Наружный узел учета обычно состоит из комбинированных измерительных трансформаторов, счетчика электроэнергии, шкафа учета, ограничителей перенапряжения, вторичных цепей и модулей связи. Выбор не должен основываться исключительно на классе точности и цене. Его следует комплексно оценивать по семи аспектам: назначение учета, параметры системы, характеристики нагрузки, изоляционная среда, вторичная нагрузка, динамическая и термическая стойкость, а также связь и техническое обслуживание.
Столбовой узел учета
1. Подтверждение назначения точки учета
| Тип точки учета |
Рекомендуемая конфигурация |
Примечания |
| Связующая линия / Коммерческий учет |
ТТ 0.2S, ТН 0.2 |
Строжайшие требования к погрешности; требуется полный комплект приемочной документации |
| Учет подключения к сети |
ТТ 0.2S, ТН 0.2 |
Требуется двунаправленный учет и учет реактивной энергии в четырех квадрантах |
| Оценка фидера |
ТТ 0.2S/0.5S, ТН 0.2/0.5 |
Баланс между точностью и стоимостью |
| Внутренний мониторинг |
ТТ 0.5, ТН 0.5 |
Подходит для собственных нужд подстанции и статистики нагрузок |
| Распределенная генерация |
ТТ 0.2S, ТН 0.2 |
Должен обеспечивать обратный поток мощности и работу в условиях малых нагрузок |
Для расчетов за электроэнергию, коммерческих расчетов за подключение к сети или оценки межсистемных линий, трансформатор тока предпочтительно должен быть класса 0.2S, а трансформатор напряжения — класса 0.2.
Обычный трансформатор тока класса 0.2 может иметь повышенную погрешность в условиях малой нагрузки. Трансформатор тока класса 0.2S обеспечивает более стабильную точность в широком диапазоне нагрузок, как правило, охватывая условия малой нагрузки вплоть до 120% номинального тока. Точный диапазон определяется применимыми стандартами и паспортными данными оборудования.
2. Проверка системного напряжения, частоты и схемы подключения
Наружный узел учета должен соответствовать параметрам системы:
- Номинальное напряжение: Распространенные номиналы включают 6 кВ, 10 кВ, 24 кВ и 35 кВ. Выбор должен основываться на максимальном рабочем напряжении системы.
- Номинальная частота: В Китае распространена частота 50 Гц; для экспортных или зарубежных проектов необходимо подтвердить частоту 50 Гц или 60 Гц.
- Схема подключения: Схема V/V обычно используется для трехфазных трехпроводных систем. Для трехфазных четырехпроводных систем или там, где требуется контроль напряжения нулевой последовательности, следует использовать схему Y/Y0 или дополнительную обмотку, соединенную в разомкнутый треугольник.
- Двусторонний поток мощности: Для фотоэлектрических систем, накопителей энергии и малых гидроэлектростанций, подключаемых к сети, счетчик электроэнергии должен поддерживать учет активной энергии прямого и обратного направления, реактивной энергии в четырех квадрантах и многотарифный учет.
3. Выбор типа установки
| Тип |
Область применения |
Ключевые особенности |
| Столбовой узел учета |
Воздушные линии 10 кВ, малые подстанции |
Компактные размеры, но обслуживание на опоре затруднено |
| Напольный измерительный шкаф |
Подстанции, комплектные трансформаторные подстанции, узлы подключения линий |
Удобство обслуживания; необходимо проверять фундамент и систему предотвращения конденсации |
| Шкафной комбинированный измерительный трансформатор |
Распределительные устройства, блочные подстанции |
Компактная конструкция; необходимо проверять вторичную нагрузку и теплоотвод |
| Электронный трансформатор тока / катушка Роговского |
Ударные нагрузки, значительные гармоники, широкий динамический диапазон |
Улучшенный динамический отклик; необходимо заранее подтвердить возможность сдачи проекта в эксплуатацию |
Наружное оборудование длительное время подвергается воздействию окружающей среды. Особое внимание следует уделять герметичности вторичных клеммных коробок, степени защиты оболочки IP, а также конструкции, защищенной от дождя и конденсата. Попадание дождевой воды и суточного конденсата во вторичные клеммы является распространенной причиной ухудшения изоляции и аномалий учета.
4. Проверка изоляции и адаптации к окружающей среде
Наружные измерительные комплексы должны выбираться в соответствии с условиями площадки и не должны рассматриваться как изделия для внутренней установки.
Необходимо подтвердить следующее:
- Диапазон температуры окружающей среды;
- Высота над уровнем моря: для установок выше 1000 м изоляция, превышение температуры и длина пути утечки должны быть скорректированы в соответствии с IEC 61869, GB/T и другими применимыми стандартами;
- Степень загрязнения: прибрежные зоны, зоны с солевым туманом, промышленные и сильно запыленные районы требуют применения конструкций, стойких к загрязнениям, и увеличения длины пути утечки;
- Изоляционный материал: предпочтительны литые конструкции из эпоксидной смолы наружного применения или силиконовой резины;
- Степень защиты IP: измерительные шкафы, клеммные коробки и кабельные вводы должны соответствовать требованиям защиты от дождя и пыли;
- Материал корпуса: предпочтительны нержавеющая сталь, горячеоцинкованная сталь или атмосферостойкий алюминиевый сплав.
5. Выбор трансформаторов тока
- Класс точности: для коммерческого учета, учета на связях и учета при подключении к сети предпочтителен класс 0.2S; для внутреннего мониторинга может использоваться класс 0.5.
- Коэффициент трансформации: первичный номинальный ток должен быть больше максимального длительного рабочего тока, при этом нормальный рабочий ток должен, по возможности, находиться в оптимальном диапазоне номинального тока.
- Вторичный ток: обычно используется 5 А или 1 А. Для длинных вторичных кабелей следует сначала проверить вторичную нагрузку, и при необходимости может быть выбран 1 А.
- Номинальная вторичная нагрузка: фактическая нагрузка включает счетчик электроэнергии, терминал сбора данных, клеммную колодку и сопротивление кабеля, и не должна превышать номинальную нагрузку ТТ.
- Динамическая и термическая стойкость: ток термической стойкости за короткое время и ток динамической стойкости должны быть проверены на соответствие мощности короткого замыкания системы.
- Раздельные обмотки: измерительная обмотка должна быть отделена от обмоток защиты и измерения, чтобы предотвратить влияние срабатывания защиты на учет.
- Двунаправленный учет: для применений при подключении к сети необходимо подтвердить, что ТТ сохраняет свою точность при обратном потоке мощности.
6. Выбор трансформаторов напряжения
- Класс точности: для учета на связях предпочтителен класс 0.2; для мониторинга без коммерческого учета может использоваться класс 0.5.
- Номинальное вторичное напряжение: распространенные значения включают 100 В, 100/√3 В, 110 В, 115 В и 120 В, и оно должно соответствовать счетчику электроэнергии, требованиям местных сетевых компаний и стандартам проекта.
- Вторичная нагрузка: фактическая нагрузка не должна превышать номинальную выходную мощность ТН.
- Коэффициент напряжения: Необходимо подтвердить коэффициент напряжения в длительном режиме и способность к кратковременному перенапряжению.
- Феррорезонанс: для систем с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящий реактор необходимо оценить риск феррорезонанса и предусмотреть меры по его подавлению.
- Защита вторичных цепей: Вторичная цепь ТН не должна быть закорочена. Должны быть предусмотрены плавкие предохранители, миниатюрные автоматические выключатели или испытательные клеммы.
7. Конфигурация счетчиков электроэнергии и связи
Счетчик электроэнергии должен соответствовать классу точности измерительных трансформаторов, схеме подключения и правилам расчетов:
- Точность активной энергии: класс 0.2S или 0.5S;
- Точность реактивной энергии: обычно класс 2.0;
- Поддержка учета прямой/обратной активной энергии и четырехквадрантной реактивной энергии;
- Поддержка многотарифного учета, максимальной нагрузки, регистрации событий потери напряжения, потери тока, потери фазы, обратной последовательности фаз и вскрытия крышки;
- Интерфейсы связи должны соответствовать требованиям удаленного снятия показаний и технического обслуживания и эксплуатации, таким как RS485, 4G и Ethernet; для зарубежных проектов при необходимости могут быть выбраны протоколы DLMS/COSEM, Modbus, IEC 61850 или другие, в соответствии с тендерной документацией проекта, спецификациями заказчика и требованиями местных сетевых компаний;
- Должны быть предусмотрены функции шифрования данных, опломбирования и защиты от несанкционированного доступа.
Если точка учета участвует в торговле на рынке электроэнергии, спотовых расчетах или оценке подключения возобновляемых источников энергии к сети, счетчик электроэнергии также должен поддерживать высокочастотный сбор данных, регистрацию с временными метками и трассируемость данных.
8. Вторичные цепи и приемка монтажа
При монтаже и вводе в эксплуатацию необходимо проверить следующее:
- Вторичная цепь ТТ не должна быть разомкнута; вторичная цепь ТН не должна быть закорочена;
- Сечение вторичного кабеля должно быть проверено на основе падения напряжения и нагрузки;
- В измерительных цепях должны быть предусмотрены испытательные клеммы или соединительные колодки для облегчения испытаний под напряжением и периодической поверки;
- Последовательность фаз должна быть правильной, предпочтительно подключение с прямой последовательностью фаз;
- На стороне высоковольтного ввода должны быть установлены ограничители перенапряжения соответствующего класса напряжения;
- Перед приемкой необходимо подтвердить наличие пломб, мер защиты от несанкционированного вмешательства и защиты от вскрытия.
После ввода в эксплуатацию периодическая поверка должна проводиться в соответствии с местными правилами учета и процедурами поверки. Межповерочный интервал должен соответствовать требованиям сетевой компании, метрологического органа или местоположения проекта.
9. Рекомендуемый контрольный список документации для приемки
При закупке или приемке следует проверить следующие позиции:
- Напряжение системы, частота и метод заземления;
- Категория точки учета и требования к точности;
- Способ монтажа и условия окружающей среды;
- Класс точности ТТ, коэффициент трансформации, вторичный ток, номинальная нагрузка и динамическая/термическая стойкость;
- Класс точности ТН, номинальное напряжение, вторичная нагрузка, коэффициент напряжения и меры по подавлению резонанса;
- Функции счетчика электроэнергии, протокол связи, защита от несанкционированного доступа и регистрация событий;
- Уровень изоляции, степень загрязнения, длина пути утечки и степень защиты IP;
- Материал корпуса, уплотнительная конструкция, защита от конденсата и стойкость к ультрафиолету;
- Падение напряжения во вторичной цепи, способ прокладки проводов и конфигурация испытательных клемм;
- Отчеты о типовых испытаниях, отчеты о заводских испытаниях, свидетельства о метрологической поверке или отчеты о калибровке точности, а также данные испытаний изоляции; данные испытаний на частичный разряд, как правило, должны предоставляться для измерительных трансформаторов с твердой изоляцией на напряжение 35 кВ и выше, тогда как для 10 кВ и ниже требования должны соответствовать спецификациям проекта или местным правилам приемки; подтверждение независимости измерительной обмотки.
Отредактировано из:Garca
Вход
