Устройство и схема подключения трехфазного индукционного счетчика САЗУ-И670М

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня утром оперативный персонал при осмотре распределительной подстанции (РУ) напряжением 500 (В) обнаружил неисправность трехфазного индукционного счетчика САЗУ-И670М.

Дело в том, что нагрузка на фидере (присоединении) была около 400 (А), диск счетчика вращался, а показания счетного механизма в течение суток нисколько не изменились.

Амперметр типа Э378 с пределом 600 (А).

Предположительно, что вышел из строя счетный механизм, поэтому в любом случае нужно производить замену этого счетчика. В связи с этим я и решил написать об этом статью, а заодно рассказать Вам о технических характеристиках, устройстве и схеме подключения индукционного счетчика САЗУ-И670М.

Кто-то может возразить, что это старый счетчик и их уже давно не выпускают.

Да, согласен, но в настоящее время у меня в обслуживании и эксплуатации находится около 2000 аналогичных индукционных счетчиков (активные САЗУ-ИТ, СА4У-И672, ИТ; реактивные СР3У-ИТР60°, ИТР, СР4У-И673 и т.п.). Они периодически проходят поверку (1 раз в 4 года или 1 раз в 6 лет, в зависимости от года выпуска) и снова устанавливаются на подстанциях.

Рассматриваемый в статье САЗУ-И670М имеет 1993 год выпуска, а значит его межповерочный интервал (МПИ) составляет 4 года (см. ГОСТ 6570-75, п.1.39). У счетчиков, выпущенных после 1996 года, МПИ составляет уже 6 лет (см. ГОСТ 6570-96, п.6.47.4).

Современные электронные счетчики мы устанавливаем в основном на вводные, коммерческие и вновь вводимые фидера: ПСЧ-4ТМ, ПСЧ-3АРТ, СЭТ-4ТМ, СЕ102, СЕ302 и ЦЭ6803В от Энергомеры, СОЭ-55 и СЭТ-561 от МЗЭП (Московский завод электроизмерительных приборов), про которые я неоднократно рассказывал Вам в своих статьях:

• схема подключения счетчика СЭТ-4ТМ.03М.01 через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения в сеть 10 (кВ)
• схема подключения ПСЧ-4ТМ.05.04 через трансформаторы тока в сеть 400 (В)
• схема подключения счетчика прямого включения
• схема подключения однофазного счетчика СОЭ-55 в этажном щитке
• технические характеристики и схема подключения трехфазного счетчика ЦЭ6803В
• ошибка Err 01 у счетчиков СЕ302 от Энергомеры
• автоматизированная система технического учета электроэнергии (АСТУЭ) на базе ПСЧ-4ТМ.05

Всего было установлено более 100 штук новых электронных счетчиков. На этом мы не останавливаемся и продолжаем модернизировать приборы учета. Кстати, при установке новых приборов учета у нас возникла проблема - фактическая мощность измерительного трансформатора напряжения (ТН) получилась ниже требуемого значения, что привело к погрешности и работе ТН не в заданном классе точности.

Это было такое небольшое вступление, а теперь вернемся к нашему САЗУ-И670М и расшифруем его условное обозначение:

• C — счетчик
• А — активной энергии
• 3 — для трехпроводной сети
• У — универсальный (подключение через измерительные трансформаторы тока и напряжения с любыми коэффициентами трансформации)
• И — индукционный
• 670 — модификация (конструктивное исполнение)
• М — модернизированный

Счетчики САЗУ-И670М от АО «ЛЭМЗ» (г.Санкт-Петербург) и ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (г.Чебоксары) внесены в Госреестр под номером 1089-62, правда срок действия свидетельства об утвержденных типах средств измерений у них уже просрочен, а это значит, что эти счетчики можно использовать только для технического учета.

Внешний вид счетчика.

САЗУ-И670М предназначен для работы в трехпроводных сетях без нулевого провода, т.е. в сетях с изолированной нейтралью (система заземления IT). Он является двухэлементным, т.е. измеряет потребляемую активную мощность по методу двух ваттметров. К этом я еще вернусь в своих следующих статьях, как только получу новый вольтамперфазометр (ВАФ) от Sonel.

 

Основные технические характеристики САЗУ-И670М

Учет электроэнергии ведется в киловатт-часах (kW·h) по цифрам на барабане счетного механизма.

Сразу хотелось бы напомнить Вам о том, как правильно снимать показания со счетчиков электроэнергии - учитывать запятую или нет? 

В нашем случае последнее окошечко отделено квадратом черного цвета, а значит при снятии показаний необходимо учитывать запятую. Слева до запятой расположено 4 цифры, учитывающие целую часть киловатт-часов. После запятой — одна цифра, отделенная черным окошечком, которая учитывает доли киловатт-часов.

Чуть выше я уже указал на то, что рассматриваемый счетчик подключается в трехпроводную сеть через измерительные трансформаторы тока и напряжения с любыми коэффициентами трансформации.

В моем примере счетчик подключен через трансформаторы тока типа ТК-20 с коэффициентом 600/5 и трансформаторы напряжения 3НОС-0,5 с коэффициентом 500/100 (В).

Эти коэффициенты могут быть указаны на специальной бирке, размещенной на корпусе счетчика или клеммной крышке. Приведу в пример фотографии других счетчиков (тип ИТ и СЭТ3а), т.к. на моем бирка почему-то отсутствует.

Для нашего счетчика в строке «трансформатор напряжения» должно быть указано 500/100 (В), а в строке «трансформатор тока» — 600/5. В строке «К» указывается расчетный коэффициент, который определяется произведением коэффициентов ТН и ТТ:

К = Ктн · Ктт = 500/100 · 600/5 = 5 ·120 = 600

Таким образом, чтобы определить истинную учтенную электрическую энергию, необходимо показания счетного механизма умножить на 600. Этот коэффициент наносится на бирку представителем энергоснабжающей организацией, а также отражается в акте на установку/замену электросчетчика.

На шкале САЗУ-И670М указан номинальный ток 3х5 (А) и номинальное линейное напряжение 3х100 (В). В кружочке в правом верхнем углу отображается класс точности — 2,0.

Напомню Вам, что для граждан-потребителей класс точности должен быть 2,0 и выше, а для предприятий — 1,0. Более подробнее об этом читайте в статье про классы точности электросчетчиков для различных категорий потребителей.

Перегруз по току допускается до 150-200% от номинального тока. Частые и значительные перегрузы приводят к преждевременному выходу из строя прибора учета или появлению дополнительной погрешности.

Порог чувствительности составляет 0,5% от номинального тока. Это значит, что диск счетчика начнет вращаться при токе 0,025 (А), что равнозначно нагрузке 3 (А) по первичной стороне.

Систематическая составляющая относительная погрешность (ССОП) составляет 5%.

Габаритные размеры с учетом клеммной крышки: 282×173х127 (мм).

Установочные размеры: по горизонтали — 155 (мм), по вертикали — 214 (мм).

Масса САЗУ-И670М относительно большая и составляет около 3 (кг).

Срок службы счетчика составляет в среднем 32 года.

 

Конструкция и принцип работы САЗУ-И670М

Принцип работы трехфазного индукционного счетчика аналогичен однофазному индукционному счетчику, про который я подробно рассказывал в этой статье. Есть небольшие различия по конструкции, но принцип тот же.

Устройство индукционного трехфазного счетчика электрической энергии САЗУ-И670М состоит из двух вращающих элементов, двух тормозных магнитов, подвижной системы с двумя закрепленными на общей оси алюминиевыми дисками, опоры оси (подпятник и подшипник) и счетного механизма (барабан).

Вращающий элемент состоит из магнитной системы, на которой расположены: обмотка напряжения (параллельная обмотка), токовая обмотка (последовательная обмотка), дополнительная обмотка и короткозамкнутые витки.

Дополнительная обмотка находится на токовом сердечнике и замыкается на проволочное сопротивление, состоящее из манганина или никелина.

На проволочном сопротивлении расположен винт для регулировки малых нагрузок.

Два постоянных магнита создают тормозной момент вращения. Их можно отрегулировать путем плавного перемещения в ту или иную сторону.

Опорой для подвижной системы являются подпятник (вверху) и подшипник (внизу).

Наличие стопора обратного хода диска обозначается на шкале счетчика надписью «Со стопором». В нашем счетчике стопора обратного хода нет.

На оси диска имеется червячная передача, которая вращает шестерню счетного механизма.

Счетный механизм выполнен в виде барабанов (еще их называют роликами), на которых нанесены цифры.

С лицевой стороны имеются прорези для считывания показаний.

Вот в этом счетном механизме и закралась неисправность, про которую я говорил в начале статьи. Нагрузка на фидере была около 400 (А), диск электросчетчика вращался, передавая через червячную передачу вращение главной шестерни счетного механизма. Но одна из промежуточных шестерней «лопнула» (на ней видна трещина по всей ширине) и не передавала вращение на первый барабан (ролик).

Пришлось заменить весь счетный механизм.

Я уже говорил, что данный счетчик используется у нас для технического учета, поэтому опломбирование крышки счетчика проводит не гос. поверитель, а метрологическая служба нашей организации — у них есть на это право. Они же производят ремонт, настройку и калибровку (поверку) этих счетчиков.

 

Установка и схема подключения САЗУ-И670М

Требования по установке электросчетчиков у меня подробно описаны в этой статье. Здесь хочу лишь добавить, что счетчики САЗУ-И670М допускается устанавливать только в закрытых помещениях без каких-либо агрессивных газов и паров. Их температурный режим должен находиться в пределах от 0°С до +40°С.

Их разрешается устанавливать на стенах, на панелях учета, в специальных щитах, не подверженных вибрации, а высота установки должна быть на расстоянии 1,4-1,7 (м) от уровня пола.

Это еще два аргумента в пользу того, что счетчики не допустимо устанавливать на фасадах и уличных опорах.

Крепится счетчик с помощью трех винтов. Его вертикальное положение не должно отклоняться больше, чем на 1°.

Схема подключения счетчика изображена на клеммной крышке (с обратной стороны) или в его паспорте. Помимо САЗУ-И670М, эта схема подходит для САЗ-И670М и САЗУ-И677.

В этой схеме изображены два измерительных однофазных трансформатора напряжения. В моем же случае используется три однофазных (3НОС-0,5), поэтому схема будет такой.

Внешний вид трансформаторов тока типа ТК-20 с коэффициентом трансформации 600/5, установленных в фазе А и фазе С.

К зажимам Л1 трансформаторов тока подключаются шинки от автомата А3144 с номиналом 600 (А), а к Л2 — жилы кабеля АВВГ 2(3х185) — см. однолинейную принципиальную схему в начале статьи.

Это трансформаторы напряжения 3НОС-0,5 с коэффициентом 500/100 (В). Кстати, НОС расшифровывается, как измерительный трансформатор:

• Н — напряжения
• О — однофазный
• C — сухой (с естественным охлаждением обмоток)
• 0,5 — номинальное первичное напряжение 500 (В)

Трансформаторы напряжения запитаны непосредственно со сборных шин 500 (В) через автоматический выключатель АП-50 (см. схему выше). Со стороны вторичного напряжения 100 (В) также установлен автоматический выключатель АП-50. Вторичные цепи (501, 521, 541) напряжением 100 (В) проложены шлейфом через каждую панель секции 500 (В). Соединение и ответвления вторичных цепей напряжения выполнено на переходных клеммниках.

Для контроля тока нагрузки потребителя в фазе А установлен щитовой амперметр.

Также хотелось пояснить Вам, что на всех подстанциях у трансформаторов тока мы заземляем конец обмотки И2, а не И1, как указано на схеме. В принципе ошибки не будет, если Вы заземлите выводы И1, но так уж у нас принято. Еще мы не прокладываем общий ноль от каждого трансформатора тока, а приводим его одним проводом, а на трансформаторах тока и на счетчике делаем перемычку.

Заземления ТТ и ТН выполнены у нас не в одной точке. Почему?

Да потому что трансформаторы тока установлены на отходящем фидере одной панели секции 500 (В), а трансформаторы напряжения — в другой. Поэтому вторичные обмотки ТТ заземляются непосредственно на отходящем фидере (присоединении), а ТН — непосредственно в ячейке ТН. Помимо вторичных цепей у трансформаторов напряжения заземлена нейтраль со стороны первичного напряжения.

Вот схема подключения вторичных цепей для рассматриваемого фидера с указанием маркировки проводов.

Как видите, с трансформатора тока и трансформатора напряжения на клеммник (переходной испытательной коробки КИП в моем примере нет) приходит всего 6 проводов с маркировкой:

• 402, 421, 410 — токовые цепи
• 501, 521, 541 — цепи напряжения

Прошу заметить, что обозначения проводов (маркировка) выполнена еще по старым ГОСТам. Про новые обозначения Вы можете почитать в статье - маркировка вторичных цепей трансформаторов тока.

Зажимы данного счетчика выполнены из латуни с двумя зажимными винтами.

Это не самый лучший вариант, т.к. винтами можно легко передавить присоединяемый провод, особенно, если он алюминиевый. К тому же при подключении алюминиевых проводов нужно соблюдать следующие правила. Сначала контактную поверхность алюминиевого проводника нужно покрыть слоем нейтрального технического вазелина или пастой, а затем зачистить с помощью стальной щетки или надфилем. Перед подключением загрязненный вазелин нужно убрать чистой тряпкой и на контактную поверхность нанести новый тонкий слой свежего вазелина.

От начала вторичной обмотки (И1) трансформатора тока фазы «А» провод с маркировкой (401) идет на щитовой амперметр, с него уходит провод (402) на клемму (1) счетчика.

На клемму (7) подключается начало обмотки (И1) от трансформатора тока фазы «С» — провод с маркировкой (421). На клемму (9) подключается конец обмотки (И2) от трансформатора тока фазы «С» (410). Отсюда идет перемычка на клемму (3).

На клемму (2) подключается фаза «А» (501) от трансформатора напряжения, на клемму (5) — фаза «В» (521), а на клемму (8) — фаза «С» (541).

Клеммы (4), (6) и (10) в счетчике отсутствуют, вместо них есть только технологические пустоты для латунных зажимов (ламелей).

При подключении счетчика нужно обязательно соблюдать последовательность (чередование) фаз питающего напряжения. Чередование фаз я обычно проверяю с помощью фазоуказателя ФУ-2 или нового TKF-12 от Sonel.

В завершении статьи смотрите видео о схеме подключения аналогичного трехфазного индукционного двухэлементного счетчика САЗУ-ИТ в сеть 500 (В) через два трансформатора тока и три трансформатора напряжения:

А вот одна из распространенных неисправностей, которая частенько встречается у таких счетчиков:

Несколько слов о самоходе.

Если на присоединении полностью отсутствует нагрузка по всем трем фазам или отключен питающий автомат, то диск счетчика при этом не должен совершить более одного полного оборота, при условии что измерительные трансформаторы напряжения 500/100 (В) находятся в работе. Более подробно про самоход читайте здесь.

P.S. Спасибо за внимание. Надеюсь, что данная статья будет Вам полезна при подключении не только индукционных трехфазных двухэлементных счетчиков САЗУ-И670М, но и других аналогичных, например, САЗУ-ИТ, САЗУ-И677, ИТ.