Thiết bị đo điện - loại và chủng loại, đặc điểm chính

Năng lượng điện được truyền qua khoảng cách lớn giữa các trạng thái khác nhau, và được phân phối và tiêu thụ ở những nơi và khối lượng bất ngờ nhất. Tất cả các quy trình này yêu cầu tự động ghi lại khả năng vượt qua và công việc họ thực hiện. Trạng thái của hệ thống năng lượng liên tục thay đổi. Cần phải phân tích và quản lý thành thạo các thông số kỹ thuật chính.

Phép đo công suất hiện tại được gán cho oát kế, đơn vị đo là 1 watt và công việc được thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định được gán cho các mét có tính đến số watt mỗi giờ.

Tùy thuộc vào lượng năng lượng được tính đến, các thiết bị hoạt động trong các đơn vị kilo-, mega-, gigo- hoặc tera. Điều này cho phép bạn:

• bởi một đồng hồ chính đặt tại trạm biến áp cung cấp điện cho một thành phố lớn hiện đại, để đánh giá terabyte kilowatt giờ dành cho việc tiêu thụ tất cả các căn hộ và doanh nghiệp sản xuất của trung tâm hành chính và công nghiệp;

• một số lượng lớn các thiết bị được cài đặt bên trong mỗi căn hộ hoặc sản xuất, có tính đến mức tiêu thụ cá nhân của họ.

Oát kế và bộ đếm hoạt động do thông tin về trạng thái của vectơ dòng điện và điện áp trong mạch điện liên tục được cung cấp cho chúng, được cung cấp bởi các cảm biến tương ứng - biến áp đo trong mạch điện xoay chiều hoặc bộ biến đổi DC.

Nguyên tắc hoạt động của bất kỳ bộ đếm nào có thể được trình bày trong sơ đồ khối đơn giản hóa bao gồm:

• mạch đầu vào và đầu ra;

• mạch bên trong.

Đồng hồ đo năng lượng điện được chia thành hai nhóm lớn hoạt động trong các mạng:

1. Điện áp xoay chiều tần số công nghiệp;

2. Dòng điện một chiều.

Các loại đầu tiên của các thiết bị này là nhiều nhất. Với cô ấy, chúng tôi bắt đầu một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về một loạt các mô hình.

Đồng hồ đo điện AC

Lớp quầy này theo thiết kế được chia thành ba loại:

1. cảm ứng, làm việc từ cuối thế kỷ XIX;

2. các thiết bị điện tử xuất hiện cách đây không lâu;

3. các sản phẩm lai kết hợp công nghệ kỹ thuật số với bộ phận cảm ứng hoặc đo điện và thiết bị đo sáng cơ học trong thiết kế của chúng.

Thiết bị đo cảm ứng

Nguyên lý hoạt động của bộ đếm như vậy dựa trên sự tương tác của từ trường. được tạo bởi nam châm điện của một cuộn dây hiện tại được nhúng trong mạch tải và một cuộn điện áp được nối song song với mạch điện áp cung cấp.

Chúng tạo ra một từ thông tổng tỷ lệ với giá trị của năng lượng đi qua đồng hồ. Trong lĩnh vực hoạt động của nó là một đĩa nhôm mỏng được gắn trong ổ trục quay. Nó phản ứng với cường độ và hướng của trường lực được tạo ra và xoay quanh trục của chính nó.

Tốc độ và hướng chuyển động của đĩa này tương ứng với giá trị của công suất được áp dụng. Một sơ đồ động học được kết nối với nó, bao gồm một hệ thống bánh răng và bánh xe với các chỉ báo kỹ thuật số cho biết số vòng quay hoàn thành, hoạt động như một cơ chế đếm đơn giản.

Đồng hồ cảm ứng một pha, tính năng của thiết bị

Thiết kế của máy đo cảm ứng phổ biến nhất, được thiết kế cho mạng cung cấp điện xoay chiều một pha, được thể hiện dưới dạng không thể tháo rời trong ảnh, bao gồm hai bức ảnh kết hợp.

Tất cả các đơn vị công nghệ chính được chỉ định bởi các con trỏ và sơ đồ điện của các kết nối bên trong, mạch đầu vào và đầu ra được hiển thị trong hình dưới đây.

Vít điện áp được lắp đặt dưới nắp phải luôn được siết chặt trong quá trình hoạt động của đồng hồ. Nó chỉ được sử dụng bởi nhân viên của các phòng thí nghiệm điện khi thực hiện các hoạt động công nghệ đặc biệt - kiểm tra thiết bị.

Về thiết bị, nguyên lý hoạt động và tính năng hoạt động của công tơ điện đã được mô tả trước đây tại đây:

Cách kết nối đồng hồ điện chính xác.

Làm thế nào để đọc bài đọc từ một đồng hồ điện

Đồng hồ cảm ứng điện loại này sửa đổi thành công tài nguyên của họ trong các tòa nhà dân cư và căn hộ của người dân. Chúng được kết nối trong các tổng đài theo sơ đồ tiêu chuẩn thông qua các bộ ngắt mạch đơn cực và một công tắc gói.

Đặc điểm thiết kế của máy đo cảm ứng ba pha

Thiết bị của thiết bị đo này hoàn toàn phù hợp với các mô hình một pha, ngoại trừ từ trường được tạo ra bởi cuộn dây của dòng điện và điện áp của cả ba pha của mạch công suất mạch điện tham gia vào việc hình thành từ thông tổng ảnh hưởng đến vòng quay của đĩa nhôm.

Do đó, số lượng các bộ phận bên trong vụ án được tăng lên, và chúng dày đặc hơn. Đĩa nhôm cũng được nhân đôi. Sơ đồ kết nối cho các cuộn dây hiện tại và điện áp được thực hiện theo tùy chọn kết nối trước đó, nhưng có tính đến tổng các từ thông từ mỗi một.

Hiệu quả tương tự có thể đạt được nếu thay vì một máy đo ba pha, các thiết bị một pha được bao gồm trong mỗi pha của hệ thống. Tuy nhiên, trong trường hợp này, bạn sẽ cần phải xử lý bằng cách thêm kết quả của họ bằng tay. Trong máy đo cảm ứng ba pha, thao tác này được thực hiện tự động bằng một cơ chế đếm.

Đồng hồ cảm ứng ba pha có thể được thực hiện theo hai loại để kết nối:

1. ngay lập tức đến các mạch điện, công suất phải được tính đến;

2. thông qua điện áp trung gian và biến áp đo dòng điện.

Các thiết bị loại thứ nhất được sử dụng trong các mạch điện 0,4 kV với các tải không thể gây hại cho thiết bị đo sáng với giá trị nhỏ của chúng. Họ làm việc trong nhà để xe, xưởng nhỏ, nhà riêng và được gọi là máy đo kết nối trực tiếp.

Sơ đồ mạch của các mạch điện của một thiết bị như vậy trong tổng đài được hiển thị trong hình tiếp theo.

Tất cả các thiết bị đo cảm ứng khác hoạt động trực tiếp thông qua việc đo riêng các máy biến dòng hoặc điện áp, tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể của hệ thống cung cấp điện, hoặc với việc sử dụng chung của chúng.

Sự xuất hiện của bảng điều khiển của đồng hồ cảm ứng cũ thuộc loại tương tự (SAZU-IT) được hiển thị trong ảnh.

Nó hoạt động trong các mạch thứ cấp với việc đo các máy biến dòng có giá trị danh nghĩa là 5 ampe và máy biến điện áp - 100 volt giữa các pha.

Chữ "A" trong tên của loại thiết bị "SAZU" có nghĩa là thiết bị được thiết kế để chiếm thành phần hoạt động của tổng công suất. Đo lường thành phần phản ứng liên quan đến các loại thiết bị khác, kết hợp chữ "P". Chúng được chỉ định bởi loại "SRZU-IT".

Ví dụ trên với việc chỉ định máy đo cảm ứng ba pha cho thấy thiết kế của chúng không thể tính đến tổng công suất dành cho công việc. Để xác định giá trị của nó, cần phải lấy số đọc từ các đồng hồ đo năng lượng hoạt động và phản ứng và thực hiện các phép tính toán học theo các bảng hoặc công thức đã chuẩn bị.

Quá trình này đòi hỏi sự tham gia của một số lượng lớn người, không loại trừ các lỗi thường xuyên và tốn nhiều công sức. Các công nghệ mới và các thiết bị đo sáng hoạt động trên các phần tử bán dẫn giúp anh không phải mang nó ra ngoài.

Máy đo loại cảm ứng cũ gần như đã không còn được sản xuất ở quy mô công nghiệp. Họ chỉ đơn giản là sửa đổi tài nguyên của họ như là một phần của thiết bị điện làm việc. Chúng không còn được sử dụng tại các tổ hợp mới được cài đặt và đưa vào hoạt động, nhưng các mô hình mới, hiện đại đang được cài đặt.

Thiết bị đo sáng điện tử

Để thay thế máy đo loại cảm ứng, nhiều thiết bị điện tử hiện đang được sản xuất, được thiết kế để hoạt động trong mạng gia đình hoặc là một phần của tổ hợp đo các thiết bị công nghiệp phức tạp tiêu thụ năng lượng rất lớn.

Trong công việc của họ, họ liên tục phân tích trạng thái của các thành phần hoạt động và phản ứng của toàn bộ công suất dựa trên sơ đồ vectơ của dòng điện và điện áp. Sử dụng chúng, tổng công suất được tính toán và tất cả các giá trị được ghi lại trong bộ nhớ thiết bị. Từ đó bạn có thể xem dữ liệu này vào đúng thời điểm.

Hai loại hệ thống kế toán điện tử phổ biến

Theo loại đo lường các giá trị đầu vào hỗn hợp, máy đo loại điện tử tạo ra:

• với các máy biến áp đo tích hợp của dòng điện và điện áp;

• với cảm biến đo.

Thiết bị có máy biến áp đo tích hợp

Sơ đồ của máy đo một pha điện tử được hiển thị trong hình.

Bộ vi điều khiển xử lý các tín hiệu từ các máy biến dòng và điện áp thông qua bộ chuyển đổi và đưa ra các lệnh thích hợp để:

• hiển thị với màn hình hiển thị thông tin;

• rơle điện tử chuyển mạch điện bên trong;

• RAM RAM, có kết nối thông tin với cổng quang để truyền các thông số kỹ thuật thông qua các kênh truyền thông.

Thiết bị có cảm biến tích hợp

Đây là một thiết kế khác của đồng hồ điện tử. Mạch của cô hoạt động trên cơ sở các cảm biến:

• dòng điện, bao gồm một shunt thông thường mà qua đó toàn bộ tải của mạch điện chạy qua;

• điện áp hoạt động theo nguyên tắc của một bộ chia đơn giản.

Các tín hiệu hiện tại và điện áp đến từ các cảm biến này là rất nhỏ. Do đó, chúng được khuếch đại bởi một thiết bị đặc biệt dựa trên mạch điện tử có độ chính xác cao và được đưa vào các đơn vị chuyển đổi kỹ thuật số biên độ. Sau chúng, các tín hiệu được nhân lên, lọc và xuất ra các thiết bị phù hợp để tích hợp, chỉ thị, chuyển đổi và truyền tiếp tới nhiều người dùng khác nhau.

Bộ đếm làm việc theo nguyên tắc này có lớp chính xác thấp hơn một chút, nhưng chúng hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật.

Nguyên lý sử dụng cảm biến dòng điện và điện áp thay cho máy đo biến áp giúp tạo ra các thiết bị đo sáng cho các mạch không chỉ xoay chiều mà còn cả dòng điện trực tiếp, giúp mở rộng đáng kể khả năng hoạt động của chúng.

Trên cơ sở đó, các thiết kế đồng hồ bắt đầu xuất hiện có thể được sử dụng trong cả hai loại hệ thống cung cấp điện DC và AC.

Biểu thuế của thiết bị đo sáng hiện đại

Do khả năng lập trình thuật toán vận hành, đồng hồ điện tử có thể tính đến mức tiêu thụ năng lượng theo thời gian trong ngày. Điều này tạo ra sự quan tâm của người dân để giảm mức tiêu thụ điện trong những giờ cao điểm dữ dội nhất và do đó dỡ tải được tạo ra cho các tổ chức cung cấp năng lượng.

Trong số các thiết bị đo điện tử có những mẫu có khả năng khác nhau của hệ thống thuế quan. Các khả năng lớn nhất được sở hữu bằng mét, cho phép lập trình lại linh hoạt thiết bị đo sáng để thay đổi giá cước của các mạng điện có tính đến thời gian trong năm, ngày lễ, giảm giá khác nhau vào cuối tuần.

Hoạt động của đồng hồ điện theo hệ thống thuế quan có lợi cho người tiêu dùng - tiền được tiết kiệm để trả tiền điện và cho các tổ chức cung cấp - giảm tải tối đa.

Xem thêm về chủ đề này:

Đồng hồ điện tử được bố trí và làm việc như thế nào

Đặc điểm thiết kế của thiết bị đo công nghiệp cho mạch điện cao thế

Để làm ví dụ cho một thiết bị như vậy, hãy xem xét thương hiệu máy đếm tiền Gran-Electro SS-301 của Bêlarut.

Nó có nhiều chức năng hữu ích cho người dùng. Giống như các thiết bị đo sáng gia dụng thông thường, nó được niêm phong và hiệu chuẩn định kỳ.

Bên trong vỏ máy không có các yếu tố cơ học di chuyển. Tất cả các công việc được dựa trên việc sử dụng bảng điện tử và công nghệ vi xử lý. Máy biến áp đo được tham gia vào việc xử lý tín hiệu hiện tại đầu vào.

Các thiết bị này đặc biệt chú ý đến độ tin cậy và bảo vệ an ninh thông tin. Để bảo quản nó, nó được giới thiệu:

1. hệ thống hai cấp để niêm phong bảng nội bộ;

2. sơ đồ năm cấp tổ chức truy cập mật khẩu.

Hệ thống làm đầy được thực hiện theo hai giai đoạn:

1. quyền truy cập vào thân máy đo này ngay lập tức bị hạn chế tại nhà máy sau khi hoàn thành các thử nghiệm kỹ thuật và hoàn thành xác minh trạng thái với việc thực hiện giao thức;

2. Truy cập để kết nối dây với các thiết bị đầu cuối bị chặn bởi các đại diện của giám sát năng lượng hoặc công ty cung cấp năng lượng.

Ngoài ra, trong thuật toán vận hành của thiết bị, có một hoạt động công nghệ sửa lỗi trong bộ nhớ điện tử của thiết bị, tất cả các sự kiện liên quan đến việc gỡ bỏ và cài đặt nắp khối đầu cuối với ràng buộc chính xác theo ngày và giờ.

Sơ đồ kiểm soát truy cập mật khẩu

Hệ thống cho phép phân biệt quyền của người dùng thiết bị, tách chúng theo quyền truy cập vào cài đặt đồng hồ bằng cách tạo các mức:

• không, cung cấp loại bỏ các hạn chế về xem dữ liệu cục bộ hoặc từ xa, đồng bộ hóa thời gian, chỉnh sửa chỉ dẫn. Quyền được cấp cho người dùng được ủy quyền của thiết bị;

• đầu tiên, cho phép bạn thiết lập thiết bị tại vị trí lắp đặt và ghi lại các cài đặt của các thông số vận hành không ảnh hưởng đến các đặc điểm sử dụng thương mại trong RAM;

• thứ hai, cho phép truy cập thông tin của thiết bị cho các đại diện giám sát năng lượng sau khi điều chỉnh và chuẩn bị đưa vào vận hành;

• cái thứ ba, cho phép tháo và lắp nắp từ khối đầu cuối để truy cập vào các đầu cuối hoặc cổng quang;

• thứ tư, cung cấp khả năng truy cập các bo mạch thiết bị để cài đặt hoặc thay thế các phím cứng, loại bỏ tất cả các con dấu, thực hiện công việc với cổng quang, nâng cấp cấu hình, hiệu chỉnh các hệ số hiệu chỉnh.

Cách kết nối đồng hồ công nghiệp trong các doanh nghiệp năng lượng

Đối với hoạt động của các thiết bị đo sáng, các mạch thứ cấp của các chuỗi đo được tạo ra thông qua việc sử dụng các máy biến dòng và điện áp có độ chính xác cao.

Một đoạn nhỏ của một mạch như vậy cho các mạch hiện tại của máy đo Gran-Electro SS-301 được hiển thị trong hình. Nó được lấy từ các tài liệu làm việc.

Đối với cùng một đồng hồ, một đoạn mạch điện áp kết nối được hiển thị dưới đây.

Kết hợp các thiết bị đo sáng thành một hệ thống thống nhất của hệ thống điều khiển và đo sáng tự động

Hệ thống điều khiển tự động và đo sáng năng lượng điện bắt đầu phát triển nhanh chóng nhờ vào khả năng của công tơ điện tử và phát triển các phương pháp truyền thông tin từ xa. Để kết nối các thiết bị đo sáng của hệ thống cảm ứng, các cảm biến đặc biệt được phát triển.

Mục tiêu chính của hệ thống ASKUE là thu thập thông tin nhanh chóng trong một trung tâm điều khiển duy nhất. Đồng thời, nó nhận được luồng dữ liệu từ tất cả người tiêu dùng của các trạm biến áp hiện có. Chúng chứa thông tin về các vấn đề về năng lực tiêu thụ và cung cấp với khả năng phân tích các phương pháp để tạo và phân phối, tính toán chi phí và kế toán cho các chỉ số kinh tế.

Để giải quyết các vấn đề tổ chức của hệ thống ASKUE, nó được cung cấp:

• lắp đặt các thiết bị đo sáng có độ chính xác cao ở những nơi đo điện;

• việc truyền thông tin từ chúng được thực hiện bằng các tín hiệu kỹ thuật số bằng cách sử dụng các bộ bổ sung, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên;

• tổ chức một hệ thống truyền thông qua các kênh có dây và radio;

• thực hiện các sơ đồ xử lý của thông tin nhận được.

Công tơ điện một chiều

Các mô hình mét của lớp này ghi lại năng lượng ở các chế độ công nghệ khác nhau, nhưng hầu hết chúng thường được sử dụng trên các thiết bị lăn điện của giao thông đô thị và trên đường sắt.

Chúng được tạo ra trên cơ sở một hệ thống điện động lực.

Nguyên lý hoạt động chính của các bộ đếm như vậy là sự tương tác của các lực từ thông được hình thành bởi hai cuộn dây:

1. cái đầu tiên được cố định vĩnh viễn;

2. thứ hai có khả năng quay dưới ảnh hưởng của từ thông, cường độ phụ thuộc tỷ lệ thuận với giá trị của dòng điện chạy dọc theo mạch.

Các thông số quay của cuộn dây được truyền đến cơ chế đếm và được tính đến bởi mức tiêu thụ năng lượng điện.

Xem thêm: Cách tiết kiệm điện trong căn hộ và nhà riêng