Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
По многочисленным просьбам читателей, в данной статье я покажу Вам на наглядном примере, как произвести замену трехфазного счетчика электрической энергии на работающем фидере (присоединении), т.е. без его отключения и вывода в ремонт.
Как раз таки, при очередном осмотре оперативный персонал заметил, что на одном из фидеров индукционный счетчик САЗУ-И670М работает с самоходом, т.е. нагрузки (тока) на фидере не было, а диск счетчика тем не менее продолжал активно вращаться.
Про подобный случай я уже подробно рассказывал в одной из своих статей (самоход счетчика и как с ним бороться), так что кому интересно, то переходите по этой ссылочке и читайте.
Также в отдельной статье я подробно рассказывал Вам про устройство трехфазного счетчика САЗУ-И670М, поэтому сейчас на этом я тоже останавливаться не буду.
Приведу небольшую статистику из своей практики. Наиболее частыми неисправностями индукционных трехфазных счетчиков у нас являются:
- самоход
- выход из строя счетного механизма (чаще всего лопается пластиковая шестерня — см. фотографию ниже)
- заедание шестерней или барабанов счетного механизма
Для информации скажу Вам, что в настоящее время у меня в обслуживании и эксплуатации осталось еще около 2000 аналогичных индукционных счетчиков (активные САЗУ-ИТ, САЗУ-И670М, СА4У-И672, ИТ; реактивные СР3У-ИТР60°, ИТР, СР4У-И673 и т.п.).
Современные электронные счетчики мы устанавливаем на вводные, коммерческие и вновь вводимые фидера, а также в случае выхода из строя старых индукционных счетчиков. В основном мы устанавливаем:
- ПСЧ-4ТМ, ПСЧ-3АРТ и СЭТ-4ТМ от Нижегородского НПО имени М.В.Фрунзе
- СЕ102, СЕ302 и ЦЭ6803В от концерна Энергомеры
- Меркурий 230 ART
- СОЭ-55 и СТЭ-561 (нынешние Агаты) от Московского завода электроизмерительных приборов (МЗЭП)
За все это время нами было установлено более 120 штук новых электронных счетчиков. Но на этом мы не останавливаемся и продолжаем модернизировать свои приборы учета.
Про установку некоторых перечисленных типов счетчиков я неоднократно рассказывал Вам на страницах своего сайта:
Кстати, после установки электронных приборов учета у нас на одной из подстанций возникла проблема — фактическая мощность измерительного трансформатора напряжения (ТН) стала ниже нормируемого значения, что привело к погрешности и работе ТН не в заданном классе точности. Так что учтите данный факт.
Вернемся к нашей ситуации.
Вышедший из строя трехфазный индукционный счетчик САЗУ-И670М я заменю трехфазным электронным счетчиком Милур 307. Милур 307 учитывает не только активную потребляемую электроэнергию, как САЗУ-И670М, но и реактивную.
С данной компанией я познакомился еще в 2014 году на одной из выставок по электротехнике и энергоэффективности в Екатеринбурге и только спустя 3 года решил опробовать их продукцию на деле. Вот даже нашел в своем архиве несколько фотографий с поездки на эту выставку.
Про преимущества и недостатки счетчика Милур 307 я расскажу по ходу монтажа, а пока рассмотрим существующую схему подключения счетчика САЗУ-И670М.
Схема подключения счетчика САЗУ-И670М
Рассматриваемый счетчик САЗУ-И670М подключен в трехфазную сеть напряжением 500 (В) через два трансформатора тока типа ТК-20 с коэффициентом 300/5 и через трансформаторы напряжения 3НОС-0,5 с коэффициентом 500/100 (В).
Вид с лицевой стороны щита 500 (В).
Кстати, на данном фидере установлен автоматический выключатель А3144, про неисправность и ремонт которого я не так давно Вам подробно рассказывал.
Вид с обратной стороны щита 500 (В).
Трансформаторы тока ТК-20 с коэффициентом трансформации 300/5 установлены в фазе А и фазе С.
К зажимам трансформаторов тока Л1 подключаются шинки от автомата А3144, а к Л2 — жилы кабеля СБ (3х120) — см. однолинейную принципиальную схему.
Для контроля тока нагрузки потребителя в фазе А установлен щитовой амперметр типа Э378.
Трансформатор напряжения 3НОС-0,5 с коэффициентом 500/100 (В) установлен на противоположной стене подстанции.
Трансформатор напряжения подключен непосредственно к сборным шинам 500 (В) через автоматический выключатель АСТ-3. Со стороны вторичного напряжения 100 (В) также установлен автоматический выключатель АСТ-3.
Вторичные цепи (501, 521, 541) напряжением 100 (В) проложены шлейфом через каждую панель секции 500 (В). Соединение и ответвления вторичных цепей напряжения выполнено на переходных клеммниках.
К цепям напряжения подключаются не только счетчики электроэнергии секции 500 (В), но и вольтметр через вольтметровый переключатель для контроля и измерения линейных и фазных напряжений.
Не составляет особого труда определить расчетный коэффициент для нашего присоединения, который равен произведению коэффициентов ТТ и ТН:
К = Ктт · Ктн = 300/5 · 500/100 = 60 · 5 = 300
Таким образом, чтобы определить потребленную электроэнергию, необходимо показания счетчика умножить на число 300. Кстати, этот коэффициент всегда указывается в акте на установку/замену электросчетчика.
Счетчик САЗУ-И670М имеет номинальный ток 5 (А) и номинальное линейное напряжение 3х100 (В).
Соответственно, счетчик Милур 307 (модель 21R-1L) имеет аналогичные технические характеристики:
- номинальный ток 5 (А)
- номинальное напряжение 3х57,7/100 (В)
Помимо этого счетчик Милур 307 обладает более высоким классом точности (0,5S — для активной энергии и 1 — для реактивной).
Напомню, что для граждан-потребителей класс точности должен быть 2,0 и выше, а для предприятий — 0,5S или 1,0, в зависимости от мощности потребителя. Более подробнее об этом я рассказывал в статье про классы точности счетчиков электроэнергии для различных категорий потребителей.
Счетчик Милур 307 имеет гораздо бОльшую чувствительность (не более 5 мА по активной составляющей) и может учитывать электроэнергию аж по 8 тарифам, хотя в моем случае счетчик запрограммирован лишь на 1 тариф.
Срок службы счетчика Милур 307 составляет 30 лет, а межповерочный интервал (МПИ) — 16 лет, что по сравнению с МПИ счетчика САЗУ-И670М в 4 раза больше, что естественно, не может не радовать!
Температура эксплуатации Милур 307 находится в достаточно широком диапазоне от -40°С до +70°С, что вполне удовлетворяет нашим условиям эксплуатации на неотапливаемой подстанции.
Также счетчик Милур 307 имеет вполне приемлемую цену. Вот например, данный экземпляр (на момент публикации статьи) имеет стоимость чуть ниже 5000 рублей.
Хоть я в отдельной статье и очень подробно рассказывал про подключение счетчика САЗУ-И670М, тем не менее приложу здесь схему подключения его вторичных цепей с указанием маркировки проводов.
Как видите, с трансформатора тока и трансформатора напряжения на промежуточный клеммник (переходной испытательной коробки КИП в моем примере нет) приходит всего 6 проводов с маркировкой:
- 501, 521, 541 — цепи напряжения
- 402, 421, 410 — токовые цепи
Прошу заметить, что обозначения проводов (маркировка) выполнена еще по старым ГОСТам. Про новые обозначения Вы можете почитать в статье — маркировка вторичных цепей трансформаторов тока.
От начала вторичной обмотки (И1) трансформатора тока фазы А провод с маркировкой (401) идет на щитовой амперметр, с него уходит провод (402) на клемму (1) счетчика.
На клемму (7) подключается начало обмотки (И1) от трансформатора тока фазы С — провод с маркировкой (421). На клемму (9) подключается конец обмотки (И2) от трансформатора тока фазы С (410). Отсюда идет перемычка на клемму (3).
На клемму (2) подключается фаза А (501) от трансформатора напряжения, на клемму (5) — фаза В (521), а на клемму (8) — фаза С (541).
Клеммы (4), (6) и (10) в счетчике отсутствуют, т.к. счетчик является двухэлементным, а вместо них есть только технологические пустоты для латунных зажимов (ламелей).
Снятие счетчика САЗУ-И670М без отключения напряжения с потребителей
Производить замену счетчиков электрической энергии необходимо со снятием напряжения, чего от нас и требует ПОТЭУ, п.42.9 (скачать ПОТЭУ с последними изменениями).
Данный фидер (присоединение) находится в работе и отключить его пока нет возможности. Но ничего страшного, произвести замену счетчика можно и на работающем фидере, главное, знать некоторые особенности, про которые я сейчас Вам расскажу.
Самое первое правило заключается в том, чтобы закоротить вторичные цепи трансформаторов тока, а иначе при разрыве токовых цепей ТТ может случиться очень не приятная ситуация, от появления высокого напряжения на токовых клеммах с дальнейшим пробоем или вероятностью попадания под действие электрического тока, и вплоть до выхода из строя трансформаторов тока. Кстати, данное требование указано в ПОТЭУ, п.32.2, п.42.2 и ПТЭЭП, п.2.6.24.
Поэтому для замены счетчика в первую очередь я всегда закорачиваю токовые цепи с помощью вот такой вот самодельной перемычки (закоротки).
В общем нам нужно закоротить на клеммнике между собой выводы 402, 421 и 410, чтобы вторичный ток замыкался не через токовые обмотки счетчика, а через нашу перемычку.
На клеммах имеются специальные центральные винты, куда и подключается закоротка.
В общем вот так выглядят закороченные токовые цепи.
Причем проверить отсутствие тока в цепи по амперметру не получится, т.к. он подключен до закоротки и через него будет протекать ток, так что учтите данный факт.
После установки перемычки диск счетчика должен значительно замедлиться. Совсем остановиться он не может, т.к. часть тока все же протекает не только через перемычку, но и через токовые обмотки счетчика по закону наименьшего сопротивления. Но ничего страшного, т.к. после отключения токовых обмоток счетчика весь вторичный ток будет замыкаться исключительно через нашу закоротку.
Токовые цепи готовы.
Теперь нам нужно отключить три фазы цепей напряжения: 501, 521 и 541. Для этого на клеммнике имеются специальные штекера (шпеньки). Откручиваем их с каждой клеммы, таким образом снимая со счетчика напряжение.
На всякий случай проверю отсутствие напряжения на клеммах счетчика с помощью мультиметра.
Токовые цепи перед счетчиком у нас закорочены, напряжение с обмоток счетчика снято и теперь можно смело приступать к отключению от него проводов.
Отключаю от счетчика все провода. Естественно, где нет бирок с маркировкой, то обязательно маркирую концы.
Зажимы счетчика САЗУ-И670М выполнены из латуни и имеют два зажимных винта. Это не самый лучший вариант зажима, т.к. винтами можно легко передавить присоединяемый провод, особенно, если он алюминиевый. Как видите, даже медные жилы могут быть передавлены. Так что придется их чуть укорачивать и перезачищать!
Старый счетчик крепится на трех винтах, но по факту держался на двух и, в принципе, этого вполне было достаточно.
Установка электросчетчика Милур 307
Разобрались со схемой подключения счетчика САЗУ-И670М и теперь перейдем к установке нового счетчика.
Как Вы успели заметить, новый счетчик Милур 307 имеет крепление на DIN-рейку.
Производитель позаботился о монтажниках и добавил в комплект готовую металлическую переходную пластину с DIN-рейкой.
Задумка была следующая. Пластина должна крепиться на соответствующие места крепления старого счетчика. Но как оказалось, ее размеры не совпадают с размерами крепления счетчика САЗУ-И670М, да и других аналогичных индукционных счетчиков.
На сколько я понял, то данная переходная пластина предназначена для однофазных счетчиков, но никак не для трехфазных. Да и сама пластина выполнена из достаточно тонкого железа, очень легко гнется, а ее DIN-рейка сделана таким образом, что я не нее так и не смог закрепить счетчик.
Поэтому переходную пластину я не использовал, а сделал следующим образом. На места крепления старого счетчика я установил DIN-рейку, при этом ничего не пришлось сверлить, а только лишь закрепить к уже готовым отверстиям заранее приготовленный отрезок DIN-рейки, т.к. необходимая длина DIN-рейки как раз соизмерима с расстоянием отверстий старого счетчика.
А уже на DIN-рейку установил счетчик Милур 307, причем длины проводов вполне хватает для подключения нового счетчика.
Кстати, счетчик Милур 307 имеет исполнение с уменьшенными клеммными крышками и по сравнению с САЗУ-И670М выглядит очень компактно. Да и вес его составляет чуть меньше 1 (кг).
А теперь подключим новый счетчик, согласно схемы, взятой из паспорта.
Дело в том, что современные счетчики выполняются трехэлементными, т.е. ведут учет электроэнергии по трем фазам. Старый же счетчик был двухэлементным и рассчитывал потребляемую мощность по методу двух ваттметров, т.е. имея на входе токи всего двух фаз (А и С) и трехфазное линейное напряжение сети.
В связи с этим, из-за отсутствия трансформатора тока в фазе В, мы как бы имитируем ток фазы В, путем подключения на вход элемента фазы В общий нулевой токовый вход, а на концах всех элементов собираем звезду, т.е. делаем перемычку из провода ПВ-1 сечением 2,5 кв.мм между клеммами (2-5-8).
Для наглядности я слегка переделал вышеприведенную схему, согласно расположения мест заземления вторичных цепей ТТ и ТН. По факту ТТ и ТН разнесены друг от друга, а на схеме было указано, что заземление их вторичных цепей выполнено в одной точке. Теперь все соответствует действительности.
При подключении счетчика Милур 307 обратил внимание на то, что не совсем стандартно и привычно для меня расположены клеммы на счетчике. Вот например, токовый вход и выход фазы А находится на соответствующих клеммах (1-2), а напряжение фазы А подключается на клемму (3).
Я уже привык, что у большинства счетчиков начало тока фазы А всегда находится на клемме (1), напряжение фазы А — на клемме (2), а конец тока фазы А на клемме (3).
Так что будьте внимательны, хотя перепутать токовые клеммы от клемм напряжения здесь достаточно сложно, ведь токовые клеммы выполнены с двойным зажимом, а клеммы напряжения — с одним, да и отделены они от токовых цепей пластиковой окантовкой.
Кстати, у Меркурия 230 ART клеммы для подключения цепей напряжения и вовсе вынесены на отдельный ряд. Так что к каждому счетчику требуется индивидуальный подход и привычка.
На клемму (1) счетчика подключаем провод (402), на клемму (7) — провод (421), а на клемму (4) провод (410). Перемычка между клеммами (2-5-8) у нас уже установлена. И осталось подключить цепи напряжения: на клемму (3) подключается фаза А (501), на клемму (6) — фаза В (521), а на клемму (9) — фаза С (541).
Клеммные зажимы у Милура выполнены гораздо надежнее, нежели у САЗУ-И670М. Зажим сплошной и риска передавливания жилы здесь практически нет.
Готово. Счетчик Милур 307 подключен.
Хотелось бы отметить то, что ничего вырезать в клеммной крышке для проводов не нужно, как это приходится постоянно делать у тех же счетчиков ПСЧ и Меркурий.
Крышка компактная и нисколько не мешает подходящим проводам.
Кстати, клеммную крышку даже не нужно закручивать к корпусу счетчика — она крепится на защелках, и держится достаточно плотно и надежно. С каждой стороны крышки имеется ушко для пломбирования. Кому интересно, то почитайте мою статью о том, стоит ли платить за опломбирование счетчика электрической энергии?!
Верхняя крышка имеет аналогичное исполнение. Под ней находятся клеммы для подключения внешнего источника питания 12 (В), импульсных выходов активной и реактивной энергий, различных интерфейсов связи и литиевая батарейка (CR2032, 3,6В).
Если честно, то впервые вижу, чтобы батарейка счетчика была вынесена наружу — вполне грамотное и достойное решение.
После подключения счетчика убираем с токовых цепей нашу закоротку и вкручиваем штекеры цепей напряжения.
После этого необходимо обязательно проверить чередование фаз и снять векторную диаграмму, но об этом я расскажу Вам как-нибудь в следующий раз. Кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта «Заметки Электрика».
Во время работы на счетчике горят световые индикаторы нагрузки, а на ЖК-дисплее отображаются различные параметры. Всего счетчик имеет 5 сгруппированных циклов. В каждом цикле отображаются определенные параметры. При нажатии на кнопку «Меню» производится переключение между циклами, а переключение между параметрами в цикле осуществляется нажатием на кнопку «Параметр».
Все параметры я сейчас перечислять не буду, т.к. информации там более, чем предостаточно. Если интересно, то посмотрите в руководстве по эксплуатации. Укажу лишь вкратце, что можно увидеть на ЖК-дисплее счетчика:
- суммарную потребленную активную энергию по всем тарифам
- текущую активную энергию
- номер тарифа в текущее время
- дату и время
- текущую активную мощность по каждой фазе
- текущую реактивную мощность по каждой фазе
- текущую полную мощность по каждой фазе и ее суммарное значение
- напряжение по каждой фазе
- ток по каждой фазе
- частоту сети
- коэффициент мощности по каждой фазе и его суммарное значение
- угол между током и напряжением каждой фазы
- угол между фазами напряжений
Как видите, ЖК-дисплей данной модификации счетчика выполнен без подсветки, но при заказе эту опцию можно активировать.
Помимо отображения на дисплее различных параметров, в счетчике имеется индикация вскрытия крышки счетчика. Время и дата открытия крышки фиксируется в памяти счетчика, которую в дальнейшем можно считать со счетчика. Также счетчик реагирует и сохраняет в памяти время начала и окончания воздействия на счетчик магнитным полем, а также дату и время хищения электроэнергии по фиксированной утечке тока.
Взгляд в будущее (заключение)
В данной модели счетчика предусмотрен интерфейс передачи данных RS-485, который можно использовать, например, в автоматизированной системе коммерческого или технического учета электроэнергии (АСКУЭ и АСТУЭ).
Таким образом, реализовав данный функционал можно осуществлять своевременный автоматический удаленный сбор показаний потребления электроэнергии в реальном времени, что позволит:
- уменьшить трудозатраты на обслуживающий персонал
- уменьшить потери электроэнергии за счет контроля и анализа использования ресурсов
- выявить воровство
- ограничить потребление должников (счетчики со встроенным реле для дистанционного управления нагрузкой)
- контролировать качество электроэнергии
Сфера применения системы АСКУЭ достаточно обширная, начиная с жилых многоквартирных домов, гаражных кооперативов, коттеджных поселков, садовых товариществ и, заканчивая крупными предприятиями и т.п.
Как вариант, можно выстроить систему АСКУЭ для своего жилого многоквартирного дома, установив на ввод и в каждой квартире соответствующие приборы учета. Я же смотрю в сторону автоматизации технического учета на подстанциях своего предприятия. Опыт реализации подобного проекта у меня уже есть, правда на счетчиках ПСЧ, о чем и рассказывал в соответствующей статье про автоматизированную систему технического учета электроэнергии (АСТУЭ).
Каждый счетчик Милур снабжен оптическим портом и импульсным выходом, а третий интерфейс связи выбирается непосредственно при заказе. Помимо интерфейса RS-485, в счетчике имеются и более современные интерфейсы связи: PLC, RF, GSM и ZigBee.
Статья получилась достаточно объемной и если я, вдруг что-то упустил из виду и не рассказал, то задавайте интересующие вопросы в комментариях.
И по традиции, видео по материалам данной статьи:
P.S. Спасибо за внимание. Надеюсь, что данная статья будет Вам полезна при подключении не только индукционных трехфазных счетчиков САЗУ-И670М и электронных счетчиков Милур 307 (http://www.milur.ru) через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, но и других аналогичных.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
