Друзья, привет! Я давно не писал, работал, да и темы не было. Но появилась тема - найти куда девается электричество на среднего размера объекте. Отдельно стоящее здание, порядка 10-20 щитов.
Не то чтобы там воруют энергию, но предположим где-то немного майнят. Вопрос - как это найти, и как это пресечь структурно. Не находя точку подключения, а попытаться не допустить появления такой точки? Ведь если найдем, то можно включиться в другом месте?
Актуальность проблемы в современных возможностях конвертации электроэнергии в деньги через майнинг. Без майнинга электроэнергию можно конвертировать в деньги через производство, подключение мощного или промышленного оборудования в обход учета. Например, обогрев зимой.
Мысль крутилась целый день, и я таки решил об этом написать, разумеется, в том числе для того, чтобы обсудить в комментариях, и поделиться своими мыслями/решениями. Поехали..
1. Вычисляем нормальное электропотребление
Как это сделать? Считаем все "легальные" нагрузки, режимы работы, умножаем, учитываем дни недели, сезоны и вот они. Цифры ежедневного, еженедельного и ежемесячного потребления.
После этого можно сопоставить их с расходом по приборам учета. Если не сильно отличается, может оно и ладно?
Особенность решения: надо знать паспортные мощности или рабочие токи, пересчитывать все единицы оборудования. К вентсистеме может быть сложно добраться. Теплые полы и греющие воронки, антиобледенение не просто учесть. Режим работы тепловых завес тоже может сильно меняться.
Достоинства электротехнического расчета:
- Можно рассчитать электропотребление несезонных электроприемников, например чиллеров зимой, правда весьма приблизительно. И возможно тут нужно связываться с теплотехниками/вентиляционщиками/кондиционерщиками, для выяснения примерных расходов, и от чего они зависят.
- Можно рассчитать теоретический потолок для системы освещения, вентиляции, обогрева, вычислить адекватное среднее потребление без измерений
- Не требует больших вложений, дешевле других способов
2. Измеряем фактическое электропотребление
Берем клещи, желательно воткнутые в регистратор/анализатор, и смотрим токи на вводе, и по всем интересующим нас нагрузкам. Вопрос длительности измерений - ведь у многих приборов есть скважность работы/отдыха, и надо ждать минимум несколько периодов для адекватных измерений.
Допустим мы герои и все измерили, что делать с этими цифрами? Эти цифры в целом (частично) могут заменить расчет п.1, делая его более фактическим.
Могут возникнуть трудности с измерениями несезонных электроприемников (чиллеров зимой, конвекторов летом), ведь нужны не только рабочие токи для разных режимов, но и длительности включения.
Достоинства краткосрочных измерений:
- Можно перепроверить систему учета - трансформаторы тока и счетчики
- Можно найти нагруженные линии
- Составить картину суточного потребления каждого электрощита
3. Контролируем фактическое электропотребление
Устанавливаем приборы учета (счетчики) на каждый провод, собираем информацию, складываем в табличке, или умной NB-Fi системе, BMS системе. Это уже требует вложений больших, чем разовые измерения, но и контроля больше.
Но даст ли это больше понимания? Понимания куда делись энергия/деньги - да даст. Понимания почему так много - скорее всего не даст, нужно идти в п.1 и рассчитывать нормальные цифры.
Достоинства подробной системы учета:
- Трендовый контроль - если всегда было 10, то почему стало 15 - или почему было 15 и стало 10. Изменения цифр должны быть обоснованы физикой или бизнес-процессом.
- Анализ длинных периодов - год и несколько лет. Так можно узнать фактические годовые максимумы и минимумы, тенденции, установить взаимосвязь между, например количеством рабочих мест и электропотреблением за несколько лет, эффективность энергосберегающих мер
4. Структурируем электропотребление
Эффективность предыдущего решения связана со структурой системы электроснабжения - если все свалено в кучу, свет, розетки, оборудование от одних щитов, первый этаж от щитов второго, второй от первого, то возможен контроль только сумм.
Если система построена по категориям - освещение, розеточная сеть, вентиляция, оборудование, пищеблок, отопление, то учет энергии уже возможен по категориям. И анализ расходов по категориям, в том числе в зависимости от сезона, нагрузки, проходимости и т.п.
В том числе важно делить электроснабжение на зоны - по этажам, кабинетам, цехам, во избежание подключений от соседских щитов, либо более простого нахождения таких подключений.
Достоинства структурированной системы электроснабжения:
- Возможность проведения мероприятий по энергоэффективности и их адекватной оценки - заменили освещение и увидели эффект, поставили УКРМ на оборудование и увидели эффект, заменили электрические завесы на водяные - и увидели эффект.
- Возможность детального учета электроэнергии - освещение, оборудование, отопление и разработка мер по оптимизации на основе реальных расходов. Проще доказать/рассчитать окупаемость.
5. Ограничиваем электропотребление
Применяем что-то похожее на мотор-автоматы, где уставка выбирается очень точно, по нормальному рабочему току. Для этого нужно выполнить работы п.2 и заменить автоматические выключатели согласно максимумов потребления.
Вполне пригодно для групп освещения, ограничения розеточной сети, тепловых завес, теплых полов.
Действенный способ, но при высоких пусковых токах сильное ограничение невозможно. При срабатывании защиты нужно включать автомат, обычно дожидаясь электрика/техника.
Достоинства ограничения потребления:
- При подключении сверх рабочей нагрузки произойдет срабатывание АВ, что позволит обратить внимание и постараться найти причину
- Достаточно легко реализуемо в типовых щитах на типовых производителях модульных автоматических выключателей, благодаря широкому диапазону номиналов в настоящее время - 1, 1.6, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32. Можно применить мотор-автоматы (теоретически) и получить много промежуточных значений.
- Помогает не только от хищений, но и для надежности, безопасности, пожарной безопасности, селективности, отказоустойчивости!
6. Эффект наблюдателя
Если условный злоумышленник видит намек на поиск хищений энергии, хищение тут же может прекратиться (обычно временно, но это неизвестно). Это приводит к:
- Усложнению/невозможности нахождения точки/группы/щита подключения
- Нормализации электропотребления, и, следовательно, измерению токов и трендов без хищений
7. Приметы и суеверия
Практический опыт подсказывает следующие моменты:
- Если в щитах бардак - воровать легче (старые щиты с плавкими вставками, уличные щиты, заброшенные щиты, забытые и потерянные щиты)
- Много болтающихся по объекту кабелей (например, старый завод) - потенциальные хищения или обвинения в хищениях невиновных, когда в один цех заходит 10-100 разных проводов, неизвестно от каких щитов.
- Много мест для подключения - воровать легче (открытые шины, болты, клеммы, кабельные наконечники - все это нужно закрывать оргстеклом и т.п. меры для электробезопасности и от подключений крокодилами)
- Нет пломб - воровать легче, любой ровный техник сможет просверлить болт чтобы продеть леску.
- Почернели провода, оплавилась изоляция - возможно кто-то воровал. Лично видел черные жилы 3х2.5, по которым прогоняли видимо более 30 Ампер. И да, тонкий кабель не помеха хищению, можно тянуть через 1.5мм2 и 50А, вопрос температур.
- Большие номиналы автоматов - возможно воровство. Особенно когда к 100А подкрутили 3х1.5.
- Врезки в транзитные кабели, отводы до прибора учета, замкнутые трансформаторы тока - повод для разбирательств.
Заключение. Выводы.
Учет энергии похож на учет финансов, кто-то вообще не парится, а где-то прям заморочились. Хищения аналогично. Была бы цель, а "как" это уже дело техники. Однако важен масштаб - если сумма за электричество в месяц переваливает за 200 тыс, а то и больше, уже стоит подумать о более продвинутом учете.
Полагаю с усложнением систем электроснабжения, сложность систем учета тоже возрастет. Возможно, появятся какие-то системы бюджетирования электроэнергии - как учет трафика на телефоне.
Можно даже пофантазировать об автоматических выключателях со встроенным трансформатором тока для создания систем с учетом расхода энергии по каждому автомату.
И кстати вспоминая историю, раньше было много чистой питьевой воды, сейчас меньше. Много натуральных продуктов - сейчас меньше. Много натуральных материалов - сейчас меньше. И возможно мы живем во времена масштабных разбазариваний электроэнергии, а в будущем ее цену поднимут, как базового незаменимого ресурса и ее учет будет очень продвинутым.