Ограничитель мощности: принцип работы ОМ. Схемы

Возникающий дефицит электроэнергии вынуждает государство вводить лимиты на ее потребление для производственных предприятий и жилых секторов, используя новые технологии.

Назначение ограничителей мощности

Ограничители электрической мощности (ОМ) управляют и контролируют в автоматическом режиме расход электроэнергии, регулируя отдачу ее потребителям. Конструкции ОМ различного исполнения позволяют контролировать однофазные и трехфазные сети.

Принцип работы ограничителей мощности

Алгоритм ограничителя мощности непрерывно мониторит процесс работы нагрузки потребителей электрической сети.
Измерительный блок ОМ на основе трансформаторов тока и напряжения постоянно сканирует вектора входящих величин, и передает их в логический блок для вычисления потребляемой мощности, значение которой сравнивается с заданным оператором пределом верхней уставки с помощью потенциометра.
Если текущие значения расхода электроэнергии достигнет критической величины, то блок вычислительной логики выдаст команду исполнительной схеме на срабатывание, при котором произойдет отключение контактора. После срабатывания ограничителя мощности, необходимо убедиться об отключении дополнительных электроприборов которые превысили лимит потребляемой электроэнергии. Через заданный промежуток времени ОМ снова сработает на включение, для дальнейшего контроля мощности.

Схема ограничителя мощности

Представленная на рисунке схема показывает работу однофазных приборов.

В трехфазной сети:

• изменяется схема измерения, выполняющая мониторинг токов и напряжений в каждой фазе;
• усложняется процесс вычисления потребляемой мощности.

Конструкции прибора ограничителя мощности

В основу устройства прибора ОМ может быть включена различная элементная база:
• электромеханических индукционных реле;
• твердотельных (полупроводниковых) элементов;
• микропроцессорных контролеров.
Использование программируемых микросхем значительно облегчает эксплуатацию ОМ и расширяет диапазон настроек.

Однофазные ограничители мощности

В качестве примера рассмотрим ОМ-110 Санкт-Петербургской «Промэлектроники».

Эта модель позволяет контролировать полную мощность и ее активную составляющую в двух режимах:

• цифрового ваттметра;
• реле приоритетной нагрузки (ограничения мощности) с функцией АПВ (автоматического повторного включения).

Пределы регулирования: 0 – 2 или 0 — 20 кВт/ кВА. Они выставляются Dip-переключателями диапазонов и режимов.
Указателями поворотных потенциометров выставляются значения времени:

• срабатывания (отключения нагрузки);
• возврата к исходному состоянию.

Величина уставки отключаемой мощности задается поворотом указателя правого потенциометра.
Группа выходных контактов имеет внутреннюю общую точку 2-3.
Нижние клеммы 1-4 и верхние 5-8 предназначены для подключения питающих проводов с нагрузкой по схемам, показанным в техническом описании так, чтобы через магнитопровод встроенного трансформатора тока был пропущен один из проводников.

Трехфазное реле ОМ-310

Представленная модель работает с потребителями, эксплуатирующими схемы с тремя фазами.

Реле позволяет:

• контролировать активную мощность потребления;
• полностью, либо частично отключать нагрузку при достижении ею порога срабатывания;
• защищать от электрической сети с искаженными характеристиками;
• измерять и демонстрировать основные параметры электрической энергии;
• сигнализировать о возникновении аварийных ситуаций.

Эксплуатационные режимы ограничителей мощности

Микропроцессорные конструкции позволяют выявлять случаи хищений электрической энергии. Для этого у них реализована схема «Ложный ноль», которая предоставляет возможности защиты контролируемой сети на токи утечки так же, как работают УЗО и дифавтоматы.

При пользовании ими можно выбирать уставки с учетом срабатывания более высоких ступеней по нормативам на паразитные токи.

Ограничитель мощности выполняет фискальные задачи

Для этого его монтируют на вводном щите производственного, административного или частного дома. При превышении лимита установленной мощности снимается питание со всех потребителей сети.
Без ОМ для восстановления электропитания нужна бригада электриков, на вызов которого уходит много времени. Прибор ОМ восстановит электропитание в кротчайшие сроки, без участия человека.

Способ потребителей: создание двух контуров из основной и резервной схемы ОМ

Хозяину дома можно разделить электроприемники на две группы, выделив приоритетные потребители, которые останутся работать при аварийном отключении. Например, энергосберегающее освещение, оргтехника.
После срабатывания ограничителя мощности можно последовательно восстанавливать работу холодильника, стиральной машины и других потребителей по мере необходимости без превышения лимитов.

Способ потребителей: применение альтернативного источника

Большой ассортимент в продаже электрических генераторов на газе, дизтопливе, бензине позволяет запускать их в работу при срабатывании ОМ от функции АВР.

Организация ОМ с системой удаленного доступа

Обеспечение некоторых приборов ОМ интерфейсами программ интернета, например, (Ethernet-RS-485/RS-232), которая позволяет объединить их в единую комплексную систему, с помощью которой будет осуществляться передача данных по протоколам TCP с удаленных компьютеров для дополнительного контроля ограничения мощности в электрической сети.