Счетчики электрической энергии переменного тока, страница 5

Также погрешность измерения данным счётчиком зависит от температуры из-за изменения сопротивления алюминиевого диска. 

4 Схемы включения индукционных счётчиков

 Теоретические сведения

Индукционные счётчики состоят из ваттметров и интегрирующих механизмов (отсчетное устройство), поскольку энергия равна интегралу от мощности. Активная мощность в трехфазных цепях при наличии не симметрии может быть измерена в общем случае двумя способами:

- методом двух ваттметров;

- методом трех ваттметров.

Метод двух ваттметров

Этот метод       применяется в асимметричных трехпроводных  цепях трехфазного тока. Для трехпроводной асимметричной системы активная мощность трехфазной цепи может быть выражена следующим образом:

             Р = U_{АС *} I_{фА *} cos (₁ ) + U_{ВС *} I_{фВ *} cos (₂ ),

                             Р = U_{АВ *} I_{фА *} cos (₃ ) + U_{С В*} I_{фС *} cos (₄ ),                        (4.1)

            Р = U_{ВА *} I_{фВ *} cos (₅ ) + U_{С А*} I_{фС *} cos (₆),

где U_АС , U_ВС , ... , I_фА , I_фВ , I_фС  - действующие значения линейных напряжений и фазных токов; ₁ , ₂ , ... , ₆ , - углы сдвига фаз между соответствующими напряжениями и токами.

На основании выражений (4.1) можно получить три варианта схем подключения приборов (рис.4.1).

Рис. 4.1 Схемы подключения приборов по методу двух ваттметров

Если предположить симметрию нагрузки и питающего напряжения,  то для схемы рис. 4.1, б можно записать

                          Р₁ = U_{АВ *} I_{фА *} cos (30 ⁰ + ),

                          Р₂ = U_{С В*} I_{фС *} cos (30 ⁰ -  ). (4.2)

Таким образом,    полная активная        мощность трехфазной системы находится путем алгебраического суммирования показаний ваттметров.

Метод трех ваттметров

Применяется для измерения активной мощности четырехпроходной  несимметричной  системы. Активная мощность определится из выражения

        Р = U_{фА *} I_{фА *} cos (₁ ) + U_{фВ *} I_{фВ *} cos (₂ ) + U_{фС *} I_{фС *} cos (₃ ),                      (4.3)

где U_ф , I_ф – действующие значения соответствующих напряжений и токов;

₁ , ₂ , ₃  - угол сдвига между соответствующими фазными напряжениями и токами.

Схема подключения приборов по данному методу показана на рис. 4.2.

Рис.4.2 Схема подключения приборов по методу трех ваттметров

Арифметическая сумма показаний трех  приборов дает  мощность трехфазной системы. Метод двух ваттметров в рассматриваемом случае не применим,  так как при наличии не симметрии в системе сумма фазных токов не равна нулю.

Измерение реактивной мощности         

Под реактивной мощностью понимается

                                                    Q = U_* I_* sin( ).                                                          (4.4)

Реактивную мощность в трехфазной цепи можно измерить с помощью ваттметров путем соответствующего включения параллельной обмотки ваттметра.

Метод двух ваттметров

Схема включения приборов приведена на рис.4.3. Схема двух ваттметров позволяет  измерить реактивную  мощность в трехфазной асимметричной цепи. Для получения значения реактивной мощности трехфазной системы сумму  показаний ваттметров нужно умножить на /2.

Метод трех ваттметров

     Применяется для измерения реактивной мощности в трехпроводной и четырехпроводной асимметричной цепи.

     Для того, чтобы найти реактивную мощность системы, сумму показаний ваттметров необходимо разделить на .

 

Рис. 4.3 Схема подключения двух ваттметров для измерения

реактивной мощности

5 Статические (электронные) счётчики

На рис. 5.1 приведена блок-схема статического счётчика СОЭБ-1.

Рис. 5.1 Блок-схема электронного счётчика СОЭБ-1

Данный счётчик измеряет количество израсходованной энергии вне зависимости от направления активной мощности, что является защитой от уменьшения его показаний за счет применения отмотчиков электроэнергии.

Счётчик СОЭБ-1 не выявляет шунтирование клемм, использования подключения нагрузки на землю.

Микропроцессорные счётчики определяют показатели качества электроэнергии.

6 Размещение и монтаж

Монтировать счётчики необходимо на стенах или щитах, не подверженных вибрации; рекомендуемая высота от пола 1,4 – 1,7 м.

Крепить счётчик следует на три винта, обеспечив вертикальное положение счётчика с допустимым отклонением не более 1°.

На рис. 6 приведены примеры подключения счетчиков электроэнергии.

Рис. 6 Примеры подключения счетчиков электроэнергии

Вопросы

1.Нарисовать структурную схему электронного счетчика активной энергии.

2.Объяснить разницу между параметрическими множительными устройствами прямого и косвенного перемножения.

3.Какие способы предотвращения хищения электроэнергии используются в электронных счетчиках активной энергии. Какие способы хищений удается предотвратить?

4.Какие способы предотвращения хищения электроэнергии используются в индукционных счетчиках активной энергии. Какие способы хищений удается предотвратить, а какие нет?

5.Каким образом создается тормозной момент в индукционном счетчике активной энергии?

6.Какие причины вызывают появление дополнительных погрешностей индукционного счетчика активной энергии?

7.Какое значение имеет порог чувствительности, зависит ли оно от класса точности счетчика электроэнергии?

8.Нарисовать график зависимости погрешности индукционного счетчика активной энергии от нагрузки.

9.Объяснить, каким образом учитывается погрешность в результатах измерения энергии измерительных трансформаторов, использующихся совместно со счетчиками.

10.Объяснить, что подразумевается под термином “номинальная постоянная” счетчика?