ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ИУОМ

Устройство ограничения мощности серии ИУОМ — цифровое интеллектуальное устройство, предназначенное для контроля за потреблением электроэнергии и недопущением ее потребления сверх установленных норм и лимитов (в том числе минуя приборы учета) в однофазных и низковольтных и высоковольтных трехфазных сетях, а также выполнения функций управления нагрузкой, защиты энергосетей и передачи информации на диспетчерский пункт.

Основные функции ИУОМ

Устройство ограничения мощности может устанавливаться на входе электропитания любого энергообъекта (распределительного устройства, трансформаторной подстанции, главного распредщита и др.).

Устройство при полном наборе функций обеспечивает:

получение показаний учета активной мощности от установленного в ИУОМ или энергообъекте счетчика(ов);
контроль и ограничение потребляемой активной мощности; защитное и дистанционное отключение электроснабжения объекта при превышении лимитов;
контроль одно- или трехфазного напряжения сети (минимального и максимального значений, обрывов электро);
контроль перекоса фаз сети;
контроль токов утечки (дифференциальное реле);
контроль вскрытия устройства, а также вскрытия объекта (при наличии отдельно установленных охранных датчиков);
контроль пожарной сигнализации (при наличии установленных датчиков);
запись нештатных ситуаций в память устройства с последующей их передачей на диспетчерский пункт;
передача информации на диспетчерский пункт (показаний счетчика, контролируемых значений энергосети, охранной и пожарной информации, нештатных ситуаций) с помощью GSM, GPRS или проводных каналов связи;
управление и прием команд с диспетчерского пульта на включение или отключение электропитания всего или части энергообъекта.

Преимущества ИУОМ

гибкая программная настройка, позволяющая подстраиваться под требования любых технических условий и любого энергобъекта (в отличие от устройств ограничения мощности на базе реле, где невозможно настроить режимы работы, кроме времени отключения при первом же превышении лимита мощности);
удаленный контроль и управление энергоснабжением;
сочетание высокой функциональности с простотой программирования, наладки и эксплуатации;
сочетает в себе функции вводно-учетного устройства, имеет встроенные функции мультиметра;
функции охранной и пожарной сигнализации;
высокая надежность благодаря отработанным схемным и конструктивным решениям.

Принцип действия

Устройство ограничения мощности базируется на использовании миниатюрного цифрового контроллера разработки ООО «РИТ» (г.Харьков), имеющего развитую логику и коммуникационные интерфейсы. Контроллер управляет работой ИУОМ во всех режимах устройства.

Контроль потребляемой активной мощности и контроль параметров сети (контроль напряжения сети и контроль токов утечки)осуществляется:

для низковольтных сетей до 400В, до 100А - от встроенных датчиков;
для низковольтных сетей до 400В, свыше 100А — от встроенных или от внешних трансформаторов тока;
для высоковольтных сетей 6 и 10кВ — от внешних трансформаторов тока и напряжения;
контроль перекоса фаз сети (для низковольтных сетей до 100А) — с помощью устанавливаемого в ИУОМ контрольного реле.

Ограничение потребления активной мощности осуществляется:

с помощью установленного в устройстве контактора; для возможности отключения отдельных фидеров энергообъекта на них устанавливаются также контакторы, которыми управляет ИУОМ;
с помощью установленного в устройстве счетчика прямого включения с функцией ограничения мощности, имеющего встроенный контактор (для маломощных ИУОМ).

Контроль вскрытия устройства и объекта и пожарной сигнализации осуществляется:

устройства - с помощью встроенного контактного датчика;
объекта — подключением цепей управления контактных или бесконтактных датчиков, установленных на энергообъекте, к контроллеру ИУОМ (до 3-х входов);
пожарной сигнализации - подключением цепей управления датчиков к контроллеру ИУОМ (1 вход).

Запись нештатных ситуаций (недопустимые превышения/понижения напряжения сети, обрыв напряжения сети, вскрытия, пожар) производится в память ИУОМ с немедленной или отложенной (программируется) передачей диспетчеру. Передача информации на диспетчерский пункт производится с помощью сертифицированных в Украине GSM- и GPRS-модемов. Передача данных между контроллером и модемом осуществляется по интерфейсу RS-232/RS-485.

Критерии работы ИУОМ

Алгоритм ограничения потребления реализован в следующих вариантах (выбирается модификацией ИУОМ и соответствующим программированием ИУОМ):

мгновенное полное отключение абонента от энергосети при превышении лимита мощности;
полное отключение абонента при превышении определенного (программируемого) количества потребленной мощности (кВт*час) сверх лимита;
полное отключение абонента при превышении определенного (программируемого) количества потребленной мощности (кВт*час) сверх лимита, в часы «пик» распредустройства, питающего энергообъект, где установлен ИУОМ (программируется);
полное отключение абонента при превышении определенного (программируемого) количества времени, в течение которого абонент превышал лимит мощности;
частичное отключение во всех в/указанных случаях (постепенное отключение фидеров на энергообъекте, где установлен ИУОМ, в соответствии с важностью питающихся от этих фидеров нагрузок (к примеру, могут быть отключены все фидеры, кроме питания охранной и пожарной сигнализации, пожарных насосов), т.е. может быть снижено энергопотребление энергообъектом до требуемого уровня без отключения питания важных нагрузок;
полное или частичное отключение абонента по сигналу от удаленного диспетчера в следующих случаях: например, неуплата за потребленную электроэнергию, потребление мощности сверх установленного лимита длительное время несмотря на предупреждения со стороны диспетчера, аварийная ситуация на распредустройстве, которое питает энергообъект и др.

В случае превышения потребителем установленного лимита мощности в одном из вышеуказанных случаев (1-5) устройство ограничения мощности:

выдает сигнал о превышении мощности на встроенном светодиодном индикаторе;
передает информацию о превышении мощности на диспетчерский пункт;
в соответствии со значениями программируемых уставок может:
- ожидать от диспетчера дальнейших действий (диспетчер может предупредить абонента, отключить его либо ничего не предпринимать и разрешить дальнейшее энергоснабжение);
- отключить абонента (или часть абонента) от энергосети без специального сигнала от диспетчера на отключение (выдача предупреждающего сигнала на отключение может производится с задержкой времени до 30 минут).

При превышении лимита ИУОМ отправляет соответствующее сообщение на диспетчерский пульт. После снятия запрета на включение энергопитания (с диспетчерского пульта должна быть заранее снята блокировка такого действия) абонент возобновляет питание энергообъекта со встроенного в ИУОМ пульта управления в следующих режимах (программируется):

включение всего энергообъекта в ручную;
частичное АПВ — часть фидеров включается вручную, часть — автоматически после снятия запрета;
полное АПВ — автоматическое включение всего энергообъекта.

Рекомендуется не производить дистанционное включение электроснабжения абонента (полное АПВ) с диспетчерского пульта из соображений безопасности.

Дистанционное отключение диспетчером устройства ограничения мощности и другие сообщения от диспетчера осуществляются радиоканалу с помощью сертифицированных в Украине GSM- или GPRS-модемов или по проводному каналу связи.

случае пропадания напряжения в электросети устройство ограничения мощности в зависимости от модификации либо продолжает работу, питаясь от встроенного аккумулятора, либо выключается вместе с энергообъектом. Во втором случае, а также в случае продолжительного отсутствия напряжения в электросети и полного разряда аккумулятора ИУОМ, настройки, запрещающие либо разрешающие электроснабжение абонента, сохраняются в энергонезависимой памяти устройства ограничения мощности. При возобновлении электропитания выполняются те же действия и алгоритмы, которые указаны выше (при принудительном отключении абонента).

Лимиты потребления мощности могут устанавливаться дистанционно с диспетчерского пульта, программироваться на заводе или при вводе устройства в эксплуатацию. Кроме того могут устанавливаться различные значения лимитов потребления мощности для различных временных промежутков в течении суток (значение мощности, которая превышает лимит и время превышения этого лимита могут задаваться). Превышение лимита мощности (Р1+Р2+Р3) может суммироваться за определенные промежутки времени, время превышения мощности (t1+t2+t3) тоже суммируется (см. рисунок ниже).

Пример: Р = 3000кВт — заданный лимит мощности для энергообъекта

В случае обнаружения опасного перекоса фаз устройство ограничения мощности также отключает питание абонента. Соответствующее данному событию сообщение посылается и регистрируется на диспетчерском пульте. После принятия мер по устранению перекоса фаз абонент самостоятельно возобновляет питание.

Устройство ограничения мощности имеет в своем составе светодиодный индикатор, отображающий состояние ИУОМ, наличие нештатных ситуаций, передачу информации по каналу связи и др.. Также имеется световой и звуковой индикатор, указывающий на причину срабатывания защиты или отключения. Опционально может устанавливаться ЖКИ- индикатор с выводом текстовой информации на дисплей.

Программирование ИУОМ может быть осуществлено специалистами ООО «Элпро-М» на заводе в соответствии с выданными заказчику ТУ на энергоснабжение, а также специалистами энергоснабжающей или энергонадзорной компаний.

Заказные данные ИУОМ

Производятся как стандартные, так и индивидуальные конфигурации ИУОМ.

Заказная спецификация стандартной конфигурации ИУОМ

ИУОМ-111111-222222-3-44-555-66-7-8888

цифра 111111, счетчики, обозначения:

ХХХХXX — без счетчика;
1ОПxyz — счетчик однофазный прямого включения (до 100А), однотарифный
1ОТxyz - счетчик однофазный трансформаторного включения, однотарифный
1МПxyz - счетчик однофазный прямого включения (до 100А), многотарифный
1МТxyz - счетчик однофазный трансформаторного включения, многотарифный
3ОПxyz — счетчик трехфазный прямого включения (до 100А), однотарифный
3ОТxyz - счетчик трехфазный трансформаторного включения, однотарифный
3МПxyz - счетчик трехфазный прямого включения (до 100А), многотарифный
3МТxyz - счетчик трехфазный трансформаторного включения, многотарифный
где х – тип счетчика, может принимать обозначения:
- А – счетчик активной электроэнергии
- Р - счетчик активно-реактивной электроэнергии, счет ведется в одну строну
- Ф - счетчик активно-реактивной электроэнергии, счет ведется в две стороны
- И – импульсный выход
- R – RS232/485
- C – CAN
- M – Modbus
- O – другой тип (указывается текстом после полного заказного номера ИУОМ).

где z - цифра, количество счетчиков в составе ИУОМ.

Примечание:

следующая информация указывается текстом после полного заказного номера ИУОМ:

если счетчик(и) входят в состав энергообъекта (а не ИУОМ);
если счетчики неоднотипны;
если есть предпочтительный для Заказчика тип счетчика(ов).
цифра 222222,тип энергосети,обозначения:
НОПxyz - низковольтная однофазная (1*220В, 50Гц), с прямым включением до 100А;
НОТxyz - низковольтная однофазная (1*220В, 50Гц), с трансформаторным включением свыше 100А;
НТПxyz - низковольтная трехфазная (3*380В, 50Гц), с прямым включением до 100А;
НТТxyz - низковольтная трехфазная (3*380В, 50Гц), с трансформаторным включением свыше 100А;
ВТПхyz - высоковольтная трехфазная сеть, с трансформаторным включением, где:
- где х — цифра, указывающая количество вводов в энергообъект;
- где y - напряжение сети: А – 0,4 кВ;
- Б — 6 кВ,
- В — 10 кВ;
- где z — Х – без трансформаторов;
  - В - трансформаторы входят в состав ИУОМ,
  - Н — трансформаторы вынесены (находятся на энергообъекте, где устанавливается ИУОМ).

цифра 3,контроль и управление потребляемой мощностью,обозначения:
- С — стандартная система контроля и управления:
  - полное отключение энергообъекта при превышении лимитов мощности и/или времени превышения в соответствии с запрограммированными уставками; без возможности удаленного выключения энергообъекта с диспетчерского пункта, без возможности управления вкл/выкл. фидеров энергообъекта;
  - без опций контроля энергосети, и передачи информации о параметрах энергосети диспетчеру,
  - без передачи диспетчеру информации о нештатных ситуациях;
  - передача диспетчеру информации о потребленной активной энергии со счетчика(ов).

Р — расширенная система контроля и управления:
- полное отключение энергообъекта при превышении лимитов мощности и/или времени превышения лимита в соответствии с запрограммированными уставками), с возможностью удаленного выключения энергообъекта с диспетчерского пункта, без возможности управления вкл/выкл. фидеров энергообъекта;
- напряжения сети диспетчеру (минимального и максимального значений, обрывов питания; контроль перекоса фаз сети; контроль токов утечки).
- передача диспетчеру информации о нештатных ситуациях
- передача диспетчеру информации о потребленной активной энергии со счетчика(ов).

У — расширенная система контроля и управления:
- полное управление мощностью с диспетчерского пункта (полное/частичное отключение энергобъекта, с возможностью управления отключением/включением фидеров энергообъекта),
- изменение уставок лимита мощности и времени превышения с диспетчерского пульта.
- передача диспетчеру информации о нештатных ситуациях;
- передача диспетчеру информации о потребленной активной энергии со счетчика(ов).

цифра 44,удаленная передача данных,обозначения:
- G1 — дуплексная передача данных по каналу GSM- или GPRS-связи (состояние ИУОМ, текущая потребляемая активная мощность; дистанционное управление вкл/выкл. энергообъекта);
- G2 — дуплексная передача данных по каналу GSM- или GPRS-связи (состояние ИУОМ, текущая потребляемая активная мощность; дистанционное управление вкл/выкл. энергообъекта; передача данных о энергосети, нештатных ситуаций и др. на диспетчерский пункт);
- П1 — дуплексная передача данных по каналу проводной связи (состояние ИУОМ, текущая потребляемая активная мощность; дистанционное управление вкл/выкл. энергообъекта);
- П2 — дуплексная передача данных по каналу проводной связи (состояние ИУОМ, текущая потребляемая активная мощность; дистанционное управление вкл/выкл. энергообъекта; передача данных о энергосети, нештатных ситуаций и др. на диспетчерский пункт).
цифра 555,функции мультиметра,обозначения:
- ХХХ – без функций мультиметра;
- Нхх — контроль минимального и максимального значений напряжения сети, контроль обрыва напряжения сети;
- хПх - контроль перекоса фаз сети (для низковольтных сетей до 100А);
- ххУ - контроль токов утечки (для низковольтных сетей до 100А).
цифра 66, функциипередачи охранной и пожарной сигнализации,обозначения:
- Оx — функция охранной сигнализации (вскрытие ИУОМ, вскрытие энергообъекта, передача информации о вскрытии на диспетчерский пункт);
- xП - функция пожарной сигнализации (передача информации о срабатывании датчика пожара на диспетчерский пункт);
цифра 7,защитные функции ИУОМ,обозначения:
- В, хххх — установка автоматического выключателя на входе ИУОМ, где хххх — ток входного автоматического выключателя;
- Ф, ххх,ххх... - установка в ИУОМ фидерных автоматических выключателей, где хххх — токи фидерных автоматических выключателей (требуемые опции к фидерным автоматическим выключателям, а также установка, при необходимости, фидерных контакторов и тепловых реле указывается текстом после заказного номера ИУОМ).
- Примечание:
- Входные и фидерные выключатели могут устанавливаться вместе, в этом случае указывается: В хххх, Ф хххх, хххх ...
цифра 8888,опции к ИУОМ,обозначения:
- Аххх — аккумуляторная батарея с автоматическим зарядным устройством, рассчитанная на автономную работу ИУОМ в течение 1 часа (если требуется другое время резервирования, это указывается текстом после полного заказного номера ИУОМ);
- хРхх — розетка 220 или 380В для питания собственных нужд;
- ххСх — лампа для внутришкафного освещения;
- хххЖ— встроенный в ИУОМ ЖКИ-дисплей для отображения информации.

Нестандартные конфигурации ИУОМ

Могут быть изготовлены любые конфигурации ИУОМ:

с расширенными функциями контроля параметров энергосети (установка отдельных промышленных мультиметров), с функциями анализа гармонических составляющих и др.;
с различными алгоритмами управления и контроля нагрузки и энергосети;
с расширенным количеством входов для датчиков пожарной и охранной сигнализации;
и др. особенностями.

В том числе изготавливаются ИУОМ с функцией ограничения на определенном уровне потребления активной мощности абонентом из энергосети и недопущения потребления ее сверх лимита. Разработаны и выпускаются такие ИУОМ для низковольтных одно- и трехфазных сетей с токами потребления до 100А.

Программное обеспечение диспетчерского пункта (ПО верхнего уровня)

ООО «Элпро-М» совместно с ООО «РИТ» разработано ПО диспетчера, позволяющее:

1. оперативно, в он-лайн режиме, получать информацию от всех подключенных к ПК диспетчера ИУОМ:
- о потреблении активной (и реактивной) мощности из энергосети (показания счетчиков);
- о превышении лимитов потребления активной мощности с функцией контроля;
- о параметрах питающей энергосети и нештатных ситуациях на энергообъектах (с определением типа таких ситуаций);
- о вскрытии (взломе) шкафа ИУОМ или шкафов распредустройства, где установлен ИУОМ (энергообъекта);
- о срабатывании датчиков пожара на энергообъекте;
2. оперативно, в он-лайн режиме, передавать на все подключенные к ПК диспетчера ИУОМ:
- команды на выключение всего или части энергообъекта;
- предупреждения о превышении лимита мощности и суммарного времени превышении лимита , а также времени отключения энергообъекта и типе этого отключения - полное/частичное — при наличии в ИУОМ ЖКИ- дисплея.