 |
Измерение мощности. Измерение частоты. Измерения при синхронизации. 17. Измерение сопративлений.
|
|
|
|
Измерение мощности
Измерение мощности должно производиться в цепях:
1) генераторов - активной и реактивной мощности. При установке на генераторах мощностью 100 МВт и более щитовых показывающих приборов их класс точности должен быть не хуже 1, 0. На электростанциях мощностью 200 МВт и более должна также измеряться суммарная активная мощность. Рекомендуется измерять суммарную активную мощность электростанций мощностью менее 200 МВт при необходимости автоматической передачи этого параметра на вышестоящий уровень оперативного управления;
2) конденсаторных батарей мощностью 25 Мвар и более и синхронных компенсаторов - реактивной мощности;
3) трансформаторов и линий, питающих СН напряжением 6 кВ и выше тепловых электростанций, - активной мощности;
4) повышающих двухобмоточных трансформаторов электростанций - активной и реактивной мощности. В цепях повышающих трехобмоточных трансформаторов (или автотрансформаторов с использованием обмотки низшего напряжения) измерение активной и реактивной мощности должно производиться со стороны среднего и низшего напряжений. Для трансформатора, работающего в блоке с генератором, измерение мощности со стороны низшего напряжения следует производить в цепи генератора;
5) понижающих трансформаторов 220 кВ и выше - активной и реактивной, напряжением 110-150 кВ - активной мощности. В цепях понижающих двухобмоточных трансформаторов измерение мощности должно производиться со стороны низшего напряжения, а в цепях понижающих трехобмоточных трансформаторов - со стороны среднего и низшего напряжений. На подстанциях 110-220 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения измерение мощности допускается не выполнять. При этом должны предусматриваться места для присоединения контрольных показывающих или регистрирующих приборов;
|
|
|
6) линий напряжением 110 кВ и выше с двусторонним питанием, а также обходных выключателей - активной и реактивной мощности;
7) на других элементах подстанций, где для периодического контроля режимов сети необходимы измерения перетоков активной и реактивной мощности, должна предусматриваться возможность присоединения контрольных переносных приборов. При установке щитовых показывающих приборов в цепях, в которых направление мощности может изменяться, эти приборы должны иметь двустороннюю шкалу.
Должна производиться регистрация:
1) активной мощности турбогенераторов (мощностью 60 МВт и более);
2) суммарной мощности электростанций (мощностью 200 МВт и более).
Измерение частоты
Измерение частоты должно производиться:
1) на каждой секции шин генераторного напряжения;
2) на каждом генераторе блочной тепловой или атомной электростанций;
3) на каждой системе (секции) шин высшего напряжения электростанции;
4) в узлах возможного деления энергосистемы на несинхронно работающие части.
Регистрация частоты или ее отклонения от заданного значения должна производиться:
1) на электростанциях мощностью 200 МВт и более;
2) на электростанциях мощностью 6 МВт и более, работающих изолированно.
Абсолютная погрешность регистрирующих частотомеров на электростанциях, участвующих в регулировании мощности, должна быть не более ± 0, 1 Гц.
Измерения при синхронизации
Для измерений при точной (ручной или полуавтоматической) синхронизации должны предусматриваться следующие приборы:
1) два вольтметра (или двойной вольтметр);
2)два частотомера (или двойной частотомер);
3) синхроноскоп.
17. Измерение сопративлений.
Мерой электрического сопротивления, т. е. образцом единицы сопротивления, является образцовая катушка сопротивления. Набор катушек сопротивления, соединяемых по определенной схеме, называется магазином сопротивлений. Магазины сопротивлений бывают штепсельные и рычажные, у первых переключение катушек производится при помощи штепселей, у вторых — при помощи рычажных переключателей. На рис. 17. 1 дана схема одной «декады» пятикатушечного рычажного магазина сопротивления, дающего возможность переключателем изменять включенное между зажимами сопротивление от 0 до 9 ом ступенями по 1 ом. Мост для измерения сопротивлений, схема которого показана на рис. 17. 2, состоит из трех плеч — трех магазинов сопротивлений: r1, r2 и r Четвертым плечом служит измеряемое сопротивление rх. В одну диагональ моста включают источник питания, в другую — гальванометр. Изменяя сопротивления трех плеч, при замкнутой кнопке Ʀ 1 можно получить равенство потенциалов: точек А и Б, о чем можно судить по отсутствию отклонения стрелки гальванометра при замыкании кнопки Ʀ 2.
|
|
|
Рис. 17. 1. Рычажный пятикатушечный магазин сопротивлений.
В этом случае напряжение UВА = UbБ и Vаг = UБГ или I1r1 = I2rх и I1r2 = I2r. Разделив почленно, получим;
(I1r1)/(I1r2) = (I2rх)/(I2r)
Откуда
rх = r(r1/r2)
По найденной формуле для уравновешенного моста и подсчитывают искомое сопротивление.
Рис. 17. 2. Мост для измерения сопротивлений.
Если в схеме моста сопротивления трех плеч и напряжение питания неизменны, то ток в гальванометре зависит только от сопротивления rх. Это позволяет на шкале гальванометра нанести деления, дающие значения искомого сопротивления или величины, от которой оно зависит, например температуры. Такие измерительные мосты называются неуравновешенными.
Измерение сопротивлений амперметром и вольтметром:
Величина сопротивления найденная по показанию амперметра и вольтметра (рис. 17. 3), больше действительной величины искомого сопротивления rх на величину сопротивления амперметра, так как в схеме на рис. 16. 3 вольтметр измеряет сумму напряжений на сопротивлении rх и на амперметре. Если измеряемое сопротивление значительно больше сопротивления амперметра, то погрешность измерения будет небольшой.
Рис. 17. 3. Схема соединения для измерений сопротивлений амперметром и вольтметром (для больших сопротивлений).
|
|
|
r»x = U/I
Величина сопротивления наиденная по показанию приборов (рис. 17. 4), меньше действительной величины искомого сопротивления rx так как амперметр измеряет сумму токов в сопротивлении rх и в вольтметре. Если измеряемое сопротивление значительно меньше сопротивления вольтметра, то погрешность будет небольшой.
Рис. 17. 4. Схема соединения для измерений сопротивлений амперметром и вольтметром (для меньших сопротивлений).
Омметры:
Омметры и мегомметры это приборы для непосредственного измерения сопротивлений. Они делятся на две группы: омметры, показания которых зависят от напряжения источника питания, и омметры, показания которых не зависят от напряжения источника питания. Омметр первой группы (рис. 17. 5) состоит из магнитоэлектрического измерительного механизма с добавочным сопротивлением rд и последовательно соединяемым измеряемым сопротивлением rх — последовательная схема. Омметр часто снабжается батареей сухих элементов.
Рис. 17. 5 Последовательная схема омметра, показания которого зависят от напряжения источника питания.
При разомкнутой кнопке Ʀ ток в цепи:
I = Cα = U/(rx + rи + rд)
где α и С — угол поворота подвижной части и постоянная по току измерительного механизма. Из выражения следует, что:
α = (U/C)(1/rx + rи + rд)
Таким образом, для получения однозначной зависимости угла поворота подвижной части от измеряемого сопротивления, а следовательно, возможности нанести на шкале значения этого сопротивления необходимо при постоянной величине rи + rд обеспечить постоянство отношения U/C. Для поддержания неизменным отношения U/C при изменении напряжения источника питания необходимо регулировать величину С, что достигается изменением магнитной индукции в воздушном зазоре измерительного механизма магнитным шунтом. Магнитный шунт это стальная пластина, которую поворотом винта приближают или удаляют от полюсных башмаков N’, S’ измерительного механизма. Для регулировки величины С, при подключенных батарее и сопротивлении rx замкнув кнопку Ʀ изменяют положение магнитного шунта до тех пор, пока стрелка омметра не установится на нуль шкалы. Разомкнув кнопку, отсчитывают на шкале значение измеряемой величины. На рис. 17. 6 дана другая - параллельная схема того же омметра, в которой измеряемое сопротивление rх соединяется параллельно измерительному механизму. Можно доказать, что при постоянной величине rи + rд и неизменном отношении U /С угол поворота подвижной части будет однозначно зависеть от измеряемого сопротивления. Омметры второй группы имеют магнитоэлектрический измерительный механизм с двумя рамками на одной оси (рис. 17. 7). Ток к рамкам подводится при помощи безмоментйых ленточек, не создающих противодействующих моментов.
|
|
|
Рис. 17. 6 параллельная схема омметра
Рис. 17. 7. Параллельная схема омметра, показания которого зависят от напряжения источника, питания.
Токи в рамках направлены противоположно, так что от взаимодействия их с полем магнита создаются два момента, направленные в разные стороны. Разность этих моментов вызывает поворот подвижной части на угол, при котором моменты взаимно уравновешивают друг друга. Угол поворота подвижной части определяется отношением токов в рамках, т. е. Измерительные механизмы, угол поворота которых зависит от отношения токов, называются логометрами.
Рис. 17. 8. Измерительный механизм логометра.
Одна параллельная ветвь омметра логометра (рис. 17. 8) состоит из рамки и измеряемого сопротивления rx, другая ветвь — из второй рамки и добавочного сопротивления rд. Приняв во внимание, что токи в параллельных ветвях распределяются обратнопропорционально их сопротивлениям, можно написать:
α = f(I1/I2) = f(rx/rд)
Так как rд — неизменно, то угол поворота зависит только от величины измеряемого сопротивления. Источником питания обычно служит магнитоэлектрический генератор, расположенный в кожухе омметра, приводимый во вращение от руки.
|
|
|
