Методика выполнения измерения активной и реактивной мощности в сети переменного тока

Проверяют наличие записи коэффициента вида «M.10m» на съемном щитке каждого счетчика трансформаторного включения.

Проверяют реальные условия применения СИ измерительных каналов на соответствие требованиям, указанным в МВИ энергообъекта.

Определяют потери напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН в соответствии с «Инструкцией по проверке ТН и их вторичных цепей» или местными инструкциями энергообъекта.

При превышении допускаемых границ отклонения параметров контролируемых присоединений, рабочих условий применения СИ по п. 6.1 и допускаемых потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН по п. 6.2 проводят необходимые мероприятия по обеспечению требуемых условий выполнения измерений.

Документируют фактические значения и диапазоны изменений параметров контролируемых присоединений, влияющих величин, значений потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН.

Проверяют правильность размещения и номенклатуру СИ для расчетного и технического учета электроэнергии и мощности на соответствие с утвержденной для энергообъекта схемой размещения.

Заводские номера и классы точности СИ должны совпадать с указанными в эксплуатационной документации.

Проверяют наличие технического паспорта-протокола по форме, регламентированной РД 34.

09.101−94, для каждого измерительного канала.

Проверяют укомплектованность СИ в соответствии с их паспортами.

Проверяют наличие действующих свидетельств о поверке (калибровке) СИ.

Проверяют целостность предохранителей на стороне высокого напряжения ТН, входящих в состав измерительных каналов.

Проверяют все электрические соединения в схеме измерительных каналов при обесточенной питающей сети. Проверку проводят по методикам энергообъектов с целью установления правильности соединений и уточнения полярности обмоток трансформаторов.

После замены счетчика в измерительном канале проверяют правильность его подключения, совместимость нового счетчика с метрологическими характеристиками измерительного канала.

Выполнение измерений

При выполнении измерений электроэнергии и мощности производят следующие операции.

1 С помощью устройства сбора и передачи данных фиксируют сигналы измерительной информации на выходах измерительных каналов.

2 В процессе выполнения измерений фиксируют:

1) календарную дату выполнения измерений;

2) наименование (обозначение) канала учета;

3) номер измерительного канала;

4) номер наблюдения на контролируемом присоединении;

5) учетный период и/или интервальное значение времени измерений.

Обработка результатов измерений Обработка результатов измерений производится по соответствующей методике.

Оформление результатов измерений Результаты измерений оформляют записью в журнале по форме, приведенной в соответствующем документе .

Создание опытной реализации типовой МВИ и ее

экспериментальное исследование.

Для измерения мощности в цепях однофазного переменного тока применяют ваттметры с электродинамическими или ферродинамическими исполнительными механизмами. Электродинамические ваттметры выпускают в виде переносных приборов для цепей постоянного или переменного тока промышленной или повышенной частоты до 50 Гц. Ферродинамические приборы чаще всего встречаются в виде щитовых приборов относительно низкого класса точности — 1.5 … 2.5 и применяют их главным образом на переменном токе промышленной частоты.

Коэффициентом мощности цепи называют отношение активной мощности к полной мощности:

Где U, I действующие значения напряжения и тока в электрической цепи. В однофазной цепи коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига фазы тока φ по отношению к напряжению.

Для измерения угла сдвига фазы, а также коэффициента мощности в однофазной цепи переменного тока можно воспользоваться показаниями амперметра, вольтметра и ваттметра, что, однако, требует применение трех средств измерения и последующего вычисления искомой величины.

Потери в обмотках ваттметра электродинамической системы часто приводят к необходимости внесения поправки в показания ваттметра, рассчитываемой по формуле:

Rпослсопротивление последовательной цепи ваттметра;

Iпар — номинальный ток параллельной цепи ваттметра.

Пределы, в которых находится значение измеряемой активной мощности, определяются из выражения:

Где Рпок — показания ваттметра Д системы;

±ε - абсолютная погрешность результата измерения активной мощности;

Θа — абсолютная поправка к показаниям ваттметра, учитывающая потери в его обмотках Значение измеряемой реактивной мощности может быть определено с учетом показаний вольтметра Uпок, амперметра Iпок и фазометра φпок.

Абсолютная погрешность результата измерения реактивной мощности определяется из выражения

относительные погрешности результатов измерения напряжения, тока и угла фазового сдвига фазы соответственно.

Реактивная мощность может быть определена по следующему выражению:

Специальные измерительные приборы, предназначенные для непосредственного измерения угла сдвига фаз и коэффициента мощности, называют фазометрами. Наиболее часто в электрических цепях промышленной частоты применяются электродинамические логометры — фазометры. Пределы, в которых находится значение измеряемого угла сдвига фаз между током и напряжением, могут быть определены согласно выражению

Состав оборудования и его подготовка к работе

В работе используются электромеханические средства измерений:

1. Вольтметр Э533

2. Фазометр Д578

3. Ваттметр Д566

4. Амперметр Э59/104

Подготовка средств измерения к работе осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Функциональная схема лабораторной установки представлена на рисунке.

Рисунок лабораторной установки.

Порядок выполнения работы

Собрать лабораторную установку в соответствии со схемой.

Установить с помощью автотрансформатора напряжение на выходе порядка 30 В.

Снять показания СИ Занести в таблицу основные технические характеристики используемых СИ

Методические указания Предварительный расчет неразветвленной цепи гармонического тока может быть выполнен в модульной форме, т. е. без применения комплексных чисел.

В общем случае полное сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных CR, элементов, может быть определено по следующей формуле:

где Xc= 1/Cω- реактивное сопротивление конденсатора.

2fπ = ω - круговая частота гармонического сигнала.

Фазовый сдвиг φ напряжения и тока ветви определяется из соотношения .

φ = arctgXс/R

Действующие значения тока и напряжений на элементах цепи определяются по закону Ома:

Полная мощность цепи определяется из уравнения

S = UI

Активная и реактивная составляющие полной мощности вычисляются, соответственно,

P=UIcosφ Q=UIsinφ

Векторные диаграммы строятся с учетом известных фазовых сдвигов напряжений и токов.

Список документов Обозначение Наименование Номер пункта МВИ РД 34.

11.114−98 Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Основные метрологические характеристики. Общие требования. — М.: РАО «ЕЭС России», 1998 1.2; 9.

3.1. 5 РД 34.

09.101−94 Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении. — М.: РАО «ЕЭС России», СПО ОРГРЭС, 1995 2.1 ТУ 4228−121 490 327−96 Счетчик многофункциональный электронный электрической энергии типа ХИТОН. Технические условия 2.1; 9.

3.1. 5 ГОСТ 30 206–94 Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S) 2.1; 9.

3.1. 5 ГОСТ 30 207–94 Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 1 и 2) 2.1; 9.

3.1. 5 РД 153−34.0−11.209−99 Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Типовая методика выполнения измерений электроэнергии и мощности 4.1; 5.1; 7.1;

8.1; 8.2; 10.2;

11.4−11.6