Дипломная работа на тему учет электроэнергии

Литература ВВЕДЕНИЕ В настоящей работе рассматривается вопрос о целесообразности и актуальности использования в современном производстве устройств дозирования количества электричества и электрической энергии, обеспечивающих более полную автоматизацию процессов электролиза, а также способствующих внедрению в производство новых, ресурсосберегающих и энергосберегающих электротехнологий, отвечающих требованиям настоящего времени. Существует большой перечень устройств и установок, выполняющих данные функции. Из электрических величин таким термином можно охарактеризовать только те величины, которые имеют способность накапливаться в течение определенного времени. К ним в первую очередь относятся заряд количество электричества и электрическая энергия.

Пронин 2016 г. Шолмов инициалы, фамилия В. Замятин инициалы, фамилия Охрана труда доцент,к. Авдеев должность, ученое звание подпись и.

Автоматизированные системы учета электроэнергии

Литература ВВЕДЕНИЕ В настоящей работе рассматривается вопрос о целесообразности и актуальности использования в современном производстве устройств дозирования количества электричества и электрической энергии, обеспечивающих более полную автоматизацию процессов электролиза, а также способствующих внедрению в производство новых, ресурсосберегающих и энергосберегающих электротехнологий, отвечающих требованиям настоящего времени.

Существует большой перечень устройств и установок, выполняющих данные функции. Из электрических величин таким термином можно охарактеризовать только те величины, которые имеют способность накапливаться в течение определенного времени.

К ним в первую очередь относятся заряд количество электричества и электрическая энергия. Для учета количества электричества, затраченного в ходе той или иной электрохимической реакции, используются кулонометры, интеграторы тока, счетчики ампер-часов. Широкое применение электрохимических технологий во многих отраслях промышленности требует совершенствования средств учета и контроля количества электричества.

Однако на многих предприятиях электрохимии эти средства по своим техническим возможностям не всегда отвечают требованиям современного производства.

В настоящее время для оперативного управления процессами электролиза необходимы средства автоматического контроля, способные не только измерять и контролировать количество электричества, но также и дозировать его. Велика потребность в устройствах дозирования в гальваностегии, где дозаторы могут применяться при управлении процессами нанесения гальванических и антикоррозийных покрытий металлов с целью обеспечения заданной толщины защитных слоев.

Высокой эффективности от дозирования можно добиться, если использовать дозаторы в процессе осаждения защитных или декоративных покрытий из драгоценных металлов золота, платины и т. Дозирование целесообразно использовать для контроля заряда при тренировках аккумуляторных батарей и в других электрохимических технологиях.

В электрохимии вопрос дозирования количества электричества имеет чрезвычайно важное значение, поскольку дозирующие устройства способны исполнять функции элементов автоматизации процессов электролиза. В современном производстве при выполнении некоторых технологических операций нередко возникает потребность, а порой и необходимость, дозировать также и электрическую энергию. Выполнение этой процедуры подразумевает подачу в электрическую нагрузку заранее отмеренной порции энергии.

Например, перед штамповкой в процессе предварительного электронагрева металлических заготовок, а также во время контактной точечной сварки дозирование электрической энергии является обязательной технологической операцией, поскольку самым непосредственным образом влияет на качество продукции.

Технологии с использованием дозирования электрической энергии могут широко применяться при термических процессах в химическом производстве, в оборонной, в пищевой и обрабатывающей промышленностях, в электротехнике, микроэлектронике и т. Средства учета электрической энергии, используемые в настоящее время на предприятиях в электротехнологиях, зачастую не отвечают современным требованиям по автоматизации производства. В связи с этим, существует потребность в создании устройств измерений, обладающих дополнительными возможностями, в число которых входит функция дозирования.

Основной целью данной работы является разработка комплексов технических средств дозирования количества электричества и электрической энергии, способных обеспечивать применение прецизионных технологий при электролизе и осуществлять прецизионное дозирование электрической и тепловой энергии при электроконтактном или электродуговом нагреве металлов, а также при электротермическом нагреве различных материалов. Для реализации поставленной цели требуется решение следующих задач: обоснование технических требований к разрабатываемым приборам; анализ существующих средств учета количества электричества и электрической энергии на пригодность работы в структуре дозаторов; обоснование технических требований и выбор схемы квантователя, наиболее пригодной для практического использования; исследование метрологических характеристик схемы квантователя; разработка средств дозирования, обеспечивающих требуемую точность.

Состояние вопроса дозирования количества электричества и электрической энергии в современном производстве 1. На большинстве предприятий машиностроительного профиля для проведения электрохимической обработки изделий существуют гальванические цеха, функционируют электрохимические лаборатории. К электрохимическому методу обработки часто прибегают тогда, когда никакими другими методами изготовить или обработать изделие нельзя.

В первую очередь это относится к гальваностегии — методу электроосаждения металлопокрытий, который повсеместно применяется с целью защиты изделий от коррозии, для защитно-декоративной отделки, а также для повышения сопротивления механическому износу наиболее ответственных деталей механизмов и образованию у них поверхностной твердости.

Кроме электролитического существуют и другие способы нанесения металлопокрытий, например, погружение изделий в расплавленный металл, распыление расплавленного металла, термическая диффузия металла в поверхностные слои изделия, плакирование — совместная горячая прокатка металла и покрытия, химическое восстановление, вытеснение металла из раствора его соли.

Однако электролитический метод по сравнению с другими имеет ряд преимуществ, основное из которых — возможность получения осадков разнообразной структуры на металлических и неметаллических изделиях с регулируемой толщиной покрытия от долей микрона до нескольких миллиметров [1]. Важное практическое значение имеет технология восстановления изношенных деталей механизмов твердым электролитическим железом [2], которая представляет наиболее эффективный и экономически рациональный способ ремонта изношенных поверхностей в машиностроении.

Особого внимания заслуживает технология покрытия изделий благородными металлами с целью придания их поверхностям высокой способности к электро- и теплопроводности, а также к повышению химической устойчивости по отношению к агрессивным средам.

При реализации подобных покрытий самое широкое распространение имеет метод электролитического золочения [1]. Однако, при использовании данного метода электроосаждения существует проблема соблюдения оптимальной технологии металлопокрытий, которая заключается, с одной стороны, в обеспечении качества покрытий, а с другой стороны, в экономии драгоценных металлов.

Именно для такой технологии требуется наиболее эффективно применять процедуру дозирования количества электричества. Целесообразно также применять дозирующие устройства для контроля заряда аккумуляторных батарей особенно при проведении тренировочных или восстановительных циклов с реверсированием тока заряда.

Поддержание емкости аккумулятора в процессе его эксплуатации в допустимых пределах продлевает срок его эффективной работы, что отвечает современным требованиям по развитию ресурсосберегающих технологий. Необходимость учета, а вместе с ним и дозирования количества электричества, вытекает из условия обеспечения непрерывного автоматизированного контроля за ходом процесса электролиза и управления им по заранее заданной программе. Основополагающим законом в электрохимии, подтверждающим сказанное выше, является первый закон Фарадея, устанавливающий связь между количеством вещества G , выделившимся на электроде в процессе реакции, и количеством израсходованного при этом электричества Q [3].

Для измерения количества электричества, потребляемого во время электролиза, используются специальные приборы: баллистические гальванометры, кулонометры, интеграторы тока, счетчики ампер-часов. Самыми чувствительными приборами из перечисленных являются баллистические гальванометры, которые применяют для измерения малых количеств электричества, протекающих в течение коротких промежутков времени. Известны различные типы электронных кулонометров и кулонометрических установок, специфика которых зависит от характера электродных процессов [4].

Они применяются в основном для проведения кулонометрического анализа в научно-исследовательских, химических лабораториях. Кулонометры служат для измерения количества электричества, в импульсах тока, протекающих за время от 0,05 до 2 секунд при амплитуде тока от 20 до 200 мА. Особенностью работы кулонометров является необходимость постоянства амплитуды импульса измеряемого тока, то есть применение их ограничивается измерением количества электричества прямоугольных импульсов.

К данным приборам можно отнести также кулонометры типа ЦЛА, К-1, прецизионную установку ПКУ-101, составными элементами которых, как правило, являются электрохимическая ячейка с набором электродов, потенциостат, интегратор тока, электронные потенциометры. Подсчет результатов измерений в ходе электрохимических процессов осуществляется с помощью этих приборов посредством интегрирования в течение определенного времени текущего значения тока электролиза 1.

Одним из типичных представителей такого ряда приборов, используемых для электрохимических исследований в заводских лабораториях, является интегратор кулонометрический ИПТ-1[5]. Для определения количества электричества, протекающего в цепях постоянного тока в течение длительного времени, в промышленности нашли широкое применение две разновидности счетчиков количества электричества — электролитические и магнитоэлектрические.

Измерительным элементом в электролитических счетчиках является водородный кулонометр, производящий интегрирование тока. К таким приборам относится, например, счетчик Х603 [6], предназначенный для учета слабых токов и применяемый, в основном, в качестве счетчика моточасов работы приборов.

Аналогичный принцип действия имеют электролитические счетчики ампер-часов типа Х602А и Х15, служащие для учета количества электричества, протекающего в цепях аккумуляторных батарей [7]. Наиболее широкое применение на предприятиях электрохимии в качестве приборов контроля количества электричества, расходуемого во время процессов электролиза, в силовых установках постоянного тока имеют магнитоэлектрические счетчики ампер-часов типов СА-М640, СА-М640У и СА-Ф603П [7].

В этих цепях они, как правило, используются в комплекте с измерительными преобразователями или добавочными устройствами Р640 , рассчитанными на работу с большими токами до сотни килоампер. В настоящее время, наряду с электролизом при стационарных режимах работы на постоянном, относительно стабильном токе, применяют электролиз в нестационарных режимах — на токах сложной формы, для которых характерны следующие показатели.

В моменты переходов из одного режима в другой плотность тока электролиза может резко изменяться по величине, а также происходить реверсирование или прерывание постоянного тока с последующей стабилизацией электрических параметров. Изменение режимов способствует интенсификации технологического процесса вследствие устранения отрицательных явлений, сопутствующих повышению плотности тока, к которым относятся снижение качества катодного осадка, потеря благородных металлов и пассивация анодов [8].

Применение магнитоэлектрических счетчиков для измерения количества электричества, потребляемого при таких режимах, приводит к увеличению погрешностей в измерениях, вследствие инерционности подвижных механизмов счетчиков, которые не успевают отрабатывать эти изменения. Еще большие погрешности измерений накапливаются в процессе периодических операций "реверсирования" тока.

Наиболее энергоемкими приемниками электроэнергии на предприятиях цветной металлургии являются электролизеры алюминия, магния, цинка, меди и никеля. Как известно [9], основными источниками питания электролизных и электротермических установок являются полупроводниковые преобразователи электрической энергии. Во время их работы в силовых цепях тиристорных преобразователей возникают периодически повторяющиеся обратные выбросы тока с частотой, кратной 50 Гц , поступающие в нагрузку.

Их воздействие в определенной мере влияет на процесс электролиза, однако по указанным выше причинам оно не может быть учтено магнитоэлектрическими счетчиками ампер-часов, что приводит к дополнительным погрешностям измерений. В электрохимии назрела ситуация, когда требуется обновить парк морально устаревших и не отвечающих требованиям времени измерительных приборов и приложить определенные усилия к созданию электронных средств измерений количества электричества, обладающих высокими точностными характеристиками.

В последнее время на некоторых предприятиях электрохимии начинают использовать электронные счетчики количества электричества, которые существенно превосходят все названные типы счетчиков по показателям точности, однако внедрение их в производство не имеет массового характера [12]. Следует отметить, что по состоянию на настоящий момент в электрохимическом производстве дозирование количества электричества практически не применяется. Этот факт подтверждается еще и тем, что ни в одном из перечисленных лабораторных приборов, а также ни на одной из промышленных установок для электролиза не предусмотрено автоматическое отключение источника тока, которое должно осуществляться после получения нагрузкой заданной дозы количества электричества, расходуемого в электрохимическом процессе.

Как уже было отмечено, наиболее острая потребность в приборах дозирования существует в гальваностегии при осаждении на металлические поверхности антикоррозийных или декоративных покрытий. На некоторых предприятиях эту задачу решают в частном порядке путем внедрения в процесс самостоятельно изготовленных образцов дозирующих устройств [10].

Отсутствие промышленных приборов дозирования количества электричества принципиально не позволяет решать задачи автоматизации технологических процессов электролиза. Средства учета количества электричества, какими являются, например, кулонометры, интеграторы тока, счетчики ампер-часов, не наделены функциями подключать и своевременно отключать электрическую нагрузку от источников тока [13]. Современные технические требования, ориентированные на внедрение в производство энерго- и ресурсосберегающих технологий, в основу которых положен принцип непрерывного контроля за ходом технологических процессов, а также необходимость проведения мероприятий по сокращению времени присутствия оперативного персонала в цехах с вредными условиями труда, заставляют совершенствовать имеющиеся и создавать новые средства автоматизации производства.

Выбор в качестве объекта управления установки для контактной сварки не случаен. Область применения контактной сварки чрезвычайно широка — от крупногабаритных строительных конструкций, космических аппаратов до миниатюрных полупроводниковых устройств и пленочных микросхем.

Среди других способов сварки она отличается очень высокой степенью механизации, роботизации, автоматизации и, как следствие, высокой производительностью. Этот способ сварки широко используют в автомобиле- и вагоностроении, строительстве, радиоэлектронике и т. Например, в конструкциях современных лайнеров насчитывается несколько миллионов сварных точек, легковых автомобилей — до 5000 точек.

Диапазон толщины свариваемых элементов — от нескольких микрометров до 10 — 30 мм. Точечной сваркой соединяются элементы жесткости и крепежные детали с листами, тонкостенными оболочками и панелями.

Электрическая энергия, потребляемая в нагрузке за определенный промежуток времени вычисляется по формуле: 1. Электронный счетчик электрической энергии должен реализовывать процедуру вычисления интеграла от произведения мгновенных значений напряжения и тока нагрузки, поэтому в его состав должны входить первичные преобразователи напряжения, тока, множительное и интегрирующее устройства.

Известны различные варианты построения схем электронных счетчиков, предназначенных для систем учета и контроля электрической энергии в однофазных и трехфазных цепях переменного тока, где используются аналоговые множительные устройства с широтно-импульсной и амплитудной модуляцией с последующим преобразованием полученного напряжения в частоту. К таковым можно отнести, например, счетчики типа Ф441, Ф652 и т. Потребность в использовании разрабатываемого дозатора электрической энергии может возникнуть при управлении технологическими процессами, проходящими с применением тепловой энергии, выделяемой при электрическом или электродуговом нагреве, например в машиностроении для предварительного прогрева металла перед штамповкой, при точечной и стыковой сварке деталей, при плавке металлов в дуговых электрических печах, при термических процессах в химическом производстве, в пищевой промышленности, в медицинской технике и т.

Во время работы электротермических и электросварочных установок энергия из электрической практически полностью превращается в тепловую. Основным электрическим параметром для учета выделенной тепловой энергии в электродуговой установке является активная мощность, потребляемая ей за время горения электрической дуги, так как ток дуги может меняться в широких пределах при неизменной мощности установки.

Проектируемый прибор дает возможность дозировать подачу заранее определенного количества электрической энергии в электрическую нагрузку, и контролировать количество тепловой энергии, выделяющейся в зоне формирования электрической дуги, при одинаковых повторяющихся электродуговых процессах.

Именно поэтому наибольший эффект от применения дозатора будет наблюдаться на автоматизированных линиях. Конечной целью нормированного дозирования электрической энергии является стабилизация теплового импульса энергии, необходимого для обеспечения качественного выполнения технологической операции и снижения суммарных потерь энергии.

Наибольшего экономического эффекта при дозировании энергии можно добиться, используя дозирующие устройства на автоматизированных поточных линиях в циклически повторяющихся операциях. Создание дозирующих устройств на основе, например, широко распространенных цифровых измерителей мощности с аналоговыми преобразователями не составит больших экономических затрат.

В данной работе в качестве примера приведен вариант построения схемы дозатора электрической энергии с обоснованием выбора отдельных элементов. Применение на производстве электронных счетчиков количества электричества, обладающих высокими показателями точности, не имеет массового характера. На большинстве предприятий электрохимии находятся в использовании морально устаревшие и не отвечающие требованиям времени средства учета количества электричества, что отрицательно сказывается на точности измерений, а в конечном итоге и на качестве продукции.

Одним из факторов, которые могут повлиять на успешное осуществление автоматизации производства, использующего электрохимические технологии, является создание и внедрение дозирующих устройств на основе электронных измерителей-дозаторов количества электричества, способных помимо измерительной функции выполнять функцию дозирования.

В настоящее время в машиностроении широко применяются технологии контактной сварки, электроконтактного нагрева металлов, термического нагрева различных материалов. Реализация этих технологий неразрывно связана с необходимостью применения процедуры дозирования электрической энергии. Актуальность дозирования электрической энергии имеет место в ряде отраслей промышленности и при осуществлении хозяйственной деятельности, в связи с чем существует потребность в разработке дозирующих устройств на основе электронных счетчиков электрической энергии, которые смогут выполнять не только измерительные функции, но также функции контроля и управления, то есть дозирования.

Внедрение предлагаемых дозирующих устройств в производство позволит, наряду с повышением качества продукции и снижением материальных затрат на ее создание, существенно облегчить решение задач автоматизации технологических процессов. Во время работы электротермических и электродуговых установок электрическая энергия, потребляемая нагрузкой, практически полностью превращается в тепловую, поэтому дозирование тепловой энергии, выделяющейся в области электронагрева или в зоне формирования электрической дуги, можно осуществлять посредством дозирования электрической энергии, потребляемой в нагрузке.

Проводя анализ существующих в современном производстве электротехнологических процессов, можно достаточно легко определить перечень операций, где процедура дозирования электрической энергии должна быть их неотъемлемой частью.

В настоящее время наибольшая потребность в устройствах дозирования существует в машиностроительных отраслях. Наглядным примером процесса, требующего использования процедуры дозирования, является электроконтактный нагрев металлических заготовок, проводимый перед горячей ковкой или штамповкой.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Узел учета с трансформаторами тока

Тип: дипломная работа Добавлен 24 апреля Похожие работы О средствах учета электрической энергии, используемых в электротехнологиях .. целей, одна из которых отвечает теме настоящей работы. КУРСОВАЯ РАБОТА по предмету: “Автоматизация и управление в системе ЭС”. на тему: “АСКУЭ Альфа СМАРТ”. Выполнили: Студенты Микропроцессорные счётчики электроэнергии серии АЛЬФА,. ЕвроАЛЬФА и др. таких счетчиков зависит половина успеха системы учета. Счетчики.

Затрудняюсь с вопросом на тему того, как ru todaylistisru Новый тариф на электричество ввели в Беларуси T В Воронеже и области посреди лета подорожают вода и электричество Областное управление по государственному регулированию тарифов На второе полугодие года установлен одноставочный тариф на электроэнергию для городского населения в размере , рубкВ ru studworkorg Массовая доля серы в сульфате алюминия равна Сегодня решаем T Не можешь разобраться в этой теме? Затрудняюсь T Затрудняюсь с вопросом на тему того, как правильно пишется слово неподалеку слитно или раздельно? Затрудняюсь с вопросом на тему того, как правильно пишется слово ru studworkorg В принципе как пишется Добрый день, уважаемые эксперты! Затрудняюсь с вопросом на тему того, как правильно пишется слово ru studworkorg Ресепшн как правильно пишется Добрый день, уважаемые эксперты! Затрудняюсь с вопросом на тему того, как правильно пишется слово ru studworkorg Разобрать по составу слово лыжник Добрый день, эксперты! Если можно, то признаки, как отнести средство к основному и на каких счетах бухгалтерского учета они отражаются?

Автоматизированная информационно-измерительная система "Телеучет".

Необходимым и очень важным элементом электропроводки является электросчетчик. Поэтому бывает проблематично сделать правильный выбор при покупке, а тем более при его монтаже.

Курсовая работа

Оценка резервов экономии определение мероприятий по повышению энергосбережения и повышению энергоэффективности осуществляется путем сравнения наилучшего успешного опыта эксплуатации более эффективных технологий на подобных объектах с опытом эксплуатации на рассматриваемом предприятии. Каждое мероприятие должно иметь адресную характеристику: наименование объекта или группы объектов, вид оборудования, филиал организации, на которых мероприятие будет реализовываться. Источниками финансирования мероприятий Программы, в т. Объемы бюджетных средств должны быть согласованы с их распорядителями, которые, в свою очередь, учитывают взаимоувязывают данные мероприятия в своих муниципальных региональных программах энергосбережения и повышения энергетической эффективности. В процессе технико-экономической оценки определяются следующие основные показатели: 1 капитальные затраты, тыс.

Автоматизация контроля и учета электроэнергии

На напряжении 10 кВ учет электрической энергии производится как на вводных присоединениях шин 10 6 кВ, так и на присоединениях отходящих линий. На напряжении 0,4 кВ учет электроэнергии производится, иногда по вводным присоединениям, на отходящих линиях 0,4 кВ счетчики электрической энергии либо не устанавливаются либо используются только для технического учета. На рис. Цифрами обозначены различные возможные точки установки приборов учета электрической энергии: Уровень учета 1: счетчики, установленные во вводных ячейках РУ 10 6 кВ ГНИ - трехфазные счетчики электрической энергии, включенные через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. По этим счетчикам промышленные предприятия производят расчет за потребленную электроэнергию с энергоснабжающей организацисй энергосистемой. Эти счетчики могут быть также включены через трансформаторы тока и напряжения, установленные на вводах 110 кВ трансформаторов ГПП; Уровень учета 2: счетчики, установленные в ячейках отходящих линий РУ 10 6 кВ, эти счетчики используются, как правило, только для технического электрической энергии внутри предприятия; Уровень учета 3: а счетчики, используемые для расчетов со сторонними потрсбитслями субабонентами предприятия, они установлены в ячейках отходящих линии РУ 10 6 кВ, питающих сторонних потребителей предприятия; б данные приборы учета используются для расчетов со сторонними потребителями, получающими электроэнергию на напряжении 0,4 кВ; Уровень учета 4: счетчики, устанавливаемые на вводных присоединениях крупных потребителей электрической энергии на предприятии печи ДСП, PTII , выпрямительные агрегаты большой мощности, электролизные установки и т. Эти приборы обычно не используются для учета электрической энергии или вообще отсутствуют. Учет выработанной и отпущенной потребителю электроэнергии для денежного расчета за неё называют расчетным учетом электроэнергии.

Основные проблемы организации сбора платежей за использованную бытовыми потребителями электроэнергию 2. Ситуация с потреблением и платежами в бытовом секторе 3.

Первые приборы для учета электрической энергии появились в конце 19 века, когда удалось превратить электричество в продукт потребительского спроса. Стандартизация счетчиков развивалась параллельно совершенствованию систем освещения. Первый счётчик электроэнергии для переменного тока разработан Оливером Б. Шелленбергером в 1888 году.

Понятие и виды электросчетчиков

.

Разработка Программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности

.

Проект автоматизированной системы учёта электроэнергии населенного пункта

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Поиск неисправности в цепях учета электроэнергии (счетчик ПСЧ-4ТМ.05М)
Похожие публикации