Информационно-измерительная техника в электроэнергетике: Методические указания к лабораторным работам

            Министерство общего и профессионального образования

                                           Российской Федерации

           Новосибирский государственный технический университет

_______________________________________________________

Информационно-измерительная техника

в электроэнергетике

 Методические указания к лабораторным работам

для студентов факультета энергетики,

обучающихся по направлению “Электроэнергетика”

Новосибирск

1998

УДК 621.311

        Составители: канд. техн. наук, ст. препод. Б.О. Григоркин,

                                канд. техн. наук, доц. В.П. Шойко

        Рецензент       канд. техн. наук, доц. В.М. Левин

                Работа подготовлена кафедрой автоматизированных

                                электроэнергетических систем

                                                           Новосибирский

                                                                       государственный

                                                                       технический

                                                                       университет, 1998 г.

Оглавление

Введение  .........................................................................................   4

1. Измерение напряжений и токов

    в цепях переменного тока  ..........................................................   4

2. Измерение параметров электрических

    цепей косвенными методами  ..................................................... 14

3. Измерение активной и реактивной

    мощности в трехфазных цепях  .................................................. 24

4. Оценка погрешностей измерительных

    трансформаторов напряжения и тока  .......................................

5. Контроль качества электроэнергии

    в электрической сети  .................................................................

6. Определение характера повреждения

    воздушных и кабельных линий с помощью

    моста постоянного тока  ..............................................................

“Наука начинается с тех пор,

как начинают измерять”

Д.И. Менделеев

Введение

Из всех видов измерений электрические имеют особое значение, так как электрические и магнитные величины, как правило, непосредственно не воспринимаются органами чувств человека. Их обнаружение, определение и изучение возможно только при помощи соответствующих средств измерений и требуют достаточной квалификации обслуживающего персонала. Не правильное использование измерительных средств может привести к значительным экономическим потерям и нарушению требований техники безопасности.

Методические указания предназначены для ознакомления студентов с измерительными устройствами и методами измерений, применяемыми в электрических системах. Целью лабораторных работ является выработка практических навыков по проведению измерений и оценке их результатов.

Лабораторная работа 1

Измерение напряжений и токов в цепях переменного тока

Цель работы. Изучение вопросов измерения  напряжений и токов в цепях переменного тока промышленной и звуковой частоты приборами различных систем, расширения пределов измерения приборов, оценки погрешности прямых измерений.

                    1.1. Теоретические сведения                           

Измерение напряжений и токов  является одной из наиболее распространенных задач в практике измерений. Номенклатура приборов, применяемых для измерения напряжений и токов, весьма многообразна. Выбор типа прибора для конкретной задачи определяется родом тока, значением, частотой и формой кривой измеряемой величины, требуемой точностью и другими факторами.

Измерения напряжений и токов в цепях постоянного тока производится с помощью электромеханических приборов магнитоэлектрической,    электромагнитной, электродинамической, электростатической  (вольтметры) систем. Преимущественно используются приборы магнитоэлектрической системы, имеющие высокую точность, чувствительность и равномерную шкалу. Напряжение измеряют также электронными и цифровыми вольтметрами постоянного тока. Кроме          того, для точных  измерений используются потенциометры (компенсаторы) постоянного тока.

Для  измерения  напряжений и токов промышленной частоты используются приборы электромеханические (электромагнитной, электродинамической, электростатической систем), выпрямительные и цифровые. Электронные  вольтметры  переменного тока со  стрелочным или оптическим видом отсчета применяются  преимущественно для измерений  в маломощных радиоэлектронных цепях. Они обладают  высоком входным сопротивлением (1 МОм и выше), пределом измерений от единиц  микровольт до сотен вольт, широким частотным диапазоном (до сотен мегагерц).

При  измерениях возникает погрешность. При этом результат измерения записывается в виде:

Х  ,

где Х - измеренное значение (показание прибора);

      - абсолютная погрешность измерения.

Абсолютная погрешность есть разность между показанием прибора X и истинным значением измеряемой величины Xи:

= Х - Хи.

Так как Хи в большинстве случаев неизвестно, то  определяют через действительное значение измеряемой величины:

= Х - Хд.