Электрические измерения (стр. 6 )

10. Измерить активную энергию, израсходованную в трехфазной цепи за время t = 600 сек., для чего:

• включить схему в сеть переменного тока напряжением 220/127 В.;

• замкнуть ключ SA и изменяя сопротивление нагрузки RA, RB, RС по амперметрам РА1, РА2, РА3 установить неравномерную нагрузку;

• измерить за время t = 600 сек число оборотов диска трехфазного счетчика активной энергии N, токи IА, I В, IС и напряжения UА, UВ, UC;

• вычислить: активную мощность трехфазной цепи Р (используя показания ваттметров PW1 и PW2); активную энергию за время t = 600 сек, регистрируемую счетчиком САЗ (Wсч) и по показаниям двух ватметров (W).

11. Приняв за действительные значения активной энергии величину, подсчитанную по показаниям двух ваттметров за время t = 600 сек, а за измеренные значения – энергию, регистрируемую трехфазным счетчиком активной энергии за время t = 600 сек, вычислить погрешность Рис.6.5. Схема измерения активной энергии в трехфазной цепи.

измерения активной энергии (dW).

12. Результаты измерений и расчетов записать в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Опытные данные
t	N	IА	IВ	IС	UА	UВ	UС	PW1	PW2
сек.	обор.	А	А	А	В	В	В	Вт	Вт
Расчетные данные
Р	C ном	W	Wсч	dW
Вт	Вт·с/об	Вт·с	Вт·с	%

3. Содержание отчета

1. Технические данные оборудования и измерительных приборов, используемых в работе.

2. Схемы произведенных измерений.

3. Расчет номинальных постоянных счетчиков, энергии и погрешностей измерений.

4. Таблицы с опытными и расчетными данными.

5. Ответы на контрольные вопросы.

6. Выводы по работе.

4. Контрольные вопросы для подготовки к работе

1. Как определить номинальную постоянную счетчика?

2. В каких случаях применяются двухэлементные и трехэлементные счетчики активной энергии?

3. Какие виды трехфазных счетчиков активной энергии выпускаются?

4. Как измерить энергию при подключении счетчиков через измерительные трансформаторы тока и напряжения?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ИЗМЕРЕНИЕ РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ.

Цель работы: научиться измерять реактивную электрическую энергию в трехфазных цепях переменного тока.

1. Краткие сведения из теории

В соответствии с «Правилами учета электрической энергии» основной целью учета электроэнергии является получение достоверной информации о производстве, передаче, распределении и потреблении электрической энергии на оптовом и розничном рынке электроэнергии. Учет активной и реактивной энергии при этом производится различными приборами учета.

Учет реактивной электроэнергии должен обеспечивать возможность определения количества реактивной электроэнергии, полученной потребителем от электроснабжающей организации или переданной ей, если по этим данным производятся расчеты или контроль соблюдения заданного режима работы компенсирующих устройств.

Учет электроэнергии осуществляется при помощи счетчиков ватт-часов, которые являются интегрирующими приборами, измеряющими электрическую энергию в ватт-часах или кратных им единицах.

Счетчики, учитывающие интегрированную реактивную мощность (далее реактивная электроэнергия) за учетный период, называются счетчиками реактивной энергии. В настоящее время для измерения реактивной электроэнергии применяются индукционные счетчики.

Индукционным называется счетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала, обычно это диск, по которому текут токи, индуцированные магнитным полем катушек.

Технические требования к индукционным счетчикам регламентированы ГОСТ 6570 – 75.

Обозначение индукционных счетчиков реактивной энергии:

СР4 – трехфазные непосредственного включения или трансформаторные трех - и четырехпроводные реактивной энергии;

СР4У – трехфазные трансформаторные со вторичным или смешанным счетным механизмом трех - и четырехпроводные реактивной энергии.

В обозначениях счетчиков буквы и цифры обозначают:

С – счетчик; Р – реактивной энергии; У – со вторичным или смешанным счетным механизмом; 4 – для трех - или четырехпроводной сети.

Трехфазные индукционные счетчики реактивной энергии имеют в одном корпусе три измерительных механизма (вращающих элемента), подобных измерительному механизму однофазного счетчика.

Генераторные зажимы токовых обмоток счетчиков обозначаются буквой Г, а зажимы, к которым подключается нагрузка, – буквой Н. Зажимы обмоток напряжения счетчиков, предназначенных для включения в трехфазные трех - или четырехпроводные цепи, обозначаются цифрами 1, 2, 3 и 0.

Промышленностью выпускаются счетчики трех разновидностей: счетчики непосредственного включения, трансформаторные счетчики и счетчики трансформаторные универсальные.

Трансформаторные счетчики предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие определенные, ранее заданные коэффициенты трансформации.

Трансформаторные универсальные счетчики предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие любые коэффициенты трансформации.

Трехфазные трехэлементные счетчики для учета реактивной энергии типов СР4 и СР4У применяются в трехфазных трехпроводных и трехфазных четырехпроводных цепях переменного тока.

Включение вращающих элементов счетчика производится по правилам включения на замененные напряжения обычных ваттметров в случае применения их для измерения реактивной мощности в трехфазных цепях. Схемы с замененными напряжениями дают правильные результаты при любых токах, как симметричных, так и ассиметричных, однако симметрия напряжений, как в первом, так и во втором случае должна быть обязательной.

На рис. 7.1 приведена схема расположения зажимов и присоединения к ним обмоток счетчика типа СР4 непосредственного включения при измерении им реактивной энергии в трехфазной трехпроводной цепи.

В случае измерения реактивной энергии в трехфазной четырехпроводной цепи с применением измерительных трансформаторов тока и измерительных трансформаторов напряжения показания счетчика необходимо умножить на номинальный коэффициент трансформации КIном применяемого измерительного трансформатора тока и номинальный коэффициент трансформации КUном применяемого трансформатора напряжения:

W = Wсч ∙ КIном · КUном (7.1)

При этом генераторные зажимы токовых обмоток счетчика Г должны быть подключены к зажимам И1 измерительных трансформаторов тока, а зажимы обмоток напряжения счетчика 1, 2 и 3 – к зажимам «а» измерительных трансформаторов напряжения.

Рис. 7.1. Схема включения счетчика типа СР4

в трехфазную трехпроводную цепь.

2. Программа работы

1. Ознакомиться с аппаратурой и приборами, необходимыми для выполнения работы и записать их основные технические данные.

2. Собрать схему (рис. 7.2) и предъявить ее для проверки преподавателю.

3. Определить номинальную постоянную трехфазного счетчика реактивной (Cном.) энергии.

4. Измерить реактивную энергию, израсходованную в трехфазной цепи за время t = 900 сек., для чего:

• включить схему в сеть переменного тока напряжением 220/127 В.;

• замкнуть ключ SA1 и изменяя сопротивление нагрузки RA, RB, RС по амперметрам А1, А2. А3 установить неравномерную нагрузку;

• измерить за время t = 900 сек число оборотов диска трехфазного счетчика реактивной энергии N, токи IА, I В, IС и напряжения UА, UВ, UC

• вычислить: реактивную мощность трехфазной цепи Q (используя показания ваттметров PW1 и PW2); реактивную энергию Wсч. р за время t = 900 сек, регистрируемую счетчиком СР4. и Wp по по показаниям ваттметров.

5. Приняв за действительные значения реактивной энергии величину, подсчитанную по показаниям двух ваттметров за время t = 900 сек, а за измеренные значения – энергию, регистрируемую трехфазным счетчиком реактивной энергии за время t = 900 сек, вычислить погрешность измерения реактивной энергии (δWр).

Рис. 7.2. Схема измерения реактивной энергии в трехфазной цепи

6. Результаты измерений и расчетов записать в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Опытные данные
t	N	IА	IВ	IС	UА	UВ	UС	PW1	PW2
сек.	обор.	А	А	А	В	В	В	Вт	Вт

Расчетные данные
Q	C ном	Wр	Wсч. р	δWр
вар	Вт·с/об	вар·с	Вар·с	%

3. Содержание отчета

1. Технические данные оборудования и измерительных приборов, используемых в работе.

2. Схема произведенных измерений.

3. Расчет номинальной постоянной счетчика, энергии и погрешности измерения.

4. Таблица с опытными и расчетными данными.

5. Ответы на контрольные вопросы.

6. Выводы по работе.

4. Контрольные вопросы для подготовки к работе

1. Каков принцип действия индукционного счетчика реактивной энергии?

2. Как обозначаются зажимы счетчиков реактивной энергии?

3. В чем особенность включения обмоток счетчика реактивной энергии по сравнению с обмотками счетчика активной энергии?

4. Как соблюсти полярность при подключении счетчика реактивной энергии через измерительные трансформаторы тока и напряжения?

Список литературы

1. Электрические измерения (с лабораторными работами): Учебник для техникумов / -Панферова, , и др.; Под ред. . – М.: Энергоиздат, 1982. – 392 с.

2. Электрические измерения и электроизмерительные приборы / Под ред. . – М.: Энергоиздат, 1086. – 412 с.

3. , , и др. / Под. Ред. Сигова : Учебник. – М.: «Форум» «Инфра-М», 2004. – 384 с.

4. Основы метрологии и электрические измерения / Под ред. . – М.: Энергоиздат, 1987. – 642 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ..…………………………………………………………………………… Техника безопасности при выполнении лабораторных работ ……………………… Лабораторная работа № 1 Расширение пределов измерения измерительных механизмов магнитоэлектрической системы………………................................................................. Лабораторная работа № 2 Расширение пределов измерения приборов переменного тока с помощью измерительных трансформаторов……..………………………………………………… Лабораторная работа № 3 Измерение сопротивлений различными методами………………………….………….. Лабораторная работа № 4 Измерение активной мощности в цепях переменного тока …………………………... Лабораторная работа № 5 Измерение реактивной мощности ……………………………………….……………… Лабораторная работа № 6 Измерение активной энергии в цепях переменного тока ……………………………...... Лабораторная работа № 7 Измерение реактивной энергии ………………………………………………………….... Список литературы ……………………………………….…………………………….

3 5 6 11 17 25 32 38 46 51

Для заметок

Для заметок

Для заметок