Trong lĩnh vực đo lường điện thương mại và công nghiệp, các hệ thống chủ yếu được phân loại thành đo lường điện áp cao (HV) và đo điện áp thấp (LV) dựa trên loại điện áp được cung cấp. Đo lường điện áp cao thường đề cập đến phép đo ở mức điện áp trung bình (ví dụ: 10kV, 20kV, 35kV) và các mức điện áp cao hơn, trong khi đo lường điện áp thấp áp dụng cho các mức điện áp phân phối (ví dụ: 400V, 480V, 415V). Là thiết bị đo lõi, máy đo năng lượng ba pha thể hiện sự khác biệt mang tính hệ thống về sơ đồ kỹ thuật, thiết bị hỗ trợ và mục tiêu quản lý giữa hai kịch bản này. Bài viết này nhằm mục đích phân tích sự khác biệt của họ và cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cấu hình chuyên nghiệp.

I. Sự khác biệt cốt lõi: Bản chất kỹ thuật và mục tiêu ứng dụng

Đo điện áp thấp : Đo mức tiêu thụ điện năng tại các thiết bị đầu cuối phân phối trực tiếp hoặc thông qua máy biến dòng điện áp thấp. Đặc trưng bởi mức điện áp thấp và các giải pháp kỹ thuật linh hoạt, trực quan, mục tiêu cốt lõi của nó bao gồm phân bổ chi phí năng lượng nội bộ, quản lý hiệu quả năng lượng tinh tế và giám sát thiết bị.

Đo điện áp cao : Phải dựa vào máy biến điện áp cao áp (VT) và máy biến dòng điện (CT) để chuyển đổi điện áp cao và dòng điện lớn từ hệ thống sơ cấp thành tín hiệu thứ cấp tiêu chuẩn để đo lường. Tập trung vào việc tích hợp hệ thống có độ chính xác và độ tin cậy cao, nó chủ yếu đóng vai trò là điểm đo lường theo luật định hoặc tiêu chuẩn để giải quyết thương mại với các công ty lưới điện, đồng thời áp đặt các yêu cầu cực kỳ cao về an toàn hệ thống.

II. Sơ đồ cấu hình đo điện áp cao (Điểm thanh toán thương mại)

Đây là một dự án có hệ thống ưu tiên độ chính xác, độ tin cậy và tuân thủ quy định.

1. Các yếu tố cấu hình cốt lõi

• Máy đo doanh thu có độ chính xác cao : Chọn các đồng hồ thông minh ba pha có phạm vi rộng, độ chính xác cao, chẳng hạn như Lớp 0,5S (IEC 62053-22) hoặc Lớp 0,2 Các chức năng bắt buộc bao gồm ghi lại sự kiện theo thời gian (ví dụ: thiếu điện áp, thiếu dòng, mất pha, trình tự pha ngược), cũng như quản lý giá cước, đo lường nhu cầu, đóng băng dữ liệu và khả năng liên lạc từ xa.
• Máy biến áp đo lường có độ chính xác cao : Nền tảng của độ chính xác của hệ thống. Cấp chính xác của CT và VT phải phù hợp với cấp chính xác của đồng hồ đo năng lượng, với các lựa chọn điển hình là Lớp 0,2 or 0.2S (IEC 61869) . Việc lựa chọn tỷ lệ CT phải đảm bảo rằng tải bình thường của người dùng hoạt động trong khoảng 30% -100% dòng điện định mức để tránh các lỗi đo tải nhẹ.
• Tủ/Hộp đo độc lập : Các mạch thứ cấp VT/CT đo sáng, đồng hồ đo năng lượng và hộp nối phải được lắp đặt trong các tủ đo đếm độc lập, kín, cách ly chặt chẽ với các mạch bảo vệ và giám sát để đảm bảo tính độc lập của chuỗi đo lường và bảo mật dữ liệu.
• Yêu cầu mạch thứ cấp : Sử dụng dây dẫn chuyên dụng có tiết diện vừa đủ để giảm thiểu sụt áp thứ cấp VT. Tất cả các thiết bị đầu cuối phải được buộc chặt và niêm phong an toàn.

2. Hệ thống đi dây và lựa chọn

• Hệ thống ba dây ba pha : Áp dụng cho hệ thống cấp điện ba pha ba dây không có đường dây trung tính (phổ biến trong các trường hợp điện áp trung bình và cao áp), sử dụng 2 VT và 2 CT.
• Hệ thống ba pha bốn dây : Thích hợp cho hệ thống ba pha bốn dây có đường trung tính, sử dụng 3 VT và 3 CT.
• Lưu ý lựa chọn đồng hồ đo chính : Hệ thống đi dây của công tơ (3 dây / 4 dây) phải hoàn toàn phù hợp với phương pháp đi dây máy biến áp và cấu hình hệ thống.

III. Sơ đồ cấu hình đo điện áp thấp (Quản lý năng lượng bên trong)

Các giải pháp đo điện áp thấp rất linh hoạt, được hướng dẫn bằng cách thu thập dữ liệu và khai thác giá trị.

1. Các yếu tố cấu hình cốt lõi

• Đồng hồ đo thông minh đa chức năng : Chọn Lớp 1.0 hoặc Lớp 0,5 mét ba pha dựa trên nhu cầu quản lý. Ngoài các chức năng đo lường cơ bản, hãy ưu tiên các tính năng như thông số chất lượng điện năng (sóng hài, nhấp nháy, sụt/tăng điện áp), ghi hồ sơ tải mật độ cao, đo lường và kiểm soát nhu cầu cũng như các giao diện truyền thông đa dạng.
• Máy biến dòng điện áp thấp : Được triển khai khi dòng tải vượt quá giới hạn kết nối trực tiếp của đồng hồ đo (thường là 60-100A). Lớp chính xác của Lớp 0,5 được khuyến khích. Việc lựa chọn cũng phải tuân theo nguyên tắc thích ứng phạm vi.
• Truyền thông và hội nhập : Các giao thức truyền thông rất quan trọng. Ngoài Modbus tiêu chuẩn công nghiệp, hãy đánh giá khả năng hỗ trợ cho các giao thức như DLMS/COSEM (tiêu chuẩn tiện ích toàn cầu) , IEC 61850 (dành cho trạm biến áp lớn) hoặc M-Bus (tiêu chuẩn xây dựng Châu Âu) để đáp ứng nhu cầu tích hợp hệ thống và mở rộng trong tương lai.

2. Các lớp ứng dụng điển hình

• Đo lường đường dây đến chính : Lắp đặt các đồng hồ đo đa chức năng hàng đầu để giám sát mức tiêu thụ điện năng trên toàn doanh nghiệp (năng lượng, nhu cầu, hệ số công suất, chất lượng điện).
• Đo sáng vùng/mục phụ : Triển khai đo lường độc lập cho điều hòa không khí, chiếu sáng, thiết bị xử lý, v.v. Có thể lựa chọn các đồng hồ đo đa chức năng "cấp kinh tế" hiệu quả về mặt chi phí, miễn là đảm bảo tính nhất quán trong giao tiếp.
• Đo lường thiết bị quan trọng : Đối với thiết bị tạo ra sóng hài, tần số thay đổi hoặc công suất cao, việc lựa chọn đồng hồ đo phải nhấn mạnh đến đặc tính đáp ứng động và khả năng đo sóng hài.

IV. Nguyên tắc chung cho việc lựa chọn và cấu hình

1. Nguyên tắc khớp chuỗi chính xác : Sai số tổng thể của hệ thống đo đếm được xác định bởi thành phần kém chính xác nhất. Đảm bảo các cấp độ chính xác của đồng hồ, CT và VT được phối hợp với nhau.
2. Nguyên tắc thích ứng phạm vi : Việc lựa chọn tỷ số máy biến áp phải tập trung vào tải vận hành dài hạn để duy trì hoạt động trong phạm vi độ chính xác tối ưu.
3. Sự phù hợp về chức năng và nguyên tắc hướng tới tương lai : Tránh cấu hình dưới mức hoặc cấu hình quá mức. Dự trữ băng thông liên lạc và dung lượng lưu trữ dữ liệu cho các ứng dụng dữ liệu trong tương lai (ví dụ: phân tích hiệu quả năng lượng, tính toán lượng carbon).
4. Nguyên tắc tuân thủ : Đề án điểm định cư cao áp phải tuân thủ đầy đủ các quy định của địa phương và yêu cầu kỹ thuật tiện ích. Các sơ đồ đo lường nội bộ điện áp thấp phải đảm bảo khả năng nhận dạng và kiểm tra dữ liệu nội bộ.

Kết luận: Từ đo lường chính xác đến nâng cao giá trị dữ liệu

Đo lường điện áp cao và điện áp thấp thể hiện vai trò riêng biệt của đồng hồ đo năng lượng trong chuỗi giá trị điện năng: đo lường điện áp cao đóng vai trò là trọng tài chính xác đảm bảo thương mại công bằng và tuân thủ quy định, trong khi đo lường điện áp thấp đóng vai trò là công cụ dữ liệu thúc đẩy cải tiến hiệu quả năng lượng và tối ưu hóa quản lý.

Đối với các nhà sản xuất đồng hồ đo, khả năng cung cấp các giải pháp toàn diện—từ hệ thống đo lường doanh thu điện áp cao (bao gồm máy biến áp và tích hợp tủ điện) đến IoT điện áp thấp đồng hồ thông minh các cụm—là nền tảng của việc phục vụ các thị trường đa dạng. Khả năng cạnh tranh sâu sắc hơn nằm ở việc tích hợp hai lớp luồng dữ liệu này để cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng toàn diện cho khách hàng, trải dài từ việc giải quyết tuân thủ đến hiểu biết sâu sắc về hiệu quả năng lượng.

Đối với người dùng, sơ đồ cấu hình chuyên nghiệp có ý nghĩa quan trọng ngoài việc mua sắm thiết bị. Đây là bước đầu tiên trong việc chuyển đổi mức tiêu thụ năng lượng vô hình thành tài sản kỹ thuật số hữu hình, có thể quản lý và tối ưu hóa, tạo nền tảng dữ liệu vững chắc cho hoạt động bền vững và nâng cao khả năng cạnh tranh.