Измерение активной мощности в трехфазных цепях

В трехфазных цепях для измерения активной мощности применяются следующие способы [3]:

- одного ваттметра с естественной или искусственной нулевой точкой;

- трех ваттметров с естественной или искусственной нулевой точкой;

- двух ваттметров (т.н. схема Арона).

Первый из них применяется для заведомо симметричных схем и поэтому в лабораторной практике используется редко.

Второй способ наиболее универсален. Он пригоден как для симметричных, так и для несимметричных цепей, однако требует применения трех однотипных ваттметров, что неудобно как с точки зрения экономии приборов, так и размещения их на испытательных стендах.

В методе двух ваттметров, который также даёт правильные результаты при любой нагрузке, достаточно иметь два прибора, поэтому он является предпочтительным, несмотря на дополнительное обязательное условие: отсутствие нейтрального провода в трехфазной системе (рис.1.1).

Иногда с целью экономии приборов вместо двух ваттметров используется один, поочередно включаемый в разноименные фазы специальным ваттметровым переключателем. При этом суть метода не меняется, схема приобретает вид рис.1.2.

Ваттметровый переключатель выполнен таким образом, что при правом его положении, когда по обмотке прибора протекает ток фазы «С», рассечка фазы «В» шунтируется замыкателем (на рис. 1.2 показаны пунктиром), за счет чего структура схемы не нарушается. Вместо замеров по двум ваттметрам (рис. 1.1), здесь делают два измерения, но по одному прибору при правом и левом положении переключателя П.

Активная мощность трехфазной системы по методу двух ваттметров равна алгебраической сумме показаний каждого из приборов (a₁,a₂), умноженной на цену деления ваттметра С_w, т.е.

Р=(a₁+a₂)×С_w. (1.3)

Величина С_w рассчитывается по формуле:

С_w=U×I/N, (1.4)

где U – предел ваттметра по напряжению, I – предел уставки ТТ,

N – число делений шкалы ваттметра.

На рис.1.1 приведена схема измерения мощности в трёхфазной цепи по схеме двух ваттметров с использованием трансформаторов тока, первичные обмотки которых (Л₁-Л₂) имеют несколько пределов, а вторичные измерительные обмотки (И₁-И₂) рассчитаны на ток 5А.

Генераторные зажимы (*) обмотки напряжения и тока ваттметров должны быть включены соответственно на клемму Л₁ (*) первичной обмотки ТТ и И₁ (*) измерительной обмотки. Другие зажимы потенциальных обмоток обоих ваттметров подключаются к той фазе, в которой нет ваттметра.

		Рис. 1.1. Измерение мощности трехфазной системы методом двух ваттметров
	Рис. 1.2. Измерение мощности трехфазной системы методом двух ваттметров с использованием ваттметрового переключателя

Если cos j > 0,5, то показания a₁ и a₂ ваттметров одного знака.

При cos j = 0,5 одно из показаний равно нулю.

При определении мощности в цепях с cos j < 0,5 стрелки ваттметров отклоняются в разные стороны. Для возможности регистрации показаний в этом случае концы обмотки напряжения одного из ваттметров переключаются и знак его показаний меняется на противоположный.

Переключатель знака показаний располагается на ваттметрах, и знак (+) или (-) указывается рядом с переключателем.

Независимо от схемы соединения обмоток АД (звезда или треугольник) можно определить коэффициент мощности по формуле:

. (1.5)

Расчет cosj по (1.5) может дать большую погрешность при измерении трех величин: мощности, напряжения и тока.

Для исключения этой погрешности целесообразно рассчитать cos j по отношению показаний ваттметра a₁/a₂, при условии, что ça₁ç<ça₂ç и учитывая знаки показаний воспользоваться табл.1.1, значения cos j в которой рассчитано по формуле:

. (1.6)

Аналогично через отношение a₁/a₂ можно рассчитать и величину sinj по формуле:

. (1.7)

 

 

Таблица 1.1

Зависимость cosj=f (±a₁/a₂)

a1/a2	0,00	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	a1/a2
0,0	0,50	0,51	0,52	0,52	0,53	0,54	0,55	0,55	0,56	0,57	0,0
0,1	0,58	0,58	0,59	0,60	0,61	0,62	0,62	0,63	0,64	0,65	0,1
0,2	0,65	0,66	0,67	0,68	0,69	0,69	0,70	0,71	0,72	0,72	0,2
0,3	0,73	0.73	0,74	0,75	0,76	0,77	0,78	0,78	0,79	0,80	0,3
0,4	0,80	0,80	0,81	0,82	0,83	0,84	0,84	0,85	0,85	0,86	0,4
0,5	0,87	0,87	0,87	0,88	0,89	0,89	0,90	0,90	0,91	0,91	0,5
0,6	0,92	0,92	0,92	0,93	0,94	0,94	0,95	0,95	0,95	0,95	0,6
0,7	0,96	0,96	0,96	0,96	0,97	0,97	0,97	0,98	0,98	0,98	0,7
0,8	0,98	0,98	0,98	0,98	0,99	0,99	0,99	0,99	0,99	0,995	0,8
0,9	0,996	0,997	0,997	0,998	0,999	0,999	0,999	1,00	1,00	1,00	0,9
a1/a2	-0,00	-0,01	-0,02	-0,03	-0,04	-0,05	-0,06	-0,07	-0,08	-0,09	a1/a2
-0,0	0,50	0,49	0,48	0,48	0,47	0,46	0,46	0,44	0,44	0,43	-0,0
-0,1	0,43	0,42	0,41	0,41	0,40	0,39	0,39	0,37	0,37	0,36	-0,1
-0,2	0,36	0,35	0,35	0,34	0,33	0,33	0,32	0,32	0,31	0,30	-0,2
-0,3	0,30	0,29	0,29	0,28	0,27	0,27	0,26	0,26	0,25	0,25	-0,3
-0,4	0,24	0,23	0,23	0,22	0,22	0,21	0,21	0,20	0,20	0,19	-0,4
-0,5	0,19	0,18	0,18	0,17	0,17	0,17	0,16	0,16	0,15	0,15	-0,5
-0,6	0,14	0,14	0,13	0,13	0,13	0,12	0,12	0,11	0,11	0,11	-0,6
-0,7	0,100	0,098	0,094	0,090	0,086	0,082	0,080	0,075	0,071	0,070	-0,7
-0,8	0,064	0,061	0,057	0,054	0,050	0,047	0,04	0,040	0,037	0,034	-0,8
-0,9	0,030	0,027	0,024	0,021	0,018	0,015	0,012	0,009	0,006	0,003	-0,9

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: