Цели и принципы измерения электрической энергии

Основной целью учета электрической энергии является получение достоверной информации о количестве отпущенной и потребленной электроэнергии (величине мощности) для решения финансовых расчетов за электроэнергию и мощность, определения и прогнозирования технико-экономических показателей потребления электроэнергии предприятием, обеспечения энергосбережения и организации электропотребления. Различают коммерческий, используемый для финансовых расчетов (с определенными требованиями по местам установки средств учета, их типам, классам точности и периодичности снятия показаний), и технический учет электроэнергии в целях организации по подразделениям электропотребления и энергосбережения на предприятии.

Средства учета электроэнергии — это устройства, обеспечивающие измерение и учет; к ним относятся: счетчики электрической энергии (активной и реактивной); измерительные трансформаторы тока и напряжения; телеметрические датчики; информационно-измерительные системы и их линии связи. Измерительным комплексом средств учета электроэнергии называется совокупность соединенных между собой по установленной схеме устройств. Совокупность измерительных комплексов, установленных на одном объекте (например, на предприятии), называется системой учета электроэнергии.

Самым распространенным видом электроизмерительных приборов являются счетчики активной и реактивной энергии. Различают счетчики непосредственного включения в сеть и счетчики, предназначенные для подключения к измерительным трансформаторов тока и напряжения. В последнем случае показания счетчика умножают на расчетный коэффициент Кр, равный произведению соответствующих коэффициентов трансформации: Ар = К, Ки. Есть счетчики, заранее отградуированные для работы с конкретными измерительными трансформаторами, которые указаны на их табличке. Такие счетчики называются трансформаторными; пересчет их показаний не требуется.

В качестве расчетных приборов учета используют однофазные и трехфазные счетчики двух типов: индукционные и статические (электронные). В индукционном счетчике имеется подвижный диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем токопроводящих катушек. В электронном счетчике переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

Счетный механизм представляет собой электромеханическое или электронное устройство, содержит запоминающее устройство и дисплей.

Система учета электроэнергии должна быть защищена от воздействия электромагнитных полей (сверх установленных техническими условиями), механических повреждений и несанкционированного доступа. На счетчиках устанавливают два типа пломб: заводские пломбы на креплении кожухов, не допускающие проникновение внутрь механизма счетчика, и пломбы организации (субъекта электроэнергетики), с которой осуществляются финансовые расчеты.

Счетчики активной энергии изготавливают следующих классов точности (обозначает наибольшую относительную погрешность в процентах): индукционные — 0,5; 1,0; 2,0 и 2,5; электронные — 1; 2; 0,2S; 0,5S. Требования к классу точности определяют в зависимости от цели и места установки системы учета; ряд требований определены в правовых и нормативных документах. Рынок электроэнергии предъявляет повышенные требования к точности приборов учета.

Снижение производственных затрат на энергоресурсы затрат реализуется направлениями технической политики предприятия, заключающейся в снижении стоимости потребленной электроэнергии и повышении эффективности ее использования.

Для оптимизации затрат предприятию следует переносить часть нагрузки на другие временные интервалы — полупиковые и ночные. Считая, что годовое А (А = Рмах Тмах) и суточное Ас (Ас = 24Рс) электропотребление не зависят от регулирования (энергия для функционирования предприятия W const), можно организовать перераспределение потребляемой энергии в течении суток. Для этого на суточном графике нагрузки предприятия выделяют ночную зону Рн; дневную зону, равную средней нагрузке Рс; утренний РУ (таХ) и вечерний Рв (тах) максимумы, совпадающие с временем прохождения максимума в энергосистеме (при этом Рс < Ру (макс) < Рв (мах)).

Предприятие заинтересовано в постоянном управлении величиной электропотребления, опираясь на возможности регулирования по цехам.

Условно принимается:

• 1) технологический процесс одинаков для каждого цикла (смены), но изменением времени начала и конца цикла можно перевести максимальную нагрузку на другое время;
• 2) процесс непрерывен и не может сдвигаться во времени, но продукция различна по электроемкости, а сам процесс регулируем по интенсивности — следует ставить на часы максимума выпуск неэнергоемкой продукции;
• 3) технология допускает прерывание — такое, что экономия оплаты за электроэнергию перекрывает неудобства;
• 4) цеха свободны от технологических ограничений на снижение нагрузки. I

Предприятие, имеющее возможности регулирования нагрузки, называется потребителем с управляемой нагрузкой. Такое предприятие может оказывать услуги субъектам электроэнергетики. За эти услуги предприятию должны оплачивать (полностью возмещают как затраты, так и обоснованный уровень рентабельности). С точки зрения субъектов электроэнергетики снижение Ртах отдельных потребителей означает выравнивание общего графика нагрузки и снижение максимума, что в пределе снижает возможный дефицит мощности и позволяет отказаться от строительства части генерирующих мощностей.

Особо как регуляторы рассматриваются предприятия и организации, имеющие собственные источники электроэнергии. Они законодательно получили название «потребители с блокстанциями» и право продажи излишков (даже в отдельные часы) другим потребителям региона, гарантирующему поставщику, а в ряде случаев — и на оптовый рынок. Это позволит организовать экономичные режимы собственных электростанций.