Добавил:
......................................................................................................... Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Энергосбережение в электроэнергетике Митрофанов С.В

.pdf
Скачиваний:
137
Добавлен:
11.03.2018
Размер:
2.81 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»

Межотраслевой региональный центр повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов (МРЦПК и ППС)

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

С.В. Митрофанов О.И. Кильметьева

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Лабораторный практикум

Рекомендовано к изданию Ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»

в качестве учебного пособия для cлушателей, обучающихся по программе повышения квалификации «Энергосбережение и энергоэффективность»

Оренбург

2015

УДК 621.311(075.8) ББК 31.27-я73

М 67

Рецензент – доцент, кандидат технических наук С.Н. Бравичев

М 67 Митрофанов С.В.

Энергосбережение в электроэнергетике: лабораторный практикум / С.В. Митрофанов, О.И. Кильметьева; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2015. – 104 с.

ISBN 978-5-7410-1205-5

В лабораторном практикуме приведены описание и методика выполнения лабораторных работ по модулю «Энергосбережение в электроэнергетике», в которых на практике закрепляются знания по базовым вопросам модуля. Лабораторные работы проводятся на стендах АСКУЭ.001 РБЭ (990) «Автоматизированная система контроля и учета электроэнергии», ИЭАЭИ.001 РБЭ (991) «Инструментальный энергоаудит – электрические измерения», ЭССЭС1-C-К «Энергосбережение в системах электроснабжения».

Лабораторный практикум предназначен для выполнения лабораторных работ слушателями Межотраслевого регионального центра повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ОГУ, обучающихся по программе повышения квалификации «Энергосбережение и энергоэффективность».

Учебное пособие разработано в рамках выполнения проекта «Кадры для регионов».

 

УДК 621.311(075.8)

 

ББК 31.27-я73

ISBN 978-5-7410-1205-5

© Митрофанов С.В., 2015

 

© Кильметьева О.И., 2015

 

© ОГУ, 2015

2

Содержание

Введение………………………………………………………………….

5

1

Лабораторная работа №1. Изучение АСКУЭ с передачей

 

информации от счетчиков электрической энергии до устройства

 

сбора и подготовки данных и далее до компьютера диспетчерского

 

пункта

по

выделенным

проводным

каналам

 

связи………………………………………………………………………

6

2

Лабораторная работа №2. Изучение АСКУЭ с передачей

 

информации от счетчиков электрической энергии до устройства

 

сбора и подготовки данных по распределительной сети 0,4 кВ и далее

 

до компьютера диспетчерского пункта по выделенному проводному

 

каналу связи……………………………………………………………..

11

3

Лабораторная работа №3. Изучение АСКУЭ с передачей

 

информации от счетчиков электрической энергии до устройства

 

сбора и подготовки данных по выделенным проводным каналам

 

связи и далее до компьютера диспетчерского пункта по каналу GSM

 

связи……………………………………………………………………….

16

4

Лабораторная работа №4. Изучение АСКУЭ с передачей

 

информации от счетчиков электрической энергии до устройства

 

сбора и подготовки данных по распределительной сети 0,4 кВ и далее

 

до компьютера диспетчерского пункта по каналу GSM связи…………

21

5

Лабораторная работа №5. Измерение параметров режима и

 

показателей качества электрической энергии в трехфазной сети с

 

помощью анализатора…………………………………………………..

26

6

Лабораторная работа №6. Измерение показателей качества

 

электрической энергии, просмотр и оформление результатов этих

 

измерений с помощью персонального компьютера…………………

29

7

Лабораторная работа №7. Уменьшение потерь активной мощности

 

в распределительной электрической

сети с односторонним питанием

 

путем поперечной компенсации реактивной мощности нагрузки…..

32

8

Лабораторная работа № 8. Уменьшение потерь активной мощности

 

в распределительной электрической

сети с односторонним питанием

 

путем продольной компенсации реактивной мощности нагрузки….

36

9

Лабораторная работа № 9. Уменьшение электрической мощности,

 

потребляемой

 

асинхронным

двигателем

насосной

или

 

вентиляционной системы, путем замены дроссельного способа

 

регулирования расхода рабочей среды частотным………………….

39

10 Лабораторная работа № 10. Уменьшение удельного

 

энергопотребления системы электрического освещения путем замены

 

лампы накаливания люминесцентной или светодиодной лампой…..

44

11 Лабораторная работа № 11. Сравнение светоотдачи галогенной

 

лампы, компактной люминесцентной лампы низкого давления и

 

светодиодной лампы со светоотдачей лампы накаливания…………..

48

3

12 Лабораторная работа № 12. Уменьшение

удельного

 

энергопотребления системы электрического освещения путем

 

регулирования интенсивности освещенности…………………………

52

Список использованных источников…………………………………..

54

Приложение А Описание лабораторного стенда

ЭССЭС1-C-К

 

«Энергосбережение в системах электроснабжения»………………….

55

Приложение Б Правила техники безопасности……………………….

102

Приложение В Требования к оформлению отчета…………………….

104

4

Введение

Целью лабораторного практикума является формирование элементов профессиональных компетенций, навыков обобщения, анализа и восприятия информации, теоретического и экспериментального исследования.

Данные лабораторные работы предусматривает использование в качестве лабораторного оборудования стендов АСКУЭ.001 РБЭ (990)

«Автоматизированная система контроля и учета электроэнергии»,

ИЭАЭИ.001 РБЭ (991) «Инструментальный энергоаудит – электрические измерения», ЭССЭС1-C-К «Энергосбережение в системах электроснабжения», разработанных ООО «ИПЦ «Учебная техника»,

представляющих собой унифицированные модули, монтируемые в раме настольного исполнения. Для каждой лабораторной работы приведена электрическая схема, собираемая на базе указанных стендов и методика выполнения эксперимента. Лабораторные работы ориентированы на закрепление материала лекционных занятий.

Выполнение лабораторной работы предполагается бригадой,

состоящей из двух или трех слушателей. Распределение обязанностей между членами бригады выполняется слушателями самостоятельно. Каждый член бригады несет персональную ответственность за соблюдение правил техники безопасности, приведенных в приложении Б.

Требования к оформлению отчета приведены в приложении В.

5

1 Лабораторная работа №1. Изучение АСКУЭ с передачей информации от счетчиков электрической энергии до устройства сбора и подготовки данных и далее до компьютера диспетчерского пункта по выделенным проводным каналам связи

Цель работы: Изучение АСКУЭ с передачей информации от счетчиков электрической энергии до устройства сбора и подготовки данных и далее до компьютера диспетчерского пункта по выделенным проводным каналам связи.

Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе

В таблице 1.1 приведен перечень компонентов стенда АСКУЭ.001 РБЭ

(990), используемых в данной работе. Описание компонентов и руководства по их эксплуатации приведены в приложении А.

Таблица 1.1 - Перечень компонентов стенда АСКУЭ.001 РБЭ (990),

используемых в данной работе

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

1

2

3

4

 

 

 

3 х 80 В А;

А1

Трехфазная трансформаторная

347.3

242, 235, 230, 126,

группа

220, 133, 127 В/

 

 

 

 

 

230 В (звезда)

A2

Активная нагрузка

306.1

220/380 В; 50 Гц

3 50 Вт;

 

 

 

А3

Индуктивная нагрузка

324.1

220/380 В; 50 Гц

3 40 вар

 

 

 

 

Блок трехфазного многотарифного

 

PLC модем

 

счетчика активной и реактивной

 

A4

546.2

CAN интерфейс

электрической энергии для сети

 

 

Импульсный выход

 

230 В с PLC модемом

 

 

 

 

6

Продолжение таблицы 1.1

1

2

3

4

 

Блок однофазного

 

PLC модем

 

многотарифного счетчика

 

А5

544.2

CAN интерфейс

активной электрической энергии с

 

 

Импульсный выход

 

PLC модемом

 

 

 

 

 

Блок однофазного

 

 

 

однотарифного счетчика

 

PLC модем

А6, А7

активной электрической

544.1

Импульсный

 

энергии с PLC модемом

 

выход

 

 

 

 

А8

Блок преобразователя

3310

CAN/RS 485/USB

интерфейсов

 

 

 

G1

Трехфазный источник питания

201.4

400 В ~; 16 А

 

Ноутбук

 

ОС Windows 7

Рисунок 1.1 – Структурная схема системы

Указания по проведению эксперимента

Схемы опыта приведены на рисунках 1.2 и 1.3.

1. Соедините гнезда защитного заземления «» устройств,

используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

2.Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

3.Соедините USB-кабелем преобразователь интерфейсов А8 с

компьютером.

7

4. Регулировочные рукоятки активной нагрузки А2 установите,

например, в положение 30 %, индуктивной нагрузки А3 – например, в

положение 100 %.

5.Приведите в рабочее состояние персональный компьютер. Если этого не было сделано ранее, установите драйвер преобразователя интерфейсов «Меркурий 221».

6.Запустите программу «Конфигуратор счетчиков «Меркурий».

7.Включите источник G1 нажатием на кнопку «ВКЛ.» на его передней панели.

8.Используя возможности программы, устанавливайте соединение со счетчиками и передавайте/получайте необходимую информацию.

9.По окончании эксперимента отключите источник G1.

8

9

A7

A6

 

A5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

5 В / 0,2 А

 

 

+

CAN

1Г 2Н 3Г 4Н

1Г 2Н 3Г 4Н

1Г 2Н 3Г 4Н

544.1

544.1

 

544.2

A3

A2

324.1

306.1

A4

CAN +5 В

0В

8

7

6

5,13,14

4

3,11,12

2

1,9,10

546.2

A1

G1

 

 

L1

 

 

L2

 

 

L3

 

 

N

 

 

РЕ

 

347.3

Вкл.

201.4

 

Рисунок 1.2 – Схема электрических соединений, Лист 1

A5

+ 5 В / 0,2 А

+ CAN

1Г 2Н 3Г 4Н

544.2

A4

A8

USB-кабель

CAN

 

 

+5 В

 

 

0 В

 

 

8

 

 

7

RS

 

6

CAN 485

 

5,13,14

 

+5В

 

4

 

+D

 

3,11,12

 

-D

 

2

 

GND

 

1,9,10

 

 

 

546.2

3310

 

Рисунок 1.3, Лист 2

10