6 . 3 Порядок виконання роботи

6.3.1Ознайомитись з основними теоретичними відомостями.

8.3.2Ознайомитись з будовою і технічними даними лічильника ALPHA.

6.3.3Згідно завдання викладача зібрати дослідну схему приєднання лічильника з трансформаторами струму і напруги Провести фазування лічильника за допомогою вольтамперфазометра.Провести вимірювання активної і реактивної енергії на протязі 1 години. Всі покази лічильника на початку та в кінці досліду занести в таблицю 6.2. Виконати необхідні обрахунки.

Таблиця 6.2 – Результати вимірювань та розрахунків за показами лічильників

Тарифні зони	Покази лічильника активної енергії, кВт*год			Розрахункове значення спожитої активної енергії, кВт*год	Покази лічильника реактивної енергії, квар*год			Розрахункове значення спожитої реактивної енергії, квар*год
	до досліду	після досліду	різниця показів		до досліду	після досліду	різниця показів
нічна
напівпікова
пікова
всього

Лабораторна робота №7 облік споживання активної і реактивної енергії трифазними індукційними лічильниками

7.1 Мета роботи: ознайомлення з будовою і технічними даними лічильників для вимірювання активної і реактивної енергії.

7.2 Основні теоретичні положення

7.2.1 Технічні дані

Тип клас точності, підключення, номінальний струм і напруга лічильників вказані в таблиці 7.1 і 7.2.

Таблиця 7.1 – Лічильники активної енергії

Тип лічильника	Підключення	Номінальний струм А	Номінальна лінійна напруга, В
САЗ-И670Д	Безпосереднє	5, 10	220, 380
	Через трансформатори струму і напруги	Первинний: 5*, 10*, 20, ЗО, 40, 50,75, 100, 160, 200, 300, 400, 600, 800,1000, 1500, 2000 Вторинний: 1, 5	Первинна: 380,500, 660, 3000, 6000, 10000, 35000 Вторинна 100
	Через трансформатори струму	Первинний: 10, 20, 30, 40, 90, 75, 100, 180, 200, 300. 400,600, 800,1000, 1900, 2000 Вторинний: 1, 5	220, 380
САЗУ-И670Д	Через будь-які трансформатори струму і напруги	1, 5	100, 220, 380
САЗУ-ИЄ7ОД для роботи з ИИСЗ-48	Через будь-які трансформатори струму і напруги	5	100, 220, 380
СА4-И672Д	Безпосереднє	5, 10	220. 380
СА4У-И672Д	Через трансформатори струму і напруги	Первинний: 20, 30, 50, 75, 100, 150. 200, 300, 40С, 600, 800, 1000, 1500 Вторинний 5	220, 380
СА4У-И672Д	Через будь-які трансформатори струму і напруги	5	220, 380
СА4У-И672Д для роботи з ИИСЗ-48	Через будь-які трансформатори струму і напруги	5	220, 380

* Для напруги 6000 В і вище

Таблиця 7.2 – Лічильники реактивної енергії

Тип лічильника	Підключення	Номінальний струм			Номінальна напруга, В
		при включенні			при включенні
		в трипровідне коло	в чотирипровіде коло		в трипровідне коло	в чотирипровіде коло
СР4-И673Д	Безпосереднє	5, 10			220, 380	220, 380
	Через трансформатори струму	Первинний: 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000,1500, 2000			220, 380	220, 360
		Вторинний:
		1, 5		5
	Через трансформатори струму і напруги	Первинний: 5*, 10х, 20, 30, 40, 50. 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000			Первинне: 380, 500, 660, 3000, 6000, 10000, 35000
		Вторинний:			Вторинний
		1, 5		5	100
СР4У-И673Д	Через будь-які трансформатори струму і напруги	1, 5		5	100, 220, 380	220, 380
СР4У-И673Д для роботи з ИИСЭ-48	Через будь-які трансформатори струму і напруги	5		–	100, 380	–

* Для напруги 6000 В і вище

Максимальний струм складає:

125% від номінального для лічильників, підключених через трансформатори струму;

200% – для лічильників безпосереднього приєднання.

По точності обліку електричної енергії лічильники відповідають класу точності 2.0, крім лічильників безпосереднього приєднання реактивної енергії, котрі відповідають класу точності 3.0 по ГОСТ 6570-75.

Самохід - Диск лічильника не здійснює більше одного повного оберту при відсутності струму в послідовному колі і напрузі мережі в межах від 80% до 110% від номінальної.

Межа чутливості - Диск лічильника починає і продовжує неперервно обертатись при номінальній напрузі і струмі, який не перевищує:

0,5% від номінального – для лічильників класу точності 1,0; 1,5; 2,0;

1% від номінального – для лічильників класу точності 3,0.

Ізоляція між колами лічильника повинна витримувати напругу 600 В або рівну подвійній номінальній, якщо вона перевищує 300 В.

Ізоляція між колами лічильника і металевими зовнішніми частинами корпусу повинна витримувати напругу 2000 В.

Межі допустимої систематичної складової відносної похибки, _СД, лічильників вказані в таблиці 7.3 і 7.4.

Таблиця 7.3 – Лічильники активної енергії

Струм, % від номінального значення	Коефіцієнт потужності, cos 	Межі СД, %, не більше
Від 5 до 10	1.0	2.5
Від 10 до 20	0.5(індуктивної)cos1.0	(3.0 – cos )
Від 20 до 125 включно (для лічильників трансформаторних і трансформаторних універсальних)	0.5(індуктивної)cos1.0	2.0
Від 20 до максимального значення включно (для лічильників безпосереднього приєднання)	0.5(індуктивної)cos1.0	2.0

Таблиця 7.4 – Лічильники реактивної енергії

Струм, % від номінального значення	Коефіцієнт потужності sin 	Межі СД, %, не більше
		Для класів точності
		2.0	3.0
Від 5 до 10	1.0	3.0	4.0
Від 10 до 20	0.5інд. (ємнісний) sin 1.0	(4.0–2 sin )	(5.0–2 sin )
Від 20 до 125 включно (для лічильників трансформаторних і трансформаторних універсальних)	0.5інд. (ємнісний) sin 1.0	2.0	–
Від 20 до максимального значення включно (для лічильників безпосереднього приєднання)	0.5інд. (ємнісний) sin 1.0	–	3.0

Споживана потужність Р (активна і повна) при номінальній напрузі і номінальній частоті ні в одному з кіл напруги не перевищує значень, вказаних в таблиці 7.5.

Таблиця 7.5

Напруга	Споживана потужність Р, не більше
До 250	2Вт; 8ВА
Понад 250 до 300В на кожний 1В	0,02Вт; 0,08ВА
Понад 300 до 380В на кожний 1В	0,01Вт; 0,04ВА

Споживана повна потужність в кожному струмопровідному колі при номінальному струмі не перевищує:

2,5 ВА – для трансформаторних і трансформаторних універсальних лічильників;

4 ВА – для лічильників безпосереднього приєднання.

Потужність, що споживається колами телеметричного виходу і лінією зв’язку від джерела живлення не перевищує 0,15 Вт.

Кожен трифазний лічильник являє собою конструктивне об’єднання в одному корпусі рухомих елементів двох або три однофазних лічильників, обмотки яких включаються по відповідній схемі, а диски посаджені на одну вісь. Обертові моменти окремих рухомих елементів, прикладені до спільної рухомої частини, сумуються, і вона обертається із швидкістю, пропорційною загальній потужності навантаження трифазної мережі.

Основне рівняння лічильника

Гальмівний момент створюється двома постійними магнітами і регулюється переміщенням магнітів. Для балансування обертання елементів лічильника на кожному із них є по два магнітних шунти-регулятори. Регулювання малих навантажень здійснюється регуляторами, які є на кожному елементі обертання. Попереднє регулювання внутрішнього кута магнітних потоків у кожному елементі здійснюється розрізанням короткозамкнених кілець. Повне регулювання здійснюється з допомогою опору, припаяного до кінців обмотки.

Чи обертовий момент, який створюється однією електромагнітною силою пропорційний активній потужності Р₁:

,

і другою електромагнітною силою пропорційній потужності Р₂:

.

Тому

Незалежно від симетрії навантаження в трифазній системі, покази лічильника відповідають розходу енергії трьома фазами.

Для обліку реактивної енергії виготовляють спеціальні трифазні лічильники реактивної енергії. Існує декілька різновидностей таких лічильників, але найбільше розповсюдження одержали лічильники з додатковою послідовною обмоткою. Вони мають два рушійні елементи, які діють на два диски, посаджені на загальну вісь. Паралельні обмотки мають нормальне виконання, особливістю є додаткова третя послідовна обмотка. Ця обмотка має подвійне число витків і розділена на дві рівні частини, розміщені на послідовних магнітопроводах обох рушійних елементів. Додаткова обмотка включена в протилежному напрямі, її дія протилежна по знаку дії основної обмотки. При такій будові магнітний потік в магнітопроводі послідовного кола буде створюватись геометричною різницею струмів в основній і додатковій обмотках. Дія цього потоку буде такою ж, як і сума дій тих окремих потоків, які створювались б кожною із обмоток при відсутності другої обмотки.

Виходячи з цього загальний обертовий момент

,

де – обертові моменти, створені основними обмотками, включеними в фази А і С;

– обертові моменти, створені додатковою обмоткою.

;

;

;

.

Враховуючи, що , тоді

.

Таким чином, обертовий момент пропорційний реактивній потужності трифазної системи при будь-якому навантаженні фаз, але при умові рівності всіх три лінійних напруг.