4.(18)Измерение активной мощности в трехфазных цепях. Схемы включения. Особенности.

В симметричной трехфазной цепи достаточно одного ваттметра, включенного на измерение мощности одной из фаз. Например, на рис. 1 каждый ваттметр измеряет мощность одной из фаз. Для определения мощности всей цепи его показание необходимо утроить.

Активная мощность трехфазной цепи

,

 

При симметричной нагрузке

. 

.

В несимметричной трехфазной цепи в общем случае необходимо использовать три ваттметра, подключая их к каждой из фаз. Мощность всей цепи получают арифметической суммой показаний всех ваттметров. При этом должен быть обеспечен доступ к нейтральной точке электроприемника либо источника. При отсутствии такового создают искусственную нейтральную точку, соединяя цепи напряжения ваттметров в звезду и выдерживая условия её симметрии.

Однако в трехпроводных трехфазных цепях (без нейтрального провода) существует возможность вместо трех ваттметров использовать только два, что даёт выгодный экономический эффект. Схема двух ваттметров называется схема Арона.

5.(19)Измерительные трансформаторы тока и напряжения: устройство, погрешности, особенности работы. Достоинства.

Измеритель­ные трансформаторы, разделяемые на трансформаторы тока и на­пряжения, используются как преобразователи больших перемен­ных токов и напряжений в относительно малые токи и напряже­ния, допустимые для измерений приборами с небольшими стандарт­ными пределами измерения (например, 5А, 100 В). Приме­нением измерительных трансформаторов в цепях высокого напря­жения достигается безопасность для персонала, обслуживающего приборы, так как приборы включаются в заземляемую цепь низ­кого напряжения. Упрощаются и конструкции приборов, так как они применяются в цепях низкого напряжения, и при этом отсут­ствует гальваническая связь между первичной цепью и приборами.

Измерительные трансформаторы состоят из двух изолированных друг от друга обмоток: первичной с числом витков ω₁ и вторичной - ω ₂, помещенных на ферромагнитный.

В трансформаторах тока, как правило, первичный ток I₁ больше вторичного I₂, поэтому в них ω ₁ < ω ₂. Первичная обмотка выпол­няется из провода различного сечения, в зависимости от номиналь­ного первичного тока I_1н. В трансформаторах тока с I_1н свыше 500 А она может состоять из одного витка - в виде прямой медной шины (или стержня), проходящей через окно сердечника.

В трансформаторах напряжения первичное напряжение U₁ больше вторичного U₂, поэтому в них ω₁ > ω₂. Обе обмотки вы­полняются из относительно тонкого проводника. По нормам вторич­ное номинальное напряжение U_2и у стандартных трансформаторов составляет 100 и 100/ В при различном значении первичного номинального напряжения U_1н.

Для трансформатора тока для трансформатора напряжения

Коэффициенты K_I и К_U называются действительными коэффи­циентами трансформации.

Определение измеряемых величин по номинальным коэффициен­там трансформации приводит к погрешностям. Относительная по­грешность вследствие неравенства действительного и номинального коэффициентов трансформации может быть определена (в процен­тах):

Для трансформатора тока:

где и

_{для трансформатора напряжения:}

_{где и}

Погрешность f_I называется токовой погрешностью, а f_U - по­грешностью напряжения. Кроме этих погрешностей у измеритель­ных трансформаторов имеется еще так называемая угловая погреш­ность. Она получается из-за неточности передачи фазы вторичной величины по сравнению с первичной. Угловая погрешность измери­тельных трансформаторов оказывает влияние на показания только таких приборов, отклонение подвижной части которых зависит от фазы между токами в цепях этих приборов. К ним относятся ватт­метры, счетчики энергии, фазометры.