Лекція 8. Лічильники електричної енергії змінного струму
1 Основні терміни та визначення
Лічильники електричної енергії - це інтегрують прилади, призначені для вимірювання енергії змінного або постійного струму. Найбільшого поширення в даний час отримали лічильники змінного струму індукційної системи і електронні лічильники.
Основні технічні характеристики лічильників змінного струму:
· Номінальний струм (середньоквадратичне значення) IНОМ;
· Максимальний струм IMAX (середньоквадратичне значення) - максимально допустиме значення струму при якому похибка вимірювання лічильника не перевищує гранично допустиме значення по його паспортним даним;
Номінальна напруга (середньоквадратичне значення) UНОМ - значення струму, що є вихідним при встановленні вимог до лічильника;
Номінальна частота FНОМ - значення струму, що є вихідним при встановленні вимог до лічильника;
· Передаточне число A. яке позначає число обертів диска або число імпульсів на одиницю вимірюваної енергії. Наприклад, А = 1250 об / кВт · год.
Номінальні значення відповідають мінімальної похибки вимірювання і оптимального режиму роботи лічильників.
Іноді замість передавального числа вказується номінальна частота обертання диска nном при номінальній потужності навантаження Pном.
nном = 220 · 5 · -1250 / (1000 · 60) = 23 об / хв.
Міцність ізоляції електричних ланцюгів лічильника перевіряється:
· На корпус - 2 кВ;
· Між ланцюгами - 0.6 кВ, або 2 · UНОМ. якщо UНОМ перевищує 300 В.
Залежно від способу включення в мережу лічильники діляться на:
· Прямоточні (лічильники безпосереднього включення);
Прямоточні лічильники включаються без допомоги масштабних перетворювачів (вимірювальних трансформаторів). Трансформаторні лічильники використовуються спільно з конкретними вимірювальними трансформаторами. Для них вказуються коефіцієнти трансформації, наприклад,
3 * 1000/5 А; 3 * 6000/100 В, (1.2)
Універсальні лічильники (універсальні трансформаторні лічильники) можуть включатися через вимірювальні трансформатори з будь-якими параметрами. При установці цих лічильників на їх лицьовій стороні розміщується щиток, на якому повинні бути нанесені написи: «№ (лічильника)»; «Тр-р струму (коефіцієнт трансформації)»; «Тр-р напруги (коефіцієнт трансформації)»; «КСЧ (розмножувальний коефіцієнт, що дорівнює добутку коефіцієнтів трансформації).
2 Метрологічні характеристики лічильників
Похибки вимірювань лічильників нормуються класом точності k. який у відсотках позначає частку, яка становить величину похибки від вимірюваного значення. Межі систематичної відносної похибки d лічильників вказані в таблицях 2.1, 2.2.
Значення похибки лічильників активної енергії Таблиця 2.1
Повірка лічильників проводиться методами: ваттметра-секундоміра, зразкового лічильника, тривалих випробувань (контрольної станції). Автоматизована (прискорена) повірка лічильника проводиться на установках ЦУ6800, К68001.
2.1 Розрахунок порога чутливості електронного лічильника
Нижній поріг потужності навантаження. нижче якого електрична енергія лічильником може не враховуватися (поріг чутливості) для трифазного лічильника, розраховується за формулою:
k - клас точності лічильника, виражений в%;
cosj - коефіцієнт потужності, приймається cosj = 1;
KTT. KTH - коефіцієнти трансформації вимірювальних перетворювачів струму і напруги;
UHOM. IHOM - номінальні значення напруги (лінійного між фазами в вольтах) і струму (в амперах) в лічильнику при симетричному навантаженні;
- коефіцієнт, що враховує трифазне включення і симетричну навантаження;
10 -3 - коефіцієнт, що переводить Вт в кВт;
WПЧ виражається в кВт.
2.2 Розрахунок діапазону потужності навантаження електронного лічильника
Діапазон потужності підключається навантаження, для якого нормується межа допустимої похибки, визначається наступним чином:
WMIN і WMAX - мінімальна і максимальна межі діапазону потужності навантаження, виражені в МВт;
UHOM. IHOM - номінальні значення напруги (лінійного між фазами в вольтах) і струму (в амперах) в лічильнику при симетричному навантаженні;
Приймається cosj = 1;
KTT. KTH - коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів струму і напруги;
- коефіцієнт, що враховує трифазне включення і симетричну навантаження;
10 -6 - коефіцієнт, що переводить Вт в МВт;