Меню

Принцип измерения реактивной мощности



Измерение реактивной мощности

Ваттметром может быть измерена и реактивная мощность. Измерения реактивной мощности при симметричной трёхфазной системе напряжений и равномерной нагрузке фаз производится одним ваттметром (пример подключения схемы представлен на рисунке 3.3 и 3.4).

Рисунок 3.3 – Схема подключения ваттметра при измерении реактивной мощности

Реактивная мощность симметричной трёхфазной системы: .

Рисунок 3.4 – Схема включения двух ваттметров при измерении реактивной мощности

При использовании двух ваттметров полная реактивная мощность трехфазной системы равна: .

Порядок выполнения работы

Рисунок 3.5 – Схема подключения ваттметра по методу одного прибора

1 Собрать схему (рисунок 3.5) по методу одного ваттметра.

2 Измерить активную мощность симметричной нагрузки.

3 Заполнить таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Таблица для занесения данных измерений

U ф, В Положения переключателя осветительной нагрузки Р1, Вт Р, Вт
1 (R1) 2 (R2) 3 (R3)

Рисунок 3.6 – Схема подключения ваттметра по методу двух приборов.

1 Собрать схему (рисунок 3.6) по методу двух ваттметров.

2 Измерить активную мощность несимметричной нагрузки.

3 Заполнить таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Таблица для занесения данных измерений

U ф, В Положения переключателя осветительной нагрузки Р1, Вт Р2, Вт Р, Вт
1 (R1) Вт 2 (R2) Вт 3 (R3) Вт

Рисунок 3.7 – Схема подключения ваттметра при измерении реактивной мощности

1 Собрать схему (рисунок 3.7) по методу одного прибора.

2 Измерить реактивную мощность симметричной нагрузки.

3 Заполнить таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Таблица для занесения данных измерений

U ф, В Положения переключателя осветительной нагрузки Q1, ВАр Q, ВАр
1 (R1) Вт 2 (R2) Вт 3 (R3) Вт L1, ВАр L2, ВАр L3, ВАр

Рисунок 3.8 – Схема включения двух ваттметров при измерении реактивной мощности

1 Собрать схему (рисунок 3.8) по методу двух приборов.

2 Измерить реактивную мощность несимметричной нагрузки.

3 Заполнить таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Таблица для занесения данных измерений

U ф, В Положения переключателя осветительной нагрузки Q1, ВАр Q2, ВАр Q, ВАр
1 (R1) 2 (R2) 3 (R3) L1, ВАр L2, ВАр L3, ВАр

Лабораторная работа № 4

Поверка электроизмерительных приборов

Цель:ознакомление с методикой проверки электроизмерительных приборов и с величинами, характеризующими точность показания прибора.

Поверка средств измерения

В основе обеспечения единообразия средств измерений лежит система передачи размера единицы измеряемой величины. Технической формой надзора за единообразием средств измерений является государственная (ведомственная) поверка средств измерений, устанавливающая их метрологическую исправность.

Читайте также:  Сплит кондиционер мощность квт

Поверка — определение метрологическим органом погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению.

Пригодным к применению в течение определенного межповерочного интервала времени признают те СИ, поверка которых подтверждает их соответствие метрологическим и техническим требованиям к данному СИ.

Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверкам.

Первичной поверке подвергаются СИ при выпуске из производства или ремонта, а также СИ, поступающие по импорту.

Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении через определенные межповерочные интервалы, установленные с расчетом обеспечения пригодности к применению СИ на период между поверками.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении госнадзора и ведомственного метрологического контроля за состоянием и применением СИ.

Экспертную поверку выполняют при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам (MX), исправности СИ и пригодности их к применению.

Достоверная передача размера единиц во всех звеньях метрологической цепи от эталонов или от исходного образцового средства измерений к рабочим средствам измерений производится в определенном порядке, приведенном в поверочных схемах.

Поверочная схема – это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам.

Различают государственные, ведомственные и локальные поверочные схемы органов государственной или ведомственных метрологических служб.

Поверке подвергаются СИ, выпускаемые из производства и ремонта, получаемые из-за рубежа, а также находящиеся в эксплуатации и хранении. Основные требования к организации и порядку проведения поверки СИ установлены ГОСТ 8.513-84.

Порядок выполнения работы

1 Соберите схему по рисунку 4.1.

2 Установите на эталонном и на испытуемом амперметрах одинаковый диапазон измерения тока 2А, режим измерения тока (переменный).

Таблица 4.1 – Таблица для занесения данных расчётов и измерений

Опытные данные Результаты вычислений
Показания испытуемого прибора Показания образцового прибора Абсолютная погрешность Относительная погрешность Класс точности Вариация
При возрастании При убывании При возрастании При убывании При возрастании При убывании При возрастании При убывании При возрастании При убывании
А А А А А А % % А

3 Установить нагрузку в такое положение, чтобы ток на поверяемом амперметре стал равен 0.

4 Осветительную нагрузку подключить параллельно, чтобы была возможность изменять ее от 0 до 135 ватт. Постепенно изменяя нагрузку (с шагом 15 ватт), контролировать ток по поверяемому амперметру. Записать в таблицу 4.1 показания приборов.

Читайте также:  Gletcher tar92 увеличение мощности

5 По данным опытов определить абсолютную Δx и относительную δ х погрешности, класс точности γ, сравнив его с заявленным классом. Дать заключение о работоспособности прибора.

6 Построить график (поправок): х обр = f(x исп); Δx =f(x испв).

Рисунок 4.1 – Схема для поверки амперметра

1 Соберите цепь по рисунку 4.2.

2 Установите на эталонном и на испытуемом вольтметрах одинаковый диапазон измерения напряжения и режим измерения напряжения (переменное).

3 Сначала подключите вольтметр для измерения фазного напряжения (220 В) (на рисунке 4.2 подключение показанное сплошной линией (питание от L1 и N)), а затем подключите для измерения линейного напряжения (380 В) (на рисунке 4.2 подключение показано пунктирной линией (питание от L1 и L2)).

4 Запишите показания образцового и испытуемого вольтметров..

5 По данным опытов определить абсолютную Δx и относительную δ х погрешности, класс точности γ, сравнив его с заявленным классом. Дать заключение о работоспособности прибора.

6 Построить график (поправок): х обр = f(x исп); Δx =f(x исп).

Рисунок 4.2 – Схема для поверки вольтметра

Таблица 4.2 – Таблица для занесения данных расчётов и измерений

Источник

Измерение электрической мощности и энергии

Довольно часто возникает необходимость измерять мощность, потребляемую из сети, или же генерируемую в сеть. Это необходимо для учета потребляемой или генерируемой энергии, а также для обеспечения нормальной работы энергосистемы (избежание перегрузок). Измерять мощность можно несколькими способами – прямым и косвенным. При прямом измерении применяют ваттметр, а при косвенном амперметр и вольтметр.

Измерение мощности в цепи постоянного тока

Из-за отсутствия реактивной и активной составляющей в цепях постоянного тока для измерения мощности ваттметр применяют очень редко. Как правило, величину потребляемой или отдаваемой энергии измеряют косвенным методом, с помощью последовательно включенного амперметра измеряют ток I в цепи, а с помощью параллельно подключенного вольтметра измеряют напряжение U нагрузки. После чего применив простую формулу P=UI и получают значение мощности.

Чтоб уменьшить погрешность измерений из-за влияний внутренних сопротивлений устройств, приборы могут подключать по различным схемам, а именно при относительно малом сопротивлении нагрузки R применяют такую схему включения:

А при большом значении R такую схему:

Измерение мощности в однофазных цепях переменного тока

Главным отличием цепей переменного тока от сетей постоянного тока, пожалуй, заключается в том, что в переменном напряжении существует несколько мощностей – полная, активная и реактивная . Полную измеряют зачастую тем же косвенным методом с помощью амперметра и вольтметра и значение ее равно S=UI.

Читайте также:  Хлебозавод средней мощности это

Замер же активной P=UIcosφ и реактивной Q=UIsinφ производится прямым методом, с помощью ваттметра. Для измерения ваттметр в цепь подключают по следующей схеме:

Где токовую обмотку необходимо подключить последовательно с нагрузкой R н, и, соответственно, обмотку напряжения параллельно нагрузке.

Замер реактивной мощности в однофазных сетях не производится. Такие опыты зачастую ставятся только в лабораториях, где ваттметры включают по специальным схемам.

Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока

Как и в однофазных сетях, так же и в трехфазных полную энергию сети можно измерять косвенным методом, то есть с помощью вольтметра и амперметра по схемам показанным выше. Если нагрузка трехфазной цепи будет симметричной, то можно применить такую формулу:

U л – напряжение линейное, I- фазный ток.

Если же фазная нагрузка не симметрична, то производят суммирование мощностей каждой из фаз:

При измерении активной энергии в четырехпроводной цепи при использовании трех ваттметров, как показано ниже:

Общей энергией потребляемой из сети будет сумма показаний ваттметров:

Не меньшее распространение получил и метод измерения двумя ваттметрами (применим только для трехпроводных цепей):

Сумму их показаний можно выразить следующим выражением:

При симметричной нагрузке применима такая же формула как и для полной энергии:

Где φ – сдвиг между током и напряжением (угол фазового сдвига).

Измерение реактивной составляющей производят по той же схеме (смотри рисунок в)) и в этом случае она будет равна разности алгебраической между показателями приборов:

Если сеть не симметрична, то для измерения реактивной составляющей применяют два или три ваттметра, которые подключают по различным схемам.

Процесс измерения активной и реактивной мощности

Счетчиками индукционными или электронными производят измерения активной мощности цепи переменного напряжения. Они подключаются по тем же схемам что и ваттметры. Учет реактивной энергии в однофазных потребителей в нашей стране не ведется. Ее учет производят в трехфазных цепях крупных промышленных предприятий, потребляющих большие объемы электроэнергии. Счетчики активной энергии имеют маркировку СА, реактивной СР. Также широкое применение получают электронные счетчики электроэнергии.

Источник