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:

Rпосл- сопротивление 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 30в.
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 4228-00121490327-96 Счетчик многофункциональный электронный электрической энергии типа ХИТОН. Технические условия 2.1; 9.3.1.5 ГОСТ 30206-94 Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S) 2.1; 9.3.1.5 ГОСТ 30207-94 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











2