Ограничение потребления электроэнергии

Современные способы ограничения потребления электрической мощности

Ограничение потребления электроэнергии

В нынешнее непростое время каждый из нас, так или иначе, зависим от электрической энергии.

Возрастающее в геометрической прогрессии количество электропотребителей требует постоянного увеличения производства электроэнергии путем наращивания мощностей генерирующих компаний.

Чтобы хоть как-то снизить нагрузку на электростанции и передающие линии, энергетические министерства и ведомства находятся в постоянном поиске новых форм и методов экономии электроэнергии.

С этой целью для промышленных потребителей различных категорий ежемесячно разрабатываются схемы и графики веерных отключений в часы пиковых нагрузок на энергетическую систему городов и регионов.

Для частных лиц разработана система гибких дифференцированных тарифов на оплату потребляемой электроэнергии, учитывающих выделяемые лимиты и их превышение. При этом стоимость потребленной электроэнергии в пределах выделенного количества и сверх лимита ощутимо колеблется, что заставляет нас с вами осуществлять регулярный контроль над домашним расходом электрической мощности.

Автоматические ограничители мощности

Чтобы упростить контроль и управление расходом электроэнергии в быту и на производственной площадке, сегодня разработаны и широко применяются автоматические электрические устройства, представляющие собой быстродействующие ограничители мощности. Они выпускаются как в трехфазном, так и однофазном исполнении.

Фиксируя значения тока и напряжения, отдаваемые потребителю, микропроцессорные устройства и статические электронные реле надежно стоят на страже наших интересов, контролируя уровень потребляемой мощности, установленный регулятором или специальными переключателями.

Как же работают эти полезные устройства? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сначала вспомним основной физический закон электрического тока, изучаемый в школьной программе.

Он гласит, что мощность электрического тока, выделяемая на проводнике, представляет собой произведение силы тока, проходящего через него и возведенной в квадрат, на сопротивление этого проводника. Умножая значения потребляемого тока и напряжения сети, мы получим фактическое значение мощности, расходуемой нами.

Таким образом, принцип работы автоматических устройств ограничения электрической мощности строится на простой и понятной схеме. Измерительный блок устройства с достаточным быстродействием фиксирует значения проходящего через него тока и напряжения сети.

Блок логики перемножает их и сравнивает с установленным потребителем предельным уровнем мощности.

В случае достижения либо превышения величины установленного значения, логическое устройство дает выходному исполнительному устройству команду на отключение, и реле, магнитный пускатель или контактор разрывает силовые контакты, отключая электрическую линию помещения или всего здания от питающей электросети.

Со второй половины XX века в качестве ограничителей мощностей довольно успешно использовались электромеханические индукционные реле. С развитием новой электронной базы индукционные реле начали массово заменяться устройствами на полупроводниковых элементах. Сегодня мы наблюдаем ситуацию, когда на смену твердотельным полупроводниковым конструкциям приходят новые измерительные реле, построенные на базе современных микропроцессорных систем. Они значительно превосходят своих предшественников по техническим и эксплуатационным параметрам и гибкости имеющихся настроек. Ограничители электрической мощности выпускаются как для однофазной, так и трехфазной электрической системы.

Реле контроля мощности ОМ-110

Такое устройство является продукцией предприятия «Промэлектроника», расположенного в Санкт-Петербурге. ОМ-110 выпускается для ограничения полной электрической мощности или ее активной составляющей, лежащих в пределах значений от 0 до 20 кВА для однофазных электрических систем.

На лицевой панели реле имеется трехсегментное цифровое табло, 2 Dip-ключа для выбора диапазонов и переключения режимов, 3 поворотных потенциометра, устанавливающих время срабатывания, уровень срабатывания мощности, а также время возврата устройства к начальному состоянию.

Первые 4 контакта реле являются выходными, так как предназначены для включения и отключения силового контактора, непосредственно включаемого в нагрузочную сеть. Контакты с 5 по 8 относятся к контрольным, подключаются к питающей электросети и контролируют ток нагрузки.

Реле ограничения мощности серии ОМ-310

Устройство имеет аналогичную конструкцию, с учетом работы в трехфазных электрических сетях. На передней панели устройства расположены следующие элементы:

• разъем удаленного доступа RS-232;• кнопки для оперативных настроек в количестве 4 шт.;• 8 индикаторных светодиодов зеленого и красного цвета;• 2 цифровых табло для текущих значений и мнемоники;• клеммные контакты.

Рассмотренные ограничительные устройства обычно устанавливаются на месте ввода электричества в здание, и пломбируется так же, как и электрические счетчики.

Однако возможны и другие варианты включения таких приборов, рассчитанные на ограничение потребляемой мощности конкретным энергопотребителем.

Собрав схему так называемого «ложного нуля», устройства ограничения мощности позволяют производить отключение электроснабжения не только в случае перегрузки, но и при возникновении случаев несанкционированного отбора или хищения электроэнергии.

Источник: https://as-system.ru/stati/sovremennye-sposoby-ogranicheniya-potrebleniya-elektricheskoj-moshchnosti

Ограничитель мощности – законно? Законно и необходимо!

Ограничение потребления электроэнергии

Казалось бы, зачем нужно ограничивать мощность потребления? Ведь для энергоснабжающей организации, как и для любого продавца, было бы лучше продать как можно больше «товара» – электроэнергии.

Но когда речь идет о такой услуге, как электроснабжение, вступают в действие некоторые ограничения.

Когда нужно ограничивать мощность?

Если все будут покупать электроэнергии столько, сколько хочется, её может не хватить. Это проявится в ощутимом падении напряжения и даже может привести к авариям на линиях электропередачи и подстанциях.

Поэтому энергоснабжающие компании часто в своих технических условиях на подключение квартиры или частного дома требуют установку ограничителя мощности.

С другой стороны, сознательные хозяева по собственному желанию могут ограничивать мощность потребления ввиду изношенности своей электропроводки.

Давайте рассмотрим, как технически можно ограничить мощность потребителя.

Ограничение мощности автоматическим выключателем (АВ), установленным на вводе

Это самый частый, но не совсем правильный способ. Ограничение мощности – «побочная функция», которая реализуется благодаря функции защиты от сверхтока. А номинальный ток АВ рассчитывается, исходя из сечения вводного кабеля.

Время выключения АВ зависит от величины сверхтока. Особенность времятоковой характеристики АВ такова, что при превышении его номинального тока до 1,45 раза он может выключиться за любое время – от нескольких минут до часа.

Другой минус такого решения – АВ не включается сам, и для восстановления питания необходимо вмешательство человека. А это не всегда возможно и безопасно для рядового потребителя. Кроме того, вводной автоматический выключатель может быть установлен в недоступном месте – на столбе либо в опломбированном боксе.

Ограничение мощности при помощи специального счетчика

Существуют счетчики с функцией управления нагрузкой. Счетчик контролирует ток и при его превышении выдает сигнал управления на контактор либо АВ с расцепителем.

Есть и такие счетчики, которые самостоятельно выключают нагрузку без применения внешних устройств.

Специализированные ограничители мощности. ОМ-1Р IEK®

Ограничитель мощности ОМ-1Р торговой марки IEK в модульном корпусе, специально разработанный для контроля и управления нагрузкой, обладает гораздо большим функционалом, чем вышеприведенные устройства.

ОМ-1Р IEK® – это защитное устройство, которое предохраняет питающую сеть от превышения мощности однофазной нагрузки.

Ограничитель ОМ-1Р постоянно контролирует (измеряет) ток, потребляемый нагрузкой. А поскольку мощность напрямую зависит от тока, можно сказать, что одновременно ведется мониторинг потребляемой мощности.

В случае превышения установленного порога мощности срабатывает внутреннее реле, которое коммутирует нагрузку непосредственно либо через контактор. Через некоторое время нагрузка включается автоматически.

Нагрузкой может быть не квартира или дом полностью, а лишь часть домашнего электрохозяйства. Это нужно для ограничения мощности без отключения важных нагрузок. Более того, в электрощите может быть установлено несколько ограничителей мощности для равномерного распределения мощности.

Уровень ограничения может быть установлен вручную пользователем. Это является как плюсом (хозяин дома может оперативно изменить настройки), так и минусом (возможно несанкционированное превышение потребляемой мощности).

Измерение тока производится внешним трансформатором тока, вторичная обмотка которого подключена к измерительным клеммам ОМ-1Р. Ток вторичной обмотки не должен превышать 5 А. Ток первичной обмотки (ток нагрузки) можно оценить, зная коэффициент трансформации Кт трансформатора тока.

Уровень (порог) ограничения мощности устанавливается верхним регулятором на передней панели. Диапазон регулировки – от 0,2 Кт до 1,1 Кт.

Как выбрать трансформатор тока и в какое положение установить регулятор ограничения? Например, если нужно ограничить мощность на уровне 10 кВт, можно выбрать трансформатор с Кт = 10, а регулятор установить на «1». При этом ток нагрузки не превысит 45 А (cos φ = 1), а ток вторичной обмотки трансформатора не будет больше 4,5 А. С таким трансформатором можно устанавливать уровень ограничения от 2 до 11 кВт.

Поскольку превышение мощности из-за кратковременного пускового тока – нормальное явление, в ОМ-1Р предусмотрена задержка отключения, которая может быть установлена в диапазоне от 2 до 40 с.

Эта функция также полезна, когда пользователь «забывает» о функции ограничения – устройство дает время выключить «лишнюю» нагрузку без отключения всего жилья.

Важно заметить, что время задержки отключения никак не зависит от уровня превышения мощности.

Возможно построение схемы подключения таким образом, что при превышении порога мощности нагрузка не отключается, а выдается предупреждающий сигнал.

После выключения нагрузки логично, что её ток будет равен нулю. Однако нагрузка включается не сразу, а через некоторое время – от 15 до 300 с. Такой интервал задан для «отдыха» электросети от перегрузки и для того, чтобы дать возможность человеку выключить что-то «лишнее».

При повторном включении ток, скорее всего, будет меньше, поскольку большинство электроприборов останутся в режиме ожидания. Это называется «нулевая защита» – после отключения питания для повторного включения рабочего режима требуется вмешательство человека. Например, для запуска стиральной машины или СВЧ-печи потребуется нажатие кнопки «Пуск».

Другая причина необходимой задержки включения – специфика работы компрессорной техники (холодильников).

Трансформатор в конструкции – OM-2Р IEK®

Другая модель ограничителя мощности торговой марки IEK ОМ-2Р занимает в электрощите два модульных места.

Увеличение размера объясняется тем, что ограничитель мощности ОМ-2Р IEK® содержит внутри трансформатор тока. Это значительно облегчает монтаж, но накладывает ограничение на максимальную контролируемую мощность – 5 кВт.

В ОМ-2Р отсутствует регулятор задержки отключения, время отключения фиксированное – 1,5 с. В остальном функционал тот же, что и у ограничителя мощности ОМ-1Р.

Во второй части статьи мы рассмотрим и сравним схемы включения ограничителей мощности торговой марки IEK.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/iek_group/ogranichitel-moscnosti-zakonno-zakonno-i-neobhodimo-5ef5d0e2fab32a2ddf9eb504

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.