Файл: Методические указания по лаборатоным работам иркутск 2008г. Лаборатоная работа и1.doc

Проверка порога чувствительности.

Внешний осмотр. При проведении должно быть установлено соответствие счетчика следующим требованиям: щиток счетного механизма не должен иметь видимого перекоса, цифры роликового счетного механизма не должны уходить за пределы окошек более, чем на 1/5 своей высоты, отметка на диске для визуального отсчитывания оборотов должна быть нанесена четко.

Определение систематической составляющей относительной погрешности (далее погрешность) в данной лабораторной работе проводится методом ваттметра и секундомера. Погрешность поверяемого счетчика определяется по формуле (6). Действительная постоянная счетчика С определяется из выражения:

С = W / N = Р t / N, (8)

где Р – значение показаний образцового секундомера; t – значение показаний образцового секундомера.

При определении погрешности счетчиков получают не менее двух отсчетов времени по секундомеру для каждой нагрузки и вычисляют среднее арифметическое отсчетов.

Систематические составляющие относительной погрешности счетчиков не должны превышать значений, указанных в ГОСТе 6570-75 (табл. 1).

Таблица 1

Условия нагрузки

Допускаемая относительная погрешность счетчиков, %, класса

1,0

2,0

2,5

При cos=I и токе:

5% - Iном

10% - Iном

от 10 до 150% Iном

При соs=0,5 и токе:

10% Iном

от 20% до 150% Iном

2

1

1

2

1

2,5

2

2

2,5

2

--

3,5

2,5

--

4

Погрешность счетчиков при периодической поверке определяют на трех нагрузках при соs=I(sin=I для реактивного счетчика) и одной нагрузке при соs=0,5 (sin=0,5).

Отсутствие самохода у счетчиков проверяют при напряжении, равном 110% номинального (для вновь выпущенных счетчиков – 50% номинального напряжения). При этом диск счетчиков должен сделать не более одного полного оборота при отсутствии тока в последовательных цепях. Время определения самохода не менее 10 минут.

Порог чувствительности проверяют при номинальном напряжении счетчика и соs соs=I.

При поверке диск счетчика должен начать непрерывно вращаться.

Согласно ГОСТу 6570-75 порог чувствительности при Uном, fном, соs=I, имеет следующие значения: для счетчиков классов 1и 2 – 0,5%; класса 2,5-1% (1, с. 75-78, 121-127; 3, с. 132-134, 197-199).

Программа работы

Изучение принципа действия и устройства однофазного счетчика активной энергии.

Знакомство с методами и порядком поверки однофазного счетчика.

Построение кривой погрешности счетчика при соs=I и соs=0,5.

Порядок выполнения работы

Произвести внешний осмотр поверяемого счетчика.
С
обрать схему (рис.).

ЛАТРом установить напряжение на вольтметре Uном, указанное на счетчике и все время поддерживать постоянным.
Реостатом R установить ток нагрузки, равный 10% от номинального тока счетчика.
Вращая ручку фазорегулятора, добиться максимального отклонения стрелки ваттметра, что соответствует соs=I. Переключая коэффициент трансформации трансформатора тока и пределы ваттметра; добиться того, чтобы показания ваттметра приходились на последнюю треть шкалы. Переключения пределов трансформатора тока необходимо осуществлять при обесточенной цепи.
Отсчитать целое число оборотов N, сделанное диском счетчика за время t (N указывает преподаватель). Измерить время по образцовому секундомеру и мощность по образцовому ваттметру.
Повторить измерения при 20, 50 и 100 % Iном.
Установить ток 10 % Iном. Вращая ручку фазорегулятора, установить стрелку ваттметра на половине максимального отклонения. Это соответствует соs=0,5. При соs=0,5 повторить измерения пункта 6.
Исходя из классов точности приборов и их показаний, определить относительные погрешности всех прямо измеренных величин. Руководствуясь “Краткими указаниями по обработке и представлению результатов измерений”, вычислить абсолютные погрешности измерения действительной постоянной счетчика.
Результаты измерений и вычислений свести в табл.2.

Таблица 2

К₁

_w

соs

С_д

С_н

_w

С_д

Дел.

В_m

об.

Втс/об

где I – ток нагрузки; А – показания амперметра;

I = К₁А; К1 = I_1ном / I_2ном;

I_1ном – ток в первичной обмотке измерительного трансформатора; I_2ном – ток во вторичной обмотке;

Р = К₁С_w_w; С_w = U_номI_ном / _макс; С = Рt / N; _w = С-С_д/ С;

_w – число делений на шкале ваттметра (показание);

С_w – цена деления ваттметра.

Разомкнуть ключ “К”.
На вольтметре установить напряжение, равное 110% номинального и наблюдать, вращается ли диск счетчика при этих условиях в течение 10 мин. Если диск сделал не более одного оборота в течение указанного времени или не вращается, то счетчик не имеет самохода.
Установить соs=I и Uном.
Последовательно с реостатом R включить миллиамперметр и реостат R1. Движок реостата R1 установить в положение наименьшего тока.
Уменьшая сопротивление реостата R1, определить Iмин, при котором диск счетчика начнет безостановочно вращаться.
Определить порог чувствительности счетчика (7).
Построить графики _w(I) при соs=I и соs=0,5.
Сделать заключение о возможности эксплуатации проверяемого счетчика.

Контрольные вопросы

Объяснить устройство и принцип действия однофазного индукционного счетчика активной энергии.
Какие моменты действуют на подвижную часть измерительного механизма счетчика и какова их роль?
Какие условия необходимо выполнить, чтобы вращающий момент был пропорционален активной мощности?
Объяснить, что понимается под поверкой счетчика, перечислить методы поверки счетчиков активной энергии.
Какие операции входят в поверку прибора?
Как определяется относительная погрешность счетчика?
Дать определение номинальной действительной постоянных счетчика.
Что понимают под порогом чувствительности счетчика?
Дать определение самохода счетчика и объяснить причины его возникновения.
Объяснить назначение фазорегулятора.
Перечислить источники погрешностей индукционных счетчиков.
Как определить цену деления ваттметра?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА И – 5

ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ
Цель работы – изучение принципа действия и устройства трехфазных счетчиков электрической энергии; знакомство с методами измерения активной и реактивной энергии.

Приборы и принадлежности: трехфазные счетчики активной и реактивной энергии, вольтметр, амперметры, трехфазный ваттметр, секундомер.

Основные понятия

Активная мощность и энергия трехфазной системы независимо от характера нагрузки и схемы соединения за промежуток времени (t2-t1) в общем случае определяется выражениями:

Р = U_1фI_1фсоs₁+ U_2фI_2фсоs₂+ U_3фI_3фсоs₃; (1)

Wа = _t₁^t²U_1фI_1фсоs₁dt +_t₁^t²U_2фI_2фсоs₂dt +_t₁^t²U_3фI_3фсоs₃dt, (2)

где индекс “ф” обозначают фазные токи и напряжения.

В симметричной трехфазной системе, в которой все фазные и линейные напряжения, токи и углы сдвига между фазными напряжениями и токами равны между собой, энергия определяется из выражения:

Wа = 3_t₁^t²U_фI_фсоsdt = 3_t₁^t²