При выборе измерительных трансформаторов напряжения/ следует указать однофазный или трехфазный трансформатор, номинальное напряжение первичной обмотки Uн1 класс точности уд.
Класс точности измерительного трансформатора должен быть выше, чем класс точности присоединяемых к нему электроизмерительных приборов.
Каждый измерительный трансформатор характеризуется также номинальной мощностью 5н (В-А), а для трансформатора тока обычно указывается и номинальная нагрузка 2н2 (Ом), которую можно присоединить к вторичной обмотке трансформатора. Чтобы погрешность при измерении с помощью трансформатора тока не превышала допустимую, необходимо соблюдение следующего условия:
где 2нз—номинальная нагрузка трансформатора тока;
Sz—сумма всех сопротивлений (включая сопротивления приборов, соединительных проводов и переходных контактов), подключенных ко вторичной обмотке трансформатора.
К трансформатору напряжения можно подключить такое количество приборов, при котором их суммарная мощность не превысит номинальной мощности трансформатора.
где Х5приб—сумма мощностей, потребляемых электроизмерительными приборами;
5н— номинальная мощность трансформатора.
Ток, напряжение и мощность цепи, если измерения производились с помощью приборов, включенных через измерительные трансформаторы, определяются умножением показания прибора на соответствующий коэффициент трансформации трансформатора
При выборе электроизмерительных приборов следует учитывать нижеследующее:
Приборы подбираются по номинальному значению измеряемой величины, классу точности и классу изоляции.
Для измерения должен подбираться прибор, номинальное значение шкалы которого равно или немного больше номинального значения измеряемой величины.
Для технических измерений применяются амперметры и вольтметры классов точности 1,б и 2,5.
В цепях переменного тока с напряжение до 500 В промышленной частоты при небольших я средних токах измерения производятся приборами, включенными непосредственно и измеряемую цепь.
При измерениях больших переменных токов, а также токов в цепях с напряжением выше 500 В, амперметры включаются через измерительные трансформаторы токе. К трансформатору подключаются амперметры с номинальным током 5 А.
Измерение напряжения в цепях выше 500 В, как правило, производится вольтметрами ic номинальным напряжением 100 В, 'которые включаются через 'измерительные трансформаторы напряжения.
Для ваттметров, которые имеют последовательную и параллельную обмотку, при выборе схемы включения следует учитывать все перечисленные выше указания и при выборе указать, к выводам какого из пределов измерения следует присоединить обмотку напряжения 'ваттметра.
Схема включения измерительных трансформаторов тока и напряжения в однофазную цепь и присоединения к ним электроизмерительных приборов приведена на рис. '8—13, учебника Попова.
Схема измерения в однофазной цепи с включением приборов только через трансформатор тока (для цепей с напряжением до 500 В) приведена на рис. 8—12 учебника Попова.
Измерение мощности в трехпроводных трехфазных цепях переменного тока обычно выполняют двумя одноэлементными 'ваттметрами или одним двухэлементным Со схемами их включения и выводом расчетных формул следует ознакомиться ino учебнику Попова, § 8—15 «Измерения активной мощности в трехфазных цепях». Возможные схемы включения ваттметров через измерительные трансформаторы приведены на рис 3 методических указаний, рис 8—31 учебника Попова
Если ваттметры при этом измеряют мощности Р'\ и P's, и) мощность всей трехфазной установки
Схему включения приборов в четырехпроводную трехфазную цепь можно составить, взяв за основу рис 8—30 учебника Попова
При выборе трансформаторов напряжения следует учесть, что трехфазные трансформаторы напряжения выпускаются на номинальные напряжения не свыше 15 кВ, поэтому при напряжении сети 35 кВ и выше должны использоваться однофазные трансформаторы, соединяемые в трехфазные группы
Технические данные некоторых типов измерительных приборов и трансформаторов приведены в таблицах №№ 1, 2, 3, 4, 5
Т а бл и ц а 1
Амперметры электромагнитной системы переменного тока с изоляцией на 2 кВ
11 Тип прибора | Э378 | Э378 | Э378 | Э378 |
Класс точности | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Предел измерения (А) | 1 | 3 | 5 | 10 |
Число делений шкалы | ||||
("н) | 25 | 25 | 25 | 25 |
Таблица 2
Вольтметры электромагнитной системы переменного тока с изоляцией на 2 кВ
I Тип прибора | Э378 | Э378 | Э378 | Э378 |
Класс точности | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Предел измереиия (В) | 1 Г\Г\ lW | 150 | 250 | г-nrt 500 |
Число делений шкалы | ||||
("») ш | 25 | 25 | 25 | 25 |
Таблица 3
Ваттметры ферродинамической системы для измерения активной мощности в цепях однофазного переменного тока, многопредельные с изоляцией на 2 кВ
Тип прибора | Д50(М/1 | Д 5004/10 | да2в/4 | Д5129/5 | |
Клаве точности | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
Пределы измерения | Катушки тока (А) | 5; 10 | 1; 5 | 2,5; 5 | 5; 10 |
Катушки напряжения (В) | 75, 150 300,4oO,60G | 100; 150 | 75; 150 300; 600 | 37,5; 75 150; 300 | |
Номинальное число делений шкалы (Од) | 150 | 100 | 150 | 150 |
Таблица 4
Некоторые данные измерительных трансформаторов напряжения •
Трансформаторы однофазные двухобмоточные | |
Номинальное первичное 'напряжение (кВ) Класс точности | 3; 6; 10; il®; '3l5 Q,2; 0,6i; 1.; 3 |
Трансформаторы трехфазные | |
Номинальное первичное напряжение (кВ) Класс точности | 3; 6; ЗД 0,2; Ok5; ill; a |
Таблица 5
Некоторые данные
измерительных трансформаторов тока с изоляцией на 0,66 кВ и 10 кВ.
* | Трансформаторы однофазные | |||||
Номинальный (А) Класс точности | первичный | ток | 10'; .16 1001; .400; 0!,2; 0,5 | 120; 150; 600 ; 1'; Э | SO; 50.; aooi | 75; ЗОЙ-; |
Пример 4.
Необходимо смерить 'напряжение, ток и мощность трехфазного 'потребителя с равномерной нагрузкой фаз, имеющего номинальное напряжение ^/н==10 кВ и номинальный ток Л. =140 А.
Подобрать вольтметры, амперметры, ваттметры и измерительные трансформаторы, составить схему измерения.
Определить:
' 1) коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов;
2) постоянную (цену деления) ваттметра;
3) напряжение установки, если вольтметр показал 95 В;
4) ток установки, если амперметр показал 4 А;
5) показание каждого ваттметра Р\' и /V, если стрелка первого прибора отклонилась на ai==75 делений, а второго— на «з =(60 делений;
6) мощность трехфазной установки Р.
Решение
В высоковольтную цепь с напряжением 10 кВ измерительные приборы должны включаться через измерительные ^трансформаторы.
h Следует применить схему, изображенную - на рис. 3 методических указаний или на 'рис. •8—31 учебника Попова.
Измерительные приборы, ТТ и ТН подбираем по данным таблиц 1, 2, 3, 4, 5.
Выбираем измерительные трансформаторы тока с номинальным первичным током /н1=='150 А и изоляцией на 1'0 кВ, класс точности уд='0'5%; трехфазный трансформатор 'напряжения с номинальным первичным напряжением Uui ==10 кВ, класс точности уд=0,5%; амперметры электромагнитной системы типа Э378, класса точности уд3!'00^ 1на номинальный ток /н=5 А и шкалой 'на ац==25 делений; вольтметры электромагнитной системы типа Э378, класса точности уд=1'5°/о на номинальное напряжение ^„=.100 В и шкалой на йн=25 делений; ваттметры типа Д5004/10 класса точности •уд==0,5% с номинальными значениями/н^ 5 A, U„ ==;100 'В и шкалой на «h='ioo делений.
1) Коэффициент трансформации трансформатора тока
Коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
2) Постоянная (цена деления) ваттметра определяется по следующей формуле
где: /н—номинальный ток ваттметра;
Un—номинальное напряжение ваттметра;
»н—количество делений шкалы прибора.
3) Напряжение установки при показании вольтметра ^/2==95 В.
4) Ток установки при показании амперметра /а=4 А.
5) Показание первого ваттметра
показание второго 'ваттметра
6) Мощность трехфазной установки
где:
Указания к задачам 21, 22, 23, 24, 25
Перед началом решения задач изучите устройство счетчиков, их принцип действия и схемы включения в цепь по главе учебника «Измерение электрической энергии».
Для решения задач надо знать определение передаточного числа, постоянной и погрешности счетчика.
Передаточное число равно числу оборотов диска, приходящихся на единицу учтенной счетным механизмом энергии
На щитке счетчика передаточное число записывается, например, следующим выражением
Величина, обратная передаточному числу, называется номинальной постоянной счетчика. Она показывает энергию, учтенную счетчикам 'за время одного оборота диска счетчика
Относительная погрешность счетчика определяется
где: W» —энергия, учтенная счетчиком;
Уд—энергия, израсходованная в цепи;
Сд —действительная постоянная счетчика.
Схему включения счетчика в однофазную цепь можно составить по рис. 9—1 учебника Попова
Активную энергию в трехпроводных трехфазных цепях переменного тока можно измерить двумя однофазными счетчиками.
Схему включения двух счетчиков активной энергии в трехпроводную сеть можно составить, используя схему включения счетчика 'ц однофазную цепь и схему измерения активной мощности двумя ваттметрами. Эта схема может применяться для измерения активной энергии при равномерной и неравномерной нагрузке фаз. Активная энергия трехфазной сети определяется по показаниям счетчиков.
При равномерной нагрузке фаз по показаниям счетчиков может быть определена и реактивная энергия.
Два однофазных счетчика могут быть заменены одним двухэлементным. Двухэлементные счетчики состоят из двух измерительных элементов, действующих на общую подвижную часть.
Схема включения такого счетчика в трехфазную цепь приведена на рис. 9—7 учебника Попова и на рис 117 учебника Бартновского.
Со схемой включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную трехфазную цепь можно ознакомиться по рис 9—6 учебника Попова
Пример 5.
Измерение расхода электроэнергии трехфазной установкой, имеющей равномерную нагрузку фаз, выполнялось двумя однофазными счетчиками За 200 часов работы показания каждого из счетчиков увеличились соответственно на W\= =4000 кВт-ч и Уз =2000 кВт-ч.
Определить активную и реактивную энергии, полученные установкой за 200 часов работы, средневзвешенный коэффициент мощности.
Решение.
1 Активная энергия, полученная электроустановкой
2 Реактивная энергия, полученная электроустановкой
3 Определение средневзвешенного коэффициента мощности cosq?
По таблицам тригонометрических функций находится значение угла ф=30° и коэффициент мощности coscp== 0,866
Пример 6.
Однофазный индукционный счетчик имеет номинальную
Вт "с
постоянную Сн=2000 
и класс точности уд=2,5% об
При поверке счетчика поддерживалась неизменной активная мощность цепп Р=550 Вт.
При этом за время t=0,5 часа диск счетчика сделал, V==500 оборотов.
Определить номинальное передаточное число счетчика Кн, действительную постоянную счетчика Сд, относительную погрешность счетчика yw, сделать вывод о соответствии счетчика указанному на нем классу точности.
Решение
1 Номинальное передаточное число счетчика
2. Действительная постоянная счетчика
3 Относительная погрешность счетчика
4 Так как относительная погрешность счетчика yw== =1,01% меньше класса точности счетчика уд.=2,5°/о, счетчик соответствует указанному на нем классу точности
5.Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
1. Панфилов измерения: Учебник для студентов среднего профессионального образования/ -5-е изд.,- М.: Издательский центр «Академия»,-2013-2280
Дополнительные источники:
1. Электротехнические измерения. Практикум: учебное пособие/ - М.:КНОРУС, 2011-240с. – (Среднее профессиональное образование)
Интернет ресурс « Электротехнические измерения» форма доступа:http: || electron. ru
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
