor circuite de curent electric ale contorului 1


Conexiunea primului circuit de curent electric al contorului la faza C, respectiv a celui de-al doilea circuit de curent electric la faza A a reţelei

Contorul practic blocat; nu se poate calcula un factor de corecţie

Conexiunea primului circuit de curent electric al contorului la faza C, respectiv a celui de-al doilea circuit de curent electric al contorului la faza A şi conexiune inversată la bornelor celui de al doilea circuit de curent electric al contorului

Conexiunea primului circuit de curent electric al contorului la faza C, respectiv a celui de-al doilea circuit de curent electric al contorului la faza A şi conexiune inversată a bornelor primului circuit de curent electric al contorului


Conexiunea primului circuit de curent electric al contorului la faza C, respectiv a celui de-al doilea circuit de curent electric al contorului la faza A şi conexiune inversată a bornelor ambelor circuite de curent electric ale contorului

Contorul practic blocat; nu se poate calcula un factor de corecţie

Conectarea circuitelor de tensiune în ordinea B, C, A În cazul contoarelor de inducţie discul are tendinţa de a se roti în sens invers

Conectarea circuitelor de tensiune în ordinea C, A, BÎn cazul contoarelor de inducţie discul are tendinţa de a se roti în sens invers

Inversarea tensiunilor între fazele A şi B sau între B şi C (pentru montaj direct sau semidirect)

Contorul este practic blocat; nu se poate calcula un factor de corecţie

Întreruperea circuitului transforma to rului de măsurare de curent electric sau a celui de măsurare de tensiune pe faza AÎntreruperea circuitului transformato rului de măsurare de curent electric sau a celui de măsurare de tensiune pe faza CÎntreruperea circuitului transformato rului măsurare de tensiune pe faza de referinţă (B) 2

tan

3

tan

3

tan2

3

tan2

3

1tan3

2

1tan3

2

tan3

32

tan3

32

Defectarea grupului de măsurare• În evaluarea erorilor, se consideră că mărimile sunt

sinusoidale, iar factorul de putere poate fi considerat ca fiind egal cu cosinusul unghiului de defazaj dintre curbele corespunzătoare de tensiune şi de curent electric.

• Deoarece defazajul variază în timp, în funcţie de regimul de consum de energie activă şi de energie reactivă, se stabileşte o valoare medie a acestuia pe durata de timp în care grupul de măsurare a înregistrat eronat cantitatea de energie.

• Se convine a considera acelaşi defazaj pe cele trei faze.

• Cunoaşterea caracteristicilor consumului, din intervalul de timp în care echipamentul de înregistrare era în funcţiune, permite estimarea corectitudinii procedurii utilizate. 26

Defectarea grupului de măsurareDacă se constată nefuncţionarea grupului de măsurare,

furnizorul procedează la recalcularea facturilor de energie electrică, corespunzător duratei de timp în care grupul de măsurare nu a funcţionat. Variantele de calcul al cantităţii de energie electrică activă neînregistrată se aleg în următoarea ordine, după caz:

Pe baza înregistrărilor unui contor martor, cu acordul părţilor implicate în tranzacţia de energie electrică;

Pe baza unui istoric de consum, stabilit pentru o perioadă de timp egală ca durată şi similară (din punct de vedere al condiţiilor de consum, determinate, de exemplu de anotimp etc.) cu cea în care grupul de măsurare nu a funcţionat; 27


• Pe baza unei estimări a consumului, ţinând seama de numărul şi de puterea receptoarelor din dotarea consumatorului şi de durata de utilizare a fiecărui receptor (sistem pauşal), conform reglementărilor.

În cazul constatării prezenţei, concomitent, a două sau mai multe tipuri de erori de conexiune sau deranjamente, care conduc fiecare la înregistrarea eronată a energiei, se aplică în metodologia de calcul, succesiv, corecţia corespunzătoare fiecărui tip de eroare.

28


• Durata de calcul pentru energia înregistrată incorect poate fi, conform reglementărilor actuale, de cel mult 3 luni [8.1

În cazul defectării contorului de măsurare a energiei reactive, pentru evaluarea energiei neînregistrate pot fi adoptate următoarele soluţii:

calculul energiei neînregistrate pe baza energiei active corect înregistrate şi a factorului de putere mediu, cunoscut din înregistrările anterioare defectului;

evaluarea pe baza istoricului de consum, dacă s-a menţinut modul de utilizare a energiei electrice pe durata defectului;

pe baza analizei de consum efectuată împreună cu utilizatorul. 29

Utilizarea contoarelor numerice în scheme SCADA

30

Operator

Generare rapoarte, semnalizări, alarmări

Calcule conform unor strategii de conducere

Bază de date reţea

Actualizare bază de date din reţea

Culegere de date din reţea

Ceas detimp real

REŢEA ELECTRICĂ

Comenzi

Sistem de calcul în timp real

Schema unui sistem de achiziţie şi calcul, în timp real, pentru supravegherea unei reţele electrice.

Securizarea contoarelor

Accesul la informaţiile din baza de date a contorului, precum şi setarea contorului sunt restricţionate pentru diferitele categorii de utilizatori.

Contoarele conectate în puncte de categoria A trebuie să fie prevăzut cu trei sigilii şi anume:

sigiliul metrologic;

sigiliul capacului de borne;

sigiliul fizic ce împiedică schimbarea parametrilor contorului.

31

Concluzii

• Contoarele numerice actuale asigură o prelucrare complexă a mărimilor achiziţionate şi oferă o cantitate importantă de informaţii privind comportamentul energetic al utilizatorului;

• Contoarele numerice sunt de fapt procesoare specializate pentru calculul energiei electrice; în acest sens, un rol important în obţinerea unor informaţii adecvate îl are cunoaşterea algoritmului utilizat la programarea procesorului de prelucrare de semnal;

32

Concluzii

• Pentru obţinerea unor informaţii veridice privind energia tranzitată, trebuie acordată o atenţie deosebită reducerii incertitudinii informaţiilor primare, datorită erorilor importante, care pot fi determinate de transformatoarele actuale de măsurare de tensiune şi de curent electric ;

• În prezent există soluţii tehnice moderne pentru realizarea unor grupuri de măsurare cu exactitate ridicată.

33

Va multumesc pentru atentie

34

8.conectarea_contoarelor

Documents