Autorzy:
mgr inż. Paweł Polus
ZPBE Energopomiar-Elektryka Gliwice
W ciągu ostatnich kilu lat, na zlecenie jednego z zakładów energetycznych, prowadzono kontrole układów pośrednich pomiaru energii elektrycznej. Łącznie skontrolowano ok. 100 obiektów.
W niniejszym opracowaniu przedstawiono w skrótowej formie zakres przeprowadzanych prac, jak również przegląd uzyskanych wyników.
Wstęp
W ciągu ostatnich kilu lat, na zlecenie jednego z zakładów energetycznych, prowadzono kontrole układów pośrednich pomiaru energii elektrycznej. Łącznie skontrolowano ok. 100 obiektów. W niniejszym opracowaniu przedstawiono w skrótowej formie zakres przeprowadzanych prac, jak również przegląd uzyskanych wyników.
Krótkie przedstawienie sytuacji prawnej związanej z wykonywanymi badaniami
Z prawnego punktu widzenia, całość zagadnień związanych z przeprowadzaniem kontroli układów pomiaru energii elektrycznej, reguluje „ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI” z dnia 11 sierpnia 2000 r. w sprawie przeprowadzania kontroli przez przedsiębiorstwa energetyczne.
Wszelkie czynności wykonywane w czasie kontroli, przeprowadzano zgodnie z postanowie-niami zawartymi w tym rozporządzeniu.
Dodatkowo, w zakresie badania przekładników korzystano z następujących norm:
- PN – EN 60044 – 1: 2000
Przekładniki – Przekładniki prądowe - PN – EN 60044 – 1: 2000/A1:2002
Przekładniki – Przekładniki prądowe (ZMIANA A1) - PN – EN 60044 – 1: 2000/A1:2003
Przekładniki – Część 1: Przekładniki prądowe (ZMIANA A1) - PN – EN 60044 – 1: 2000/A2:2004
Przekładniki – Przekładniki prądowe (ZMIANA A2) - PN – EN 60044 – 2: 2001
Przekładniki – Przekładniki napięciowe indukcyjne - PN – EN 60044 – 2: 2001/A1:2002
Przekładniki – Przekładniki napięciowe indukcyjne (ZMIANA A1) - PN – EN 60044 – 2: 2001/A1:2003
Przekładniki – Część 2: Przekładniki napięciowe indukcyjne (ZMIANA A1) - PN – EN 60044 – 2: 2001/A2:2004
Przekładniki – Przekładniki napięciowe indukcyjne (ZMIANA A2) - PN – EN 60044 – 3: 2003(U
Przekładniki – Część 3: Przekładniki kombinowane - PN – EN 60044 – 5: 2005(U
Przekładniki – Część 5: Przekładniki napięciowe pojemnościowe
Opis czynności związanych z kontrolą układów pomiaru energii elektrycznej
Oględziny obejmujące sprawdzenie:
- stanu zewnętrznego obudowy przekładników prądowych i napięciowych;
- zamocowania przekładników prądowych i napięciowych;
- cech legalizacyjnych urzędu miar
- stanu plomb dostawcy energii elektrycznej umieszczonych na:
- tablicach licznikowych;
- listwach Ska;
- osłonach listew zaciskowych liczników;
- osłonach listew zaciskowych przekładników prądowych i napięciowych;
- drzwiach celki pomiarowej;
- odłączniku pola pomiaru napięcia.
Sprawdzenie układu połączeń obwodów pomiarowych obejmujące:
- obwody prądowe
- stan i poprawność połączeń pierwotnych przekładników prądowych;
- stan i poprawność połączeń uzwojeń wtórnych przekładników prądowych z listwą Ska;
- stan i poprawność połączeń obwodów listwy Ska i połączeń pomiędzy listwą Ska a listwą przyłączeniową liczników energii;
- obwody napięciowe
- stan i poprawność połączeń pierwotnych przekładników napięciowych;
- stan i poprawność połączeń obwodów napięciowych z listwą Ska;
- stan i poprawność połączeń obwodów listwy Ska i połączeń pomiędzy listwą Ska a listwą przyłączeniową liczników energii.
- Sprawdzenie obciążeń uzwojeń wtórnych rdzeni przekładników prądowych i uzwojeń wtórnych przekładników napięciowych oraz stwierdzenie ich zgodności (lub jej braku) z wymaganiami normy branżowej PN-E -04700.
- Sprawdzenie danych znamionowych przekładników prądowych i napięciowych (tabliczka znamionowa) ze stanem faktycznym.
- Pomiar rezystancji izolacji przekładników prądowych i napięciowych.
- Sprawdzenie dokładności przekładników prądowych dla wartości 5%, 20%, 100% i 120% prądu znamionowego, przy obciążeniu rzeczywistym przekładnika oraz dla obciążeń wynoszących 25% i 100% obciążenia znamionowego.
- Sprawdzenie dokładności przekładników napięciowych dla wartości 80%,100% i 120% napięcia znamionowego, przy obciążeniu rzeczywistym przekładnika oraz dla obciążeń wynoszących 25% i 100% obciążenia znamionowego.
Pomiary związane z wymienionymi pracami wykonywane są aparaturą mającą spójność po-miarową z państwowymi wzorcami jednostek miar.
Kalibrację przyrządów pomiarowych i procedury pomiarowe wykonujemy we współ-pracy z naszym laboratorium przyrządów pomiarowych akredytowanym w PCA (Polskie Centrum Akredytacji, nr akredytacji AP 063), które posiada wypracowane procedury w za-kresie wykonywania w/w pomiarów.
Procedury te opracowane zostały w oparciu o postanowienia Rozporządzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 10 lutego 2004 r. w sprawie wymagań metro-logicznych, którym powinny odpowiadać przekładniki klasy dokładności 0,5 i dokładniejsze do współpracy z licznikami, oraz zgodnie z postanowieniami Polskich Norm dotyczących przekładników prądowych i napięciowych oraz badań odbiorczych układów pomiarowych.
Najczęściej spotykane usterki w układach pomiaru energii
W trakcie przeprowadzanych kontroli wykryto szereg usterek występujących w układach po-miarowych. Do najczęściej spotykanych należały:
- brak plomb na drzwiach celek w polach pomiaru napięcia,
- brak plomb na tablicach licznikowych,
- brak plomb na skrzynkach zaciskowych przekładników napięciowych i prądowych,
- niedociążone obwody prądowe,
- niedociążone obwody napięciowe,
- przewody napięciowe i prądowe prowadzone przez listwy pośredniczące.
Statystyczne przedstawienie wyników uzyskanych w trakcie kontroli
W ramach przeprowadzonych kontroli zbadano ogółem 199 obwodów prądowych i 210 ob-wodów napięciowych.
Uzyskano następujące wyniki.
Obwody prądowe:
- przekładniki niedociążone - 42 szt.
- przekładniki przeciążone - 4 szt.
- przekładnia niezgodna z tabliczką znamionową - 4 szt.
- błędy nie mieszczące się w klasie - 5 szt.
- przekładniki uszkodzone - 3 szt.
Łączny udział usterek w badanych obwodach wyniósł 29%.
Obwody napięciowe:
- przekładniki niedociążone - 98 szt.
- błędy nie mieszczące się w klasie - 27szt.
- przekładniki uszkodzone - 2 szt.
- za niski poziom izolacji uzwojeń - 3 szt.
Łączny udział usterek w badanych obwodach wyniósł 62%.
Wszystkie z wymienionych usterek mają znaczny wpływ na dokładność pomiaru energii elek-trycznej, a niektóre (np. przerwa w uzwojeniu wtórnym przekładnika prądowego, za niska wartość rezystancji izolacji uzwojeń) są wręcz niebezpieczne, grożą, bowiem poważną awarią i uszkodzeniem bądź zniszczeniem aparatury rozdzielczej.
Znaczna ilość usterek wynika z zaawansowanego wieku przekładników (niektóre zo-stały wyprodukowane w latach 50 – tych) oraz z faktu, że niektóre z usterek są nie do wykry-cia w trakcie bieżącej eksploatacji.
Przykłady uszkodzeń lub prób nielegalnego poboru w układach pośrednich pomiaru energii
Poniżej podano kilka przykładów ingerencji w obwody pomiarowe, prowadzących do nielegalnego poboru energii.
- Przekładniki prądowe, zainstalowane w sieci 20 kV, o przekładni znamionowej 5/5 A i tak był skonfigurowany licznik), których rzeczywista przekładnia wynosiła 100/5 A.
Licznik wykazywał 20 to krotnie mniejszy przepływ energii od rzeczywistego. Na zdjęciu 1 pokazano fotografię jednego z przekładników.
zdjęcie 1 - Na rysunku 2 pokazano przekładnik prądowy o przekładni znamionowej 100/5 A, pod-czas gdy przekładnia rzeczywista wynosiła 150/5 A. Licznik wykazywał 1.5 krotnie mniejszy przepływ energii od rzeczywistego.
zdjęcie 2 - Przekładniki prądowe z rozległymi zwarciami zwojowymi w uzwojeniu pierwotnym, które w konsekwencji prowadziły do znacznego zaniżenia przepływu energii przez licznik. Obecność zwarć stwierdzono na podstawie pomiaru krzywych magnesowania rdzeni. Po czę-ściowym demontażu ustalono, że uzwojenia wtórne i rdzenie były w idealnym stanie, wobec tego usunięto częściowo izolację uzwojeń pierwotnych, w celu stwierdzenia ich stanu. Uzwo-jenia były w znacznym stopniu uszkodzone. Z uwagi na to, że rdzenie nie uległy przegrzaniu, tego typu uszkodzenia są bardzo mało prawdopodobne w warunkach eksploatacyjnych. Opi-sane fakty prowadzą do wniosku, że uzwojenia pierwotne zostały celowo zasilone prądem stałym o znacznej wartości. Do spowodowania tego rodzaju uszkodzeń, nie jest konieczna jakakolwiek ingerencja do wnętrza przekładnika. Jeden z przekładników, po demontażu, pokazano na rysunkach 3 i 4.
zdjęcie 3
zdjęcie 4 - Nielegalny pobór energii, polegający na zwieraniu uzwojeń wtórnych przekładników prądowych.
Na jednym z obiektów stwierdzono, że do kabla wiodącego przewody z uzwojeń wtórnych przekładników prądowych, został w kanale kablowym podpięty równolegle inny kabel, za-kończony listwą, co umożliwiało zwieranie uzwojeń wtórnych. Po zwarciu uzwojeń, licznik praktycznie nie wykazywał żadnego przepływu. Opisaną sytuację pokazano na rysunkach 5 i 6.
zdjęcie 5
zdjęcie 6 - Zły stan techniczny przekładników
Na rysunku 7 pokazano przykładowo przekładnik napięciowy w bardzo złym stanie technicz-nym, nie spełniający żadnych wymogów metrologicznych.
zdjęcie 7
Podsumowanie
W czasie prowadzonych kontroli stwierdzono bardzo dużą ilość usterek w układach pomiaru energii elektrycznej, przy czym znaczna ich część w sposób wymierny wpływa na dokładność pomiaru energii. W związku z tym (nawet bez podejrzenia o nielegalny pobór), prowadzenie tego typu kontroli wydaje się być w pełni uzasadnione.
Wszelkie pytania prosimy kierować do:
- mgr inż. Paweł Polus ,
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , 32 237 66 53