Измерение энергии с применением измерительных трансформаторов



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Измерение энергии с применением измерительных трансформаторов



 

В большинстве случаев при измерении электрической энергии счётчиками энергии одновременно применяются и измерите­льные трансформаторы.

В цепях напряжением до 500 вольт пользуются только тран­сформаторами тока, так как обмотки напряжения счётчиков имеют ра­зличные номиналы низковольтных напряжений (127, 220, 380 В).

В цепях высокого напряжения одновременно применяют оба вида измерительных трансформаторов.

Если счётчик (однофазный) питается от трансформатора тока и трансформатора напряжения, то количество израсходованной энергии считается с учётом коэффициентов трансформации обоих трансформат­оров:

W1 = KI · KV · W2,

где W2 – энергия по показания счётчика, кВт · часах,

W1 – действительно израсходованная энергия, кВт · час.

При сборке схемы 12.3 следует обратить внимание на то, что начало первичной обмотки трансформатора тока (клемма Л1) включено со стороны источника энергии, а конец этой обмотки (клемма Л2)со стороны потребителя.

Клемма "А" первич­ной обмотки трансформатора напряжения включается на тот провод сети, к которому подключена клемма "Л1" – трансформатора тока. Клеммы "а" и "х" включены соответственно – клемма "а" на начало напряжения счетчика обмотки, а "х" – на ее конец. При несоблюдении данных правил показания счётчика будут неверными.

При измерении энергии следует воспользоваться передаточным числом счётчика. Передаточное число счётчика – это число оборотов его диска, соответствующее единице энергии, регистрируемой счётчиком, например, 1 кВт · ч равен 2800 оборотов диска.

Замерив число оборотов диска за определенное время, определим израсходованную энергию по счётчику, воспользовавшись пропор­цией, например, 2800 об. диска соответствует 1 кВт · час израсходова­нной энергии: если счетчик сделал «n» оборотов, то энергии израсходовано, кВт · час:

,

где n – число оборотов диска;

2800 – передаточное число счетчика, об./кВт · ч.

Действительная израсходованная энергия определится выражением:

W = KI · KU · x.

Зная время, за которое учитывалась энергия, можно определить мощность потребителя, кВт:

и, если необходимо, потребляемый ток при известном напряжении сети.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назначение измерительных трансформаторов.

2. Устройство и схемы включения измерительных трансформаторов.

3. Можно ли вторичные цепи трансформаторов тока и напряжения оставлять разомкнутыми при включенных потребителях?

4. Как с помощью счетчика рассчитать ток в цепи и мощность потребителя?

5. Что такое передаточное число счетчика?

6. Каковы значения вторичных номинальных величин измерительных трансформаторов тока и напряжения?

 

 

Лабораторная работа № 13

 

Испытание трехфазного трансформатора

 

Цель работы: ознакомление с устройством и методами испытания трехфазного трансформатора.

 

Программа работы

1. Собрать схему экспериментальной установки для опыта холостого хода в соответствии с рисунком 13.1.

 

 

Рис. 13.1

 

2. Установив на входе испытуемого трансформатора по вольтметру V1 напряжение порядка 80 В, вольтметром V2 измерить линейные напряжения на входе испытуемого трансформатора (Uaв, Uвс, Uса) и выходе этого же трансформатора (Uав, Uвс, Uса). Опыт провести при двух значениях входного напряжения.

Данные опыта занести в таблицу 13.1.

Таблица 13.1

UАВ (В) Uaв (В) Кав UВС (В) Uвс (В) Квс UСА (В) Uса (В) Кса Кср
                   
                   

 

По данным опытов найти среднее арифметическое значение коэффициента трансформации Кср.

3. Изменяя входное напряжение испытуемого трансформатора по вольтметру V1 в пределах от 0 до 220 В, измерить все величины по приборам. Данные замеров поместить в таблицу 13.2.

 

Таблица 13.2

№ п/п Данные опыта Данные расчета
Uxx (B) I1 (A) P1 (Bт) Pxx (Bт) Ixx (A) cosφxx
           
           
           
.            
.            
.            
.            
           

 

4. Произвести расчет необходимых данных и построить графические зависимости: Pxx = f (Uxx), cosφxx = f (Uxx), Ixx = f (Uxx).

5. По данным таблицы найти Ixx, Pxx и cosφxx при номинальном значении фазного напряжения Uн = 220 В.

6. Собрать схему экспериментальной установки для проведения опыта короткого замыкания трансформатора в соответствии с рисунком 13.2.

 

Рис. 13.2

 

7. Установив ротор автотрансформатора АТ в нулевое положение (напряжение на выходе АТ равно нулю), подать питание на вход автотрансформатора. Медленно поворачивая ротор автотрансформатора, довести ток по амперметру А2 до величины 3,7 А. Измерить остальные величины и данные измерений занести в таблицу 13.3.

 

Таблица 13.3

Данные измерений Данные расчета
I1 (A) U1=Uкз (B) P1 (Bт) I2 (A) Pкз (Bт) cosφкз
           

 

8. По данным опыта вычислитьмощность короткого замыкания трансформатора и коэффициент мощности (cosφкз).

9. Определить кпд трансформатора для номинального режима.

 

Теоретические положения

 

 

Опыты холостого хода и короткого замыкания проводятся для количественной оценки основных параметров изготовленного трансформатора.

Определяются: коэффициент трансформации, потери мощности на перемагничивание стали и вихревые токи, потери на нагрев обмоток, величины напряжения короткого замыкания в процентном отношении к номинальному напряжению. Результаты этих опытов отражаются в паспортных данных трансформатора и учитываются при его эксплуатации.

Определение коэффициента трансформации производится при холостом ходе трансформатора. Коэффициентом трансформации называется отношение эдс обмотки высшего напряжения к эдс обмотки низшего напряжения:

.

Так как в режиме холостого хода падение напряжения в перви­чной обмотке трансформатора очень мало в результате малости тока холостого хода, то эдс первичной обмотки по величине приближается к первичному напряжению. Во вторичной обмотке тока нет, поэтому ее эдс равна напряжению: E2=U2.

Вольтметром V2 измеряется напряжение на зажимах обеих об­моток. По данным измерений определяется коэффициенты трансформации обмоток:

. .

Меняя напряжение на входе испытуемого трансформатора, можно определить коэффициенты трансформации при разных значениях напряжения.

Для определения параметров холостого хода трансформатора в его первичную обмотку подается изменяющееся по величине напряжение в соответствии со схемой рисунка 13.1.

Изменяя величину напряжения на выходе испытуемого трансфо­рматора путём поворота рукоятки регулировки автотрансформатора, производят измерение тока, напряжения и мощности.

Для определения трёхфазной мощности, потребляемой трансформатором в режиме холостого хода, показания однофазного ваттметра Р утраивается, а также

учитывается коэффициент трансформации тран­сформатора тока КI = 10:

.

Ток холостого хода I1xx определяется по показанию амперметра делённого на КI:

.

Коэффициент мощности в режиме холостого хода определяется по формуле:

.

По данным опыта и вычислений строятся графические зависи­мости:

Pxx = f (Uxx), Ixx = f (Uxx), cosφxx = f(Uxx).

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.16.13 (0.009 с.)