Пункты коммерческого учета ПКУ 6-10 кВ

Снижение коммерческих потерь является важнейшим показателем работы энергосбытовых организаций. В свою очередь недоучёт и хищения являются существенными составляющими величны потерь. Для их предотвращения точку учёта определяют на границе балансовой принадлежности – на ответвлении магистрали. В случае воздушных линий для этих целей удобно использовать высоковольтные пункты коммерческого учёта электроэнергии наружной установки на напряжение 6 –10 кВ.

1. Назначение. Область использования

1.1. Пункт коммерческого учёта электроэнергии типа ПКУ предназначен для измерения и учёта активной и реактивной энергии прямого и обратного направления в цепях переменного тока напряжением 6 кВ или 10 кВ, частотой 50 Гц; а так же для использования в составе автоматизированных систем контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ) для передачи измеренных и вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учёту и распределению электрической энергии.

1.2. Согласно ПУЭ, коммерческий учёт электроэнергии должен осуществляться на границе балансовой принадлежности между различными субъектами рынка.

Возможны три наиболее вероятных варианта установки ПКУ.

• Первый вариант использования ПКУ — когда граница балансовой принадлежности проходит по стороне 6(10)кВ (скорее всего это будет первая опора от фидера на отпайке). Показательным примером является требование установки ПКУ при строительстве новых котеджных посёлков, небольших предприятий и т. п. В таких случаях установка ПКУ включена в Технические условия, которые выдают сетевые организации на подключение. Также, ПКУ может быть установлен на уже существующую отпайку, где граница балансовой принадлежности проходит по высокой стороне, но из-за отсутствия устройств такого типа, коммерческий учёт ведётся по стороне 0,4кВ, что приводит к необходимости расчётов потерь в линиях и трансформаторных подстанциях от стороны 0,4 до границы балансовой принадлежности.
• Второй вариант установки ПКУ — на том же месте (на отпайке), но когда граница балансовой принадлежности проходит по стороне 0,4 кВ. Целью данной установки является борьба с хищениями электроэнергии, которые по различным оценкам составляют порядка 30–40% коммерческих потерь электроэнергии. В данном случае установка ПКУ возможна только с согласия абонента, так как он имеет полное право не согласиться проводить коммерческие расчёты за границей балансовой принадлежности. Но, как показывает практика, при использовании подобных пунктов учёта у представителей энергосистем не возникает больших проблем с подписанием договоров о введении высоковольтного учёта. В случае отказа абонента о введении высоковольтного учёта, ПКУ может быть использован сетевой организацией в качестве контролирующего средства учёта. В описанных выше двух случаях положительный эффект от использования ПКУ также проявляется в уменьшении количества обслуживаемых счётчиков с нескольких десятков до одного и, как следствие, уменьшения количества персонала, занятого в периодическом осмотре счётчиков, а также уменьшения расстояний на которые необходимо передвигаться контроллёру.
• Третий вариант установки ПКУ — на границе балансовой принадлежности между сетями различных форм собственников. Например: между сетями сетевой компании и ж/д. сетями, сетями сетевой компании и сетями нефтяников и газовиков, сетями сетевой компании и муниципальными сетями и т. д. Также ПКУ может быть востребован при взаимоотношениях между абонентами и субабонентами сети.

2. Технические характеристики

2.1. ПКУ предназначен для работы в условиях климатического исполнения У, категория размещения 1, тип окружающей изделие атмосферы гр. IV по ГОСТ 9920, при этом температура окружающей среды составляет от -45 °С до +50 °С.

2.2. ПКУ предназначен для работы на высоте до 1000 м над уровнем моря и в части воздействия климатических факторов внешней среды удовлетворяют требованиям ГОСТ 15150.

2.3. ПКУ рассчитан на применение в I–V ветровых районах и в I–IV районах по гололёду и выдерживают механические воздействия на уровне М2 по ГОСТ 17516.1.

2.4. Окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая газов, испарений, химических соединений, токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих параметры изделия в недопустимых пределах.

2.5. Электрическая прочность изоляции главных и вспомогательных цепей шкафа ПКУ соответствует ГОСТ 1516.3 и выдерживает воздействия:

а) испытательного переменного одноминутного напряжения 50 Гц (действующее значение)

• в сухом состоянии — 32 (42) кВ (соответственно для рабочего напряжения 6 и 10 кВ, см. табл.1);
• под дождём — 20 (28) кВ.

б) грозового импульса (полного) — 60 (75) кВ.

2.6. В отношении нагрева в продолжительном режиме работы ПКУ соответствуют требованиям ГОСТ 8024.

2.7. Основные параметры ПКУ приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры и характеристики ПКУ

3. Конструкция

3.1. ПКУ состоит из следующих элементов:

* Высоковольтный модуль (далее — ВМ);
* Шкаф учета (далее — ШУ);
* Кабель соединительный (КС);
* Труба защитная (ТЗ).

Для установки ПКУ на опору воздушной ЛЭП предусмотрен монтажный комплект (далее — МК) в составе:

* Крепление ВМ на опору;
* Крепление ШУ на опору;
* Крепление КС.
* Комплект ОПН (поставляется по дополнительному требованию).

3.2. Высоковольтный модуль.

3.2.1. ВВM предназначен для преобразования тока и напряжения в измерительные сигналы частотой 50 Гц, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения 6 кВ или 10 кВ. ВВМ устанавливается на железобетонной анкерной опоре типа СВ-110.

3.2.2. Корпус ВМ представляет собой сварную металлическую конструкцию с коррозионностойким покрытием, внутри которого установлены трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН). Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения установлены на специальных площадках, имеющих болтовые соединения с корпусом высоковольтного модуля. Это позволяет в случае необходимости легко демонтировать каждый трансформатор по отдельности.

3.2.3. Для ВМ ПКУ предусмотрены три варианта исполнения в зависимости от схемы измерения: 3ТТ + 3ТН, 2ТТ + 2ТН, 2ТТ + 2ТН (рис. 2).
а) схема 3ТТ+3ТН, б) схема 2ТТ+3ТН, в) схема 2ТТ+2ТН

3.2.4. Внешний вид и расположение основных устройств ВМ представлено на рис. 3а и рис. 3б.

Рис. 3а. Схема исполнения с двумя трансформаторами тока (ТТ) и двумя трансформаторами напряжения (ТН).

Рис. 3б. Схема исполнения с тремя трансформаторами тока (ТТ) и тремя трансформаторами напряжения (ТН).

3.2.5. В качестве измерительных трансформаторов используются трансформаторы тока типа ТОЛ 10-I-2 и трансформаторы напряжения типа ЗНОЛП-6(10) или НОЛП-6(10) (для схем с двумя ТН), либо их аналоги.

3.2.6. Подключение к линиям электропередач 6(10)кВ осуществляется через проходные фарфоровые или полимерные изоляторы типов ИПУ-10/630УХЛ1 и ИПП-10/630УХЛ1 соответственно, либо их аналогов. Изоляторы маркируются цветными полосами:

* Фаза, А — желтая;
* Фаза В — зелёная;
* Фаза С — красная.

3.2.7. Токоведущими проводниками ВМ являются алюминиевые шины сечением 3х30 мм.

3.2.8. Для обслуживания ВВМ предусмотрены одна или две двери, расположенных с противоположных сторон ящика. Герметичность дверей обеспечивается при помощи резинового уплотнителя. Двери закрываются на механическую задвижку и навесной замок (замок в комплект поставки не входит).

3.2.9. На днище ВВМ предусмотрены отверстия для слива конденсата.

3.2.10. Подъём и перемещение ВВМ при погрузочно-разгрузочных работах и монтаже на опоре производится за монтажные уши, находящиеся на крыше ВВМ.

3.2.11. Для подключения соединительного кабеля в ВВМ используются испытательные коробки (ИК), к которым подсоединены концы проводов, идущих от трансформаторов. Соединительный кабель заводится через гермоввод на днище ВВМ.

3.2.12. Неиспользуемые измерительные обмотки ТТ должны быть закорочены и заземлены на болт заземления, находящийся внутри ящика. Земляной вывод первичной обмотки ТН — «Х» должен быть заземлён на болт заземления.

3.2.13. Дополнительная обмотка ТН напряжением 100В может быть использована для собственных нужд ПКУ (обогрев НВМ, оперативное питание модема, преобразователя интерфейса).

3.2.14. Монтаж ВВМ осуществляется на опорах воздушных линий электропередач при помощи монтажного комплекта, представляющего собой сварную металлическую конструкцию, набор уголков и шпилек для крепления к опоре.

3.3. Низковольтный модуль учета, сбора и передачи данных.

3.3.1. НВМ предназначен для сбора информации, учёта электроэнергии и передачи данных на диспетчерские пункты. Передача данных может быть осуществлена при помощи радиомодема, GSM-модема, волоконно-оптического модема, модема ТфОП по соответствующим сетям связи. В качестве комплектующих используются устройства различных ведущих отечественных и зарубежных производителей. Требуемый тип средств учета и передачи данных должен быть отражён в опросном листе на ПКУ.

3.3.2. НВМ состоит из одного или двух блоков:
* Блока учёта (БУ) — для установки счётчика электрической энергии и испытательной коробки,
* Блока телемеханики (БТ) — для установки устройств телемеханики.

При использовании счётчиков со встроенными модемами БТ может отсутствовать.

3.3.3. Каждый из блоков конструктивно представляет собой цельнометаллический ящик с открывающейся передней дверцей, внутри которого располагается основное оборудование БУ (счётчик, испытательная коробка, по отдельному заказу — автоматический выключатель в цепи трансформаторов напряжения) и БТ (модем, преобразователь интерфейса, блок питания, автоматический выключатель, нагревательный элемент, термостат и др.).

3.3.4. При использовании двух блоков (БУ и БТ) их размещение на опоре осуществляется с одной стороны, один над другим, при этом БУ рекомендуется размещать под БТ. В случае если блоки располагаются на расстоянии друг над другом, то кабель между корпусами БУ и БТ должен быть закрыт кабельным коробом.

3.4. Соединительный кабель и кабельный короб.

3.4.1. Подсоединение трансформаторов к счётчику осуществляется кабелем типа КВВГ(Э) 14х2,5 (6 м или другой длины по специальному заказу) для ПКУ-6(10)

Прокладка кабеля осуществляется в металлическом кабельном коробе.

3.4.2. Кабель с одного конца подключается к испытательной коробке ВВМ, а с другого — к испытательной коробке в шкафу БУ.

3.4.3. При необходимости подключения дополнительной обмотки ТН для организации электроснабжения собственных нужд НВМ используются свободные жилы кабеля КВВГ(Э), а также дополнительный провод типа ВВГ 2х2,5.

3.4.4. Кабельный короб может быть 2-х видов:
* Короб с крышкой, состоит из 2-х частей по 2,5 м;
* Труба диаметром 50 мм, состоит из 2-х частей по 2,5 м.

3.4.5. Помимо защиты кабеля короб выполняет функцию экрана. Крепление короба к опоре осуществляется с помощью металлических хомутов либо короб пристреливается к опоре. Нижний конец короба стыкуется со шкафом НВМ таким образом, чтобы не было возможности несанкционированного доступа к кабелю.

3.5. Ограничители перенапряжений.

3.5.1. Ограничители перенапряжений (ОПН) относятся к дополнительному оборудованию и поставляются по требованию заказчика. Количество комплектов ограничителей перенапряжений оговаривается в опросном листе на ПКУ.

3.5.2. Ограничители перенапряжений типа ОПНп-6(10)/7,2(12,7)УХЛ1, либо их аналоги, используются для защиты электрооборудования сетей переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6(10)кВ с изолированной или компенсированной нейтралью от грозовых и коммутационных перенапряжений.

3.5.3. Монтаж ОПН должен проводится в соответствии с требованиями завода-изготовителя. Как правило, ОПН не требуют применения специальных крепёжных устройств. С торцевой стороны ОПН имеются крепёжные отверстия под болт либо шпильки. Шпильки для присоединения ОПН выполнены из металла, стойкого к коррозии, или покрыты металлом, предохраняющим их от коррозии, и не должны иметь поверхностной краски. Допускается устанавливать ОПН под углом к вертикальной оси не более 45°.

3.6. Разъединитель.

3.6.1. Разъединители относятся к дополнительному оборудованию и поставляются по требованию заказчика. Количество разъединителей оговаривается в опросном листе на ПКУ. Разъединитель типа РЛНД-10/400(630) УХЛ1 с приводом, либо аналог, используется для включения и отключения под напряжением обесточенных участков цепи напряжения 6 (10) кВ, а также заземления отключённых участков при помощи ножей заземления. Использование разъединителя позволяет организовать обслуживание ПКУ.

3.6.2. Для крепления разъединителей на опору предлагается использовать специальный комплект металлоконструкций (рама для РЛНД). Рама для РЛНД должна быть заземлена.