Новости Электротехники 2(116) 2019





<  Предыдущая  ]  [  Следующая  >
Журнал №4(34) 2005

КАК ВЫБРАТЬ ЭЛЕКТРОСЧЕТЧИК
В поисках истинного качества

В России полным ходом идет строительство оптового и розничного рынка электроэнергии. Создаются новые границы раздела субъектов рынка, что приводит к увеличению спроса на средства измерений – счетчики электроэнергии. Идет процесс замены индукционных счетчиков на электронные.
При этом всё более широко используются автоматизированные системы учета и, как следствие, электросчетчик рассматривается уже не как автономное измерительное устройство, а как возможный элемент автоматизированной системы. Повсеместно практикуются конкурсные или тендерные закупки электросчетчиков, которые должны исключить монополизм, протекционизм и лоббирование. Такие закупки имеют свои особенности, о которых и пойдет речь в материале Валентина Владимировича Тубиниса.


Валентин Тубинис, председатель технического совета ПТ «Группа компаний Российские системы», г. Москва

Несмотря на серьезный рост технического уровня в последние годы, электронный счетчик в России остается довольно молодым. Первый трехфазный электронный счетчик был внесен в Государственный реестр метрологических средств в 1987 году, а первый однофазный – в 1991 году.
В момент, когда российский электронный счетчик покидает стены завода, он соответствует самым взыскательным требованиям по метрологической точности и другим характеристикам. Но, как сохраняются эти характеристики во времени, в процессе эксплуатации, во многом остается загадкой, хотя зачастую декларируется срок эксплуатации до капитального ремонта 32 года и межповерочный интервал (МПИ) 8, 16 и даже 20 лет!
Пока еще нет достоверных данных о фактической средней наработке на отказ любых отечественных электронных счетчиков. Практически все производители имеют опыт эксплуатации отдельных конкретных моделей, не превышающий 5–10 лет. Как правило, вся электронная техника, и электронные счетчики соответственно, морально устаревает и снимается с производства раньше, чем успевает накопиться достаточная статистика по реальным отказам. Да и ту, что успела накопиться, производители в подавляющем своем большинстве скрывают, а кроме них в России никто ее и не собирает. Когда-то этим занимался Госэнергонадзор, но после реорганизации перестал.
При этом следует иметь в виду, что до сих пор не существует достаточно эффективных методов ускоренных испытаний на надежность электронных электросчетчиков, дающих результаты испытаний, близкие к действительным показателям надежности. Поэтому ориентироваться при выборе счетчика на указанную в документации величину МПИ как критерий надежности вряд ли уместно. В наших условиях ее может заменить только репутация фирмы-производителя. Правда, вес этой репутации в России и на Западе определяется по-разному.

О производителях
Быстрый прогресс в области электронных счетчиков привел к тому, что нормы соответствующих стандартов существенно отстают от фактически достигнутого технического уровня. Кроме того, некоторые функциональные характеристики и параметры до сих пор не стандартизированы. Каждый производитель вынужден нормировать их самостоятельно или не нормировать вообще. В результате затруднен правильный выбор нужных потребителю счетчиков, который, как правило, осуществляется только по стандартизированным параметрам без учета других не менее важных параметров. Затрудняет этот выбор и сохраняющийся еще с советских времен подход к требованиям отечественных стандартов, когда соответствие указанной норме считается безусловно достаточным, в то время как по сути норма является лишь уровнем, ниже которого нельзя опускаться. Так принято во всем мире. Только по этой причине российские счетчики, соответствующие отечественным стандартам, гармонизированным с мировыми стандартами (МЭК), зачастую уступают зарубежным, которые почти всегда превосходят требования стандартов.
На самом деле требования к счетчикам, превышающие стандартные нормы, должен задавать потребитель, исходя из реальных условий будущей эксплуатации и мест установки счетчиков. Производители обязаны эти требования выполнять. В рыночных условиях это абсолютно нормальное условие. Однако отечественный потребитель, привыкший жить в условиях централизованной советской плановой системы, еще не научился этим правом пользоваться и довольствуется счетчиками, соответствующими ГОСТ. Это не всегда правильно и, как правило, приводит к дополнительным затратам потребителя на эксплуатацию и ремонт счетчиков, а также при создании автоматизированных систем учета.

Стандарты на электронные счетчики
Электронные счетчики, или, более точно, статические электросчетчики переменного тока активной энергии, должны соответствовать межгосударственным стандартам ГОСТ 30206-94 (МЭК 687-92) «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S)» и ГОСТ 30207-94 (МЭК 1036-90) «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 1 и 2)». Эти стандарты введены взамен ГОСТ 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные», который тем не менее сохранил свое действие в части измерения реактивной энергии.
Приказом Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии (бывший Госстандарт) с 1 июля 2005 года введены новые национальные стандарты на счетчики электрической энергии, гармонизированные с новыми стандартами МЭК: ГОСТ Р 52320-2005 (МЭК 62052-11:2003) «Общие требования к измерительной аппаратуре. Испытания и условия испытаний», ГОСТ Р 52322-2005 (МЭК 62053-21:2003) «Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии (классы точности 1 и 2)» и ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003) «Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии (классы точности 0,5S и 0,2S)».
Указанные стандарты (в дальнейшем ссылки будут делаться на старые стандарты ГОСТ 30206-94 и ГОСТ 30207-94) устанавливают требования к изготовлению и типовым (контрольным) испытаниям рабочих однофазных и трехфазных счетчиков трансформаторного и прямого включения, измеряющих активную энергию как в одном, так и в обоих направлениях. Стандарты распространяются на стационарные счетчики, устанавливаемые внутри помещения и содержащие в своих корпусах встроенные твердотельные измерительные элементы и счетные механизмы. Хотя эти документы и не регламентируют правила проведения приемосдаточных и периодических (на соответствие техническим требованиям) испытаний, тем не менее их требования учитываются и при таких испытаниях.
Стандартные технические требования к счетчикам состоят из следующих основных групп:
  • стандартные значения электрических величин (номинальные и максимальные значения тока, напряжения и частоты);
  • механические требования (требования к конструкции в целом, к корпусу, зажимам, дисплею измеряемых величин, выходным устройствам, маркировке; защите от пыли, воды, огня и т.п.);
  • климатические требования (установленные и предельные диапазоны температур и относительной влажности);
  • электрические требования (требования по потребляемой мощности, влиянию напряжения питания, токовым перегрузкам, самонагреву и т.д.);
  • электромагнитная совместимость (требования по защите от электромагнитных помех и подавлению радиопомех);
  • метрологические требования (требования к точности в различных климатических условиях и при воздействии влияющих величин);
  • другие (дополнительные) требования (требования к телеметрическому передающему устройству счетчика, к транспортировке, хранению и т.д.).
В указанных документах отсутствуют требования к функциональным характеристикам счетчиков – набору их функциональных штатных параметров, к встроенным часам и календарю, к интерфейсам счетчиков и их протоколам, к архивам. Эти характеристики определяются индивидуально производителями счетчиков на основе других специфических стандартов, собственных технических условий и имеют большой разброс от одного изготовителя к другому, что связано с опытом, квалификацией и технологическими возможностями производителей, а также их маркетинговой политикой.
Соответствие выпускаемых счетчиков установленным стандартным и индивидуальным требованиям производителя обеспечивается посредством системы испытаний, включающих в себя приемо-сдаточные и госконтрольные при запуске продукции в серию и периодические, проводимые в том числе и в случаях модернизации счетчиков. Серийные образцы подвергаются приемосдаточным испытаниям, включающим проверку функционирования и метрологических характеристик в нормальных условиях эксплуатации (при отсутствии действия влияющих факторов, т.е. величин, способных оказать влияние на рабочие характеристики счетчика).
Считается, что при строгом выполнении требований конструкторской документации и соблюдении техпроцессов указанная система испытаний гарантирует должное качество счетчиков и полное соответствие стандартам и техническим условиям производителя.
Однако практика, цитирую, «порождает сомнения в эффективности существующей системы испытаний в условиях развивающегося конкурентного рынка электронных счетчиков и действия на этом рынке предприятий различной формы собственности с разными финансовыми возможностями. Часто желание производителя «быстрее и в большем объеме завоевать рыночную нишу или выиграть крупный тендер» не подкрепляется должным качеством его продукции. Ведь для обеспечения этого качества требуется вложить значительные средства в создание, развитие и поддержание внутризаводской системы качества, испытательной базы и стендового оборудования, а также обеспечить жесткий контроль за изготовлением продукции по всему технологическому циклу производства» [1].

Тендер – не панацея
По мнению многих специалистов, сегодняшняя система конкурсных закупок электросчетчиков для энергосистем решает далеко не все задачи, ради которых она, собственно, и вводилась. Совсем не факт, что с ее помощью удается исключить протекционизм и лоббирование. Зачастую тендер позволяет получить только мнимое снижение затрат за счет ценового конкурса, но при этом не дает никакой гарантии долговечности и качества закупленных электросчетчиков. Интересны следующие выводы, приведенные в [2]:
«Трудно предположить, что производители продают свою продукцию без прибыли. Однако закупочные цены продолжают снижаться, хотя серьезных предпосылок для этого в российской экономике нет. Кардинального изменения в области технологии производства электронных электросчетчиков у российских производителей в настоящее время не происходит. Почти все производители уже имеют в своем распоряжении автоматизированное оборудование для поверхностного монтажа компонентов на печатные платы приблизительно одного класса и производительности. Разумеется, есть отличие в средней заработной плате рабочих в различных регионах России, но в электронном счетчике основной вес в цене определяют комплектующие и материалы, т.е. влияние заработной платы персонала минимально. Вывод напрашивается один – снижение цены счетчика достигается за счет снижения стоимости компонентов. Снижение цены компонентов в свою очередь возможно при закупке больших партий компонентов (получение скидки), или при закупке компонентов заведомо худшего качества (меньшей точности, с худшим температурным коэффициентом), или при закупке т.н. «клонов», чаще всего микросхем, являющихся нелегальной копией микросхем известных производителей.
Специалистам в области радиоэлектроники известны проблемы с применением электролитических конденсаторов. В недавние времена эти конденсаторы были чуть ли не самыми ненадежными элементами счетчика. При создании электронных счетчиков очень трудно обойтись без указанных конденсаторов в источниках вторичного питания. Какие варианты предлагает рынок?
Рассмотрим для примера конденсаторы типа «Long life» (что в переводе означает «длинная жизнь») серии «BXA». В сопроводительной документации есть данные испытаний на надежность. Испытания конденсаторов проводятся в сверхжестком режиме, проходят при температуре 105°С, и наработка до отказа этих конденсаторов составляет 12000 часов. Это очень хороший показатель. В пересчете на нормальную температуру эксплуатации, а для счетчика это в среднем 45°С, конденсатор будет исправно служить в течение всего срока службы счетчика – 30 лет. В противовес менее дорогая серия «GR» в своей документации имеет совсем другие данные испытаний. Испытания проведены при температуре всего 85°С и срок наработки составил 2000 часов. Применив специальную европейскую методику расчета, мы получим срок службы конденсатора 3,6 года при 45°С. Таким образом, только через 3,6 года энергокомпания убедится в том, что сделала ошибку, купив счетчики, в которых установлены конденсаторы серии «GR».
Известны случаи, когда потребовалась замена до 40% из партии однофазных счетчиков, установленных в московском регионе, из-за отказа электролитического конденсатора.
А какова в этом случае степень ответственности производителя? Производитель, озабоченный проблемой снижения отпускной цены для победы в тендере, применяет менее дорогие конденсаторы серии «GR» и в качестве бонуса для энергокомпании берет на себя повышенные гарантийные обязательства, они могут быть шесть и более лет. В случае отказа счетчик будет скорее всего заменен, однако энергокомпания понесет убытки – затраты на демонтаж отказавшего и монтаж нового счетчика.
Важно определить составляющие качества счетчиков электрической энергии.
Основным показателем традиционно является метрологическая точность. При этом сегодня следует делать упор на стабильность величины погрешности во времени и при воздействии внешних факторов, таких как окружающая температура, электромагнитное излучение, наводимые токи и импульсные перенапряжения в сети.
Второй показатель – безотказность. При этом следует выделить типы отказа: полная неработоспособность (счетчик не производит вычислений и не отображает данные измерений); частичная неработоспособность (идет процесс вычисления, о чем сигнализирует светодиод, но отсутствует отображение измеренных данных); скрытая неработоспособность (измерение энергии с очень большой погрешностью). Во всех случаях для восстановления точного учета необходимо произвести затраты на ремонт и на оплату труда персонала. Эти затраты определяют стоимость эксплуатации электросчетчика в течение срока службы.
В качестве защитной меры энергокомпании ввели на конкурсных торгах требование увеличения гарантийного срока обслуживания электросчетчиков. В результате заводы-производители взяли на себя обязательства по замене счетчиков чуть ли не на весь срок межповерочного интервала. В энергокомпаниях создается ощущение, что проблема решена. Однако затраты на демонтаж и монтаж счетчика ложатся на энергокомпанию. Таким образом, дешевый ненадежный счетчик обойдется энергокомпании в крупную сумму, перекрывающую мнимую выгоду».

Истинное качество – большой секрет компании
К сожалению, в практике проведения тендеров по закупке больших партий счетчиков для энергосистем имеет место недобросовестная конкуренция и попытки ввести покупателя в заблуждение. Приведу один пример, не называя имен участников. При проведении тендеров уполномоченный представитель производителя имеет право изменять гарантийный срок, и это, очевидно, в компетенции завода-изготовителя, так как обеспечение данного условия зависит только от его готовности принять на себя дополнительные затраты. Такая практика на тендерах широко используется.
Но отмечены случаи, когда одновременно с увеличением гарантийного срока представитель завода-изготовителя самовольно увеличивает и МПИ предлагаемого изделия! На это он не имеет права, так как МПИ устанавливается по узаконенной процедуре научно-технической комиссией (НТК) Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии. При этом величина МПИ фиксируется в Госреестре и не может быть изменена самим изготовителем. Это, конечно же, не «активная маркетинговая политика», а 100%-ный обман покупателя, так как обещаемое свойство продаваемого товара изготовитель гарантировать покупателю не в состоянии.
Сошлюсь на данные исследования [2]: «Мировой опыт свидетельствует о другом. В развитых странах компании-производители не спекулируют на гарантийном сроке обслуживания. Этот параметр не является конкурентным преимуществом. Он, как правило, устанавливается на уровне от одного года (для сложных счетчиков) до трех лет (для простых счетчиков), при этом, конечно, не подразумевается, что через 3 года счетчик откажет. Демонтаж и монтаж счетчика в случае его выхода из строя стоят дорого. Поэтому энергокомпании в развитых странах не полагаются на слепой конкурс, а рассчитывают на свой опыт и репутацию поставщика.
Производители счетчиков должны создавать условия для возможности объективной оценки уровня качества счетчиков электрической энергии. То есть давать по требованию энергокомпаний полную информацию о примененных компонентах, открыто публиковать характеристики, отражающие надежность компонентов, принимать участие в независимых рейтинговых испытаниях. Компаниям-производителям счетчиков, поставившим во главу угла качество, в этом случае нечего бояться, и они будут готовы открыть свои данные. При этом никто не покушается на ноу-хау компаний, так как перечень компонентов с их данными по точности и надежности не раскрывает никаких секретов.
Российские энергокомпании с удовлетворением отмечают, что отечественные производители предлагают на рынке очень дешевые прецизионные счетчики, а зарубежные энергокомпании говорят, что прецизионные счетчики дешевыми быть не могут по определению.
Страхуя себя от возможных ошибок, многие западные энергокомпании создают собственные испытательные центры. Так, например, крупнейшая энергокомпания Германии – RWE имеет свою собственную испытательную базу для оценки реального качества закупаемых для собственных нужд счетчиков. При этих испытаниях цена определяется как интегральная величина, учитывающая эксплуатационные затраты. Компания RWE регулярно проводит испытания счетчиков компаний Сименс, ЭМХ, Актарис, Ландис и Гир, Эльстер и публикует данные.
Одна из немецких компаний-производителей электросчетчиков – ЭМХ сделала анализ российских моделей счетчиков класса точности 0,2S и отметила, что в Германии эти счетчики не были бы куплены. Отмечено, что при хорошем программном обеспечении и правильно выбранных процессорах и микроконтроллерах, всё, что касается надежности и точности, выполнено некорректно, в угоду максимальному снижению цены».
К интересным выводам, с которыми трудно не согласиться, пришли и белорусские энергетики по результатам собственных испытаний местных и поставляемых в Белоруссию преимущественно из России электросчетчиков [1].
Исследуя работу отечественных электронных электросчетчиков в условиях пониженного качества электроэнергии (повышенное содержание гармоник и низкий коэффициент мощности), специалисты НПФ «Солис» (г. Москва) отметили следующее [3]:
«1. Проведенные исследования показали, что систематическая погрешность счетчиков электроэнергии существенно зависит от качества измеряемой энергии и реального коэффициента мощности нагрузки. При этом ошибки могут не только достигать 10–20%, как правило, в сторону недоучета, но и приводить к отказам в работе счетчиков.
2. Для оптимального выбора типа счетчиков с целью минимизации коммерческих потерь необходимо в точках учета иметь информацию:
  • о качестве электроэнергии;
  • о составе и направлении искажающих мощностей;
  • о работе рассматриваемых счетчиков в условиях «плохого» качества».
Несмотря на это, в России имеет место хроническое неприятие системы подтверждения качественных показателей и надежности электросчетчиков путем проведения натурных испытаний. При переносе на нашу землю Европейской системы технического регулирования, где в основе лежит декларирование качества и репутация производителя, не учитывается специфика России. Есть много примеров, когда российские компании-производители допускали серьезные просчеты в области качества и это почти никак не сказалось на их репутации. В Европе эти компании были бы вынуждены уйти с рынка. К сожалению, не создан институт независимых рейтинговых испытаний. За эту задачу брались многие, но воз и ныне там. Информацию об истинном качестве продукции производители тщательно скрывают.

Факторы выбора
Есть простой рецепт – энергокомпании должны отказаться от конкурса отпускных цен и перейти к конкурсу минимальных эксплуатационных затрат. «Электросчетчик – это уникальный прибор с очень длительным сроком службы и без возможности объективной оценки его качества пользователями, если только это не полный отказ. Тем более что при взаимоотношениях поставщика и потребителя энергии потребитель часто и не заинтересован в качественной работе счетчика. Поэтому задача повышения уровня качества электросчетчиков – это прежде всего актуальная задача для энергокомпаний. Это они должны голосовать за качество дополнительным рублем сегодня, чтобы не потратить два рубля завтра» [2].
Даже не обладая данными независимых рейтинговых испытаний, можно в значительной степени избежать дополнительных затрат и дальнейших трудностей с эксплуатацией закупаемых электронных счетчиков. Необходимо более точно учитывать при закупке такие факторы, как места установки электросчетчиков и возможные условия дальнейшей эксплуатации. Знание данных факторов позволит более точно выбрать электронные счетчики по их «вспомогательным» параметрам, даже если они и не стандартизированы, или потребовать, чтобы отдельные стандартизированные показатели были существенно выше указанных в стандартах.
В следующем номере журнала мы рассмотрим, как влияют на определение необходимых технических требований и выбор электросчетчика следующие факторы:
  • место установки счетчика (климатическая и географическая зона, внутри или вне помещения, в воздушных или кабельных сетях, на границе балансовой принадлежности сети или нет);
  • использование счетчика для учета энергии у бытовых или промышленных потребителей;
  • использование счетчика в составе автоматизированных систем учета или автономно;
  • использование счетчика в сетях с преобладающими нелинейными нагрузками и низким качеством электроэнергии;
  • наличие в местах установки данного типа счетчиков соответствующей ремонтной базы.
  • Кроме того, мы постараемся определить влияние каждого из перечисленных факторов на основные группы стандартных технических требований к счетчикам.
Литература
1. Гуртовцев А., Бордаев В., Чижонок В. Электронные счетчики. Доверять или проверять? // Новости ЭлектроТехники. – 2005. – № 1(31), 2(32).
2. Балашов О.В. Качество или цена. Нужны ли качественные средства измерений энергокомпаниям? // Энергетика и промышленность России. – 2005. – № 5.
3. Соколов В.С., Созыкин А.А., Коровкин Р.В. Работа электросчетчиков в условиях пониженного качества электроэнергии // Электронный журнал «Новое в Российской электроэнергетике». – 2005. – №





Очередной номер | Архив | Вопрос-Ответ | Гостевая книга
Подписка | О журнале | Нормы. Стандарты | Проекты. Методики | Форум | Выставки
Тендеры | Книги, CD, сайты | Исследования рынка | Приложение Вопрос-Ответ | Карта сайта




Rambler's Top100 Rambler's Top100

© ЗАО "Новости Электротехники"
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Segmenta Media создание и поддержка сайта 2001-2019