Лаба 4
.pdf
Лабораторна робота №4
ПОВІРКА ОДНОФАЗНОГО ІНДУКЦІЙНОГО ЛІЧИЛЬНИКА АКТИВНОЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
1 МЕТА РОБОТИ
1.1Вивчити будову і принцип дії однофазного індукційного лічильника активної електроенергії
1.2Навчитись вмикати індукційний лічильник в коло навантаження і здійснювати за його допомогою облік електроенергії.
1.3Оволодіти методами повірки1 лічильників електроенергії
2 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Лічильники електричної енергії, які перебувають в експлуатації, підлягають обов'язковій періодичній повірці. Лічильники, які працюють з вимірювальними трансформаторами струму та напруги, повинні перевірятись разом з ними.
Мета повірки лічильника - визначення максимальної відносної похибки (
γмакс . %) за якою визначається його клас точності (1,0; 2,0; 2,5 - для лічильників активної енергії).
Клас точності зазначається на паспортному щитку лічильника. Допустима відносна похибка однофазних лічильників активної енергії класу точності 2,5 при струмі 20 / 200 % від номінального і cosφ = 1 становить 2,5 % , а при струмі 20 - 150 % від номінального і cosφ=0,5 відповідно ± 4,0%.
Відносна похибка лічильника визначається за формулою :
γ= |
Cн−Cд |
100 % |
(4.1) |
|
|||
|
Cд |
|
|
де Сн - номінальна стала лічильника; Сд - дійсна стала лічильника.
Номінальна стала лічильника Сн підраховується за передавальним числом Nн, зазначеним на паспортному щитку лічильника(рис.4.1), наприклад написом такого вигляду: 1кВт·год - 2500 обертів диску.
Тоді:
Cн=1000 3600 =1000 |
3600 |
, |
Вт с |
(4.2) |
|
Nн |
2500 |
|
|
об |
|
1 кВт = 1000 Вт; 1 год = 3600 с
Дійсну сталу лічильника електроенергії Сд визначають за показами зразкових приладів, наприклад, за допомогою ватметра та секундоміра. Власне
1 повірка засобів вимірювальної техніки - сукупність операцій, що включає перевірку та маркування та/або видачу документа про повірку засобу вимірювальної техніки, які встановлюють і підтверджують, що зазначений засіб відповідає встановленим вимогам
визначається обсяг спожитої електричної енергії, що спричинив обертання диска лічильника на задане число обертів.
Дійсна стала визначається за формулою :
C =Pt |
Вт с |
(4.3) |
д N |
об |
де Р - покази ватметра, Вт; t - покази секундоміра, с;
N - кількість обертів диска лічильника.
Рис. 4.1 – Однофазний індукційний лічильник електроенергії (номінальна стала лічильника 1кВ·год = 1280 обертів диску; клас точності – 2,5)
Чутливість лічильника електроенергії - це відношення найменшої потужності Pmin (або струму Imin) при якій диск лічильника починає обертатись без зупинок , до номінальної потужності Рн (або номінального струму Ін ). Чутливість лічильника виражається в процентах:
S= |
Pmin |
100 % |
або S= |
Imin |
100 % |
(4.4) |
|
|
|||||
|
PH |
|
I H |
|
||
Чутливість лічильника повинна бути не більше 0,5% від номінального навантаження для лічильників 1-го класу і 1% для лічильників класів точності 2 і 2,5. Самохід лічильника при напрузі 110% номінальної повинен бути відсутній.
Самоходом називається явище, при якому диск лічильника обертається без зупинок при відсутності навантаження (Ін=0) під дією тільки прикладеної напруги (U >Uн).
3ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1.Ознайомитись з будовою індукційного лічильника активної електроенергії , записати паспортні дані і за ними визначити за формулою (4.2) номінальну сталу Сн.
2.Ознайомитись з приладами, призначеними для проведення досліду, і записати їх основні технічні характеристики.
3.Скласти схему для повірки лічильника (рис.4.2.)
4.Після перевірки викладачем складеної схеми і вибраних режимів підключити схему до мережі і прогріти лічильник номінальним струмом при номінальній напрузі протягом 15 хвилин.
Записати покази лічильника W0 до прогріву i W після. За різницею показів визначати, чи правильно працює лічильний механізм приладу:
W −WO=P t кВт∙год
де Р - дійсна потужність в колі ( підтримувана незмінною протягом 15хв),
визначена за допомогою зразкового ватметра; |
t - тривалість |
прогрівання лічильника ( за секундоміром). |
|
5.Впевнитись у відсутності самоходу лічильника. Для цього необхідно розімкнути коло струму ( І = 0 ), а напругу збільшити (ЛАТР – TV2 на рис.4.2) до 110% номінальної. При цьому диск лічильника повинен зробити не більше одного оберту і зупинитись. Якщо він обертається, то це означає, що у лічильника є самохід (холостий хід) і він потребує налагодження.
6.Визначити за формулою (4.3) дійсну сталу Сд лічильника при 20;40;60;80;100;120;150% номінального навантаження при cos ϕ=1 (перемикач SА в положенні 1). Це робиться так: підтримуючи незмінною напругу U=Uн, встановлюють реостатом Rн (два реостати по 20 Ом паралельно) необхідний струм і відраховують ціле число обертів N диска за час t (за секундоміром), який відповідає цьому числу обертів. Час відліку цілого числа обертів диску повинен бути не менше 50-60 секунд.
7.Визначити дійсні сталі Сд лічильника при тих же навантаженнях, але при cosφ=0,5 (перемикач SA в положенні 2). Дослід проводити аналогічно
пункту 6.
Результати вимірювань і розрахунків занести в таблицю 4.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
Результати вимірювань |
|
Результати розрахунків |
|||||||
|
U, В |
I, А |
|
P, Вт |
N, об |
t, с |
|
сosφ |
W, |
Cн, |
Cд, Вт·с/ |
γ, % |
|
|
%Ік |
|
|
Вт с |
Вт·с/об |
об |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
40 |
/ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
60 |
/ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
|
80 |
/ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
|
100 |
/ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6 |
|
120 |
/ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7 |
|
150 |
/ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Формули для розрахунків |
|
|
|
|
|
4.2 |
4.3 |
4.1 |
|
||||
8 Визначити чутливість лічильника за формулою (4.4). Для цього поступово зменшують опір Rн до тих пір, поки диск лічильника не почне обертатись без зупинок і записують покази амперметра (визначають мінімальний струм Іmin).
За результатами вимірювань побудувати на загальному графіку залежність відносної похибки лічильника від значення сили струму навантаження І : = f(І) при cos ϕ=1 і cos ϕ=0,5.
Рис.4.2. Електрична принципова схема для повірки однофазного індукційного лічильника електроенергії
Контрольні запитання і завдання
1.Яка конструкція однофазного індукційного лічильника електроенергії?
2.Як вмикають в електричну мережу лічильник електроенергії і які правила треба знати при його увімкненні?
3.В чому полягає повірка лічильника електроенергії і для чого вона необхідна?
4.За яких умов визначають наявність самоходу індукційного лічильника електроенергії?
5.Які причини виникнення самоходу і які існують засоби його усунення?
6.Яка різниця між номінальною і дійсною сталими лічильника електроенергії і як їх визначають?
7.Як визначається відносна похибка лічильника електроенергії і яка її допустима величина?
8.Що називають чутливістю і яка допустима її величина?
9.Яке призначення постійного магніту у вимірювальному механізмі індукційного лічильника електроенергії?
10. Чому змінюється сosφ при переведенні перемикача SA |
з |
положення 1 в положення 2 (схема на рис.4.2)? |
|
Однофазний індукційний лічильник електроенергії
1 – послідовна(струмова) обмотка; 2 – паралельна обмотка(котушка напруги); 3
– лічильний механізм; 4 – постійний магніт; 5 – алюмінієвий диск