Как ограничить потребление электроэнергии?

Онлайн помощник домашнего мастера

Этот аппарат, как и следует из названия, предназначен для ограничения потребляемой электрической нагрузки в электросети. Он осуществляет комплексный контроль за потреблением электроэнергии, и в случае превышения его установленного значения производит отключение потребителя от сети.

В этом обзоре описано назначение, особенности применения и фото примеров монтажа ограничителей мощности с описаниями схем.

Краткое содержимое статьи:

  • Назначение и применение
  • Достоинства и недостатки
  • Выбор
  • Монтаж
  • Фото ограничителей мощности

Назначение и применение

Это достаточно сложный электроприбор, который устанавливается в электрощит на линии после счётчика потребления электроэнергии. Назначение ограничителя мощности состоит в том, чтобы следить и контролировать потребление электроэнергии.

С этими функциями справляются и обыкновенные автоматические выключатели, которые работают по принципу теплового выключателя. Но это устройство более функционально и надежно.

Достоинства и недостатки

Помимо возможности отключения избыточной мощности ограничитель мощности обладает целым рядом дополнительных характеристик. Они уникальны и очень полезны. Он помогает не только следить за не превышением мощности, но и повышать безопасность энергосети, следить за безопасностью эксплуатируемого оборудования.

К достоинствам можно отнести наличие следующих технических характеристик у ограничителей:

В первую очередь стоит отметить точность измерения потребляемой мощности. Для большинства приборов она составляет 2,5 % и в этом диапазоне осуществляется точное срабатывание.

Он следит не только за активной частью мощности, которую дают обычные электронагреватели и другие активные потребители. Он отслеживает также и реактивную составляющую потребления, которую дают электродвигатели. Реактивную мощность невозможно отследить другими устройствами.

Рабочие характеристики этого аппарата не зависят от температуры окружающей среды, он работает с одинаковой точностью в широком диапазоне температур. В отличие от него автоматический выключатель может длительное время не срабатывать при пониженных температурах, создавая при этом опасные перенапряжения в сети.

Это устройство обладает цветовой индикацией. В самых простых устройствах один светодиод показывает наличие избыточной нагрузки, в более совершенных устройствах производится индикация текущей потребляемой мощности на цифровом дисплее, которая дает текущую информацию о нагрузке в сети и другие параметры.

При превышении заданного уровня потребления электроэнергии потребитель отключается не мгновенно, а в соответствии с некоторой задержкой, которая выставляется вручную. Это позволяет пропускать короткие пиковые нагрузки и не давать работать сети с большими длительными нагрузками. Например, выставив нужное время можно дать время мощному электрочайнику вскипятить воду, но не допустить более длительных нагрузок.

На нем можно выставлять значение потребления, на которое он будет срабатывать. Для установки новых значений по нагрузке не требуется покупка новых приборов. Благодаря этому можно следить за отсутствием хищений электроэнергии.

Можно выставить значение ограничения мощности немного больше стандартного потребления в сети, и следить за работой аппарата и его срабатываниями.

Это устройство включает нагрузку самостоятельно по истечении заданного времени. Это время выставляется на устройстве вручную. Выполняется так называемое автоматическое повторное включение. Благодаря этому нет необходимости открывать электрический щит при каждом срабатывании. Это очень удобно не только для потребителей, но и для снабжающих организаций. Они могут ограничивать доступ к электрическому щиту, так как включение электричества осуществляется автоматически по истечении определенного времени.

Ограничитель не выполняет функции по отключению сети. Он измеряет ток, проходящий через силовую линию, и подает управляющие сигналы на пускатели, которые управляют системой. Поэтому нет необходимости создавать дополнительные разрывы в сети.

Ограничители потребления могут выполнять функцию по защите трехфазных электродвигателей при обрывах фазы, могут контролировать не симметрию токов и реагировать на неё. Дополнительной функцией является защита от некачественного напряжения. В этом случае он контролирует питающее напряжение всех трех фаз. Аппарат может выполнять функцию устройства защитного отключения (УЗО). При этом он контролирует токи уходящие из системы в землю.

К недостаткам этого устройства можно в первую очередь можно отнести его дороговизну. Он существенно дороже обыкновенного автомата. Сам ограничитель не может производить отключение и включение нагрузок с большими токами. Вместе с ним необходимо устанавливать магнитные пускатели или контакторы.

Ограничитель подает небольшой ток на управляющие катушки пускателя и он осуществляет включение или выключение силовой линии. Стоимость электромонтажных работ дополнительно увеличивается на стоимость этого оборудования. Кроме того необходимо регулярно следить за исправностью пусковых устройств, так как в них есть движущиеся части.

И наконец, стоит отметить, что эти аппараты требуют дополнительного пространства в электрическом щите. В силу этих причин потребители по собственному желанию редко устанавливают подобное оборудование. Оно в большинстве случаев устанавливается по требованию поставщиков электроэнергии в соответствии с согласованными проектами по подключению.

Выбор

Ограничители мощности выпускаются различных типов. При выборе конкретной модели необходимо в первую очередь определить количество фаз, рабочее напряжение и диапазон в котором регулируется мощность.

Остальные параметры являются опциональными и принципиально не влияют на работоспособность. Оборудование по ним подбирается по желанию из имеющегося оборудования.

Выбирать конкретную модель ограничителя мощности нужно после того как пройдет согласование проекта энергоснабжения на основе всех технических требований и пожеланий потребителя.

Монтаж

Ограничитель монтируется непосредственно в электрическом щите. Его установка не представляет особой сложности и с ней может справиться любой электрик, имеющий опыт выполнения других подобных работ.

Выпускаются различные приборы для работы в сетях с одной и тремя фазами и с разными напряжениями и контролируемыми нагрузками. Поэтому необходимо приобрести аппарат, соответствующий проекту. Для подключения ограничителя необходимо ознакомиться с прилагаемой инструкцией.

Прежде всего, необходимо подключить питание к устройству. Оборудование имеет одно или три отверстия, через которые продевается нагрузочные провода. На них контролируется мощность. В этих отверстиях расположены индукционные датчики тока. Однофазные приборы имеют одно отверстие, трехфазные аппараты имеют по три отверстия.

На панели устройства есть выводы, с которых подаются управляющие сигналы на контакторы. Схема подключения достаточно проста для выполнения его своими руками. При монтаже необходимо использовать качественные провода с требуемым сечением и следить за тем, что бы все контакты были надежно закреплены.

Слабая затяжка может привести к порче оборудования из-за локального нагрева и даже к пожару. На завершающей стадии необходимо проверить, что бы отключались именно фазы с превышением мощности, чтобы эти провода не были перепутаны.

Некоторые устройства могут специально оснащаться дополнительными сигнальными контактами, которые необходимы для подключения различных цепей автоматики и сигнализации. Ограничители могут подключаться к персональным компьютерам с помощью интерфейсов RS-232 или RS-485 для установки параметров через персональный компьютер, а не через меню аппарата.

При эксплуатации устройства необходимо следить за частотой срабатывания защиты. Частое выключение может свидетельствовать о наличии короткого замыкания, неисправности электроприборов или сети. При появлении частых срабатываний необходимо провести техническую проверку оборудования и электрической изоляции сети.

Фото ограничителей мощности

Режимы потребления электрической энергии

Различают следующие основные группы потребителей энергии:

1.Промышленные предприятия.

2.Строительство.

3.Электрофицированный транспорт.

4.Сельское хозяйство.

5.Бытовые потребители и сфера обслуживания городов и рабочих поселков.

6.Собственные нужды Э.С.

Потребление электрической энергии отдельными предприятиями, населением городов в течение суток и года неравномерно. Это связано с работой предприятий в одну, две и три смены с неодинаковой нагрузкой, а также внешними факторами: продолжительно светлой части суток, температурой воздуха и др. Значительную неравномерность вносит осветительная нагрузка, которая возрастает зимой утром и вечером.

Режим потребления электроэнергии принято представлять графиком нагрузки, который отражает колебание спроса на электроэнергию во времени и выражается зависимостью активной Р, реактивной Q или полной мощности S от времени. Различают суточные графики для разных дней недели и разных периодов года, а также годовые графики.

а) б) в)

Характерные суточные графики эл. нагрузки энергосистемы: а – зимние месяцы, б – летние месяцы, в – годовой график месячных максимальных нагрузок.

Характерными величинами суточного графика являются нагрузки: максимальная Рmax, минимальная Рmin, средняя Рср, а также коэффициент неравномерности нагрузки Кнр = Рmin/Рmax. В суточном графике различают базовую часть, соответствующую нагрузке Р ≤Рнч min , полупиковую часть при Рнч min ≤ Р ≤ Рдн min , пиковую часть при Р > Рдн min.

Годовые графики строят по характерным суточным графикам зимних, весенне-осенних и летних дней.

Площадь годового графика пропорциональна энергии W, потребленной в течение года. Отношение Тmax=W/Pmax называют продолжительностью использования максимальной нагрузки.

Графики нагрузки различных групп потребителей энергии позволяют прогнозировать ожидаемые максимальные нагрузки, режим и размеры потребления электроэнергии, обоснованно проектировать развитие энергосистемы. Чем равномернее графики нагрузки потребителей и равномернее график нагрузки энергосистемы в целом, тем легче обеспечить экономичную работу ЭС.

Режимы энергосистемы и участие электростанций

в выработке электроэнергии.

Нагрузка электрической системы слагается из следующих составляющих:

1. Нагрузок потребителей.

2. Мощности собственных производственных нужд ЭС.

3. Потерь мощности в сетях.

Так как потребление мощности неравномерно как в течение суток, так и в течение года, то нагрузка энергосистемы также неравномерна (см. рис. 1).

Рис. 1

Нагрузка электрической системы должна быть распределена между всеми ЭС, суммарная установленная мощность которых Рнг max несколько превышает наибольший максимум системы.

Покрытие базовой части суточного графика возлагают:

1. На ТЭЦ, максимальная экономичность которых имеет место при соответствии тепловой и электрической нагрузок.

2. На АЭС, регулирование мощности которых затруднительно.

3. На ГЭС в размере, соответствующему минимальному пропуску воды, необходимо по санитарным требованиям и условиям судоходства. Во время паводка участие ГЭС в покрытие базовой части графика нагрузки может быть увеличено с тем, чтобы не сбрасывать бесполезно избыток воды.

Покрытие пиковой части графика возлагают на ГЭС и ГАЭС, агрегаты которых допускают частые включения и отключения, быстрое изменение нагрузки. Остальная часть графика может быть покрыта КЭС, работа которых наиболее экономична при равномерной нагрузке. Эта нагрузка частично выравнивается ГАЭС при работе их в насосном режиме.

Чем не равномернее график нагрузки, тем большую мощность должны иметь ГАЭС и ГЭС. В этом случае обеспечится экономичная работа КЭС без резкого снижения их нагрузки в ночные часы.

Контрольные вопросы:

  1. Каково назначение парового котла и его устройство?
  2. В чем отличие прямоточного котла от котла барабанного типа?
  3. Дайте определение водогрейным и энергетически котлам.
  4. Дайте определение следующим элементам парогенератора: поверхности нагрева, пароперегреватели, барабана, воздухоподогревателя, экономайзера и обмуровки.
  5. Перечислите виды турбин на ЭС, их маркировку и область применения.
  6. Что такое теплофикационный и промышленный отборы пара? На станциях какого типа такие отборы производят?
  7. Какие типы генераторов применяются на ЭС? С какой частотой они вращаются и сколько пар полюсов у генераторов ТЭС, ГЭС и АЭС? Какие способы охлаждения генераторов применяют?
  8. Что такое суточный график потребления электроэнергии и каковы его параметры?
  9. Перечислите типы ЭС, работающих в различных частях суточного графика нагрузки.
  10. Какие ЭС покрывают базовую часть суточного графика?
  11. Какие ЭС покрывают пиковую часть суточного графика?
  12. Что такое базовая, полупиковая и пиковая части суточного графика нагрузки?
  13. Для чего составляют суточные и годовые графики нагрузок?
  14. Перечислите способы сглаживания суточного графика.

ПРАВИЛА
ПОЛНОГО И (ИЛИ) ЧАСТИЧНОГО ОГРАНИЧЕНИЯ РЕЖИМА ПОТРЕБЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Подготовлены редакции документа с изменениями, не вступившими в силу Постановление Правительства РФ от 04.05.2012 N 442 (ред. от 30.04.2020) «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» (вместе с «Основными положениями… Утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 4 мая 2012 г. N 442

Список изменяющих документов

(в ред. Постановлений Правительства РФ от 30.12.2012 N 1482, от 26.08.2013 N 737, от 06.03.2015 N 201, от 26.12.2016 N 1498, от 24.05.2017 N 624, от 10.11.2017 N 1351, от 26.07.2018 N 875, от 13.08.2018 N 937, от 17.09.2018 N 1096, от 21.12.2018 N 1622, от 02.03.2019 N 227)

  • I. Общие положения
  • II. Порядок ограничения режима потребления по обстоятельствам, не связанным с необходимостью проведения ремонтных работ на объектах электроэнергетики или с возникновением (угрозой возникновения) аварийных электроэнергетических режимов
  • III. Порядок введения ограничения режима потребления в целях проведения ремонтных работ на объектах электроэнергетики
  • IV. Порядок введения ограничения режима потребления в целях предотвращения или ликвидации аварийных ситуаций
  • Приложение. Категории потребителей электрической энергии (мощности), ограничение режима потребления электрической энергии которых может привести к экономическим, экологическим, социальным последствиям

Открыть полный текст документа

Из-за невозможности электрических воздушных линий, принадлежащих поставщику электроэнергии справиться с передачей электрической энергии в полном объеме и неспособности многих энергоснабжающих организаций выполнить модернизацию собственных трансформаторных подстанций энергетические предприятия стали вводить режимы ограничения мощности. В связи с этим на основании статьи 541 гражданского кодекса РФ потребитель для использования электроэнергии в быту может подать в энергетическое предприятие заявление об увеличении значения мощности.

В список лиц, которые могут совершить действие по подаче заявление по увеличению потребляемой мощности входят:

  1. Предприниматели (ИП) или другие юридические лица, желающие осуществить технологическое подключение к источнику энергоснабжения потребителей величина номинальной мощности, которых равна 100 кВт.
  2. Физическое лицо, которое имеет необходимость в подключении устройств к источнику электрической, к точке подключения, мощностей с максимальной величиной не более 15 кВт, только для бытовых нужд, и не в коем случае для предпринимательской деятельности.

Частичное ограничение режима потребления электроэнергии осуществляется пользователем, самостоятельно и только под контролем электроснабжающего предприятия, а также электросетями в случае отказа потребителя самому снизить объем потребления электроэнергии, или при наличии аварийной ситуации.

Потребляющая организация несет ответственность за отказ снизить уровень потребления электроэнергии при отключении некоторых устройств, если это положение зафиксировано в договоре об электроснабжении, сетевой собственник вправе сам отключить энергопринимающие устройства при наличии представителей со стороны потребителя и энергосбыта.

Частичное ограничение режима потребления может быть предпринято, в случаях угрозы жизни людей или если присутствует опасность нанесения экологического вреда окружающей среде, и угроза безопасности государства. Режим частичного ограничения мощности применяется для выполнения технологической и аварийной брони электроснабжения, установленной для предприятий – юридических лиц.

Инициатор введения режима ограничения мощности должен не менее чем за 5 суток до времени введения режима ограничения мощности предупредить потребителя электроэнергии.

Введение ограничения мощности потребления электроэнергии электрическими сетями происходит в случае невыполнения пользователем электрической энергии соблюдения условий договора об электроснабжении и выявлении фактов бездоговорного потребления электроэнергии. Организация уведомляет потребителя о введении ограничения до погашения задолженности по оплате за электроэнергию, после введения режима ограничения и невыплаты долга происходит предупреждение, а через 5 дней и введение уровня аварийной брони.

После 10 дней действия аварийной брони и невыполнения погашения долга, а также если потребитель не выполнил требования по устранению неисправностей, поставщик электроэнергии может провести полное отключение электропитания.

В том случае если потребитель погасил задолженность и выполнил все условия соответственно договору потребления электроснабжения включение и подача электроэнергии может быть выполнена в течение 24 часов.

Приборы и устройства ограничения мощности потребления электроэнергии

В целях борьбы с незаконным использованием электрической энергии и самопроизвольным увеличением номинала мощности, ее лимита, предприятия энергоснабжения принимают ряд мер, ограничивающих режим потребления, которые заключаются в установке приборов и устройств для надзора и для предотвращения повышенного незаконного потребления электрической энергии.

  1. Установка устройств, ограничивающих потребление мощности (УОМПЭ)электрической энергии в диапазоне значения мощности от 3 кВт до 250 кВт, выполняющих действия по автоматической коммутации (выключению, включению) потребителя, превысившего максимальный предел мощности, а также производящего автоматическую защиту сетевых линий от перегруза в случае аварии.
  2. Установка ограничителей мощности (ОМ) для одно- и трехфазной сети от 150 и 400 Вт до 35 кВт.
  3. Приборы защиты сети (ПЭС 2;3-1) от перегрузок потребления по току и мощности при перенапряжении и в случае повреждения сети.
  4. Приборы защитного отключения (ПЭР2-3), осуществляющий передачу в диспетчерский пункт состояние электросети.
  5. Цифровые устройства ограничения мощности (ИУОМ), служат для контроля и управления нагрузки потребителя и для осуществления защиты сетей.
  6. Для ограничения потребляемой мощности устанавливают счетчики (РиМ одно- и трехфазного подключения) с функцией отключения потребителя в случае превышения порога мощности при помощи встроенного устройства коммутации нагрузки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *