Contorizarea Inteligenta la Un Bloc cu 10 Etaje
LUCRARE DE LICENȚĂ
CONTORIZAREA INTELIGENTĂ LA UN BLOC CU 10 ETAJE
Introducere
Capitolul 1-Termenul de SMART GRID
1.1Sistemele de contorizare existente în prezent
1.2Considerații generale
1.3 Funcționalitațile contoarelor inteligente
1.3.1 Funcționalitatea de bază
1.3.2 Funcționalități suplimentare
1.4 Impactul contoarelor inteligente
1.5 Costurile contorizǎrii inteligente
1.6 Distribuirea costurilor între parțile interesate
1.7 Avantaje ale contorizării inteligente
1.8 Practici pentru reducerea pierderilor de rețea
Capitolul 2-Contorizarea inteligentǎ
2.1 Descrierea contorizǎrii inteligente
2.2 Elemente constitutive și caracteristici ale contoarelor inteligente
2.3 Modelul de contorizare inteligentă recomandat pentru România
2.3.1. Modelul recomandat
2.3.2 Segmentele de clienți vizate
2.3.3 Modul și programul de implementare
2.4 Tipuri de contoare inteligente
2.4.1 Contorul electronic monofazat ALPHA A220
2.4.2Contor A1800 Alpha
Capitolul 3-Realizarea contorizării la blocul cu 10 etaje
3.1 Descrierea generală a lucrărilor
3.1.1Necesitatea și oportunitatea lucrării
3.1.2. Date de sistem, caracteristicile consumatorilor de energie electrică
3.1.3. Prezentarea lucrărilor
3.2. Măsuri de protecție a instalațiilor
3.3 Sistemul de telecitire
3.4 Protecția mediului la execuția lucrǎrilor
3.5 Firida electromagnetică
Concluzii
Bibliografie
Anexe
Introducere
Scopul proiectului este să determine care va fi impactul economic al introducerii
contorizării inteligente asupra participanților la piețele de energie electrică. Raportul prezintă constatările finale ale analizei cost-beneficiu a implementării contorizării inteligente pe aceastǎ piețǎ.
Căutăm să înțelegem sistemele actuale de contorizare prin analizarea punctelor de
vedere, a așteptărilor companiilor de distribuție și a obstacolele percepute de acestea,
precum și a schimbărilor de care este nevoie pentru implementarea contorizării inteligente
în România. De asemenea, s-a făcut o evaluare a inițiativelor existente de introducere a
contorizării inteligente la diferite utilități, precum și scenarii ale celor mai bune practici
pentru analiza cost-beneficiu.
Scopul analizei este reprezentat de oferirea unei perspective atât asupra costurilor
cât și asupra beneficiilor legate de introducerea contoarelor inteligente cât și de evaluarea impactului economic,a consecințelor și rezultatelor așteptate. Totodată, va prezenta o perspectivă de ansamblu asupra beneficiilor implementării pentru consumatori și pentru funcționarea pieței de vânzare cu amănuntul. Printre beneficiile estimate se numără următoarele: creșterea concurenței pe piața cu amănuntul; eficiența energetică și scăderea costurilor la energie; scăderea sumelor facturate datorită unui feedback mai bun al clienților; servicii noi pentru clienți, inclusiv pentru clienții vulnerabili; inovația îmbunătățită a tarifelor prin folosirea tarifelor temporale; acuratețe a facturării; costuri reduse și un confort sporit la plățile anticipate; scăderea poluării datorită reducerii emisiilor de carbon și facilitarea micro-generării, inclusiv a producerii de energie din surse regenerabile.
Pe lângă analiza cost-beneficiu, acest proiect prezintă recomandări privind cerințele
funcționale minime pentru contoare inteligente în România precum și categoriile de clienți cărora le-ar putea fi furnizate aceste contoare inteligente.
Proiectul privește legătura dintre totalitatea recomandărilor și a rezultatelor
analizei și cadrul legislativ necesar asigurării unei implementări corecte și eficiente a
contoarelor inteligente. Studiul de piață are scopul de a face recomandări de schimbare a
legislației primare privind standardele de comunicare, de schimbare a legislației privind
proprietatea contoarelor inclusiv instalarea, calibrarea și mentenanța/întreținerea acestora, preluarea, calcularea, transmiterea și securitatea informațiilor și flexibilitatea contoarelor și a standardelor de comunicare, pentru a permite o controlare inteligentă a managmentului cererii de energie sau introducerea aplicațiilor de contorizare inteligentă și funcționalitatea rețelei pentru viitor.
În acest proiect vom mai analiza contorizarea la un bloc cu 106 consumatori,instalația folositǎ, se prezintǎ firida elactromagneticǎ,sunt prezentate si niște scheme ale instalațiilor folosite.
Capitolul 1-Termenul de SMART GRID
1.1Sistemele de contorizare existente în prezent
Legea Energiei ,Legea nr. 13/2007 prevede că este obligatoriu să existe un contor la
fiecare punct de consum de energie electrică. Contoarele se află în proprietatea
operatorilor de distribuție, iar exploatarea și mentenanța acestora este responsabilitatea
lor, chiar dacă uneori activitatea este externalizată. Contoarele sunt citite cel puțin o dată
pe an ,după cum cere autoritatea de reglementare, totuși operatorii de distribuție le citesc,
de obicei, o dată la fiecare trei luni. Și clienții au posibilitatea să citească ei înșiși
contoarele, caz în care valoarea facturată este reprezentată de consumul raportat de client
sau de consumul estimat.
1.2Considerații generale
Smart Grid este o rețea inteligentă, un „Internet al energiei”, deoarececonsumatorului are le dispoziție informații despre energie în timp real, având astfel posibilitatea să facă alegeri inteligente. Această tehnologia de rețeainteligentă și sistem informațional este un ”ansamblu de sisteme de control șimanagement al rețelei, de senzori și mijloace de comunicare și informare”, careîncorporează atât elemente tradiționale, cât și de ultimă generație.
Termenul de import „Smart Grid”, adoptat ca nume pentru platforma tehnologică promovată de UE, are ca traducere directă titulatura „Rețele Inteligente”. Pentru o mai bună focalizare pe domeniul energiei, rețelele inteligente trebuie să fie intitulate de fapt „Rețele electrice inteligente”. Americanii folosesc deja termenul mai elocvent „Smart Energy Grid”, care are drept traducere chiar traducerea propusă. Se elimină astfel confuzia cu rețelele informatice inteligente, care sunt studiate cu precădere de informaticieni, pentru care ele sunt tot „Smart Grid”.
Se mai poate spune că noua abordare, cea a integrării funcționale între sistemele energetice și sistemele informatice, prin utilizarea sinergiei dintre rețelele de forță (power networks) și cele informatice (IT networks), presupune nu doar că rețelele electrice în sine trebuie să fie „inteligente”, ci și faptul că trebuie să realizăm un ansamblu inteligent: producători, rețele, consumatori și participanți conecși. În acest context, Smart Grid ar trebui să se numească de fapt Sisteme Energetice Inteligente (SEI).
Cum însă Smart Grid este de fapt un termen de piață, ne oprim la aceste considerente de conținut, admițând forma consacrată în limba engleză pentru numele noului domeniu și acceptăm ca echivalentul ei în limba română să fie Rețele Energetice Inteligente (REI).
1.3 Funcționalitațile contoarelor inteligente
1.3.1 Funcționalitatea de bază
Este dată de următoarele caracteristici:
– contorul inteligent are cel puțin o interfață de comunicație cu exterior, prin care sunt disponibile, pe baza unui protocol pentru comunicație la distanță, mărimile interne ale contorului. Această facilitate este o opțiune și pentru contorul clasic (neinteligent) dar este o obligativitate pentru contorul inteligent. Unele contoare inteligente posedă mai multe interfețe de comunicație, de obiceidouă sau, mai rar, trei.Există o tendință de realizare a comunicației acestor contoare prin intermediul IP (engl. IP meters), adică fie prin interfețe Ethernet, fie prin tehnologie GPRS – ambele asigurând comunicare cu contorul pe bază de socket-uri IP;
-contorul inteligent trebuie să poată furniza prin intermediul căii de comunicație la distanță și mărimile sale de instrumentație, adică mărimile de timp real p(t), q(t), u(t), i(t) pe faze și/sau trifazat, precum și alte eventuale mărimi (factor de putere, unghiul dintre tensiuni și curenți – pentru eventuale diagrame fazoriale, factor de distorsiune, armonice etc).
Considerăm că acestea sunt funcționalități minime ale unui contor inteligent, pentru că ele sunt extensii directe ale funcționalității de bază – cea de măsurare:
a) prin interfața de comunicație la distanță informațiile de energie sunt disponibile și remote;
b) mărimile interne de instrumentație utilizate pentru funcția de bază – p(t), q(t), i(t), u(t) – sunt la rândul lor disponibile remote.
1.3.2 Funcționalități suplimentare
Aceste funcționalitați măresc flexibilitatea contorului intelligent și sunt:
– intrări numerice, pentru preluarea unor stări locale care este util a fi cunsocute de la distanță;
-ieșiri numerice (de obicei cel puțin două) pentru comandarea unor instalații locale (uzual comenzi de tip ON/OFF pe anumiți feederi locali);
-logică simplificată care să permită ca pe anumite combinații de binare de intrare (la care se adaugă eventual și biți de stare interni) să se poată activa o anumită ieșire binară sau să se facă măsurarea unor cantități de energie într-un registru distinct.
Un exemplu ar putea fi cazul în care un registru intern măsoară energia activă în situația în care nivelul de tensiune este sub nivelul minim admisibil, stare pentru care contorul inteligent activează o ieșire binară. Pentru acest exemplu, registrul contorului va înregistra cantitatea de energie livrată în condițiile în care tensiunea este sub standardul de calitate. Un alt exemplu este cel în care puterea măsurată depășește o valoare de prag pe un interval de timp dat, caz în care este comandată o deconectare. Logica înglobată conține de fapt elemente simplificate de automat programabil, util în diverse automatizǎri.
O sinteză a arhitecturii contorului inteligent este prezentată în figura de mai jos:
Figura 1.3.1
Se poate vorbi de Smart Grid la fiecare nivel: de la producerea energiei din surseconvenționale sau regenerabile distribuite, la transportul energiei electrice produse, la distribuția acesteia și nu în ultimul rând la nivelul utilizării acesteia decătre consumator – fie că este vorba de cel industrial sau despre cel casnic.
Specialiștii au implementat înultimul deceniu mai multe tipuri de sisteme, care fiecare în parte pot fi asociate conceptului de SMART GRID :
1. Sisteme de telegestiune (la nivelul consumatorilor industriali);
2. Sisteme de monitorizare a consumului de energie electrică și a altor forme de energie (atât la nivelul unor consumatori industriali cât și la nivelul utilităților de producere, transport, distribuție sau furnizare a energiei);
3. Sisteme de tip SCADA (atât la nivelul unor consumatori industriali, a unor stații electrice de transport și distribuție și dispecerate locale sau chiar regionale);
4. Sisteme integrate de comandă-control-protecții (atât la nivelul unor consumatori industriali, a unor stații electrice de transport și distribuție sau în centrale electrice);
5.Sisteme de măsurare sincronă a fazorilor (la nivelul rețelei electrice de transport), cât și sistem de mǎsurare a consumului de energie de la distanțǎ , sistem denumit: Telemetria.
Telemetria este tehnologia care permite citirea datelor de la distanțǎ , prin
intermediul unui sistem informatic modern
În ultimii ani, domeniul energiei a întâmpinat diferite provocări la nivel global. Aceste provocări continuă să existe și pot fi împărțite în câteva categorii elementare:
– Constrângerea de a atinge sau de a îmbunătăți eficiența energetică:optimizarea utilizării energiei și reducerea deșeurilor și a pierderilor pe lanțul valoric, precum și un impuls al reglementatorilor spre modernizarea rețelelor pentru a realiza creșterea eficienței în funcționarea acestora;
– Presiunea asupra costurilor din partea reglementatorilor: optimizarea cheltuielilor de exploatare și de capital, reducerea pierderilor de rețea și creșterea nevoii pentru noi investiții în direcția dorită;
– Cererea de energie în creștere: cererea unor consumatori industriali, a unor stații electrice de transport și distribuție și dispecerate locale sau chiar regionale);
4. Sisteme integrate de comandă-control-protecții (atât la nivelul unor consumatori industriali, a unor stații electrice de transport și distribuție sau în centrale electrice);
5.Sisteme de măsurare sincronă a fazorilor (la nivelul rețelei electrice de transport), cât și sistem de mǎsurare a consumului de energie de la distanțǎ , sistem denumit: Telemetria.
Telemetria este tehnologia care permite citirea datelor de la distanțǎ , prin
intermediul unui sistem informatic modern
În ultimii ani, domeniul energiei a întâmpinat diferite provocări la nivel global. Aceste provocări continuă să existe și pot fi împărțite în câteva categorii elementare:
– Constrângerea de a atinge sau de a îmbunătăți eficiența energetică:optimizarea utilizării energiei și reducerea deșeurilor și a pierderilor pe lanțul valoric, precum și un impuls al reglementatorilor spre modernizarea rețelelor pentru a realiza creșterea eficienței în funcționarea acestora;
– Presiunea asupra costurilor din partea reglementatorilor: optimizarea cheltuielilor de exploatare și de capital, reducerea pierderilor de rețea și creșterea nevoii pentru noi investiții în direcția dorită;
– Cererea de energie în creștere: cererea de energie a crescut în ultimii doi ani cu circa 5% din rata anuală compusă de creștere și menținerea trendului de creștere până în 2030 datorită creșterii populației;
– Prețurile la energie electrică: este așteptată și creșterea acestora, cu 40-70% până în 2020, datorită cererii în creștere;
– Problemele de mediu: presiunea în creștere a schimbărilor climatice și a încălzirii globale pentru reducerea poluării rezultate în urma producerii deenergie și trecerea către energia verde, constrângerea de reducere a emisiilor de dioxid de carbon și de oxid de azot;
– Securitatea aprovizionării: dependența de surse externe și ”stabilitatea”țărilor de la care acestea provin (de exemplu, se estimează că gazul importatde statele UE va crește cu 70%);
– Mixul de surse de energie – rolul regenerabilelor: se estimează că proporția de energie regenerabilă va ajunge la 18-35% din totalul consumuluide energie până în 2035 și că procentul combustibililor fosili va scădea de la 81% (2010) la 75% (2030), în urma presiunilor semnificative de reducere a folosirii energiei nucleare în urma dezastrului de la Fukushima din 2011.
1.4 Impactul contoarelor inteligente
Contoarele inteligente pot avea un impact direct asupra:
– nevoii de creștere a eficienței energetice, printr-o transparență crescută lacontorizarea informațiilor și prin stimularea consumatorilor spre a a-și modifica corespunzător obiceiurile de consum.
– presiunilor autorităților de reglementare de scădere a costurilor, prin reducerea pierderilor și a costurilor de citire a contoarelor, precum și printr-o identificare mai bună a investițiilor necesare,
– reacției față de cererea în creștere, prin educarea consumatorilor pentru reducerea consumului la vârf de sarcină,
– grijii privind mediul înconjurător, întrucât reducerea puterii la vârf de sarcină va duce la scăderea producției și a folosirii centralelor cu emisii ridicate de dioxid de carbon,
– securitatea aprovizionării, prin introducerea infrastructurilor industrial flexibile și reducerea la minimum a necesarului de centrale (en.: energyinventory), precum și prin creșterea în pondere a producției în centralele care funcționează la baza curbei de sarcină.
Odată cu schimbările de reglementare așteptate în Europa, contoarele inteligente vor avea un rol important în: înregistrarea duratei de utilizare, sprijiinirea facturării bazate pe consum, furnizarea de informații detaliate legate de consumul de energie și posibilitatea sistemelor de management comercial de auditare energetica. În cele din urmă, va încuraja consumatorii să conserve energia și să optimizeze consumul. Din motivele invocate, fără ca acestea să fie exhaustive, instalarea contoarelor inteligente este alegerea potrivită pentru toate utilitățile.
Deși în multe cazuri există argumente puternice în favoarea instalării de contoare inteligente, există o serie de bariere care stau în calea rapidității și a eficienței implementării. În acest sens, ar trebui să se ia în considerare următoarele:
Împotrivirea clienților este unul dintre principalele obstacole în calea implementării. Este determinată de îngrijorări privind intimitatea și securitatea datelor, dat fiind că pe baza informațiilor primite de contoarele inteligente pot fi trase concluzii detaliate legate de comportamentul membrilor gospodăriei. Impactul acestui obstacol poate fi perceput pe anumite piețe-cheie, unde potențialul de introducere a contorizării inteligente este mare, dar procesul de instalare nu a înregistrat progrese din cauza împotrivirii acerbe a clenților.
Costurile sunt un alt obstacol principal. În majoritatea țărilor, costul implementării contorizării inteligente poate fi recuperat fie prin tarife reglementate de acces la rețea, fie prin facturile clienților. Statele Unite, Canada, Suedia, MareaBritanie și Franța sunt exemple de țări în care operatorii de rețea (operatorii dedistribuție sau, în cazul Marii Britanii, furnizorii) au dreptul să își recupereze costurile suportate pentru investiții relevante și eficiente din punct de vedere al costurilor, cum ar fi contorizarea inteligentă, prin adăugarea respectivelor costuri la taxe. Sistemele de recuperare a costurilor pot fi gândite în diferite moduri. De exemplu, în Italia, legea permite recuperarea costurilor prin taxe în funcție de încasările de la diferite tipuri de contoare instalate și numărul acestora (inclusive încasările reduse, permise operatorilor de distribuție care nu reușesc să se încadreze în obiectivele provizorii), în timp ce în alte țări (statul Victoria din Australia este un bun exemplu), sunt taxați toți clienții, indiferent când este instalat contorul.Un alt exemplu este cazul First Utility din Marea Britanie, care percepea o taxă unică de instalare.
Costurile reprezintă un aspect și mai problematic deoarece beneficiile palpabile, în special pentru clienți, sunt așteptate să apară după o anumită perioadă de timp, în timp ce cheltuielile legate de investiție se fac la început. Cu alte cuvinte, beneficiile pentru consumatori sunt întârziate, comparativ cu costurile.
1.5 Costurile contorizǎrii inteligente
Costurile de implementare a contorizării inteligente sunt întotdeauna mai ușor de cuantificat și de atribuit fiecărei părți interesate din piață decât beneficiile. Am luat în considerare trei grupuri de costuri pe care contorizarea inteligentă le implică:
– costurile de implementare și de investiții (majoritatea, dar nu exclusiv,CAPEX)
– costurile de exploatare și mentenanță a sistemului
– costurile de finanțare
Aspectele pe care le-am avut în vedere la calcularea costurilor de implementare și de investiții sunt următoarele:
Costul contoarelor
Următoarele costuri fac parte din acest grup:
– Achiziționarea contoarelor modulare și a modulelor de comunicare și/sau costurile contoarelor integrate cu modulele de comunicare (în funcție de tipul contorului – monofazic sau trifazic, și de modulul de comunicare utilizat –GPRS/UMTS, PLC, WiFi, WiMAX)
– Legalizarea contoarelor și costul contoarelor care nu se află în proces de relegalizare
– Costul de instalare a noilor contoare
– Amortizarea (contoarelor și a altor active) – pentru calcularea valorii reziduale
Costul elementelor de legătură
Din acest grup fac parte următoarele costuri pe care le generează elementele de legătură(în funcție de modelul analizat – cu sau fără elemente de legătură):
– Costul concentratorilor și al contoarelor de echilibrare
– Costul modem-urilor și al elementelor de legătură
– Costul de instalare a concentratorilor, contoarelor de echilibrare și a altor active
– Costul de construire a infrastructurii de fibră optică, WiMAX sau WiFi
– Amortizarea activelor – pentru calcularea valorii reziduale
Costul aplicațiilor electronice
În această categorie se regăsesc:
– Costul de dezvoltare, testare și implementare a aplicației centrale a IAC
– Integrarea cu sistemele (interfețele) externe
– Achiziționarea și instalarea echipamentelor electronice (servere,calculatoare, periferice, costul copierii de rezervă [back-up] a datelor etc.) și a licențelor
– Amortizarea activelor – pentru calcularea valorii reziduale
Pe lângă acestea au mai fost identificate câteva grupuri de costuri pentru exploatarea și mentenanța sistemului:
– Costuri de proiect – în general, acestea sunt costuri generate de pregătirea personalului, de furnizarea și gestionarea resurselor (atât pentru persoanele implicate în proiect cât și pentru deplasări), costul serviciilor profesionale.
– Costuri de comunicare/conectare – costul de conectare, generat de fiecare tip de contor și concentrator.
– Costurile energiei consumate – costul energiei consumate de sistemul de măsurare (de contoare, de elementele intermediare sau concentratori).
– Costul de întreținere, mentenanță și dezvoltare – costuri de înlocuire a contoarelor avariate, întreținerea și repararea contoarelor, serviciile de legalizare pentru contoarele inteligente, înlocuirea modulelor de comunicare avariate, întreținerea și repararea modulelor, citirea manuală a contoarelor(care încă va fi impusă de autoritatea de reglementare; de asemenea,anumite contoare va trebui să fie verificate manual din cauza unor posibile erori sau reclamații ale clienților), întreținerea și repararea concentratorilor și a liniilor de comunicații, mentenanța infrastructurii de telecomunicații,mentenanța aplicației IAC și costurile de menținere a licențelor.
– Costurile de angajare – costurile cu forța de muncă responsabilă cu mentenanța elementelor intermediare și a aplicației, verificarea alertelor.
-Costul de finanțare – ratele dobânzii plătite în urma capitalului contractat – aceste costuri depind de structura de finanțare.
· Constrângerile economice sunt și ele o problemă când vine vorba despre rapiditatea implementării, deoarece există riscul unei distribuiri părtinitoare a beneficiilor. Costurile pot fi evaluate cu ușurință, în timp ce beneficiile rămân incerte. Beneficiile pot fi, de asemenea, distribuite în rândul participanților la piață,dar mai puțin în rândul investitorilor. Participanții la piață devin ezitanți atunci când costurile de investiție sunt ridicate. În Marea Britanie au existat foarte multe controverse în legătură cu acuratețea pe care o au cercetările privind beneficiile contoarelor inteligente. De exemplu, un beneficiu important pentru consumatori,cum ar fi reducerea sau modificarea consumului de energie, poate fi obținut numai cu ajutorul afișajelor din case (in-home displays), care fie au fost, fie nu au fost luate în considerare în diferite studii.
· Există și restricții tehnice, în principal din cauza lipsei standardizării și a evoluției rapide a tehnologiei. Acestea, combinate, duc adesea la tehnologii care nu interacționează atunci când se încearcă integrarea produselor de la furnizori diferiți.Acest lucru se datorează, parțial, soluțiilor care țin de proprietate. În Spania, de exemplu, au fost puse în practică două standarde deschise pentru protocolul de comunicație, pentru a asigura accesul la piață a mai multor furnizori. Însă stabilirea unor astfel de standarde prin cadrul de reglementare trebuie să fie făcută cu atenție. În Canada, furnizorii de tehnologii nu au reușit să se conformeze prevederilor, ceea ce a dus la asocierea operatorilor de distribuție pentru formularea unei cereri pentru o propunere legislativă.
· Costurile irecuperabile ar putea fi un aspect important legat de implementare și când luăm în considerare analiza de oportunitate din punctul de vedere al operatorului de distribuție. Dacă nu este estimată corect viteza implementării, aceasta fiind prea mare, înlocuirea activelor care nu sunt complet amortizate are un impact negativ asupra datelor contabile ale companiilor care înlocuiesc contoarele.Acestea vor influența și rezultatele financiare, motiv pentru care companiile va trebui să le aibă în vedere separat de analiza cantitativă. În funcție de ritmul implementării, un anumit număr de contoare vor fi înlocuite înainte de finalul perioadei lor de amortizare. Asemena active va trebui să fie casate, costurile fiind incluse în contul de profit și pierderi. Aceasta nu va avea impact asupra profitabilității la nivel de țară, după cum am prezentat în analiza noastră, deoarece acești bani au fost deja cheltuiți. Dintr-o perspectivă corporativă, costurile irecuperabile pot avea un impact serios asupra rezultatelor financiare, motiv pentru care ritmul de implementare ar trebui ajustat.
1.6 Distribuirea costurilor între parțile interesate
De obicei, operatorii de distribuție sunt cei care suportă partea cea mai mare a costurilor,
pentru că aceștia achiziționează, instalează, operează și asigură mentenanța contoarelor.
Datorită complexității ce caracterizează implementarea contorizării inteligente, schimbarea
regimului de proprietate asupra contoarelor și a structurii actuale de piață nu par să fie
principalele priorități pentru România în acest moment. Există, totuși, diferite modalități de
optimizare a costurilor de investiție și de îmbunătățire a rezultatului de ansamblu al
analizei de oportunitate prin modificarea, în diferite feluri, a unor elemente ale modelului
actual de operare.
1.7 Avantaje ale contorizării inteligente:
-reducerea costurilor de citire a contoarelor – costul generat de forța de muncă necesară pentru citirea contoarelor (de obicei o dată la trei luni pentru consumatoricasnici) va fi redus. Toate costurile legate de această activitate (cum ar fi transportul) au fost incluse luând în considerare costul mediu al unei singure citiri per contor, preluat de la părțile interesate din piață (operatorii de distribuție).
-îmbunătățirea suportului informational destinat managementului, pentru luarea deciziilor în timp real;
-reducerea pierderilor comerciale – se referă la scăderea pierderilor comerciale sau la cantitatea de energie livrată, dar nefacturată. Contorizarea inteligentă poate ajuta la identificarea cu acuratețe a consumatorilor la care au loc pierderi comerciale.
-realizarea detecției defectelor în faza lor incipientăși astfel prevenirea defectării grave a
Echipamentelor și pierderilor materiale aferente;
-creșterea fiabilității și disponibilității sistemului, reducându-se astfel numărul și durata întreruperilor accidentale, deci a pierderilor datorate energiei nelivrate;
-creșterearapiditățiiîn intervenție și a calității serviciilor furnizate de echipele de mentenanță, în caz deincidente / avarii;
-creșterea siguranței personalului de exploatare ;
-creșterea eficienței lucrărilor de mentenanță: se reduc costurile necesare pentru inspecții și revizii tehnice a echipamentelor; costurile pentru reparații sau înlocuire a echipamentelor defecte; costul lucrărilor de montaj și punere in funcțiune;
-creșterea eficienței tehnologiilor de mentenanță ;
-realizarea achiziției datelor pe termen lung, îmbunătățind astfel informațiile despre caracteristicile și condițiile de funcționare a echipamentelor;
-obținerea unei istorii privind starea tehnică reală a echipamentelor la un nivel mai bun decât se poate obține folosind metodele de diagnoză tradiționale;
-asigurarea unei mai bune protecții a mediului ambiant.
1.8 Practici pentru reducerea pierderilor de rețea
Unul din factorii de succes pentru rezultatele analizei de oportunitate a contorizării inteligente este nivelul de reducere a pierderilor comerciale în rețele.
Pentru companii devine o necesitate efectuarea tuturor eforturilor pentru inițierea de noi
procese, planuri și acțiuni pentru maximizarea reducerii pierderilor în paralel cu
implementarea pe scară largă a contorizării inteligente. Aceste eforturi le vor permite să se
bucure de toate beneficiile contorizării inteligente și să obțină un profit investițional mai
mare pe măsură ce vor maximiza procentul de reduceri.
Bunele practici în domeniul reducerii pierderilor în rețele recomandă câteva acțiuni asupra
cărora companiile ce investesc în sisteme de contorizare inteligentă ar trebui să se
concentreze, acțiuni ce pot grupate în trei categorii:
· Prelucrarea datelor (include și algoritmi logici): revederea algoritmilor utilizați pentru
prelucrarea noilor cantități de date; revizuirea modelelor utilizate pentru defalcarea
pierderilor tehnice de cele comerciale și pe nivele de tensiune; analiza instrumentelor
informatice utilizate pentru calculul de bilanțuri în structura prezentă și în cea în care
contoarele inteligente vor fi instalate și în care volumul de date va crește exponențial,
· Procese (identificarea și gestionarea reducerilor): standartizarea proceselor, reducerea
activității manuale (definire adecvată și utilizarea acesteia atunci când este cazul);
revederea interfețelor și interacțiunea dintre departamente pentru identificarea zonelor ce
potfi îmbunătățite,
· Sprijin în rezolvarea disputelor: definirea de metodologii standartizate și corecte
privind modul de utilizare a datelor și informațiilor obținute datorită contorizării inteligente
astfel încât disputele să poată fi rezolvate repede și favorabil părților.
Capitolul 2-Contorizarea inteligentǎ
2.1 Descrierea contorizǎrii inteligente
Trăim în secolul informaticii și al comunicațiilor. Nu mai există aproape nicio ramură a tehnicii în care să nu fi pătruns calculatoarele și sistemele digitale, iar explozia Internetului din ultima vreme face posibilă interconectarea tuturor acestor dispozitive inteligente, permițându-le să lucreze împreună și să ne ușureze munca, zi de zi.
Toate sistemele de calcul și de comunicație existente în prezent au la bază protocoale standardizate (în totalitate sau măcar parțial) în anii de început ai calculatoarelor. RS232, spre exemplu, a fost introdus în anul 1962, și a ajuns la revizia C (implementată pe scară largă și azi) în anul 1969.
Bineînțeles, între timp s-au dezvoltat o sumedenie de alte protocoale de comunicație și s-a ajuns la folosirea mai multor medii de comunicare, în funcție de nevoile specifice fiecărei aplicații.
Comunicarea între diverse echipamente electronice s-a dovedit o necesitate deja de multă vreme. În ultimul timp, însă, dezvoltarea sistemelor electronice și informatice a dus la apariția unor sisteme de echipamente interconectate de mare anvergură, iar nevoia de vehiculare a datelor între ele a crescut, de asemenea. Prin urmare, au apărut o multitudine de metode de comunicație dedicate între dispozitive și subansamble, fiecare cu specificul său. Alegerea uneia sau alteia dintre modalități se face în funcție de mai mulți factori: distanța între dispozitive, cantitatea de informație care trebuie schimbată, viteza necesară, locația, prețul de cost etc. De asemenea, explozia Internetului din ultimul timp extinde posibilitățile până la un nivel nebănuit cu ceva vreme în urmă.
Din punct de vedere al mediului de comunicare, primele metode se bazează pe legătură electrică, prin fir, între subansamblele unui sistem. Iar unul din primele protocoale este comunicația serială, care constă în transmiterea în serie, bit cu bit, a informației, folosind un singur fir (plus referință și, uneori, tact sau alte semnale specifice). Este sistemul folosit pentru prima dată în comunicarea dintre calculatoarele electronice și periferice gen imprimantă, instrumente de test, de achiziție de date etc. Este părintele tuturor sistemelor de comunicație utilizate în ziua de azi.
În momentul creșterii cantității datelor de vehiculat, s-a ajuns la necesitatea dezvoltării comunicației paralele. Prin contrast cu cea serială, comunicația paralelă realizează transmiterea datelor în blocuri (de obicei de 8 biți sau multipli de 8 biți) folosind un număr de conductoare egal cu unitatea elementară de informație transferată. Viteza de comunicare crește, acoperind necesitățile, dar crește, în același timp, și prețul electronicii specializate ce se ocupă de comunicare. Acolo unde viteza sau volumul datelor dictează, însă, compromisul este acceptabil.
Toate metodele de comunicare prin fir au la bază fie comunicația serială, fie pe cea paralelă. Diferă doar parametrii specifici fiecărui protocol: frecvența, nivelele de tensiune, utilizarea tensiunii sau a curentului pentru semnalizare, distanțele maxime acceptabile etc. Baza este, însă, aceeași.
Întorcându-ne la catalogarea după mediul de comunicare, apariția unor necesități specifice a dus la dezvoltarea a două noi metode, pe care le vom aborda în cele ce urmează.
Acolo unde portabilitatea este cheia sau unde cablarea ar fi imposibilă ori ar incomoda, se folosesc undele radio pentru transmiterea de informații. Se schimbă, însă, doar mediul de transmitere a datelor – metoda de transmitere rămâne serială (folosirea unei singure frecvențe la un moment dat) sau paralelă (folosirea concurentă a mai multor frecvențe). Din nou, parametrii care se schimbă între diversele protocoale sunt aceiași care diferențiază feluritele protocoale de comunicație prin fir: frecvența, puterea semnalului, distanța acoperită etc.
O altă problemă care poate apărea este distanța mare dintre dispozitivele care trebuie să comunice (de ordinul kilometrilor, zecilor sau chiar sutelor de kilometri). Comunicarea prin fir este depășită datorită atenuării semnalelor pe linii lungi, a comportamentului de condensator al liniilor lungi, precum și datorită zgomotului electric. Comunicarea radio este nepractică datorită puterii mari de transmisie necesare la distanțe mari, interferenței radio ori zgomotului. Soluția este transmiterea datelor folosind fibra optică, care este imună la zgomot, oferă distanțe mari de transmisie fără necesitatea repetării (atenuarea semnalului este mai mică decât în cazul conductoarelor electrice) și nu prezintă risc de crosstalk (fenomen de influențare reciprocă între canalele de transmisie apropiate ce apare în cazul transmiterii informației prin conductoare electrice).
Transmisia fără fir și prin fibră optică au, față de cea electrică, dezavantajul costului (printre altele). De reținut, însă, faptul că, la origine, datele ce trebuie vehiculate sunt de natură electrică, urmând a fi traduse în câmp electromagnetic sau, respectiv, semnale optice, în cazul în care soluția electrică nu este potrivită, și restabilite electric la receptor.
Foarte des, în cazul unor echipamente industriale care necesită comunicarea unui volum relativ mic de date sau comenzi, comunicarea între diverse subansamble ori componente ale unui sistem este realizată serial. Acolo unde distanțele între echipamentele care comunică sunt foarte mici (de ordinul centimetrilor sau zecilor de centimetri), se folosesc protocoale specializate gen SPI, I2C, SMBus etc. Acolo unde distanțele se ridică la câțiva metri, se folosesc protocoale seriale de viteză mică gen RS-232, RS-422, RS-485, Modbus și altele.
Acestea din urmă se bucură de o răspândire largă și de o longevitate ieșită din comun, în special datorită costului scăzut de implementare și a ușurinței în mentenanță. Limitările acestor protocoale sunt mult depășite de avantaje în multe situații. Sunt protocoale mature, fiind standardizate (mai puțin „de jure”, mai mult „de facto”) din anii ’70. Puterea de calcul necesară în implementare este minimă, deci costul siliciului este scăzut. Mediul de comunicare este cuprul, din nou mai ieftin față de cele concurente (fibra optică) și mai ușor de întreținut. Distanțele acoperite (până la câteva zeci de metri) sunt suficiente pentru implementarea unor mici rețele de echipamente interconectate. Având în vedere aceste atuuri, pare natural de ce interfețele seriale sunt soluția adoptată pentru comunicare în cazul atâtor dispozitive, în special industriale. Calculatoarele personale sunt dotate, aproape universal, cu porturi seriale RS-232, chiar și în zilele noastre.
Pentru cazurile in care limitările acestor protocoale devin problematice, s-au dezvoltat soluții de bridging ale acestor protocoale peste alte protocoale care să elimine dezavantajele. Plafonarea care deranjează de cele mai multe ori este distanța maximă de transmisie. Intervin aici alte protocoale și medii de comunicare ce vin în ajutor.
Acolo unde o conexiune în cupru poate fi asigurată, de cele mai multe ori, aceste protocoale se încapsulează în Wired Ethernet, suita de protocoale ce stă la baza rețelelor locale de calculatoare. Aceasta prezintă și avantajul flexibilității prin posibilitatea încapsulării mai departe în alte protocoale sau medii de comunicare. Spre exemplu, o conexiune Ethernet poate fi trecută mai departe în fibră optică sau în radio, ceea ce extinde dramatic distanța dintre echipamentele ce comunică. Încapsulările succesive sunt complet transparente pentru dispozitivele finale, acestea neavând nevoie să cunoască detaliile transformărilor suferite de semnalele fizice în tranzit.
Dacă este fezabilă, soluția preferată în majoritatea cazurilor este transmiterea prin fibră optică. Fiabilitatea unei astfel de conexiuni este greu de întrecut, și pe deasupra aduce avantajul utilizării aceluiași canal de date în comun cu alte conexiuni (rețele de calculatoare, telefonie etc.).
Dacă, însă, cablarea în fibră optică nu există sau nu se justifică tehnic ori economic, se pot folosi conexiuni radio. În aceste cazuri, soluția preferată, de multe ori, este folosirea rețelelor publice de telefonie mobilă (sau a rețelelor private încapsulate în acest gen de conexiuni). Atuurile sunt disponibilitatea serviciului de telefonie mobilă în majoritatea zonelor geografice și costul relativ scăzut al implementării (ca urmare a exploziei popularității acestui gen de comunicare, prețul circuitelor specializate pe această direcție este în scădere dramatică).
2.2 Elemente constitutive și caracteristici ale contoarelor inteligente
Contorul inteligent este un contor de utilități cu procesor electronic încorporat și capacitățide conectare la rețea. Acesta combină contorizarea electronică cu un terminal de comunicare programabil care poate interacționa cu mai multe rețele și dispozitive. De regulă există trei tehnologii diferite în acest sens, fiecare cu propriile funcții și caracteristici:
– AMR (en. automated meter reading) – citire la distanță a contoarelor (citire automată a contoarelor) , care comunică într-o singură direcție; oferă posibilitatea de a citi contoarele în mod automat și de la distanță, fără a fi nevoie de deplasare pe teren a angajaților
– AMM (en. advanced metering management) – managementul contorizării inteligente
– AMI (en. advanced metering infrastructure)–infrastructură contorizării inteligente, care include contoare capabile să comunice în ambele direcții,între clienți, furnizori și operatori. AMI poate înlesni citirea de la distanță acontoarelor. Acest schimb de informații cu clientul poate îmbunătăți comportamentul de consum și îl poate face să ia măsuri pentru eficientizarea
consumului de energie electrică.
Totuși pentru introducerea acestei tehnologii pe piețele energiei electrice, gazelor natural și energiei termice este nevoie de mai mult decât simplele contoare inteligente. În general, sistemele de contorizare inteligentă sunt formate din trei niveluri: infrastructura IT, comunicarea și contoarele inteligente.
· Sistemele și infrastructura IT reprezintă primul nivel – sau baza – sistemului de contorizare inteligentă. Principala sa caracteristică este modularitatea, răspândită în întreaga bază de date, managementul datelor de contorizare și interfața cu utilizatorul.
· Zona de comunicare asigură interfața dintre infrastructura IT și contoarele inteligente prin orice rețea, fie că este vorba despre un distribuitor de energie electrică, gaze naturale sau energie termică. Există diferite tehnologii de comunicare, în funcție de prezența concentratorilor de date, ca elemente de legătură.Concentratorul de date face legătura dintre contoare și sistemele IT.Dacă acesta nu există, legătura se face direct (o variantă de comunicare fără element de legătură este mai potrivită pentru piețele gazelor naturale și de energie termică și mai puțin recomandată pentru piața energiei electrice), sau printr-o combinație a celor două nivele, caz în care un concentrator de date intervine numai în anumite conexiuni, în funcție de caracteristicile rețelei, iar conexiunile suplimentare dintre contoare și dispozitivele casnice și alte contoare sunt realizate..
Contoarele inteligente sunt doar o parte a infrastructurii de contorizare, făcând conexiunea între primele două nivele ale sistemului și rețeaua casnică. În cazuri avansate, rețeaua casnică include mai mult de un dispozitiv instalat la domiciliul clientului. Rețeaua casnică face parte din structura, mai avansată, a rețelei inteligente, și în cazul unei posibile introduceri a contoarelor inteligente va trebui să se țină cont de extinderea, pe viitor, a acestei infrastructuri la rețele inteligente mai avansate (inclusiv rețeaua casnică).
Mai ales în cazul contorizării inteligente, avansul tehnologic și particularitățile rețelei vor stabili ce tip de contor este potrivit: în general, contoarele vor fi monofazate sau trifazate.Pe lângă contoarele inteligente obișnuite, care pot fi de mai multe feluri (de obicei IAC– infrastructura avansată de contorizare), va fi nevoie (în funcție de necesități) de o infrastructură de elemente de legătură care conține un contor de echilibrare folosit ca o interfață de control între contoarele instalate la domiciliul clientului și programul central.Existența unui contor de echilibrare este importantă mai ales în țările unde pierderile comerciale de rețea sunt mari. Acesta va identifica cu precizie zona în careau loc astfel de pierderi, analizând diferența dintre curentul transmis la consumator și consumul înregistrat.
2.3 Modelul de contorizare inteligentă recomandat pentru România
2.3.1. Modelul recomandat
· Cele mai bune modele sunt modelele ce includ elemente de legătură (concentratoare de date și contoare de echilibrare).
· Tehnologia de tip PLC este recomandată pentru comunicația dintre contoare și
concentratoarele de date. Ne așteptăm ca în anumite cazuri (aprox.1 %) comunicarea
dinspre contoare să se facă prin alte canale, întrucât este posibil ca tehnologia PLC să
nu funcționeze corect în cazul mai multor interfețe. Comunicația dinspre concentratoare
poate fi realizată prin diferite canale de comunicare.
2.3.2 Segmentele de clienți vizate
Analiza cost-beneficiu, în cazul pieței de energie electrică, a luat în considerare implementarea contoarelor inteligente pentru clienții de la joasă tensiune (în special clienți casnici, dar și clienți comerciali mici și mijlocii). Nu am făcut nici o diferență între diferitele categorii de clienți în funcție de cantitatea de energie electrică consumată, mici clienți industriali versus clienți casnici, sau în funcție de o acoperire regională determinată de reducerea pierderilor în rețea. Pentru a realiza acest beneficiu, energia trebuie echilibrată între toți clienții.Recomandarea noastră este de a asigura contoare inteligente în zonele cu consum scăzut, pentru că numai așa distribuitorii de energie electrică vor putea face o analiză detaliată și vor putea identifica mai bine pierderile în rețea.
Referitor la ceilalți clienți, cum ar fi clienții comerciali alimentați la medie tensiune sau marii consumatori industriali alimentați la înaltă tensiune, ei au deja echipamente avansate de măsurare instalate de către operatorii de distribuție sau au proiecte de perspectivă pentru
astfel de lucrări.
Referitor la clienții care au deja instalată infrastructură de contorizare avansată, având în vedere că o serie de proiecte pilot au fost deja implementate în piață, în analiza realizată nu am făcut nici o diferență între acești clienți și clienții normali întrucât cerințele minime ale analizei s-au referit la contoare AMI, iar contoarele de tip AMR deja instalate nu îndeplinesc cerințele minime specificate. O modernizare a contoarelor de tip AMR deja instalate este dificil de realizat întrucât contoarele de tip AMR față de cele de tip AMI au caracteristici tehnice diferite, iar diferențele nu țin numai de modulul de comunicație. Deasemenea, din întâlnirile avute cu distribuitorii, am înțeles că anumite sisteme avansate de contorizare au fost realizate prin simpla adăugare a unui modul de comunicație la contoarele tradiționale. Acestea vor trebui înlocuite atunci când instalarea de contoare inteligente va începe.
Analiza cost-beneficiu este extrem de sensibilă la reducerea pierderilor în rețea (atât în valori absolute cât și în procente). Este posibil ca analiza efectuată pentru diferite regiuni ale țării să conducă la rezultate diferite întrucât sunt regiuni în care pierderile comerciale sunt mai mari decât în altele.
Pentru gaze naturale, analiza cost-beneficiu ia în considerare instalarea de contoare inteligente pentru toți clienții casnici. Deși rezultatele preliminare nu conduc la valori pozitive ale VNA, o segmentare a categoriilor de clienți poate duce la rezultate diferite, în funcție de considerațiile deja făcute în acest raport.
2.3.3 Modul și programul de implementare
Modul de implementare va avea un impact semnificativ asupra fiabilității și profitabilității contorizării inteligente. În primul rând, este importantă localizarea zonelor pilot relevante,pentru verificarea ipotezelor de lucru și pentru a crea o privire de ansamblu asupra impactului pe care implementarea integrală l-ar putea avea. În al doilea rând zona care va fi acoperită de implementarea contorizării inteligente va trebui de regulă să înceapă cu aceste zone astfel încât costul implementării să fie optimizat. Testarea tehnologiilor de comunicație care vor fi utilizate în diferite condiții va trebui de asemenea inclusă în proiectele pilot.
În implementarea contoarelor inteligente și a elementelor de legătură pot fi utilizate diverse strategii, cum ar fi:
· instalarea elementelor de legătură în toate zonele, inclusiv concentratoarele și contoarele
de echilibrare, urmată de înlocuirea contoarelor
· instalarea simultană a echipamentelor de legătură și a contoarelor, stație după stație.
Aceasta presupune înlocuirea unui număr mare de contoare, fără a fi luată în considerare localizare aparatelor și continuarea instalării în masă a echipamentelor până la completarea întregii zone avute în vedere, indiferent de durata de înlocuire a contoarelor. Vor fi montate contoare tradiționale, cu durată mai lungă de înlocuire acolo unde contoarele inteligente se vor monta mai târziu. Alte contoare vor fi abandonate distruse.
La proiectarea modalității de implementare, aspecte precum managementul riscului,organizarea de fapt, schimbarea managementului și factorii de succes vor trebui luate în considerare. Monitorizarea continuă a proiectului și metodologia de management de proiect aplicată sunt necesare pentru a asigura succesul acțiunii.
Programul de implementare este un alt factor decisiv în succesul contorizării inteligente, mai ales calcularea timpului și a efortului necesar pentru a avea o implementare de success din punct de vedere al instalării, managementului de proiect și a altor activități. Având în vedere că analiza efectuată în cadrul acestui raport este extrem de sensibilă la variațiile acestor parametrii, atât pentru energie electrică cât și pentru gaze naturale, vor fi analizate mai multe scenarii de implementare.
2.4 Tipuri de contoare inteligente
În urma experienței pe care A.T. Kearney a avut-o cu proiecte asemănătoare din domeniul contorizării inteligente am identificat câteva modele de instalare, care urmează să fie evaluate în analiza cost-beneficiu. Aceste modele sunt de două tipuri:
· Infrastructuri independente sau comune de comunicații, folosite pentru fiecare tip de utilitate sau distribuitor: energie electrică, gaze naturale sau energie termică.
· Cu sau fără elemente de legătură, care pot să conțină sau să nu conțină concentratori de date și contoare de echilibrare.
În mod normal, s-ar putea considera ca fiind mai benefică pentru toate părțile interesate în piață folosirea unei structuri comune de comunicații pentru energie electrică, gaze natural și energie termică, deoarece:
· Costurile de construire a noii infrastructuri ar putea fi împărțite între utilități,
· Infrastructura de bază există deja, constând în linii de curent folosite de distribuitorii de energie electrică care pot fi folosite și de contoarele inteligente la gaze natural sau energie electrică.
Modelele fără elemente de legătură implică, de regulă, costuri mai mari deoarece tehnologiile de comunicare folosite (de exemplu, GPRS) sunt de obicei mai costisitoare decât comunicarea pe linii electrice (deși aceasta din urmă generează mai multe costuri investiționale iar cea prin GPRS costuri de exploatare mai ridicate, costul ridicat al transferului de date s-ar putea să nu fie o alternativă potrivită),
Modele cu infrastructură comună de comunicație între contoarele la energie electrică și cele la alte utilități sunt în general mai atractive din perspective costurilor, deoarece pot fi obținute sinergii ale diferitelor rețele.
Modelele cu elemente de legătură pot fi mai benefice pentru că existența\ concentratorilor de date și contoarele de echilibrare poate duce la identificarea mai rapidă a furturilor, reducându-se astfel pierderile comerciale și tehnice.
2.4.1 Contorul electronic monofazat ALPHA A220
Generalitați
Contorul monofazat ALPHA A220 este un instrument precis, de înaltă performanță, cu o prezentare modernă ce satisface cerințele aparute odata cu liberalizarea pieței de energie, cu variația costurilor si cu noua structură de tarifare. Acest contor este pe deplin în acord cu managementul modern al energiei electrice.
Din punct de vedere constructiv, contorul ALPHA A220 este produs in 2 variante: conectare DIN si conectare BS.
Destinație
Contoarele electronice ALPHA A220asigură măsurarea energiei electrice active conform clasei de exactitate 1 sau 2 pentru consumatori electrici monofazați.
Acest aparat se încadrează în categoria dispozitivelor de măsură de interes public.
Clasificarea contoarelor ALPHA A220
a) După clasa de exactitate
Clasă de exactitate 1
Clasă de exactitate 2
b) După modul de conectare al contorului
Conectare directă – versiune DIN
Conectare directa- versiune BS
c) După numărul de conductoare din rețeaua în care este proiectat să funcționeze contorul
-Cu 2 conductoare (sistem monofazat)
d) După numărul de tarife
Cu mai multe tarife
e) După sensul de înregistrare a energiei
Cu două sensuri de înregistrare
Facilitați oferite de contorul ALPHA A220
Măsurarea energiei active, reactive și aparente;
Măsurarea energiei cu precizie ridicată;
Afișaj conform normelor VDEW;
Ceas intern de timp real prevăzut cu baterie și supercondensator;
Gamă extinsă de curenți – pana la Imax. 100A;
Gamă extinsă pentru temperatura de operare;
4 tarife comutate folosind ceasul intern de timp real;
Până la 2 ieșiri de relee programabile;
O intrare de control externă, pentru varianta constructivă conformă cu specificațiile DIN;
Opțiuni de comunicație serială prin interfața electrică buclă de curent CLO;
Mărimi de instrumentație – valori instantanee pentru: tensiuni și curenți pe fază, factor de putere pe fază, putere activă, reactivă si aparentă, frecvență
Registru de evenimente;
Diagnostic operare incorectă;
Port optic conform 62056-21 (fost IEC 61107);
Opțiuni detectare fraudă;
Descriere functională
Modulul de măsurare cuprinde un șunt pentru convertirea curentului, un divizor de tensiune și un circuit integrat orientat pe aplicatie (ASIC).
Valorile mărimilor analogice măsurate sunt convertite digital prin intermediul ASIC și apoi funizate unui procesor numeric de semnal (DSP) care calculează valorile puterilor active și reactive și energiile corespunzătoare lor, trimițând de asemenea impulsuri proporționale cu energia cǎtre modulul de tarifare. Utilizând multiplicări și integrări digitale se pot obține avantaje importante în ceea ce privește flexibilitatea și stabilitatea măsurării.
Frecvența de eșantionare are o asemenea valoare încât energia electrică pe care o conțin armonicile este calculată cu clasa de exactitate menționată.
Microcontroller-ul inițializează și controlează mai multe funcții cum ar fi:
ceasul de timp real intern;
comutarea tarifelor;
registru pentru înregistrare evenimente cu ștampila de timp;
curba de sarcină;
înregistrarea curbei de variație a mărimilor instantanee.
Ceasul intern
Contorul ALPHA A220 este prevăzut cu un ceas de timp real care are următoarele caracteristici:
Ceasul contorului este sincronizat cu oscilatorul intern ce are o precizie de < 5ppm (± 0,5s pe zi).
În timpul întreruperilor de tensiune, cuarțul va prelua funcția de bază de timp a ceasului.
Energia pentru menținerea în funcțiune a ceasului este furnizată de o bateria internă (> 5 ani).
După epuizarea energiei pentru rezerva de funcționare, la realimentarea contorului ceasul intern va avea ora și data ultimei întreruperi a energiei.
Timpul și data pot fi setate prin portul optic sau interfața electrică CLO .
Ceasul contorului furnizează ștampila de timp (data și ora) pentru toate evenimentele înregistrate cum ar fi: ora și data când s-a atins puterea maximă, ora și data întreruperilor de tensiune, etc.
Dacă ceasul de timp real nu mai functioneaza, contorul poate fi programat pentru functionare dupa un tarif predefinit.
EEPROM
Contorul ALPHA A220 folosește o memorie nevolatilă de tip EEPROM în care se stochează datele de facturare și de stare ale contorului pe toată durata de viață a acestuia fără alimentare suplimentară.
Multitarifare. Comutarea Tarifelor
Contorul poate comuta tarifele în două moduri: intern sau extern (extern- doar pentru varianta DIN). Pentru comutarea tarifelor intern, contorul folosește ceasul intern. Folosind aplicația software de configurare se pot utiliza până la 4 tipuri de zile, 4 sezoane și până la 4 tarife. Schimbarea externă a tarifelor (disponibila doar pentru varianta DIN) se face funcție de starea logică a intrării de control tarife.
Înregistrarea curbei de sarcină
Folosind opțiunea de înregistrare a curbei de sarcină, contorul poate calcula puterea sau energia pentru un anumit interval de timp configurabil între 1 min și 60 min. Când este ocupată toată capacitatea memoriei de înregistrare a curbei de sarcină, valorile cele mai vechi sunt rescrise cu valori noi.
Ieșiri de relee
Contorul ALPHA A220 este echipat cu până la 2 ieșiri electronice programabile conform standardului DIN 43864. Acestea pot fi programate ca ieșiri de control sau ca ieșiri de puls.
Ca și ieșiri de control pot fi configurate să realizaze următoarele funcții:
schimbarea tarifului de energia T1 – T4;
schimbarea tarifului de putere M1 – M4;
resetul de putere maximă;
apariția unei alarme;
sfârșitul intervalului de integrare;
depășirea unui prag de putere configurabil;
căderile de tensiune
detecție mers inapoi.
Ca și ieșiri de puls pot sa dea impulsuri proporționale cu:
Energia activă +P (import);
Energia activă –P (export);
Energia reactivă Q1;
Energia reactivă Q2;
Energia reactivă Q3;
Energia reactivă Q4;
Diferite combinații pentru calculul energiei reactive în diferite cadrane, ca de exemplu +Q=Q1+Q2.
Intrări de control (versiune DIN)
Contorul ALPHA A220 este prevăzut cu o intrare de control. Intrarea de control poate fi programată pentru a realiza una din următoarele funcții:
Schimbarea tarifului de energie;
Schimbarea tarifului de putere;
Putere maximă, temporar
Resetarea puterii maxime;
Sincronizarea perioadei de integrare.
Caracteristici electrice:
OFF pentru U ≤ 40 V
ON pentru U ≥ 60 V
– întârziere ON, tipică de 8 ms
Comunicația
Portul Optic – Toate contoarele ALPHA A220 sunt echipate cu un port optic . Cu ajutorul acestui port și utilizând aplicația software dedicată pe un PC, contorul poate fi citit și programat local.
Comunicația seriala –Contorul poate fi echipat de asemenea cu o interfață electricăde tip RS232. Cu ajutorul acestei interfețe contorul poate fi citit și programat folosind aplicatia software Elster dedicată.
Mărimi de instrumentație
Contorul ALPHA A220 este capabil să măsoare și să afișeze următoarele valori instantanee:
tensiune și curent pe fază;
factor de putere pe fază;
puterea activă, reactivă, aparentă;
frecvența;
Toți acești parametri se pot afișa pe ecranul contorului sau pot fi citiți cu aplicația AlphaSet prin interfața optică sau electrică. Activarea/ dezactivarea mǎsurǎrii valorilor instantanee poate fi realizatǎ fǎrǎ ruperea de sigiliu. Calcularea parametrilor rețelei este realizată cu o exactitate de 0,5%.
Updatarea calculǎrii și mǎsurǎrii valorilor instantanee se face la fiecare 3 s.
Jurnal de evenimente
Contorul ALPHA A220 poate înregistra următoarele tipuri de evenimente împreună cu ora și data când au avut loc:
Căderi de tensiune
Schimbări de dată și de oră
Funționare incorectă a contorului
Reset putere
Reset curbă de sarcină / jurnal de evenimente
Schimbare tarif energie și putere
Pierdere oră și dată
Schimbare configurație contor
Detectare demontare capac de borne
Detectare mers inapoi
La fiecare cǎdere a alimentării contorului, energia activă inregistrată poate fi stocată in jurnalul de evenimente
2.4.2Contor A1800 Alpha
Beneficii ale utilizării contorului A1800 ALPHA
Fiabilitate
Contorul A1800 ALPHA face parte din linia de contoare ALPHA, ce folosește tehnologia patentată ALPHA pentru măsurarea și calcularea precisă a energiei și puterii. Cu peste 3 milioane de contoare ALPHA funcționale în întrega lume, contorul A1800 ALPHA continuă tradiția contoarelor electronice de înaltă fiabilitate.
Alimentarea contorului A1800 ALPHA se realizează de pe oricare fază disponibilǎ. Un contor cu configurație 4-fire, trifazat, se menține operațional dacă linia de nul sau oricare una sau două linii de tensiune se deconectează.
Contorul A1800 ALPHA poate folosi oscilatorul intern sau frecvența rețelei pentru menținerea datei si orei. Oscilatorul intern va fi folosit atunci când se cunoaște faptul ca frecvența rețelei este prea instabilă pentru menținerea cu precizie a datei și orei.
Contorul A1800 ALPHA a fost astfel proiectat încât să asigure durata de viață mare a bateriei. Datorită curentului de nivel scăzut, viața bateriei poate să depăsească durata de viață a contorului.
Contorul A1800 ALPHA folosește memorie nevolatilă pentru stocarea datelor referitoare la tarifare și a altor date critice. Dacă alimentarea contorului este întreruptă, datele contorului nu se pierd.
Mentenanță
Contorul A1800 ALPHA este ușor de întreținut. Funcțiile de înregistrare și interfețele de comunicație sunt complet integrate pe o singură placă de circuit.
Softul integrat al contorului este salvat în memoria flash, permițând astfel upgradarea softului la locul instalării contorului.
Adaptabilitate
Contorul A1800 ALPHA permite configurații pentru tarifarea diferențiată pe parcursul unei zile (TOU), oferind o gamă largă de posibilități de măsurare și de tarifare diferențiată.
Au fost luate în considerare sistemele în care contorul poate face măsurarea mărimilor și de asemenea s-au avut în vedere configurațiile de montare posibile, astfel ca upgradarea funcționalității contorului este usor de realizat ori de cate ori apare necesitatea îmbunătățirii sale. Domeniul operațional mare al contorului permite instalarea acestuia la oricare din tensiunile obișnuite pentru contoare.Afișajul cu cristale lichide de 16 segmente de caracter, asigurăo citire mai ușoară a informațiilor de pe afișaj și asigură flexibilitatea afișării datelor contorulului.
Economie
Contorul A1800 ALPHA ajutǎ utilizatorul să economisească timp și bani. El duce la creșterea productivității datorită urmatoarelor caracteristici:
nu este necesară calibrarea la utilizator (calibrat din fabrică)
timpul de testare este redus
mentenanțǎ și utilizare usoară
2 interfețe de comunicație serială pe circuitul principal al contorului
restabilirea automată a datelor contorului
verificarea sistemului în care se face măsurarea
afișarea valorilor instrumentale la locul instalării
teste referitoare la controlul anti fraudă și de monitorizare a calității
jurnalul evenimentelor contorului
Securitate
Contorul A1800 ALPHA prezintă o funcție de control anti fraudă. Contorul poate fi parolat, pentru prevenirea accesului neautorizat la datele contorului.Curba de sarcină a valorilor de instrumentație poate fi folosită pentru detectarea posibilelor încercări de fraudare a masurarii energiei.
Contorul A1800 ALPHA are capacitatea de autocontrol pentru indicarea unei potențiale încercări de fraudare. De exemplu, detecția deschiderii capacului bornelor de conexiune și înregistrarea căderii fazelor.
Precizie
Contorul măsoară cu precizie puterea și energia într-o gamă largă de tensiuni și curenți în ciuda variației temperaturii sau a factorului de putere. Sarcina senzorului de curent de nivel mic, poate de asemenea să ducă la îmbunătățirea preciziei transformatorului extern de curent, atunci când se măsoară sarcini mici.
Caracteristici ale contorului
programabil integral
pre-programat din fabrică
domenii largi de operare pentru tensiune, curent, temperatură și factor de putere
memoria de pe circuitul de bază al contorului de 128 KB
contorizare diferențiată pe mai multe tipuri de tarif-îmbunătățită
4 tarife
132 intervale de timp comutabile
12 sezoane
4 tipuri de zile
peste 50 de valori de instrumentație ce pot fi afisate, printre care:
kW, kVA(vectorial), și kvar pe fază
tensiunea și unghiul dintre tensiuni pe fază
curentul și unghiul dintre curenți pe fază
factorul de putere și unghiul dintre factorii de putere pe fază
frecvența de linie
distorsiunile armonice totale pentru tensiune și pentru curent pe fază
distorsiunea totală a puterii în funcție de curent pe fază
kW, kVA(vectorial) și kvar din sistemul de măsură
tensiunea din sistem
curentul din sistem
factorul de putere din sistem
frecvența din sistem
factorul de putere mediu
controlul anti fraudă și monitorizarea calității
monitorizare legată de securitate
sursa de alimentare trifazată
ceas intern de înaltă precizie
carcasa a contorului din policarbonat
upgradare ușoară a contorului prin software sau optional prin harware
baterie din litiu instalată la fabricație (pentru contoarele cu tarifare diferentiata-TOU)
accesul ușor la bateria contorului
interfețe de comunicație serială independente
Caracteristici avansate ale contorului
contorizare avansată în patru cadrane
curbă de sarcină cu până la 8 canale
curbă de sarcină a mărimilor de instrumentație cu până la 32 de canale
compensarea pierderilor
Circuite opționale pentru contor
circuit opțional cu relee de ieșire (2 relee)
modem telefonic intern sau sub capacul de borne
modem GSM/GPRS – sub capacul de borne
modem Ethernet – sub capacul de borne
interfață RS-232
interfață RS-485
convertor RS232/RS485
circuit pentru memorie extinsă de 1 MB
sursă de alimentare auxiliară
Descrierea contorului
Contorul A1800 ALPHA este proiectat pentru montare în spații interioare.
Componentele contorului A1800 ALPHA sunt următoarele:
Capacul bornelor de conexiune ale contorului
Capacul ansamblului contorului
Ansamblul din interiorul contorului
Ansamblul electronic de bază
Capacul bornelor terminale și capacul ansamblului contorului sunt fabricate dintr-un plastic din policarbonat protejat împotriva radiațiilor UV. Capacul ansamblului principal al contorului este prevăzut cu o fereastră din plastic transparent prin care pot fi vizibile afișajul și eticheta de producător a contorului.
Portul optic
Contorul A1800 ALPHA este prevăzut cu un port optic ce poate fi comandat. Pentru folosirea software-ului de suport asigurat de Elster, pentru citirea sau programarea contorului A1800 ALPHA, prin intermediul portului optic, este necesară o sondă optică. Această sondă optică se conectează între portul optic al calculatorului și portul optic al contorului A1800 ALPHA.
Afișajul cu cristale lichide
Contorul A1800 ALPHA este prevăzut cu un afișaj cu cristale lichide cu 16 segmente de caracter.
Opțiuni flexibile de comunicație
Contorul A1800 ALPHA are 2 tipuri de interfețe seriale de comunicație, RS-232 și RS-485, și o interfață pentru portul optic. Acestui tip de contor i se poate adăuga opțional, o placă de comunicație adițională RS232 sau RS485,iar în cazul contoarelor master se echipează cu o placă convertor RS232/RS485. Placa convertor RS232/RS485 a contorului master este folosit pentru a conecta un modem la mai multe contoare. Sursa de alimentare robustă a contorului A1800 ALPHA suportă mai multe tipuri de comunicație: RS-232, RS-485, modem telefonic intern, modem GSM sub capacul de borne sau modem Ethernet. Având posibilitate de a folosi concomitent 2 tipuri de porturi de comunicație, contorul A1800 ALPHA asigură o modalitate de interfațare ușoară între acesta și alte sisteme cu interfețe de comunicație de tip diferit. Protocolul deschis utilizat de contor, asigură accesul ușor, și de la distanță, asupra funcțiilor contorului.
Modem optional
Contorul A1800 ALPHA beneficiază opțional de un modem intern, ce poate lucra într-un interval mare de temperaturi, fără ca performanțele acestuia sa fie afectate. De asemena Contorul A1800 ALPHA poate fi dotat, sub capacul de borne, cu următoarele tipuri de modemuri alimentate din contor:
modem GSM/GPRS ce funcționează in toate cele 4 benzi
modem Ethernet
modem telefonic
Bateria contorului
Blocul de conexiuni ale contorului este prevăzut cu un locaș și un conector pentru bateria opțională a contorului. Adițional, sub placa circuitului principal al contorului, se găsește locașul bateriei auxiliare.
Comutatoarele de detecție a deschiderii capacului contorului
Indepărtarea capacului bornelor de conexiune ale contorului sau a capacului principal al contorului are ca efect deschiderea unor comutatoare de detecție și de asemenea are ca efect expunerea ansamblului electronic al contorului, inclusiv a bornelor de conexiune ale contorului. Fiecare din aceste capace ale contorului este prevǎzut cu o urechiușă din plastic ce în momentul retractării ei activează comutatoarele de detectie. Atunci când un comutator este activat, indicatorul TC de pe afișajul contorului se va activa, și va rămâne activ atâta vreme cat capacul contorului va rămâne deschis. In momentul în care capacul bornelor de conexiune este deschis, acest eveniment este înregistrat cu data și ora la care a apărut. De asemenea momentul în care capacul principal este deschis, acest eveniment este înregistrat cu data și ora aparitiei sale.
Arhitectura internă a contorului A1800 ALPHA
Circuitul principal al contorului A1800 ALPHA conține toate dispozitivele electronice ce intrăîn componența sistemelor de înregistrare a valorilor și de asemenea ce formeazǎ interfețele de comunicație.Componenetele sunt următoarele:
motorul contorului
microcontroler
EEPROM
divizori rezistivi pentru tensiunile pe cele 3 faze
rezistențe de sarcină pentru senzorii celor 3 curenti
sursa de alimentare
oscilator cu cuarț de înaltă frecvență
oscilator cu cuarț de putere scazută, 32 kHz, pentru menținerea cu acuratețe a timpului
componentele portului optic
interfața afișajului cu cristale lichide
interfețele de comunicație RS-232 si RS-485
interfața circuitelor opționale
ieșiri pentru impulsuri
Sursa de alimentare
Contorul A1800 ALPHA este alimetat prin intermediul unei surse ce acceptă tensiuni într-o gama largă de valori, de la 49 V până la 528 VAC. Alimentarea se poate realiza pentru minim un sistem cu 2 fire. Semnalul de ieșire al sursei de alimentare este transmis unui regulator liniar de tensiune, pentru obținerea unui tensiuni de nivel scăzut.
Detectarea curentului si a tensiunii
Curenții și tensiunile de linie sunt detectați folosind senzori de curent specializați, și respectiv divizori rezistivi.. Contorul primește fiecare curent de fază prin intermediul unui senzor precis ce reduce curentul în mod proporțional. Contorul primește fiecare tensiune de fază prin intermediul divizorilor rezistivi.Aceasta asigură menținerea unei tensiuni de nivel scăzut, și de asemenea minimizează defazajul ce apare în gama dinamică de valori. Motorul contorului eșantionează intrările scalate livrate de către divizorii rezistivi pentru asigurarea unei măsurări precise a tensiunii.
Motorul contorului
Multiplicarea și celelalte calcule sunt realizate de către un circuit integrat de contrucție specială, numit motorul contorului. Motorul contorului conține procesorul numeric de semnal (DSP) ce are înglobate convertoare analog-digitale (A/D), capabil sa eșantioneze fiecare curent și tensiune de intrare. Convertoarele analog-digitale măsoară tensiunea și curentul pentru o fază dată. Procesorul numeric de semnal (DSP), multiplică semnalele ,în concordanță cu constantele de calibrare preprogramate din fabrică.
Microcontrolerul
Microcontrolerul are posibilitatea de a realiza o serie de funcții, cum ar fi:
Comunică cu procesorul numeric de semnal (DSP) și cu EEPROM-ul
Asigură comunicația serială prin portul optic
Asigură comunicația serialǎ prin porturile existente la distanță
Generează impulsuri optice de iesire
Realizează controlul asupra afișajului cu cristale lichide (LCD)
Realizează controlul asupra oricărui circuit opțional
Microcontrolerul și motorul contorului comunică în mod constant pentru procesarea intrărilor de curent și de tensiune. În momentul în care microcontrolerul sesizează o întrerupere a alimentării, inițializează oprirea sa și realizează salvarea mărimilor tarifabile și informațiile referitoare la statusul contorului în memoria EEPROM.
EEPROM
Contorul A1800 ALPHA folosește o memorie EEPROM (electrically erasable programmable read only memory-memorie nevolatilă) pentru stocarea datelor referitoare la contrucția contorului, datelor de configurare ale contorului, și valorilor energiei măsurate prin intermediul contorului. Varianta standard a contorului este prevăzută cu o memorie de 128 KB pe placa circuitului de bază. Opțional, contoarele A1800 ALPHA pot fi prevăzute cu memorie de 64 KB pe circuitul de bază. Tipul de memorie, 128 KB sau 64 KB, va fi specificat la momentul comandării contorului. Memoria EEPROM realizează stocarea tuturor informațiilor necesare asigurării integrității calculelor referitoare la energie și putere, cât și stocarea următoarelor:
Datele referitoare la configurație
Datele referitoare la tarifare
Datele referitoare la tarifarea diferențiată (TOU)
Datele referitoare la curba de sarcină și cele referitoare la jurnalul evenimentelor
Datele referitoare la status-ul contorului
Constantele
Utilizarea energiei
Puterea maximă
Puterea cumulată
Date referitoare la tarifarea diferențiata (TOU)
Toate contoarele din familia A1800 ALPHA au posibilitatea de stocare a valorii totale (tarif unic) a energiei și puterii. Contoarele cu tarifare diferențiată (TOU), pot stoca atât valorile totale cât și valorile pentru până la 4 tipuri de tarif.Tarifele diferențiate (TOU), se pot baza pe orice combinație de zile (până la 4 tipuri de zile), timp (pânăla 132 de intervale de timp comutabile), sau sezoane (până la 12 tipuri de sezoane). Toate mărimile selectate pentru contorizare sunt stocate în funcție de tipul de tarifare ales. Contorul stochează energia, puterea și factorul de putere mediu pentru fiecare tip de tarif.
Autocitirea
Toate contoarele A1800 ALPHA pot realiza autocitirea.Autocitirea constă în înregistrarea tuturor datelor din perioda de tarifare curentă și stocarea lor în memorie; până la 35 de autocitiri pot fi stocate și afișate, în funcție de memoria necesară pentru înregistrǎri și alte date. Aceste date de autocitire pot fi utilizate ulterior pentru analiză sau tarifare. Daca s-au înregistrat numǎrul maxim de autocitiri, atunci următoarea autocitire se va scrie peste cea mai veche înregistrare. Autocitirile sunt evenimente ce pot fi declanșate de următoarele:
Un calendar programat al evenimentelor
Fiecare reset al contorului
O procedură de comunicatie
Autocitirile sunt diferite față de copierea datelor de tarifare anterioare. Copierea datelor de tarifare anterioare stochează pe rând câte o copie a datelor de tarifare doar în momentul în care apare un reset.
Capitolul 3-Realizarea contorizării la blocul cu 10 etaje
3.1 Descrierea generală a lucrărilor
3.1.1Necesitatea și oportunitatea lucrării
Blocul nr. 5A de pe str. Gării este un bloc de garsoniere având un nr. de 106 consumatori casnici și mici consumatori (agenți economici aplasați la parterul clădirii).
Alimentarea firidelor de distribuție de palier existente se face din două firide de rețea amplasate la fiecare capăt blocului. Din firidele de palier sunt alimentați consumatorii de pe fiecare nivel al blocului. În cursul anilor s-a produs degradarea accentuată a coloanelor de distibuție, fapt care a dus la multiple înădiri și la legarea mai multor consumatori pe acceași siguranță, fapt neconform cu standardele în vigoare. Firidele de palier au urechile de închidere rupte și prezintă multiple deformări, acest lucru duce la pătrunderea persoanelor neautorizate la instalațiile aflate sub tensiune. Contoarele de măsurare a energiei sunt amplasate în apartamente, fapt care duce la limitarea accesului pentru realizarea citirii lor având ca rezultat multiple citiri eronate.
Datorită celor menționate mai sus se propune o lucrare de reparație care are ca obiect modernizarea alimentării consumatorilor cu energie electrică din bloc prin montare de contoare noi cu telecitire și tededeconectare în FDCP-uri, amplasate în casa scărilor pe fiecare nivel. Contoarele vor inregrabilte in sistemele de telecitire si teledeconectare existente la SDEE Mureș. Înlocuirea firidelor de distribuție de rețea aplasate lateral pe fiecare parte a blocului cu firide noi amplasate la sol. În urma modernizării se vor crea posibilități de telecitire și teledeconecare a consumatorilor precum și verificare ori de câte ori este nevoie a conexiunilor în vederea prevenirii eventualelor sustrageri de energie electrică.
3.1.2. Date de sistem, caracteristicile consumatorilor de energie electrică :
Consumatorii din blocul existent pe str. Gării r nr. 5/A sunt alimentați prin 2 LES JT racordate la TDRI din PTz nr. 68 din zonă.
Consumatorii sunt de tip casnici și mici consumatori cu Pa<10KW/abonat,alimentați în prezent cu Uutilizare = 230V, f = 50Hz (conform PE 132/2003), Tîntr. = 72 ore.
3.1.3. Prezentarea lucrărilor:
Se prevede realizarea următoarelor lucrări:
Înlocuirea firidelor de rețea existente cu firide noi tip E2+6, realizate din poliester armat cu fibra de sticlă, amplasate la sol.
Realizarea prizelor de pământ cu Rp<4Ohmi la firidele de rețea.
Realizarea prizelor de pământ cu Rp<10 Ohmi pentru acționarea corectă a DPST-urilor din FDCP-uri, prin montarea a 2 tăruși de 1,5 m de 2,5 țoli amplasați la minim 3 m între ei. Legatura galvanică se va realiza cu bandă de OL-Zn 40×4 mm. Legatura între această priză de pământ și FDCP –uri se realizează cu conductor de Cu tip MYF 1x 10 mmp.
Montare 5x LES JT din fiecare firida E2+6 pentru alimentarea FDCP-urilor.
Montare de FDCP-uri 12(cu 10 contoare).FDCP-uri pentru 100 consumatori casnici si 5 consumuri comune.
Racordarea FDCP-urilor la firidele de rețea ale blocului.
Demontarea firidelor de palier si a coloanelor de alimentare a abonaților
Înzidirea golurilor firidelor de palier desființate
3.2. Măsuri de protecție a instalațiilor :
Împotriva curenților de scurtcircuit, circuitele de joasă tensiune sunt protejate cu siguranțe fuzibile (în firida principală) și întrerupătoare automate cu disjunctor(în FDCP-uri), conform schemei monofilare anexate. Instalațiile electrice proiectate nu poluează zona.
Împotriva tensiunilor de atingere și de pas se vor lega la nul toate confecțiile metalice care în mod normal nu sunt sub tensiune, dar care pot sa ajungă în mod accidental. Valoarea prizei de pamânt existente va fi măsurată. În cazul în care această valoare diferă de cea indicată Rp< 4 ohm, priza se va completa cu bandă și țăruși până la obținerea valorii prescrise.
3.3 Sistemul de telecitire
FDCP-uri 12 gata echipate cu:
intrerupător circuit sosite In=80 A
două module locale cu rol de citire șideconectare abonat
10 contoare electronice cu integrator mecanic pas cu pas
intrerupător automat In=32A/ 300 mA și DPST la fiecare consumator
FDCP-12 amplasate la parter gata echipate cu:
intrerupător circuit sosite In=80 A
două module locale cu rol de citire și deconectare abonat
un modul comunicator
modem GSM
interfața GSM și alimentare
acumulator
10 contoare electronice cu integrator mecanic pas cu pas
întrerupător automat In=32A/ 300 mA și DPST la fiecare consummator
Sistem de telecitire și teleleconectare la nivel de FDCP este compus din :
CONTOR ELECTRONIC MONOFAZAT DE ENERGIE ELECTRICA ACTIVA CU INTEGRATOR MECANIC PAS CU PAS
clasa 1
Uren = 230 V
Ib / Imax = 5 A / 40 A
contorului = 1600 imp/kWh
echipat cu iesire de test electrică clasa B conform CEI 62053-31:1998
la ieșirea de test electrică : 5 Wh/imp
semnalizare conectare corectă a contorului (LED verde) și conectare greșită (LED roșu)
produs autorizat de SC ELECTRICA SA.
MODULUL LOCAL CITIRE CONTOARE ELECTRONICE ASIGURA :
-Interfațarea contoarelor prevăzute cu port de comunicație, cu modulul central de comunicație.
-Numărarea impulsurilor provenite de la contoarele cu ieșire electrică.
-Memorarea evenimentelor
-închidere/ deschidere contact «tamper»provenind de la contoareleprevăzutecucontact «tamper».
Alimentarea locală de backup este asigurată printr-o baterie cu Litiu.
FUNCȚIA DE DECONECTARE A MODULULUI LOCAL
Asigură deconectarea abonatului de la rețeaua electrică printr-o comanda de la Punctul Central.
Menține deconectarea abonatului atâta timp cât este comandat de la Punctul Central.
După anularea comenzii de deconectare, abonatul se poate reconecta prin rearmarea întrerupatorului automat dispus în firida de distribuție și contorizare, accesul realizindu- se prin « fereastra acces abonat » prevazută pe partea frontală a firidei.
MODULUL COMUNICATOR (MC)
citește și transmite datele de la contoarele conectate în system.
preia și transmite semnalizările diferitelor evenimente.
asigură comunicația serială cu modulele locale de citire contoare.
permite autodetecția topologiei sistemului de comunicatie asociat.
realizează comunicația locală de tip serială asincron cu modemul GSM asociat.
asigură memorarea datelor citite pâna la descărcarea acestora în baza de date din punctul central.
MC împreună cu interfața GSM și sursa de alimentare (SA) formează modulul central de comunicație (MCC).
MODEM LOCAL GSM / PUNCTUL CENTRAL
bandă dublă GSM 900 / 1800MHz
viteză transfer : 300 …. 115.200 biți/s.
interfață serială RS232
clasa 10 GPRS
cerificare C.E.
INTERFAȚA GSM SI ALIMENTARE
asigură alimentarea sistemului din sursa principală de energie electrică
în cazul apariției de evenimente în rețeaua electrică, generează semnalizări de avarie
conectează sursa secundară de energie electrică, în situația când sursa principală de energie nu asigură energia necesară alimentării sistemului
dacă energia bateriei scade până la valoarea de prag, realizează automat memorarea evenimentului după care deconectează sistemul
Include următoarele surse de tensiune pentru:
-Alimentarea modulului local și modemului GSM
-Alimentarea modulului comunicator
-Încărcarea și menținerea acumulatorului
– Alimentarea procesorului local
3.4 Protecția mediului la execuția lucrǎrilor
Pe parcursul realizării lucrărilor, avem obligația de a lua toate măsurile necesare pentru a proteja mediul în incinta și în afara șantierului și pentru a evita orice pagubă sau neajuns provocat persoanelor sau utilităților publice, rezultat din poluare , zgomot sau alți factori generați de metodele de lucru.
3.5 Firida electromagnetică
Firidele de distribuție și contorizare se utilizează în rețelele de distribuție de joasă tensine pentru alimentarea cu energie electrică a consumatorilor casnici(blocuri de locuinte vile etc.)și a construcțiilor edilitare.
Firidele de distribuție și contorizare pe palier sunt destinate distribuției,monitorizării și protecției circuitelor de alimentare ale clienților casnici prezenți în blocurile de locuințe.
Funcțiuni:
-racordarea instalațiilor de utilizare ale clienților casnici din blocurile de locuințe sau ale clienților comerciali,la instalațiile de alimentare ale furnizorului
-măsurarea energiei active consumate de către fiecare client precum și a celei din circuitul de iluminat din casa scării
-protecția la scurtcircuit ,la suprasarcină și la curenți reziduali diferențiali
-protecții la supratensiuni și la întreruperea nulului
-protecția împotriva sustragerilor de energie electric și a deteriorării echipamentului prin actiunea unor persoane neavizate
-protecție împotriva electrocutării prin atingere directă a circuitelor și echipamentelor din interiorul cutiei
-posibilitatea citirii contorului în lipsa consumatorului și fără a desface sigiliul capacului
-posibilitatea realimentării de către consumator,în cazul acționării protecției la un defect la instalațiile acestuia
-posibilitatea întreruperii alimentării cu energie electrică de către furnizor independent de prezența consumatorului.
Firide de distribuție și contorizare palier tip FDCP-n
Figura 3.5.1
Descriere
– Produsul este realizat într-o cutie metalică cu 2 compartimente separate: compartimentul pentru măsurarea energiei electrice în care sunt amplasate contoarele și compartimentul pentru alimentarea generală
– distribuție – protecție; fiecare compartiment este prevăzut cu ușă iar ușa compartimentului
contoarelor este prevăzută cu ferestre pentru vizionarea indexului contoarelor.
– Sistemul de închidere este în 3 puncte cu încuietoare triunghiulară; la cererea beneficiarului
poate fi prevăzut un sistem de închidere suplimentar cu lacăt.
– Produsele pot fi echipate cu contoare statice monofazate tip CSM – model ELECTROMAGNETICA sau cu alte tipuri.
-Compartimentul abonaților, destinat distribuțieiși protecției circuitelor de abonat sepoate echipa fie cu protecții prin întreruptoare automate monopolare, fie cu protecții cu întrerupătoare automate, relee de curent rezidual și relee de supratensiune.
-Alimentarea generală a firidei se poateface la cerere fie direct prin intermediul unor borne, fie prin intermediul unor siguranțe sau întrerupătoare generale de protecție de la care se pot realiza derivații cu alte firide.
– Conectarea circuitelor de abonat se poate face, funcție de soluția constructivă, prin întreruptoare monopolare sau prin întreruptoare automate bipolare diferențiale.
– Compartimentul abonaților este prevăzut cu mască sub ușa acestuia, sau cu ferestre în ușa compartimentului de abonați,pentru accesul la întreruptoarele automate.
– La cererea beneficiarilor Electromagnetica poate aigura FDCP în cutie de masă plastică, din materiale ignifuge și prevăzute cu capace transparente rezistente la acțiunea razelor ultraviolete.
Caracteristici constructive
-Cutia este executată din tablă de oțel acoperită prin vopsire în câmp electrostatic;aceasta este prevăzută cu fante pentru accesul conductoarelor, la partea din spate, sus și jos.
-Cutia se montează îngropată în zidǎrie(nie) sau se poate fixa pe zid prin dibluri (beneficiarul va specifica dacă firida este prevăzută sau nu cu peretele din spate).
– Accesul în interiorul compartimentului contoarelor este permis numai reprezentantului furnizorului de energie,iar vizionarea indexului contoarelor este permisă și abonatului prin ferestrele transparente.
– În interiorul compartimentului abonaților,aceștia au acces numai la înlocuirea patroanelor, siguranțelor fuzibile sau la rearmarea disjunctoarelor.
-Echiparea electrică este conformă cuschema electrică, corespunzătoaresolutiei constructive.
– Ușile celor două compartimente sunt legate galvanic la masa cutiei.
-Cutia este prevăzută în interior cu un șurub la care se poate efectua legătura electrică la priza de pamânt a clădirii sau instalației.
– Firidele sunt executate cu nulul izolat.
Condiții de utilizare
– temperatura mediului ambient : -33oC ÷ +70oC
-temperatura de transport și depozitare : -33oC ÷ +50oC
-umiditatea relativă : 90% la 20oC
-altitudinea maximă : 2000 m
-durata de viată : 20 ani
Model FDCP cu n consumatori:
Figura 3.5.2
Scheme electrice:
Figura 3.5.3
FIRIDE DE DISTRIBUȚIE ȘI CONTORIZARE PALIERtip FDCP-n abonați echipate cu minicontoare
Cod fabricație RS-80956[ ][ ]M-echipate cu întreruptoare monopolare.
RS-80956[ ][ ]B- echipate cu întreruptor bipolar.
Tabel cu date despre FDCP-uri
Concluzii
Aceastǎ lucrare trateazǎ problema contorizǎrii inteligente la un bloc cu 106 apartamente.
În capitolul 1 se trateazǎ termenul de Smart Grid ,funcționalitǎțile de bazǎ și funcționalitǎțile suplimentare ale contoarelor inteligente.Se face de asemenea o clasificare a sistemelor Smart Grid,se prezintǎ unele obstacole în calea introducerii acestei tehnologii și costurile pe care le implicǎ introducerea acestor contoare inteligente. Tot aici sunt prezentate avantajele contorizǎrii inteligente.
În capitolul 2 se face o descriere a contorizǎrii inteligente,metodele prin care se face aceastǎ contorizare inteligentǎ:GPRS,Ethernet,fibrǎ opticǎ. Se trateazǎ de asemenea cele 3 elementele constitutive : infrastructurǎ IT,comunicarea și contoarele inteligente și caracteristicile contoarelor inteligente.Se prezintǎ modelul de contorizare recomandat pentru România și se prezintǎ 2 tipuri de contoare inteligente cu elementele lor constitutive si facilitǎțile oferite de acestea :Alpha A220 și Alpha A1800.
În capitolul 3 s-a trecut la contorizarea inteligentǎ a blocului de locuințe.Se face o descriere a situației existente,se descrie instalația existentǎ,se prezintǎ câteva mǎsuri de protecție a instalației. Se face o prezentare a sistemului de telecitire, se prezintǎ funcțiile modulului local de citire a contoarelor electronice,funcția de deconectare a modulului local,funcțiile modului comunicator,modemului local GSM,interfeței GSM. Se face și o descriere a firidei electromagnetice. Tot aici sunt prezentate schema instalației existente și schema instalației proiectate.
Bibliografie:
[1] Marius Muji„Sisteme Informationale in Energetica”,Curs Universitar, Universitatea “Petru Maior”Târgu Mureș
[2] httphttp://www.energobit.com/app_cms
[3]NP I.7-2002 Proiectarea și executarea instalațiilor electrice cu tensiuni până la 1000V c.a. și 1500V c.c.
[4]ST 003/2010 „Bloc de măsură și protecție pentru branșament electric monofazat”
[5]ST 004/2010 „Bloc de măsură și protecție pentru branșament electric trifazat”
[6] ”CARTEA CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE.Manual pentru profesioniști.Volumul 1”, Editura S.I.E.R.,Martie 2013
Anexe
Plan amplasare instalații electrice și scheme monofilare-situația existentă:
Plan amplasare instalații electrice și scheme monofilare-situația proiectată:
Schema electrică monofilarăFB29 FDCP-uri-situația proiectată:
Schema electrică monofilară FB28 FDCP-uri-situația proiectată:
Bibliografie:
[1] Marius Muji„Sisteme Informationale in Energetica”,Curs Universitar, Universitatea “Petru Maior”Târgu Mureș
[2] httphttp://www.energobit.com/app_cms
[3]NP I.7-2002 Proiectarea și executarea instalațiilor electrice cu tensiuni până la 1000V c.a. și 1500V c.c.
[4]ST 003/2010 „Bloc de măsură și protecție pentru branșament electric monofazat”
[5]ST 004/2010 „Bloc de măsură și protecție pentru branșament electric trifazat”
[6] ”CARTEA CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE.Manual pentru profesioniști.Volumul 1”, Editura S.I.E.R.,Martie 2013
Anexe
Plan amplasare instalații electrice și scheme monofilare-situația existentă:
Plan amplasare instalații electrice și scheme monofilare-situația proiectată:
Schema electrică monofilarăFB29 FDCP-uri-situația proiectată:
Schema electrică monofilară FB28 FDCP-uri-situația proiectată:
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Contorizarea Inteligenta la Un Bloc cu 10 Etaje (ID: 162213)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.