V sektaleboe komerčného a priemyselného merania energie sa systémy primárne kategorizujú na vysokonapäťové (VN) a nízkonapäťové (NN) meranie na základe triedy dodávaného napätia. Vysokonapäťové meranie sa vo všeobecnosti vzťahuje na meranie pri strednom napätí (MV, napr. 10 kV, 20 kV, 35 kV) a vyšších napäťových úrovniach, kým nízkonapäťové meranie sa vzťahuje na úrovne distribučného napätia (napr. 400 V, 480 V, 415 V). Ako základné meracie zariadenia, trojfázové elektromery vykazujú systematické rozdiely v technických schémach, podpornom vybavení a cieľoch riadenia medzi týmito dvoma scenármi. Cieľom tohto článku je analyzovať ich rozdiely a poskytnúť profesionálne informácie o konfigurácii.

I. Základné rozdiely: Technická podstata a aplikačné ciele

Nízkonapäťové meranie : Meria spotrebu energie na distribučných termináloch buď priamo alebo cez nízkonapäťové transformátory prúdu. Vyznačuje sa nízkonapäťovými úrovňami a intuitívnymi, flexibilnými technickými riešeniami. Medzi jej hlavné ciele patrí interná alokácia nákladov na energiu, prepracované riadenie energetickej účinnosti a monitorovanie zariadení.

Vysokonapäťové meranie : Musí sa spoliehať na vysokonapäťové transformátory napätia (VT) a prúdové transformátory (CT) na konverziu vysokého napätia a veľkého prúdu z primárneho systému na štandardné sekundárne signály na meranie. Zameriava sa na vysoko spoľahlivú a presnú systémovú integráciu, slúži predovšetkým ako štatutárne alebo štandardné meracie miesto pre obchodné vysporiadanie s energetickými spoločnosťami, pričom kladie extrémne vysoké požiadavky na bezpečnosť systému.

II. Schéma konfigurácie vysokonapäťového merania (obchodný bod zúčtovania).

Ide o systematický projekt uprednostňujúci presnosť, spoľahlivosť a súlad s predpismi.

1. Prvky konfigurácie jadra

• Vysoko presné merače výnosov : Vyberte si širokorozsahové, vysoko presné trojfázové inteligentné merače, ako napr Trieda 0,5S (IEC 62053-22) or Trieda 0.2 Medzi povinné funkcie patrí zaznamenávanie udalostí s časovou pečiatkou (napr. podpätie, podprúd, strata fázy, reverzná sekvencia fáz), ako aj správa taríf, meranie dopytu, zmrazenie údajov a možnosti diaľkovej komunikácie.
• Vysoko presné meracie transformátory : Základný kameň presnosti systému. Triedy presnosti CT a VT sa musia zhodovať s triedami merača energie, pričom typické výbery sú Trieda 0.2 or 0.2S (IEC 61869) . Výber pomeru CT by mal zabezpečiť, aby normálne zaťaženie používateľa fungovalo v rozsahu 30 % až 100 % jeho menovitého prúdu, aby sa predišlo chybám merania pri nízkej záťaži.
• Nezávislé meracie skrine/kryty : Sekundárne obvody merania VT/CT, merače energie a spojovacie skrinky musia byť inštalované v nezávislých, zaplombovateľných meracích skriniach, prísne izolovaných od ochranných a monitorovacích obvodov, aby sa zabezpečila nezávislosť meracieho reťazca a bezpečnosť údajov.
• Požiadavky na sekundárny okruh : Použite špeciálne vodiče s dostatočným prierezom, aby ste minimalizovali pokles sekundárneho napätia VT. Všetky svorky musia byť bezpečne upevnené a zapečatené.

2. Zapojenie a výber

• Trojfázový trojvodičový systém : Použiteľné pre trojfázové trojvodičové napájacie systémy bez neutrálneho vedenia (bežné v scenároch stredného a vysokého napätia), využívajúce 2 VT a 2 CT.
• Trojfázový štvorvodičový systém : Vhodné pre trojfázové štvorvodičové systémy s neutrálnym vedením, využívajúce 3 VT a 3 CT.
• Poznámka k výberu kľúčového merača : Systém zapojenia merača (3-vodičový / 4-vodičový) musí byť striktne v súlade s metódou zapojenia transformátora a konfiguráciou systému.

III. Schéma konfigurácie nízkonapäťového merania (interného energetického manažmentu).

Nízkonapäťové meracie riešenia sú všestranné a riadia sa získavaním údajov a získavaním hodnôt.

1. Prvky konfigurácie jadra

• Multifunkčné inteligentné merače : Vyberte si Trieda 1.0 alebo Trieda 0.5 trojfázové merače na základe potrieb manažmentu. Okrem základných meracích funkcií uprednostňujte funkcie, ako sú parametre kvality napájania (harmonické, blikanie, pokles/prepätie napätia), záznam profilu záťaže s vysokou hustotou, meranie a riadenie spotreby a rôzne komunikačné rozhrania.
• Nízkonapäťové transformátory prúdu : Spustí sa, keď záťažový prúd prekročí limit priameho pripojenia merača (zvyčajne 60-100A). Trieda presnosti Trieda 0,5 sa odporúča. Výber by sa mal riadiť aj princípom prispôsobenia rozsahu.
• Komunikácia a integrácia : Komunikačné protokoly sú kritické. Okrem priemyselného štandardu Modbus zhodnoťte podporu pre protokoly ako napr DLMS/COSEM (globálny štandard služieb) , IEC 61850 (pre veľké rozvodne) , alebo M-Bus (európsky stavebný štandard) na splnenie systémovej integrácie a budúcich potrieb rozšírenia.

2. Typické aplikačné vrstvy

• Meranie hlavnej vstupnej linky : Nainštalujte špičkové multifunkčné merače, aby ste dosiahli celopodnikové monitorovanie spotreby energie (energia, dopyt, účinník, kvalita energie).
• Zónové/podpoložkové meranie : Implementujte nezávislé meranie pre klimatizáciu, osvetlenie, technologické zariadenia atď. Nákladovo efektívne "ekonomické" multifunkčné merače je možné zvoliť za predpokladu, že je zabezpečená konzistentnosť komunikácie.
• Meranie kritických zariadení : Pri vysokovýkonnom zariadení s premenlivou frekvenciou alebo zariadením generujúcim harmonické musí výber merača klásť dôraz na charakteristiky dynamickej odozvy a možnosti merania harmonických.

IV. Univerzálne princípy pre výber a konfiguráciu

1. Princíp zhody presnosti reťazca : Celková chyba meracieho systému je určená najmenej presným komponentom. Uistite sa, že triedy presnosti glukomera, CT a VT sú koordinované.
2. Princíp prispôsobenia rozsahu : Výber prevodu transformátora by mal byť zameraný na dlhodobé prevádzkové zaťaženie, aby sa zachovala prevádzka v optimálnom rozsahu presnosti.
3. Vhodnosť funkčnosti a perspektívny princíp : Vyhnite sa nedostatočnej alebo nadmernej konfigurácii. Vyhraďte si komunikačnú šírku pásma a kapacitu na ukladanie údajov pre budúce dátové aplikácie (napr. analýza energetickej účinnosti, uhlíkové účtovanie).
4. Princíp súladu : Schémy usadlostí vysokého napätia musia plne vyhovovať miestnym predpisom a technickým požiadavkám verejných služieb. Nízkonapäťové interné meracie schémy by mali zabezpečiť interné rozpoznávanie a auditovateľnosť údajov.

Záver: Od presného merania k posilneniu hodnoty dát

Vysokonapäťové a nízkonapäťové meranie predstavuje odlišné úlohy meračov energie v hodnotovom reťazci energie: prvý z nich pôsobí ako presný arbiter zabezpečujúci spravodlivý obchod a súlad s predpismi, zatiaľ čo druhý slúži ako dátový motor, ktorý riadi zlepšenie energetickej účinnosti a optimalizáciu riadenia.

Pre výrobcov meračov možnosť poskytovať komplexné riešenia – od vysokonapäťových systémov na meranie príjmov (vrátane integrácie transformátorov a skríň) až po nízkonapäťové IoT inteligentný merač klastre – je základným kameňom obsluhovania rôznych trhov. Hlbšia konkurencieschopnosť spočíva v integrácii týchto dvoch vrstiev dátového toku s cieľom poskytnúť zákazníkom komplexné služby s pridanou hodnotou, počnúc vyhovujúcim zúčtovaním až po poznatky o energetickej účinnosti.

Pre používateľov má profesionálna konfiguračná schéma význam nad rámec obstarávania vybavenia. Je to prvý krok pri premene nehmotnej spotreby energie na viditeľné, spravovateľné a optimalizovateľné digitálne aktíva, čím sa položí solídny dátový základ pre udržateľné operácie a zvýšenú konkurencieschopnosť.