Счетчик электроэнергии с адаптивной системой автоматического управления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

технологический аудит маркетинговый

В настоящее время в России действуют следующие документы, в которых отражены вопросы использования приборов учеты и повышения энергоэффективности национальной экономики России:

* Энергетическая стратегия России на период до 2030 года;

Стратегия предусматривает полное оснащение приборами учета в первую очередь бытовых потребителей.

* Государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года»;

Организационные мероприятия этой программы охватывают вопросы стимулирования потребителей к установке приборов учета, стимулирование реализации региональных и муниципальных программ и мероприятий по оснащению приборами учета потребителей ресурсов, включая установку приборов учета малоимущим гражданам.

Целью комплексной программы является обеспечение к 2020 году собственников помещений многоквартирных домов всеми коммунальными услугами нормативного качества и доступная стоимость коммунальных услуг при надежной и эффективной работе коммунальной инфраструктуры. В соответствии с комплексной программой, доля многоквартирных домов, полностью оборудованных общедомовыми приборами учета электроэнергии, холодной и горячей воды и тепла должна достигнуть 100% к 2015 году. Предельный объем финансирования федеральной целевой программы за 2010-2020 годы составляет 4 098,75 млрд руб. Доля средств федерального бюджета - 10,3%, доля средств собственников многоквартирных домов - 17,4%.

В связи с выполнением программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 г.» к 2014 году доля отпуска электроэнергии по приборам учета должна достигнуть 100%.

В 2011-2020 годах предусмотрена замена 541,966 тыс. шт. однофазных индукционных электросчетчиков класса точности 2.5 на новые приборы учета с классом точности 2.0 или 1.0. Среднегодовой темп роста замены оборудования данной категории составляет 15% в указанный период.

Потребность в приборах учета электроэнергии в стране определяется такими факторами, как количество неоснащенных объектов электросчетчиками и количество объектов, находящихся в стадии строительства. Как уже упоминало выше, доля многоквартирных домов, полностью оборудованных общедомовыми приборами учета электроэнергии, холодной и горячей воды и тепла должна достигнуть 100% к 2015 году./2/



1. Общий раздел

1.1 Актуальность проблемы

С восьмидесятых годов девятнадцатого века для энергосбережения применяются счётчики электроэнергии. В настоящее время используются счётчики нескольких основных типов: индукционные (электромеханические), электролитические и современные - электронные (программируемые, с жидкокристаллическим индикатором).

Проблемы, стоящие перед потребителями счетчиков электроэнергии:

1) В связи с появлением энергоёмкой бытовой техники (приборы «двухкиловаттники» - электроплиты, кондиционеры, СВЧ-печи и другие, электропотребление которых достигает 10 ампер, а в сумме - более 20), старые бытовые электросчетчики (не расчитанные на такие токи) получают значительные перегрузки, что вызывает пожары. По этой причине все изготовляемые в настоящее время электросчетчики рассчитаны на электропотребление до 40-60 ампер;

2) Из первого пункта следует, что электросчетчики класса точности 2,5 должны быть заменены электросчётчиками с повышенным классом точности - 2,0 или 1,0;

3) Для снятия показаний с электросчетчика необходимо каждый месяц звонить диспетчеру в энергосбыт;

4) Отключение электроэнергии должникам.



2. Технологический аудит

2.1 Обзор существующих технологий

Распространенные модели электросчётчиков Российского производства:

1) Однофазный индукционный («дисковый») класса точности 2.0

Модель СО-ЭЭ6706

ТУ25-7218.003-92

Электросчетчик для учета и измерения активной электроэнергии в сети 220В частотой 50Гц. Номинальный ток (в скобках - максимальные допустимые токи: 400% или 600% от номинального тока): 5 (20), 10 (40) А. Счётный механизм имеет стопор обратного хода. Мощность, потребляемая цепью тока, ВА - 0,35. Мощность, потребляемая цепью напряжения: активная (Вт - 1,3), полная (ВА - 5,5). Межповерочный интервал 16 лет. Средний срок службы не менее 32 лет.

2) Многотарифный, электронный однофазный счётчик класса точности 1.0 (производитель - завод ЛЕМЗ)

Модель ЕС2726

ТУ4228-001 - 27457029-99

Электросчетчик для учета и измерения активной электроэнергии в сетях 220 В частотой 50 Гц. Многотарифный (4 тарифа). Класс точности 1.0. Номинальный и максимальный ток - 5 (50) А. Пределы колебаний напряжения в сети, В-от 176 до 253. Мощность, потребляемая по линии тока, ВА - 0,5. Мощность, потребляемая по линии напряжения: активная (Вт - 2), полная (ВА - 6). Межповерочный интервал - 16 лет. Средний срок службы - 30 лет.

Но эти электросчетчики не решают поставленных проблем. Поэтому для их решения используют дополнительные устройства.

1) Счетчик Матрица.

Счетчик Матрица - это интеллектуальное многофункциональное устройство, являющееся частью АИИС КУЭ (Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии)

2) GSM модем.

Основное назначение модемов - применение в системах диспетчеризации для сбора показаний приборов учета

2.2 Выявление основных преимуществ и недостатков технологий

Индукционный и электронный счетчики: достоинства и недостатки

Индукционный счетчик электроэнергии.

Достоинства:

1. Высокая степень надежности при эксплуатации.

2. Длительный срок эксплуатации - индукционный счетчик может прослужить несколько десятков лет.

3. Низкая стоимость при покупке.

4. На работу таких счетчиков не влияет качество электроэнергии.

Недостатки:

1. Очень низкий класс точности (2.0).

2. При уменьшение нагрузки на счетчик - его погрешность только увеличивается.

3. Потребление собственно счетчика по цепям напряжения и токовым цепям очень значительное.

4. Защита от хищения электроэнергии де-факто отсутствует.

5. Если необходимо учитывать несколько видов электроэнергии - активную и реактивную-то придется использовать не один, а сразу несколько индукционных счетчиков.

6. Учет электроэнергии ведется только в одном направлении.

7. Большие габаритные размеры.

Как видим, недостатков значительно больше, чем достоинств. Теперь рассмотрим плюсы и минусы электронного счетчика.

Электронный счетчик электроэнергии.

Достоинства:

1. Точность высокого класса (1,0 и больше).

2. Поддерживает несколько тарифов (два или больше).

3. Один прибор может учитывать несколько видов электроэнергии.

4. Электронный счетчик ведет учет электроэнергии в двух направлениях.

5. Кроме всего прочего, измеряет качество и количество мощности.

6. Длительное время хранит данные, касающиеся учета электроэнергии.

7. Доступ к информации по учету электроэнергии очень простой и удобный.

8. Фиксирует несанкционированный доступ в случае хищения электроэнергии.

9. Электронный счетчик предоставляет возможность снимать показатели электроэнергии дистанционно, используя разные интерфейсы связи.

10. Электронный счетчик можно использовать в автоматических системах учета электрической энергии.

11. Значительный срок МПИ - межповерочного интервала.

12. Имеет маленькие габаритные размеры.

Недостатки:

1. Слишком чувствителен к качеству электроэнергии - коммутационным и атмосферным перенапряжениям.

2. Стоит довольно дорого.

3. К сожалению, фактически невозможно отремонтировать в случае поломки

Счетчик матрица - элемент АИИС КУЭ (система требует дополнительного оборудование и при еденичной замене счетчика не целесообразна)

Функции:

· измерение и учет активной и реактивной энергии в одном или двух направлениях

· многотарифный учет электроэнергии. Доступно до шести временных тарифов с возможностью задания специальных дней;

· измерение мгновенной мощности, тока, напряжения, температуры и других параметров сети;

· возможность считывания 5, 10, 15, 30 и 60 минутных профилей;

· использование основного и дополнительного реле для защиты потребителя от токов короткого замыкания, а также для возможности ограничения потребляемой активной мощности, тока, минимального и максимального порога напряжения.

· возможность дистанционного считывания данных со счетчика и конфигурации счетчика(PLN).

Использование счетчика электроэнергии с адаптивной системой автоматического управления состоит из электросчетчика однофазного многотарифного НЕВА МТ 123 и GSM модема TELEOFIS RX100-R4, и позволяет:

· осуществлять автоматический сбор данных;

· оперативно реагировать на аварийные ситуации в сети;

· о внештатных ситуациях (попытки хищения электроэнергии);

· сокращать потери электроэнергии благодаря сведению пофазного баланса, наличию датчика дифференциального тока, датчика вскрытия прибора учета;

· дистанционно изменять конфигурацию счетчика, управлять потреблением абонентов;

· обмениваться информацией с биллинговыми системами для выставления счетов за электроэнергию;

· отличительной чертой модема является возможность программирования на языке Python и выполнения скриптов пользователя прямо в GSM модуле.

Электросчетчик однофазные многотарифные НЕВА МТ 123 имеет характеристики:

Класс точности	1
Номинальное напряжение, В	220
Рабочий диапазон напряжений	220 В ± 20%
Номинальная частота сети, Гц	50
Рабочий диапазон частот, Гц	50 ± 2,5
Базовый (максимальный) ток, А	5 (60)
Макс.площадь сечения проводников, ммІ	50
Разрядность показаний	000000,00
Точность хода часов, с/сут	0,5 в рабочем диапазоне температур
Количество тарифов	4
Количество тарифных зон суток	8
Количество сезонов	12
Количество исключительных дней	32
Тарификация в будни, сб и вс	Раздельная
Интерфейсы	IRDA 38 kHz/RS485
Скорость обмена, Бод	2400/9600
Протокол обмена	ГОСТ Р МЭК 61107 - 2001
Межповерочный интервал, лет	16
Установочные размеры	DIN-35
Габаритные размеры	116х78х65
Масса, не более, г	350
Датчик тока	Шунт
Способ крепления	DIN-рейка
Рабочий диапазон температур,°С	-40…+60

Отличительные особенности:

- На ЖКИ отображается тарифное расписание на текущие сутки, что обеспечивает пользователю возможность контролировать правильность тарифного учета электроэнергии.

- В счетчике реализована температурная компенсация точности хода часов, что обеспечивает высокую точность хода часов во всем рабочем диапазоне температур.

- Счетчик позволяет выбирать набор параметров, выводимых на индикатор в циклическом режиме.

- Возможность коррекции хода часов вручную на 30 секунд один раз в неделю.

- Имеет функцию автоматического отключения.

Счетчик имеет функцию измерения параметров сети:

* Среднеквадратических значений силы тока и напряжения;

* Фактора активной мощности;

* Частоты сетевого напряжения;

* Активной мощности.



3. Маркетинговое исследование рынка

По данным Росстата, в 2010 г. в России выпущено 3698 тыс. ед. электросчетчиков, прирост к 2009 г. составил 105,3%. В 2011 г. наблюдается опережающий рост производства трехфазных электросчетчиков (120,6% январь-ноябрь 2011 г. относительно аналогичного периода 2010 г.), в то же время производство однофазных счетчиков снижается.

Основные игроки российского рынка приборов учета электроэнергии:

ОАО «Концерн Энергомера» (Ставрополь) - один из наиболее современных производителей измерительного оборудования. Помимо установок для проведения поверочных работ в лабораторных условиях, концерн выпускает портативные переносные устройства для проверки приборов и правильности их подключения на месте установки. Последние модификации электросчетчик дооснащены токовыми клещами, делающими возможной проверку средств измерения без их отключения. В 2010 г. выпущено 1176 тыс. электросчетчиков.

ВЗАО «АСЭН» работает в области энергетики на внутреннем и зарубежном рынках более 12 лет. С 1995 г. является основным акционером Мытищинского электротехнического завода (МЭТЗ), выпускающего более 30 разновидностей электронных счетчиков, а также измерительно-вычислительный комплекс учета электроэнергии ИВК «ЭМОС - МЭТЗ» для автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии с передачей информации по силовой сети.

Электросчетчики могут работать как в автономном режиме, так и в составе АСКУЭ и систем регулирования. ВЗАО «АСЭН» производит также монтаж и установку АСКУЭ. В настоящее время ВЗАО «АСЭН» производит на МЭТЗ модернизацию всех видов выпускаемых счетчиков; реконструкцию цехов и замену морально устаревшего оборудования.

Московский завод электроизмерительных приборов (МЗЭП) - старейший в России производитель счетчиков электрической энергии. В 2010 г. заводу исполось 80 лет. Сегодня это динамично развивающееся предприятие с современной технологией. Производит статические и индукционные электросчетчики, в т. ч. микропроцессорные, для многотарифного учета, технические средства АСКУЭ.

С 1997 г. выполняет работы по монтажу, наладке, вводу в эксплуатацию и обслуживанию АСКУЭ. Всего предприятием смонтировано и введено в эксплуатацию 238 систем. Участвует в замене счетчиков и установке испытательных коробок по заданиям Энергосбыта. Объем производства электросчетчиков в 2010 г. составил около 855 тыс. ед.

ОАО «Ленинградский электромеханический завод». В 2010 г. произвел около 1300 тыс. электросчетчиков.

Завод им. Фрунзе в Нижнем Новгороде выпускает электросчетчики с конца 90-х гг. Используется элементная база одного из крупнейших мировых производителей полупроводниковых компонентов - американской Analog Device. Производство растет ежегодно на 30-40%.

Эльстер Метроника (ранее АББ ВЭИ Метроника) - российское подразделение корпорации ELSTER, крупнейшего в мире производителя приборов и систем учета электроэнергии, тепла, воды и газа. Российское представительство компании было основано в 1994 г., а в 1995 открыт первый завод АББ ВЭИ Метроника. Участие российских специалистов в разработках компании позволило снизить стоимость продукции и садаптировать ее к потребностям отечественного рынка: компания выпускает электросчетчики популярной серии АЛЬФА и AMR-систему AlphaMET. В 1998 г. Компания запустила в производство электросчетчик ДЕЛЬТА для мелкомоторного сектора, а в 1999 открыла завод мощностью 100 тыс. электронных счетчиков в год. Продукция экспортируется в страны Европы, Азии, Африки, Среднего Востока. В 2003 г., после слияния ABB Metering и Ruhrgas Industries, Компания стала называться Elster Metering, а российское подразделение получило название Elster Metronica.

ЗАО «ИСКРА-УРАЛ» создано 12 лет назад на базе Уральского приборостроительного завода и ведущего европейского производителя электросчетчиков ISKRAEMECO d.d. Предприятие производит индукционные одно-, двух- и трехфазные счетчики различных модификаций, электромонтажные шкафы, а также электронные счетчики электроэнергии, элементы АСКУЭ; занимается проектированием и монтажом АСКУЭ. Производство реализуется на площадях Уральского приборостроительного завода по лицензии Словении на словенском оборудовании. Счетчики имеют высокую надежность, Европейский сертифи-кат качества, занесены

в Госреестр СИ РФ. Компания занимается также гарантийным и сервисным обслуживанием аппаратуры собственного производства./2/

Доли основных участников рынка производства приборов учета электроэнергии 2008-2011 гг., %

Ведущие компании по продаже и установке электросчетчиков в Хабаровске:

1) Электростандарт;

2) ОАО ДЭК;

3) Электротехнические системы;

4) ООО Энергоучет и безопасность;

5) Газ сервис центр.



Доли основных участников рынка продаж и установки приборов учета электроэнергии 2013 г., %

По данным Дальэнергосбыта свыше 69 тысяч счетчиков не соответствуют нормам действующего законодательства и требуют замены. Это 49,8 тысяч устаревших приборов учета с классом точности 2.5 и еще 19,2 тысячи счетчиков с истекшим сроком межповерочного интервала. Свыше 32 тысяч абонентов не имеют электросчетчиков и рассчитываются по нормативам потребления электроэнергии.



4. Разработка плана реализации проекта

4.1 Экономические показатели проекта

Таблица 1. Расчет зарплаты

Должность	Количество человек	За 1 мес.	За год
Программист	1	20000 р	240000 р
Инженер	3	22000 р	264000 р
Водитель	1	15000 р	180000 р
Слесарь	1	17000 р	204000 р
итого	74000 р	888000 р

Таблица 2. Закупка материалов

Наименование	Стоимость за шт	Партия
Электросчетчик однофазный многотарифный НЕВА МТ 123	1090 р	100 шт
GSM модем TELEOFIS RX100-R4	2030 р	100 шт
Входные шины	50 р\м	30 м
итого	3440	313500 р

Монтаж оборудования - 400 р. за единицу.

Таблица 3. Аренда помещения

м2	цена/1м2	всего	1 год
100	140 р.	14000 р	168000 р

Таблица 4. Расчет электроэнергии

Электроэнергия
потребляемая мощность кВт/час	раб. д.\ч	за месяц кВт	цена 1кВт/р	мес.	год
5	9	100	5,4	540 р	6480 р



Таблица 5. Расчет себестоимости

Наименование	Мес.
Заработная плата	74000 р
электросчетчик	3440 р
Монтаж	500 р
Электроэнергия	540 р
Аренда помещения	14000 р
Транспортные расходы	6036 р
Реклама	15000 р
Закупка материалов	313500 р
итого	400916 р
Себестоимость за 1 ед.	4009,16 р
продажа	6000 р

Расчет прибыли - 6000*100=600000 р.

Налог на прибыль 20% - 120000 р

Годовая прибыль - 5760000 р

Срок окупаемости -2 года.

Доход с рубля - 1,5 р.



4.2 План реализации проекта



Заключение

Использование счетчика электроэнергии с адаптивной системой автоматического управления позволяет:

· осуществлять автоматический сбор данных;

· оперативно реагировать на аварийные ситуации в сети;

· о внештатных ситуациях (попытки хищения электроэнергии);

· сокращать потери электроэнергии благодаря сведению пофазного баланса, наличию датчика дифференциального тока, датчика вскрытия прибора учета;

· дистанционно изменять конфигурацию счетчика, управлять потреблением абонентов;

· обмениваться информацией с биллинговыми системами для выставления счетов за электроэнергию

· Отличительной чертой модема является возможность программирования на языке Python и выполнения скриптов пользователя прямо в GSM модуле.



Список используемой литературы

1. Счетчик потребления электроэнергии с адаптивной системой автоматического управления: Пат. Ханцевич А.В. №2014108256.

2. ОАО ДЭК [электронный ресурс] - http://www.dvec.ru/

Размещено на Allbest.ru

...