Технічні засоби та їх розміщення

Засобами вимірювання електроенергії в системі АСКОЕ є електронні лічильники, які перед встановленням на об’єкті підлягають метрологічній перевірці та обов’язковій параметризації.

У системі АСКОЕ застосовують метрологічно перевірені трансформатори струму і трансформатори напруги з класом точності 0,5. Значення коефіцієнтів трансформації вимірювальних трансформаторів струму і трансформаторів напруги у цій лабораторній роботі студенти задають програмно.

Cервером системи є персональний комп’ютер з параметрами, наведеними в таблиці 2, або аналогічний.

 

Таблиця 6.2 – Параметри операційної системи комп’ютера

Материнська плата АSUS P4P800E-Delyxe

CPU Intel Pentium 4 3.0E/800/1024

Модуль памяті DIMM 2x256 MB DDR PC3200

HDD 2x80GB 7200 rpm

Відео Radeon 9250 64 Mb DDR DVI TV-out

Корпус 300W, клавіатура, оптична мишка.

 

На сервері АСКОЕ встановлюють операційну систему та систему управління базами даних (СУБД). Після інсталяції операційної системи та СУБД на сервері АСКОЕ встановлюють спеціальне програмне забезпечення «Energo-S». Функціонування серверу АСКОЕ після налагодження системи здійснюється в автоматичному режимі. Допускається суміщати функції сервера АСКОЕ та АРМ на одному комп’ютері.

Інформаційне забезпечення. Основними засобами представлення інформації в системі є кольоровий дисплей та принтер, на які виводиться технологічна або інша інформація, необхідна оператору. Дану інформацію отримують в результаті математичної обробки оперативних (поточних) та архівних даних.

Інформація що виводиться на монітор (принтер), відображається у формі таблиць, графіків або діаграм.

Для захисту інформації від несанкціонованого доступу та її коригувань інформація автоматичного і ручного графіка має різний рівень доступу. Рівні доступу до бази даних АСКОЕ забезпечуються паролями користувачів. Паролі користувачам надає адміністратор АСКОЕ залежно від завдань, які вони виконують. При цьому інформація, отримана в автоматичному режимі, не має можливості ручного коригування, а дані введені в ручному режимі мають відповідну позначку якості, яка супроводжує інформацію на всіх рівнях.

 

Порядок виконання роботи

1. Ознайомтеся з принципами побудови та функціональними можливостями системи АСКОЕ та принципом роботи програми «Energo-S».

2. Приєднайте багатозонний електронний лічильник «Енергія-9» через інформаційну частину рознімача РС19 (РС4), лінію провідного зв’язку і перетворювач інтерфейсів RS-232/ RS-485 до сервера АСКОЕ (АРМ).

3. Увімкніть навантаження, переконайтесь у тому, що лічильник приєднаний правильно:

а) оптичні індикатори напруги не мигають (мигання індикаторів вказує на відсутність відповідних фазних напруг);

б) оптичний індикатор напряму енергії на рідинно-кристалічному дисплеї мигає, пульсуючі стрілки вказують напрям потоку енергії.

4. Введіть логін і пароль користувача на сервері АРМ та перейдіть до головного вікна програми «Energo-S».

5. Користуючись вікном «Налагодження», перегляньте дані про точки обліку, типи лічильників задіяні в системі АСКОЕ, зонні тарифні плани, тарифи, автоматизоване опитування, базу даних.

6. Згідно з завданням викладача виміряйте активну і реактивну енергію протягом 30 хвилин. Покази лічильника на початку та в кінці досліду зведіть в таблиці 6.3 - 6.4. Розрахуйте кількість спожитої енергії з врахуванням коефіцієнтів трансформації трансформаторів струму та напруги. Порівняйте результати вимірювання з даними АСКОЕ.

7. Користуючись панеллю інструментів (кнопок) головного меню побудуйте, запишіть та роздрукуйте графіки електричних навантажень для заданих викладачем тарифних зон і періоду часу.

8. На підставі аналізу графіків навантаження запишіть та роздрукуйте максимальні потужності навантаження.

8. За вказівкою викладача внесіть вручну до бази графіків навантажень дані про споживання електроенергії за час відсутності зв’язку з точкою обліку (лічильником).

 

Таблиця 6.3 – Результати вимірювань та розрахунків за показами лічильника

Покази лічильника активної енергії, кВт*год	Розрахункове значення спожитої активної енергії, кВт*год
на поч. досліду	після пров. досліду	різниця показів
Покази лічильника реактивної енергії, квар*год	Розрахункове значення спожитої реактивної енергії, квар*год
на поч. досліду	після пров. досліду	різниця показів

 

Таблиця 6.4 – Результати вимірювань та розрахунків за

показами лічильника для багатозонного обліку

Тарифні зони	Покази лічильника активної енергії, кВт*год	Розра-хункове значення спожитої активної енергії, кВт·год	Покази лічильника реактивної енергії, квар*год	Розра-хункове значення спожитої реактивної енергії, квар·год
на поч. досліду	після пров. досліду	різниця показів	на поч. досліду	після досліду	різниця показів
нічна
напівпікова
пікова
всього

 

6.4 Запитання для самоперевірки

1. Поясніть принцип побудови та функціональні можливості системи АСКОЕ.

2. Поясніть принцип роботи програми «Energo-S».

3. Назвіть переваги автоматизованої системи АСКОЕ.

Лабораторна робота №7

ВИМІРЮВАННЯ СТРУМУ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ ПЕТЛІ «ФАЗА-НУЛЬ»

Мета роботи: Ознайомлення з принципом роботи цифрового вимірника Щ41160 та проведення вимірювань струму короткого замикання петлі «фаза-нуль».

 

Теоретичні відомості

Вимірник струму короткого замикання цифровий Щ41160 (надалі вимірник) призначений для вимірювання струму однофазного короткого замикання петлі «фаза-нуль» в мережах змінного струму 380/220 В, частоти 50 Гц з глухо заземленою нейтраллю живильного трансформатора і кутом зсуву фаз між струмом і напругою 30° ±25°.

БЖ – блок живлення; БЗ – блок захисту; БУ – блок управління;

БУТ – блок управління тиристором; БЛ – блок логіки;

АЦП – аналого-цифровий перетворювач; БІ – блок індикації.

 

Рисунок 7.1 - Блок-схема вимірника струму короткого

замикання Щ41160

Вимірник виконаний у вигляді переносного приладу. Індикація показів приладу та органи керування виведені на передню панель вимірника.

На задній панелі вимірника розташовані два затискачі для приєднання вимірника до електричної мережі живлення об’єкту вимірювання, запобіжник 0,25 А, затискач для заземлення вимірника та місце для встановлення батарейки живлення.

Блок живлення БЖ призначений для живлення елементів схеми, видає необхідні напруги ±25В, ±9В.

Блок захисту БЗ призначений для перевірки справності кола «фаза-нуль». Якщо при увімкненні приладу напруга на виході БЗ перевищує 36 В, то БЗ не дозволяє увімкнути прилад.

Блок управління БУ призначений для формування першого і через 5 с - другого вимірювальних імпульсів.

Блок управління тиристором БУТ видає сигнали для відкриття тиристора в першому та другому вимірювальних тактах.

Блок логіки БЛ призначений для перетворення кута зсуву фаз між напругою і струмом у пропорційну кількість імпульсів.

Аналого-цифровий перетворювач АЦП призначений для вибору границі вимірювання в першому такті і перетворення амплітуди імпульсу, утвореного на вимірювальному шунті, в пропорційну кількість імпульсів у другому такті вимірювання.

Блок індикації БІ відтворює результати вимірювання струму короткого замикання на ТАБЛО.

Принцип роботи приладу.

В основу роботи приладу покладено вимірювання реального струму короткого замикання з обмеженням часу його протікання тривалістю не більше 10 мс. Під час короткого замикання у колі «фаза-нуль» утворюються перехідні процеси. Для усунення аперіодичної складової струму короткого замикання вимірювання проводиться в два такти. Під час першого такту вимірюється кут зсуву фаз φ між усталеним значенням струму і напругою, після чого проводиться повторне коротке замикання в момент, відповідний виміряному куту зсуву фаз φ.

При увімкненні живлення і натиснутій кнопці "ИЗМ" (вимірювання) у блоці БУ формується перший вимірювальний інтервал тривалістю 20 мс. В момент утворення вимірювального імпульсу подається сигнал в блок логіки БЛ, який виробляє імпульси частотою 200 Гц. Ці імпульси подаються в блок управління тиристором БУТ, який управляє роботою тиристора V1. На вхід АЦП з шунта R _Ш подається імпульс напруги, пропорційний струму короткого замикання, який протікає через тиристор V1. Кут зсуву фаз φ визначається тривалістю протіканню струму через тиристор V1. Заповнюючи цей часовий інтервал, імпульси з блоку БЛ поступають в блок індикації БІ, у якому визначається величина кута зсуву фаз φ.

Через 5 с після початку вимірювання в блоці БУ формується другий такт вимірювання тривалістю 20 мс. Блок БУТ видає сигнал на відкриття тиристора V1. Час відкритого положення тиристора V1 визначає час проходження струму через шунт R _Ш. Амплітуда імпульсу напруги, знятої з шунта, пропорційна ефективному струму короткого замикання. Сигнал з шунта поступає в АЦП з подальшим записуванням в БІ. Записане число імпульсів пропорційне ефективному значенню струму короткого замикання. Результат висвічується на ТАБЛО.

Вимірювання струму КЗ петлі «фаза-нуль» дає можливість:

- правильно вибрати апарати захисту;

- визначити фазу з поганим контактом (найменший струм КЗ з трьох фаз) або обрив фази (І _КЗ близький до нуля).

- визначити поганий контакт у нульовому проводі (малі струми КЗ - десятки ампер) або обрив нульового проводу (одиниці ампер).

До роботи з приладом допускаються особи, що ознайомились з принципом роботиприладу і організації роботи з ним. При роботі з приладом необхідно дотримуватись діючих ПТБ.

Конструкція вимірника забезпечує безпеку працюючого персоналу. Всі елементи електричної схеми вимірника розміщені в кожусі, що запобігає можливості дотику до частин, що знаходяться під напругою. При роботі з вимірником його корпус повинен бути заземлений.

У процесі проведення вимірювань торкатися струмовідних частин схеми вимірювання забороняється.

Вмикати вимірювальний прилад дозволяється тільки після повного збирання схеми вимірювання (під’єднання приладу до мережі).

Електрична схема вимірника має захисний пристрій, який відмикає вимірника у випадку несправності заземлюючих або занулюючих провідників.