13.36. Влияет ли cosφ на показания ваттметров ?

При неизменных напряжениях и равномерной нагрузке фаз показания ваттметров изменяются в зависимости от величины угла φ. С уменьшением cosφ в измеряемой цепи т.е. с увеличением реактивной мощности, влияние угловой погрешности измерительных трансформаторов на точность измерения возрастает непропорционально быстро. Погрешность прямопропорциональна отношению реактивной и активной мощности. При производстве измерений двумя ваттметрами надо помнить, что при cosφ менее 0,5 показания одного ваттметра будут отрицательны. Следовательно, для выполнения отсчета переключатель полярности этого ваттметра придется перевести в положение обратной полярности, а при вычислении мощности его показания подставлять в формулу со знаком минус. Измерение мощности КЗ и ХХ силовых трансформаторов необходимо производить малокосинусными ваттметрами т.к. cosφ для режима КЗ низок и лежит в пределах 0,1-0,2. [10].

13.37. Как определить мощность по показанию электрического счетчика ?

Мощность, потребляемая электроприемником, может быть определена по трехфазному счетчику, учитывающий расход активной энергии, по выражению:

Р = 3600·N·Ктт·Ктн /n·t

где: Ктт, Ктн – коэффициенты трансформации трансформаторов

тока и напряжения соответственно;

n – постоянная счетчика, число оборотов диска за 1 кВт·час;

N – число оборотов, за некоторый промежуток времени t;

t – промежуток времени измерения числа оборотов (достаточно 20-40 сек, отсчитываемых по секундомеру) [10].

13.38. Как определить cosφ по показаниям трехфазного счетчика ?

Для определения cosφ по показаниям трехфазного счетчика необходимо кратковременно, секунд на 30-60, сначала отключить цепь напряжения счетчика фазы А и отсчитать за это время число оборотов диска. Затем включить цепь напряжения фазы А, отключить цепь напряжение фазы С и отсчитать число оборотов диска за тот же промежуток времени, после чего схема восстанавливается. Если обозначить через N₂ большее отсчитанное число оборотов диска, а через N₁ меньшее, то cosφ определяется по кривой определения cosφ по отношению показаний двух ваттметров т.е. по графической зависимости отношения показаний двух ваттметров Р₁/Р₂ = α₁/ α₂ (N₁/N₂ = α₁/ α₂) от cosφ приведенной в литературе по электрическим измерениям , в частности приведено в [10].

13.38.Как определить мощность бытовых электроприборов по показаниям счетчика ?

Определение мощности бытовых электроприборов можно выполнить по однофазному счетчику: Р = 3600·N·1000/n·t, где n- передаточное число, т.е. число оборотов диска, соответствующее 1 кВт·час; N- число оборотов, отсчитанных за t секунд. [10].

13.39. Какие факторы влияют на погрешность электрических счетчиков ?

В электрическом счетчике, кроме вращающего и тормозного моментов, действует еще и другие, а именно:

• момент, вызванный трением в опорах и счетном механизме;

• моменты, возникающие при большой частоте вращения диска от пересечения диском рабочих потоков катушек напряжения и токов.

Для снижения погрешности от трения предусматривается специальное устройство, вызывающее дополнительный компенсирующий момент трения при малых нагрузках. При нагрузках до 10% номинальной погрешность счетчика положительная, от 10% до 20% отрицательная, от 20% до 105% погрешность положительная.

Это объясняется тем, что магнитный поток от токовых катушек возрастает не пропорционально току, а быстрее.

При нагрузке более 105% номинальной погрешность становится отрицательной и значительно увеличивается из-за появления тормозного момента от пересечения диска рабочих потоков.

При пониженном напряжении и нагрузке менее 30% возникает отрицательная погрешность, а более 30% - положительная.

Несимметрия напряжения оказывает существенное влияние на погрешность индукционного счетчика. Несимметрия по току не влияет на погрешность трехэлементного счетчика.

Недоучет электроэнергии при температуре –15⁰ составляет 2-3% и резко возрастает при уменьшении температуры.

Счетчики индукционной системы не чувствительны к внешним магнитным полям.

При снижении cosφ ниже 0,5 погрешность существенно возрастает. Снижение напряжения на 1% приводит к уменьшению реактивной мощности на 2,2%, а активной мощности – на 0,2%

Если направление вектора тока совпадает с направлением вектора напряжения для счетчика активной энергии, то момент будет максимальный и вращение диска правильное при условии совпадения фаз тока и напряжения.

Для правильной работы реактивного счетчика на элементы 1, 2, 3 подаются соответственно ток и напряжение Ia и Ubc, Ib и Uca, Ic и Uab. При циклической перестановке фаз напряжения В, С, А т. е. На элемент 1 – напряжение Ub на 2- Uc на 3 – Ua. При угле φ < 30⁰ вращающий момент отрицательный, при угле φ равным 30⁰, момент вращения равен нулю. [35].

13.40. Какой существует способ проверки правильности включения счетчиков ?

Широко распространенный способ проверки правильности включения счетчиков с помощью поочередного обесточивания двух элементов и определения правильного вращения диска оставшегося в работе элемента приводит к следующему. Проверка, как правило, производится днем, когда значение cosφ из-за электродвигательной нагрузки понижается и угол φ между напряжением и током становится более 30⁰ (положительный вращающий момент). В вечернее и ночное время увеличивается активная нагрузка, а индуктивная, как правило, уменьшается, и угол φ становится менее 30⁰ (отрицательный вращающий момент). Вследствие этого показания счетчика в течение суток изменяются незначительно. [35].

13.41. В чем заключается причина повреждения электросчетчиков на подстанциях ?

Опыт эксплуатации электрических счетчиков, включенных по схеме раздельного питания цепей тока и напряжения, показал, что при канализации электроэнергии по воздушным ЛЭП, подключенным к подстанциям, где установлены счетчики, происходит их частое повреждение. В то же время повреждения электросчетчиков на ПС, имеющих только КЛ, не отмечались. Проведенные исследования показали, что причиной повреждения счетчиков являются пробой изоляции между клеммами тока и напряжения, которые оказываются под разным потенциалом при грозовых перенапряжениях с последующим протеканием в месте пробоя токов промышленной частоты. Разный потенциал, который может достигнуть нескольких киловольт, возникает при прохождении различных токов в точках заземлений вторичных цепей трансформаторов тока и нулевого вывода силового трансформатора.

В подтверждение этому следует привести пример мгновенного перекрытия изоляции клемм счетчика и его повреждения, когда при испытаниях повышенным напряжением произошел пробой на корпус электрооборудования. Приведенные испытания ТТ до 1000 В посредством подачи тока в его первичную обмотку показали, что насыщение магнитопровода наступает при токах, не превышающих номинального значения первичной обмотки, и из-за малой мощности этих ТТ напряжение на разомкнутой вторичной обмотке незначительно. [35].