Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет мощности трехфазной сети

Расчет мощности трехфазной сети

Счетчик электроэнергии

Трёхфазное или однофазное подключение

В зависимости от того, какой тип подключения используют, определение потребляемой мощности производится по-разному.

В однофазной сети потребляемая энергия считается по простейшей формуле:

где cosϕ – коэффициент мощности, характеризующий сдвиг фаз между током и напряжением в реактивной нагрузке.

Мощность 3 х фазной сети является суммой потребления по каждой фазе в отдельности. Формула мощности 3 х фазного тока имеет следующий вид:

Pобщ=Uа∙Iа∙cosϕа+ Ub∙Ib∙cosϕb+ Uc∙Ic∙cosϕc,

где U, I, cosϕ – напряжение, сила тока и коэффициент мощности в каждой фазе, соответственно.

К сведению. Видно, что в общем случае трехфазное соединение требует большее количество приборов учета.

Иногда посчитать потребление энергии можно по упрощенному варианту. При симметричном потреблении, например, при подключении асинхронного двигателя, токи потребления одинаковы, и формула принимает следующий вид:

где:

  • Uф, Iф – фазные напряжение и ток;
  • Uл, Iл – линейные напряжение и ток.

Асинхронный двигатель

Характеристики трехфазной системы

Трехфазная система электропитания характеризуется несколькими значениями напряжения и тока. Все зависит от того, между какими точками схемы производятся измерения:

  • между фазным проводом и нейтралью – фазное напряжение Uф;
  • между отдельными фазами – линейное Uл.

Соотношение между данными параметрами:

При симметричном распределении нагрузки токи во всех проводах равны. В четырехпроводной схеме (с заземленным нулем) ток в нулевом проводнике отсутствует, поэтому даже при обрыве нуля сеть продолжает нормально функционировать.

В том случае, когда потребление энергии по фазам различается, в нейтральном проводе протекает некоторый ток. Полный обрыв нейтрального проводника вызывает перекос фаз, поэтому напряжение на проводах может измениться в диапазоне от нуля до линейного.

Последствия увеличения сопротивления нейтрали

Реактивный характер нагрузки учитывается коэффициентом мощности cosϕ. Данная величина пришла из теории комплексных чисел, которые используются, когда необходимо рассчитать параметры цепей переменного тока. В случае активной нагрузки cosϕ=1, но, чем более реактивный характер имеют потребители, тем больше коэффициент уменьшается, показывая, как снижается реальная мощность относительно полной.

Важно! Поэтому для правильного расчета и уменьшения нагрузки на генераторное оборудование в реактивных цепях устанавливают корректоры коэффициента мощности. Цепи с корректором приближают коэффициент cosϕ к единице.

Пример расчёта мощностных показателей

Наиболее простым примером может считаться расчет потребления энергии симметричной нагрузкой. Сколько будет потреблять электроэнергии трехфазный асинхронный двигатель, подключенный в сеть с линейным напряжением 380 В, и потребляющий ток 10 А по каждой фазе? Коэффициент мощности cosϕ=0.76. Тогда потребляемая мощность равна:

Более сложный расчет бытовой сети:

  • Фазное напряжение – 220 В;
  • Потребление по линиям – 10 А, 5 А, 2 А;
  • Первые две фазы подключены к активной нагрузке (электроплита, чайник);
  • Третья нагружена на люминесцентные светильники с cosϕ=0,5.

Pобщ=Uа∙Iа∙cosϕа+ Ub∙Ib∙cosϕb+ Uc∙Ic∙cosϕc=220∙10+220∙5+220∙2∙0,5=3520 ВА.

Используя онлайн калькулятор расчетов, можно избавиться от большинства ошибок и сократить время вычислений. Требуется лишь правильно ввести данные по текущим параметрам

Измерение мощности ваттметром

Мощность потребления трехфазного тока измеряют, используя ваттметры. Это может быть специальный ваттметр, для 3-х фазной сети, либо однофазный, включенный по определенной схеме. Современные приборы учета электроэнергии часто выполняются по цифровой схемотехнике. Такие конструкции отличаются высокой точностью измерений, большими возможностями оперирования с входными и выходными данными.

Трехфазный цифровой ваттметр

Варианты измерений:

  • Соединение «звезда» с нулевым проводником и симметричная нагрузка – измерительный прибор подключается к одной из линий, считанные показания умножаются на три.
  • Несимметричное потребление тока в соединении «звезда» – три ваттметра в цепи каждой фазы. Показания ваттметров суммируются;
  • Любая нагрузка и соединение «треугольник» – два ваттметра, подключенных в цепь любых двух нагрузок. Показания ваттметров также суммируются.

Схемы измерения

На практике всегда стараются выполнить нагрузку симметричной. Это, во-первых, улучшает параметры сети, во-вторых, упрощает учет электрической энергии.

Видео

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

Может сложиться впечатление, что недоучет энергии обусловлен ненормальными условиями работы ИК и может быть полностью устранен приведением учета в порядок. Это не так. Трансформаторы тока не могут быть подобраны точно в соответствии с рабочими токами присоединений. Например, при максимальном токе 240 А будет установлен ТТ с номинальным током 300 А, что соответствует его максимальной токовой загрузке 0,8. При числе часов использования максимальной нагрузки 2600 ч в году (0,3 годового периода) средняя токовая загрузка такого ТТ составит 0,8 · 0,3 = 0,24. И это нормальный режим работы ТТ.

Читайте так же:
Бокс для электросчетчика для столба

В некоторых случаях (при отсутствии токоограничивающих реакторов) по условиям динамической устойчивости вместо, например, ТТ 150 А установлены ТТ 600 А. Они уже по этой причине в нормальных условиях будут загружены только на 25 %, а с учетом приведенных выше факторов – всего на 6 %.

Расчеты метрологических потерь для реальных объектов показали, что они находятся на уровне 0,8–1,2 % от отпуска электроэнергии потребителям. Для расчета «нормального» недоучета все параметры ТТ, ТН и счетчиков приводились к «идеальным» условиям: номинальные токи ТТ принимались равными рабочим токам присоединений (с учетом дискретности), потери во вторичных цепях ТН – не более половины класса точности ТН, погрешность самого ТН – нулевая, срок службы счетчиков – в середине нормированного межповерочного интервала.

При этих условиях значения недоучета уменьшались практически вдвое и составляли от 0,5 до 0,7 %. Эти значения уже не могут быть уменьшены разумными способами и представляют собой нормальную характеристику системы учета энергии по объекту в целом.

Изложенное позволяет сделать однозначный вывод о том, что недоучет электроэнергии является объективным свойством системы учета, обусловленным физическими свойствами металлов, используемых при изготовлении ТТ и ТН, и влиянием срока эксплуатации на погрешности индукционных счетчиков. Недоучет может быть уменьшен заменой приборов на новые, но не может быть сведен к нулю.

Объективность указанного свойства измерительных устройств подтверждает ситуация, часто наблюдавшаяся в практических расчетах технических потерь в фидерах 6–10 кВ с отключенными нагрузками, но находящихся под так называемым «охранным» напряжением. Потребление энергии на головном участке такого фидера физически определяется только потерями холостого хода трансформаторов и незначительными нагрузочными потерями от протекания по линиям потерь холостого хода.

Расчеты же технических потерь в таких фидерах показывали, что они часто в два три раза превышали энергию, заданную на головном участке по показаниям счетчика. Это приводило к обращениям пользователей программ к разработчикам с указанием на ошибочную работу программы расчета технических потерь.

Вместе с тем правильность расчета потерь холостого хода легко проверяется ручным расчетом. А их сопоставление с показаниями счетчика показывает, насколько он занижает действительный расход электроэнергии. Что не удивительно при исключительно малом коэффициенте загрузки ТТ.

Следует отметить и преувеличенное представление об эффективности замены существующих счетчиков на счетчики более высокого класса точности. Если, например, ТТ, ТН и счетчик имеют класс точности 0,5, то суммарная погрешность учета будет равна 222 δ= + + = 1,11 0,5 0,5 0,5 0,87 %. При замене счетчика на счетчик класса 0,2 она снизится всего до 222 δ= + + = 1,11 0,5 0,5 0,2 0,81%, не говоря уже о систематической погрешности ТТ и ТН, которая останется неизменной.

Замена счетчиков эффективна в сетях 0,4 кВ, но и здесь основным фактором является собственно замена старого счетчика на новый, который не имеет проявляющуюся с годами систематическую погрешность недоучета, а не повышение класса точности счетчика. Повышение класса с 2,5 до 2,0 практически не сказывается на недоучете электроэнергии.

На основании имеющихся ограниченных данных о погрешностях ТТ, ТН и счетчиков получены зависимости погрешностей, использование которых в практических расчетах позволяет оценить минимальный (практически гарантированный) уровень метрологических потерь в сетях поставщика электроэнергии.

Формулы для оценки систематических погрешностей ТТ могут быть представлены линейными зависимостями, аппроксимирующими их минимальные значения из приведенных в табл. 4.3, %:

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

для ТТ с номинальным током Iном более 1000 А во всем диапазоне βТТ :

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

По мере накопления данных эти зависимости, скорее всего, будут испытывать тенденцию к увеличению расчетных значений недоучета. Например, измерения погрешностей ТТ в ОАО «Орелэнерго» [12] показали, что они в 1,5–2 раза выше значений, рассчитанных по приведенным формулам. Однако в силу ограниченности данных большие значения погрешностей пока не могут быть подтверждены 2 для использования в качестве средних значений.

Для сопоставления формул (4.10) и (4.11) с формулами, приведенными в табл. 4.3, подставим в формулы (4.10) и (4.11) КТТ = 0,5. При этом они приобретут вид:

Читайте так же:
Трехфазный счетчик что это значит

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

Сопоставление показывает, что формулы (4.10а) и (4.11а) представляют собой весьма осторожную оценку систематических погрешностей ТТ. В частности, при βТТ = 0,2 погрешность, определенная по формулам (4.10а) и (4.11а), составляет –0,25 %, в то время как средняя токовая погрешность для представительного количества ТТ (31 шт., табл. 4.1 и 4.2) при βТТ = 0,2 составляет –1 %, а с учетом компенсирующего действия угловой погрешности –0,65 %.

Систематическая погрешность ТН с учетом потерь напряжения в соединительных проводах, как указывалось ранее, в практических расчетах может быть принята равной половине класса точности ТН, а систематическая погрешность индукционных счетчиков определена по формуле, %:

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

Для электронных счетчиков, в силу отсутствия в настоящее время опубликованных данных об их режимных и временных погреш 2 — ностях, приходится принимать ∆сч = 0.

При определении нормативного недоучета электроэнергии в сети (нормативных метрологических потерь), значение Тпов в формуле (4.13) для конкретной точки учета не должно превышать нормативного межповерочного интервала: 8 лет для трехфазного счетчика и 16 лет для однофазного. При использовании формулы (4.13) для определения суммарного недоучета в сети с большим количеством счетчиков необходимо использовать среднее значение Тпов, равное половине нормативного межповерочного интервала.

В этом случае суммарный недоучет отпуска электроэнергии бытовым потребителям составит 4 % при Ксч = 2,5, и 3,2 % при Ксч = 2,0. Как следует из сопоставления этих цифр с описанными выше результатами исследований фактических погрешностей счетчиков, формула (4.13) также предполагает осторожную оценку недоучета.

На основе изложенного материала интересно оценить правильность методик, приведенных в нормативных документах. Допустимый небаланс электроэнергии по объекту в соответствии с [7] рассчитывается как среднеквадратическая погрешность приборов учета. Систематическая составляющая погрешности не учитывается. Это допустимо для цели, на которую была направлена прежняя редакция данной инструкции [13] – проверка правильности подключения приборов учета на территориально сосредоточенном объекте, потери электроэнергии на котором имеют только техническую составляющую (подстанция, РУ электростанции).

Инструкция [13] ограничивалась только этими объектами. Если небаланс электроэнергии на таком объекте не превышает допустимую погрешность, можно считать схему подключения приборов учета правильной.

Метрологические характеристики приборов, установленных на входе и на выходе такого объекта, как правило, различаются незначительно, поэтому разница практически одинаковых систематических погрешностей учета поступления и отпуска энергии близка к нулю. Аналогичная ситуация характерна и для сетей высокого напряжения (220–750 кВ), поступление и отпуск энергии в которых фиксируется системами учета приблизительно одинакового класса, работающими в приблизительно одинаковых условиях.

Поэтому, несмотря на теоретическую правильность учета систематических погрешностей средств измерения при определении допустимых небалансов на любых объектах, их неучет при определении допустимых небалансов на подстанциях, а также нормативных потерь в сетях Федеральной сетевой компании можно в какой-то мере признать допустимым.

В электрических сетях распределительных сетевых компаний (РСК), поступление энергии в которые фиксируется приборами высокого класса точности и регулярно обслуживаемыми, а отпуск энергии (преимущественно потребителям 6–10 и 0,4 кВ) – приборами гораздо более низкого класса точности, проверяемыми менее часто, неучет систематических погрешностей приводит к неправильному представлению о структуре фактических потерь.

Первая попытка учета систематических погрешностей (обусловленных только потерями напряжения в соединительных проводах) была предпринята в [14]. Она получила развитие в работе [15], в которой была также предложена формула для расчета случайной погрешности учета по районам (РЭС) и предприятиям (ПЭС) электрических сетей, АО-энерго. К сожалению, авторами [7] была использована только последняя формула без учета систематической погрешности.

Дальнейшие исследования [16–18] показали, что преимущественно отрицательные систематические погрешности характерны для всех элементов ИК. Их игнорирование не позволяет учесть объективное влияние системы учета на фактические потери.

Для примера в табл. 4.4 и 4.5 приведены результаты расчета по [7] допустимых небалансов электроэнергии в сетях крупной сетевой компании и коммунальной сети одного из городов России. Параметры элементов ИК и погрешности точек учета в сетях различных напряжений, определенные по формуле (4.1), приведены ниже:

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

Суммарная погрешность системы учета электроэнергии (корень квадратный из суммы квадратов вкладов точек учета) для крупной сетевой компании составляет ±0,205 %, а для муниципальной сети – ±0,221 %. Это вместо оцененных выше реальных недоучетов 0,8 % и 4–5 %, соответственно.

Из приведенных расчетов следует, что для объектов с большим числом точек учета по формулам инструкции [7] невозможно оправдать небаланс более 0,25 % отпуска электроэнергии в сеть. Следует также иметь в виду, что по этим формулам определяется не значение недоучета электроэнергии, а диапазон случайной составляющей погрешности (±0,25 %), который следует трактовать и как возможный недоучет, и как переучет на 0,25 %. В связи с этим возникает вопрос о правомерности использования лишь одной его границы при обосновании норматива потерь. Если следовать этой логике, то и технические потери следует включать в норматив значением, увеличенным на погрешность их расчета.

Читайте так же:
Как подключить три фазного счетчика

Систематическая же погрешность является математическим ожиданием случайной величины и при ее отрицательном значении представляет собой наиболее вероятное значение именно недоучета. Она рассчитывается не вместо случайной составляющей, а дополнительно к ней. Если, например, систематическая погрешность

Расчет допустимого небаланса для крупной сетевой компании

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

Оценка «нормального» недоучета: расчет, таблицы, формулы

составляет –1 %, а случайная ±0,25 %, то значение фактического недоучета электроэнергии находится в диапазоне от 0,75 до 1,25 %. Использование в нормативе потерь его наиболее вероятного среднего значения также правомерно, как и расчетного значения технических потерь, которое тоже является средним значением.

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя. Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

  • 6 А – 1,2 кВт;
  • 8 А – 1,6 кВт;
  • 10 А – 2 кВт;
  • 16 А – 3,2 кВт;
  • 20 А – 4 кВт;
  • 25 А – 5 кВт;
  • 32 А – 6,4 кВт;
  • 40 А – 8 кВт;
  • 50 А – 10 кВт;
  • 63 А – 12,6 кВт;
  • 80 А – 16 кВт;
  • 100 А – 20 кВт.
Читайте так же:
Кто занимается опломбировкой электросчетчиков

выбор автоматического выключателя

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

  • электросауна (12 кВт) — 60 А;
  • электроплита (10 кВт) — 50 А;
  • варочная панель (8 кВт) — 40 А;
  • электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
  • посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
  • СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
  • электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
  • электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
  • утюг (1,6 кВт) — 8 А;
  • солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
  • пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
  • мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
  • тостер (1 кВт) — 5 А;
  • кофеварка (1 кВт) — 5 А;
  • фен (1 кВт) — 5 А;
  • настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
  • холодильник (0,4 кВт) — 2 А.

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

расчет тока

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Содержание отчета

Формулы и расчет внутреннего сопротивления и сопротивления шунта.

Таблицы измерений и примеры расчета погрешностей.

Выводы по работе.

Контрольные вопросы

Объясните, каким образом можно изменить предел измерения вольтметра?

Объясните, каким образом можно изменить предел измерения амперметра?

Изобразите схему включения вольтметра с расширенным пределом измерения.

Изобразите схему включения амперметра с расширенным пределом измерения.

Приведите формулы для расчета добавочного сопротивления и сопротивления шунта.

Как рассчитать цену деления прибора с расширенным пределом измерения?

Лабораторная работа №3 учет электрической энергии и поверка счетчиков

Цель работы: исследование схем включения трехфазных и однофазных счетчиков для учета активной и реактивной электроэнергии и проверка правильности работы счетчиков по показаниям контрольно-измерительных приборов лабораторного типа.

Читайте так же:
Передать показания счетчиков электроэнергии ерц

Теоретическая часть

Все потребители электроэнергии независимо от присоединенной мощности должны иметь счетчики активной энергии (расчетные счетчики) для расчета за полученную энергию. У потребителя с присоединенной мощностью 100 кВА и более должны быть установлены счетчики реактивной энергии.

В трехфазных сетях для учета электроэнергии применяют трехфазные или однофазные счетчики. Начала обмоток счетчиков обозначаются звездочками.

В сетях низкого напряжения (до 380 В) счетчики включаются или непосредственно в сеть (при токах до 10-50А) или через трансформаторы тока (ТА). Счетчики с номинальным напряжением 100В включаются в сеть через измерительные трансформаторы напряжения (ТV). Счетчики, предназначенные для работы с определенными трансформаторами тока и напряжения, обозначенными на их щитках, измеряют энергию уже с учетом коэффициентов трансформации и никаких поправочных коэффициентов не требуют. Счетчики универсальные (в обозначении вводится буква «у») могут включаться с любыми ТА и ТV.

В обозначениях счетчиков используют буквы и цифры, которые обозначают:

С – счетчик; О – однофазный; А – активной энергии, Р – реактивной энергии; 3 – для трехпроводной сети; 4 – для четырехпроводной сети; У – универсальный, И – индукционной измерительной системы, цифры в обозначении счетчика (исключая 3 и 4) обозначают конструктивное исполнение, П – прямоточный (для включения без измерительных трансформаторов), М – модернизированный.

Схемы включения и типы счетчиков выбираются в зависимости от назначения прибора и характера трехфазной системы, которая может быть:

Симметричной, когда равны между собой фазные и линейные напряжения, токи и углы сдвига фаз.

С простой несимметрией, когда напряжения симметричны, а токи (нагрузки) в фазах неодинаковы.

Системы с полной асимметрией, когда токи в фазах различны и напряжения несимметричны.

Наиболее часто встречаются симметричные системы, так как в современных энергосистемах обычно поддерживается полная симметрия напряжений. Поэтому при выполнении лабораторной работы будем использовать четырехпроводную симметричную сеть низкого напряжения с малым током нагрузки. Таким образом, будем использовать прямое включение счетчиков без трансформаторов тока и напряжения.

В качестве потребителей электроэнергии (нагрузки) при выполнении лабораторной работы используется асинхронный двигатель и термоэлектронагреватель.

Схема включения однофазного счетчика для учета активной энергии

В трехфазной четырехпроводной симметричной сети низкого напряжения (до 380 В) учет активной энергии можно вести при помощи одного однофазного счетчика, включенного на фазный ток и фазное напряжение. Так как сеть трехфазная, то показания счетчика умножаются на три.

Схема включения однофазного счетчика активной энергии в симметричной трехфазной четырехпроводной сети, где потребителем является асинхронный электродвигатель, представлена на рис.3.1. Для поверки счетчика в качестве образцового прибора используется ваттметр (Wобр).

Схема включения однофазного счетчика для учета активной энергии термоэлектронагревателя (печки) аналогична.

Схема включения однофазного счетчика для учета реактивной энергии

Возможность измерения реактивной энергии цепи трехфазного тока счетчиком активной энергии вытекает из следующих соображений.

Энергия, показываемая однофазным счетчиком активной энергии определяется током (I) его последовательной катушки, напряжением (U), приложенным к его параллельной цепи и косинусом угла сдвига между током и напряжением. Если такой счетчик включить так, чтобы между током его последовательной катушки и напряжением на его параллельной цепи был угол сдвига 90 0 , то счетчик будет измерять реактивную энергию.

Схема включения однофазного счетчика для учета реактивной энергии в симметричной трехфазной сети представлена на рис.3.2.

Схема включения трехфазного счетчика для учета активной энергии

Измерение активной энергии в трехфазных сетях, особенно при наличии несимметрии, возможно производить при помощи трехфазных счетчиков активной нагрузки.

Схема включения трехфазного счетчика активной энергии в трехфазной четырехпроводной сети, представлена на рис.3.3.

Схема включения трехфазного счетчика для учета реактивной энергии

При включении трехфазных счетчиков для учета реактивной энергии используется общее правило: токовая обмотка включается в разрыв фазы, начало обмотки напряжения (генераторный режим) подключается к следующей в порядке чередования фазе, а конец обмотки напряжения к оставшейся фазе. Таким образом, схема включения трехфазного счетчика для измерения реактивной энергии в трехфазной четырехпроводной сети, представлена на рис.3.4.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector