Podružné měření - základní informace

Měření elektrické energie –  e l e k t r o m ě r y

   Problematika měření
1. Součet naměřených spotřeb podružnými elektroměry nesouhlasí s hodnotou naměřenou energetickými závody.
    Největší chyba při rozúčtování energie vzniká nezapočítáním do spotřeby odběrného místa  
2. Samovolný chod elektroměru
3. Podezření na správnost registrace odběru v domácnostech
4. Podezření na správnost registrace odběru převodovými elektroměry.
    V závodech se montéři při instalaci převodového měření většinou dopouštějí těchto chyb:
5. Měření jednofázového odběru trojfázovým elektroměrem
6. Měření trojfázového odběru jednofázovým elektroměrem
7. Měření trojfázového odběru dvojsystémovým elektroměrem ET 31..
8. Měření odběru převodovým elektroměrem s proudovým převodem X/1A.
    Výpočet odečtové konstanty převod. elektroměru
    Převod MTP x Xs pro sekundární měření
    Převod MTP x MTN x Xs pro primární měření
    Speciální převodové elektroměry


Často jsou pracovníci firmy dotazováni na způsob výpočtu konstant převodových elektroměrů, na rady, jak dojít k rozumným výsledkům měření v instalacích s více podružnými elektroměry a podobně. Proto uvádíme několik základních problémů, které v oblasti měření odběru elektrické energie mohou vzniknout.

1. Součet naměřených spotřeb podružnými elektroměry nesouhlasí s hodnotou naměřenou "hlavním" elektroměrem 
   U maloodběru je toto typický problém skupinového měření garáží, zahrádkářských a chatových osad.  Tady je třeba dodržet základní pravidla:
                        · Všechny podružné elektroměry musí být úředně ověřeny a opatřeny plombou zkušebny.
                        · Nedopustit aby si jednotliví odběratelé elektroměry pro sebe opatřovali individuálně.

Největší chyba při rozúčtování energie vzniká nezapočítáním do spotřeby odběrného místa
     Vlastní spotřeba elektroměru. Podružný elektroměr je pro hlavní elektroměr taky spotřebičem. Odběr napěťové cívky, která je nepřetržitě pod napětím je kolem 5-15W (dle typu a výrobce). Je-li za elektroměrem EZ těchto podružných přístrojů (například u řadových garáží) instalováno 50 kusů, je jejich vlastní, roční spotřeba u jednofázových elektroměrů:

u jednofázových indukčních elektroměrů:
50 ks x 5 W x 24 hod. x 365 dní = 2160 kWh

u trojfázových indukčních elektroměrů:
50 ks x 15 W x 24 hod. x 365 dní = 6480 kWh

Proto je nutné k ceně za elektrickou energii připočíst stálý poplatek za připojený elektroměr. Ten by měl být pro všechny stejný, pokud jsou použity stejné elektroměry (jedno či trojfázové).

Dalšími faktory, které způsobují "rozdíl" mezi součtem podružných elektroměrů a hlavním elektroměrem jsou:
- přesnost měření jednotlivých měřidel. U úředně ověřených elektroměrů může dosáhnout odchylka měření až 2%.
  ​Tato odchylka se může projevit na každém instalovaném elektroměru.
- spotřeba všech prvků elektroinstalace. Jako "spotřebič" ​se chová každý jednotlivý komponent elektroinstalace, vlastní
  spotřebu mají nejen kabely​, ale také jistič, proudový chránič a pod. Zrovna jističe a chrániče mohou mít trvalou spotřebu
  vyšší než samotný elektroměr​, podrobnější informace naleznete zde:
  ​http://vlastnispotreby.ecservice.cz/

    V průmyslových areálech se stává největším problémem necitlivost měřící soupravy při podstatně sníženém odběru různých provozů, kde se z různých důvodů omezila nebo změnila výroba a tím podstatně poklesla i spotřeba el. energie. EZ na tuto skutečnost většinou reagují změnou měřících transformátorů (dále jen MTP) soupravy hlavního měření. V průmyslových areálech však zůstávají na vnitřních měřících místech původní MTP. Spotřeby mimo směnu, kdy je odběr nižší pak měřící souprava nemusí registrovat vůbec. Je-li takových míst v areálu více, musí se tyto nepřesnosti automaticky v součtech projevit. Jediným východiskem je výměna MTP na úroveň skutečného odběru a elektroměru za moderní-statický.

2. Samovolný chod elektroměru
   Pokud bychom chtěli daný elektroměr reklamovat pro tuto závadu, musíme nejdříve zjistit jestli je trojfázový elektroměr zapojen ve správném sledu fází, zkontrolovat zda má napěťově připojeny všechny tři fáze. Pak je u převodových elektroměrů nutno fyzicky odpojit vývody proudových vodičů. Stává se, že i když jsou odpojeny všechny spotřebiče, tečou elektroměrem proudy ztrát vzniklými špatným izolačním stavem vedení, indukcí dlouhých vedení apod.

3. Podezření na správnost registrace odběru v domácnostech
   Přijde-li vyšší účet za elektřinu, než na jaký jsme zvyklí, obyčejně padne první podezření na správnost registrace spotřeby elektroměrem. Z praxe se ukazuje (na základě výsledků přezkoušení reklamovaných přístrojů Autorizovanou zkušebnou), že pokud je elektroměr uznán za vadný, odchylka od povolené chyby elektroměru nebývá vyšší než jedno, dvě procenta a to ještě většinou jen v jedné hladině zkoušky.
   Problém je třeba nejdříve hledat v používaných spotřebičích. Sečteme-li spotřeby zdánlivě nepatrných spotřebičů, které dnes nechybí skoro v žádné domácnosti, jako např. pohotovostní režim televizoru, videa, audio věže, k tomu přičteme několik wattů kompresorku a osvětlení akvária, dojdeme k výkonu kolem 70 W.
   Pak už jednoduchou matematikou dojdeme k roční spotřebě:
   70W x 24 hod x 365 dnů = 600 kWh
    Když toto číslo vynásobíme příslušnou sazbou za kWh dojdeme k zajímavým výsledkům.
    Toto však byly jen drobné spotřebiče. Do domácnosti přibude mrazák, výkonnější lednička. Pokud se nám podaří takový spotřebič umístit tak, že nedochází k žádanému ochlazování zadní stěny, je spotřeba tohoto spotřebiče mnohem vyšší, než jak je uvedeno v jeho technické dokumentaci. V těchto případech se už jedná o podstatně vyšší čísla, než v předchozím případě.

4. Podezření na správnost registrace odběru převodovými elektroměry.
   U běžných i převodových měřících souprav prakticky není možná chyba zapojení, aby elektroměr registroval větší spotřebu než ve skutečnosti je. Konstrukce měřidla dovoluje rozregulování jen o několik procent.

   V průmyslových areálech se montéři při instalaci převodového měření většinou dopouštějí těchto chyb:
    · Špatný sled fází
    · Nesouhlasí napěťová s proudovou fází v systému
    · Přehození směru toku proudu některé fáze (K, L)

    U primárních měření dvojsystémovými elektroměry je velmi nutné dodržet sled fází. Jalový elektroměr, takto špatně zapojené soupravy , funguje obráceně. U jalových elektroměrů musí stoprocentně fungovat zpětná brzda, protože elektroměr měřící překompenzovaný odběr má snahu opačného chodu. Pokud jsme si naprosto jisti, že jsme vše provedli správně, zbývá jen zkontrolovat správnost používané konstanty. Jestli chyba stále trvá, zbývá už jen podezření na mechanickou vadu přístroje. Elektroměr (i podružný) by se měl nechat v předepsaných termínech ověřit. Při takovém ověřování se v cejchovnách automaticky provádí kontrola a případná výměna mechanicky namáhaných částí.
Doba platnosti úředního ověření je 12 (statické elektroměry) -16 (indukční elektroměry) let.
Doba platnosti úředního ověření u velkoodběru je 5 let.

5. Měření jednofázového odběru trojfázovým elektroměrem
   Trojfázový indukční elektroměr (s kotoučkem uvnitř) obsahuje tři samostatné měřící systémy působící na jeden společný otáčivý systém. Spotřebu pouze v jedné fázi je trojfázový elektroměr schopen měřit v předepsané přesnosti, ale musí mít z důvodu vyváženosti systému napěťově připojeny fáze všechny tři.

6. Měření trojfázového odběru jednofázovým elektroměrem
   Jednofázovým elektroměrem se dají měřit trojfázové vývody rozvoden pouze pokud je tento vývod zatížen trojfázovými spotřebiči s vyváženou fázovou zátěží (motory…). Toto měření je považováno za informativní.

7. Měření trojfázového odběru dvojsystémovým elektroměrem ET 31..
    Převodové dvojsystémové elektroměry se převážně používají pro měření na straně vysokého napětí. Proud se měří ve dvou fázích, sdružené napětí ve všech třech.  Převodové měřící transformátory napěťové v třídě přesnosti 0,5% převádějí VN na 100V, proudové na 5A. Elektroměr je pak vysoce universální, se štítkovou hodnotou: 3 x X/100V, X/5A. Lze jej použít na měření přívodů 6, 10, 22, 110 .. kV. Nerovnoměrná spotřeba jednotlivých fází na straně nízkého napětí je transformací vyrovnávána. Tento způsob měření typů elektroměrů se ve velké míře využívá u velkoodběratelských souprav EZ. Pro měření na straně NN se tyto elektroměry používají (obdobně jako elektroměry jednofázové) pro měření spotřeby se stejnoměrně zatíženými fázemi, např. měření spotřeby jednoho stroje s motorovým pohonem.

8. Měření odběru převodovým elektroměrem s proudovým převodem X/1A.
    Převodové elektroměry jejichž proudové cívky jsou dimenzovány na 1A se používají velmi vyjímečně a to pro soupravy, kde je velká vzdálenost mezi MTP a elektroměrem, z důvodu možných ztrát na dlouhém vedení. Tato situace nastává např. u měření 400 kV vedení, kde rozměrné MTP jsou součástí venkovní rozvodny a elektroměry jsou umístěny v prostoru dispečinku. Při jejich objednávání je nutno počítat s delší dodací lhůtou.

Výpočet odečtové konstanty převodového indukčního elektroměru
Převodové elektroměry se vyrábějí ve dvou základních modifikacích.
Nejrozšířenější elektroměry mají univerzální proudový i napěťový převod, například:
3x 400/230 V X/5A pro sekundární měření
3x 100V X/5A pro primární měření
   Výhodou pro uživatele je možnost použití takového přístroje u širokého spektra odběratelů, při výměnách k cejchu je možná jejich operativní záměna, cejchování probíhá ve stokusových sériích. U těchto elektroměrů se musí vypočítat primární odečtová konstanta. Ta vždy závisí na použitých měřících transformátorech. Výpočet se provádí podle následujících vzorců:

                    Převod MTP x Xs pro sekundární měření
                      Převod MTP 300/5A je 300 : 5 = 60
                      Sekundární konstanta elektroměrů Xs = 0,1 (štítková hodnota)
                      Výpočet: 60 x 0,1 = 6
                      Odečtová konstanta číselníku = 6.
                      (Konstanta 0,1 se vyskytuje pouze u staších indukčních elektroměrů, u moderních měřidel je standardem
                      konstanta 1.)
 

                    Převod MTP x MTN x Xs pro primární měření
                          Převod MTP 100/5A je 100 : 5 = 20
                      Převod MTN 22000/100V je 22000 : 100 = 220
                      Sekundární konstanta elektroměru Xs = 0,1 (štítková hodnota)
                      Výpočet: 20 x 220 x 0,1 = 440
                      Odečtová konstanta číselníku = 440.

     Některé elektroměry x/5A mohou mít funkci nastavení převodu připojených měřících transformátorů. U takových elektroměrů
​       je po nastavení převodu na displeji zobrazována již výsledná hodnota v kWh bez nutnosti dalšího výpočtu.