Лабораторне завдання

1. Скласти таблицю метрологічних характеристик приладів, які використовуються в роботі.

2. Виміряти активну та реактивну потужності в трипроводному колі з несиметричним навантаженням. Розрахувати потужності за показами амперметра, вольтметра і фазометра та оцінити похибки отриманих розрахунком результатів.

4. Виміряти активну та реактивну потужності в чотирипроводному колі з несиметричним навантаженням. Розрахувати потужності за показами амперметра, вольтметра і фазометра та оцінити похибки отриманих розрахунком результатів.

Результати роботи представити в таблиці, зразок якої приведен нижче.

Таблиця 3.1 – Результати вимірювань потужностей

Результати експерименту

Результати розраахунків

IA

IB

IC

UA

UB

UC

CosφА

CosφB

CosφC

Ватметрами

Двоелементний прилад

За формулами непрямих вимірювань

За показами ватметрів

PW1

PW2

PW3

QW1

QW2

QW3

kW

kvar

A

V

kW

kvar

У висновках привести оцінки похибок виконаних лабораторних завдань.

Контрольні питання

1. Які фактори необхідно враховувати при виборі кількості та схем підключення ватметрів для вимірювання активної та реактивної потужностей в трифазовому колі?

2. Сформулюйте правила підключення ватметрів за методом двох приладів при вимірюванні активної потужності в трифазовому колі.

3. Як побудувати схему підключення ватметра по наданому "рівнянню підключення"?

4. Сформулюйте правила підключення ватметра при вимірюванні реактивної потужності в трифазовому колі.

5. Поясніть, чому прилади електродинамічної системи використовуються як засоби вимірювання активної або реактивної потужності.

Лабораторна робота № з - б

Вимірювання потужностей в трифазових колах

Мета роботи – порівняти різні методи вимірювання активної та реактивної потужностей в

Трифазових колах з різним ступенем несиметрії навантаження.

В результаті виконання роботи студент повинен

– знати методи та засоби вимірювання потужностей в трифазових колах;

- вміти провести експеримент та отримати результат вимірювання потужностей та

оцінити його похибку;

- придбати навички використання приладів безпосередньої оцінки при вимірюванні

потужностей, струмів, напруг та кутів фазового зсуву в трифазовому колі.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ

При підготовкі до роботи треба вивчити теоретичний матеріал /1, с. 133-135, 400-411/.

В трифазових колах потужність вимірюють за допомогою одного, двох або трьох ватметрів залежно від виду потужності (активна чи реактивна), наявності нульового проводу та ступеню несиметрії кола.

Аналіз можливих схем вимірювання активної потужності /І, с. 404-407/ дозволяє сформулювати правила підключення приладів при використанні методу двох приладів:

– струмові обмотки ватметрів можуть бути підключені у дві будь-які фази кола;

– генераторні зажими обмоток напруги кожного ватметра, позначені /*/, з'єднуються з таким зажимом струмової обмотки того ж ватметра;

– вільні зажими обмоток напруги обох ватметрів підключаються до фази, в якій немає струмової обмотки.

При вимірюванні реактивної потужності /1, с. 408-411/ підключення обмоток кожного ватметра (двох або трьох) виконується за правилами:

– струмову обмотку підключають в одну із фаз кола;

– генераторний /*/ зажим обмотки напруги цього ватметра підключають до наступної у порядку послідовності фази;

– другий зажим обмотки напруги підключають до третьої фази.

ОБЛАДНАННЯ СТЕНДА

Принципова схема стенду приведена на рис. 3.1.

Вимірювальне обладнання стенду – три однофазні ватметри, три амперметри, вольтметр, вимірювач коефіцієнту потужності (фазометр) та двоелементний прилад для вимірювання активної або реактивної потужності.

Струмові обмотки ватметрів та амперметри включені в кожну фазу кола. Зажими обмоток напруги ватметрів виведені на передню панель стенду.

Вимірювач коефіцієнту потужності та вольтметр вимірюють відповідні фазні величини (cosφ_Ф та U_Ф) при встановленні перемикача S_U в положення або А, або В, або С.

Двоелсментний прилад вимірює в трипровідному колі активну або реактивну потужність відповідно положенню Р або Q перемикача S_W.

Нульовий провід трифазового кола розмикається вимикачем S_N.

Навантаження кожної фази формується за допомогою автотрансформатора, резистора і конденсатора, причому останні підключаються паралельно або всій обмоткі автотрансформатора, або її частині, яка може змінюватись завдяки переміщенню рухливого контакта автотрансформатора.

Рисунок 3.1 - Принципова схема стенда та елементи перемикання приладів

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

В звіті до лабораторної роботи:

1. Для трифазного кола, параметри якого задані в табл. 3.1, необхідно:

– побудувати векторні діаграми лінійних та фазних напруг і струмів;

– розрахувати активну та реактивну потужності кожної фази і всього кола;

– скласти раціональні схеми підключення ватметрів для вимірювання активної та реактивної потужностей кола;

– знайти покази кожного ватметра, а також активну та реактивну потужності всього кола.

Схема навантаження – зірка. Характер навантаження – активноємний. Система лінійних напруг симетрична, U_Л = 230V. Послідовність фаз А-С-В-А.

Таблиця 3.1 - Значення фазних величин до задачі

№ варіанта	Наявність нульового проводу	IA	IB	IC	UA	UB	UC	cosφA	cosφB	cosφC	№ стенда
		A			V
1	-	2,0	2,0	1,9	130	176	108	0,86	0,6	0,5	Стенд 3.1
2	+	1,6	3,0	2,0	134	132	132	0,71	0,56	0,78
3	-	2,0	2,4	2,5	176	170	78	0,96*	0,49	0,58
4	+	2,0	2,7	2,9	134	134	134	0,7	0,55	0,61
5	-	4,0	3,0	3,1	150	108	148	0,52	0,6	0,86
6	+	2,0	1,8	4,0	137	140	136	0,7	0,59	0,52	Стенд 3.2
7	-	1,9	1,8	1,2	147	100	180	0,54	0,68	0,77
8	+	2,5	4,0	1,6	140	137	137	0,55	0,51	0,74
9	-	2,4	2,9	2,0	173	88	62	0,59	0,59	0,78
0	-	3,0	3,0	3,0	135	142	140	0,56	0,57	0,56