ПУНКТ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СТОЛБОВОЙ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к открытым распределительным устройствам (ОРУ), и предназначена для учета электроэнергии в воздушных распределительных сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, на границах раздела балансовой принадлежности по стороне 10 (6) Кв.
Известно открытое распределительное устройство для подстанции среднего напряжения, содержащее ячейки с измерительным и коммутационным оборудованием, с воздушной ошиновкой на стойках с изоляторами и с разъединителями в виде разъемов (патент РФ №2094919, кл. Н02В 5/00, 11/00, 1994 г.). Недостатками такого устройства являются наличие фундаментов, большая материалоемкость, большая занимаемая площадь.
Известна маломощная столбовая подъемно-опускная комплектная трансформаторная подстанция для электросбережения рассредоточенных и удаленных потребителей (патент РФ №2269852, кл Н02В 5/02, 2004 г.). Подстанция содержит установленные на столбовой опоре блок силового трансформатора с элементами защиты в виде предохранителя, разрядника и разъемных высоковольтного и низковольтного разъединителей и блок низковольтного распределительного щита с низковольтной аппаратурой оперативного обслуживания, защиты и учета.
Конструкция устраняет недостатки предыдущего устройства, но имеет существенный недостаток в том, что учет может осуществляться только на низкой стороне. При этом велики затраты на обслуживание большого количества счетчиков на стороне 0,4 кВ, трудно предотвращать несанкционированное потребление электроэнергии.
Известен пункт секционирования для комммутации и защиты воздушных линий электропередач (патент РФ №52276, кл. Н02В 11/00, 2005 г.), выбранный за прототип, содержащий вводы для подключения к воздушной линии
электропередач, вакуумный выключатель, трансформаторы собственных нужд, трансформаторы тока и разделительный трансформатор, помещенные в металлический кожух, образующие высоковольтный модуль, а также содержащий низковольтный блок управления и защиты с устройством релейной или микропроцессорной защиты и автоматики и аккумуляторную батарею для питания вторичных цепей при отсутствии напряжения на главных линиях. Высоковольтный и низковольтный модуль соединены между собой кабелями.
Такая конструкция устраняет отмеченные недостатки предыдущих аналогов, но трансформаторы блока управления и защиты предназначены только для мониторинга и защиты вакуумного выключателя. Для функции учета электроэнергии обрудование должно быть высокого класса точности, его установка в кожухе пункта секционирования затруднительна из-за требований изоляции.
Предлагаемая конструкция пункта учета электроэнергии позволяет устранить все отмеченные недостатки:
сделать конструкцию компактной, занимающей минимальную земельную территорию с фундаментом только под столбовую опору, вести учет электроэнергии с высокого потенциала, уменьшить количество счетчиков, облегчить предотвращение несанкционированного потребления электроэнергии, легче вписаться в состав автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии, оперативно определять круг мероприятий по оптимизации работы электросети.
Предлагаемый пункт учета электроэнергии отличается тем, что высоковольтный модуль, состоящий из блока измерительных трансформаторов напряжения и тока, имеющих необходимый класс точности, заключен в металлический кожух, внутри которого они присоединены к проходным высоковольтным вводам, а снаружи присоединены в шинам высоковольтной
воздушной линии. Элементы сбора, учета и передачи информации также заключены в металлический кожух, образующий низковольтный модуль, причем оба модуля закреплены на одной столбовой опоре и связаны между собой гибким кабелем. На опоре установлен также разъединитель-заземлитель, одни концы которого присоединены к высоковольтной линии, а другие концы присоединены к вводам высоковольтного модуля. Целесообразно высоковольтные вводы установить на боковой стенке и крышке высоковольтного модуля, на которой также установлен ограничитель перенапряжений. Каналы передачи измеренных и вычисленных параметров электрической сети можно осуществлять по GSM-сетям и/или по оптоволоконным линиям связи.
Конструкция пункта учета поясняется чертежом.
На столбовой опоре 1 (фиг.1) закреплены высоковольтный модуль 2 и низковольтный модуль 3. Высоковольтный модуль представляет собой металлический кожух с находящимися внутри него измерительными трансформаторами тока и напряжения, соединенные с одной стороны через проходные изоляторы 4 на крышке кожуха с разъединителем-заземлителем 5 и далее - с высоковольтной воздушной линией 6, а с другой стороны они соединены с этой линией через проходные изоляторы 7 в боковой стенке кожуха. Низковольтный модуль представляет из себя металлический кожух, с находящимися внутри него элементами учета, сбора, обработки и передачи данных о работе сети. Модули связаны между собой соединительным кабелем в металлорукаве 8. Для защиты от внешних электрических воздействий и коммутационных перенапряжений на крышке высоковольтного модуля установлен ограничитель перенапряжений (ОПН) 9, соединенный высоковольтным вводом с высоковольтными вводами 4 и разъединителем-заземлителем 5, соединенным с воздушной линией гибкими проводами 10.
Работа пункта учета заключается в снятии сигналов с трансформаторов напряжения и тока в высоковольтном модуле, передаче их в низковольтный
модуль на многофункциональный микропроцессорный счетчик, обработке информации и передаче ее через GSM-модем для приема на диспетчерском пункте, либо на подключенный компьютер.
При штатной работе пункта учета разъединитель-заземлитель связывает воздушную линию с высоковольтным модулем, а при ремонтных и монтажных работах - с землей.
Установка на столбовой опоре модулей высокого и низкого напряжения, в металлических кожухах которых расположена высоковольтная и низковольтная аппаратура, защищенная от атмосферных воздействий, позволяет иметь минимальные габариты и массу пункта учета электроэнергии, возможность построения различных схем учета с разным набором измерительных трансформаторов, с высокой заводской готовностью, простотой и удобством монтажа; применение в низковольтном модуле современного многофункционального счетчика активной и реактивной энергии, сбора и передачи данных по беспроводным каналам связи (радио, GSM, оптоволоконным линиям), интеграция в автоматизированную систему контроля и учета электроэнергии позволяют не только снизить затраты на обслуживание большого количества счетчиков на низком напряжении и предотвращать несанкционированное потребление электроэнергии, но и оперативно определять мероприятия по оптимизации работы в сети. Расположение высоковольтных вводов на крышке и боковой стенке кожуха высоковольтного модуля улучшают условия изоляции и сочетание с другими блоками распределительного устройства, например, с силовыми трансформаторами и/или коммутационной аппаратурой. Наличие ограничителей напряжения и разъединителя-заземлителя повышают защиту оборудования и облегчают установку и ревизию пункта учета.
В настоящее время фирма приступает к промышленному изготовлению пунктов учета электроэнергии по предлагаемой полезной модели.