Где
При включении ваттметров в трёхфазную
сеть через измерительные трансформаторы,
показания умножаются на коэффициенты
трансформации трансформаторов тока и
напряжения.
Если мощность нагрузки, определённая
по счётчику Рсч меньше потребляемой
мощности по показаниям ваттметров Рвт,
то это значит, что диск вращается
медленней, чем ему положено–показания
счётчика меньше фактического расхода
энергии.
Погрешность счётчика по мощности:
погрешность может быть и положительной
и отрицательной (счётчик либо отстаёт,
либо спешит)
Составить отчёт
по работе, в который привести: цель
работы, схемы включения счётчиков в
соответствии с опытами №1,2,3, паспортные
данные измерительных приборов и
трансформаторов.
Основные расчётные выражения, результаты
опытов и расчёты по измерению активной
энергии и мощности и оценка погрешности
счётчиков табл.5.1.
1.Принцип действия
индукционного счётчика и его векторная
диаграмма.
2. Связь постоянной и передаточного
числа счетчика.
3. Схемы включения однофазных и трёхфазных
счётчиков активной энергии.
61
Ручные
автоматически приводы
Ручные автоматические приводы применяют,
как правило, на выключателях малой
мощности, на небольших подстанциях,
когда мускульной силы оператора
достаточно для выполнения операции
включения.
Достоинством ручных приводов является
простота их конструкции, недостатком
– невозможность дистанционного и
автоматического включения. В настоящее
время используются приводы типов ПР-17;
ПРА-17; ПРБА на неответственных подстанциях
6 – 10 кВ малой мощности.
Пружинные
приводы (электродвигательные)
Пружинные
приводы типа ПП, ППН – являются приводами
косвенного действия. Энергия необходимая
для включения выключателя предварительного
запасается в мощной пружине, которая
взводится в ручную или электродвигателем
(либо постоянного, либо переменного
тока) небольшой мощности. После каждого
включения необходимо снова заводить
пружину. Такой привод позволяет
производить однократное АПВ (повторное
АПВ не произойдет, так как включающая
пружина не успеет завестись). Пружинные
приводы не требуют для своего управления
источника оперативного постоянного
тока, что является их существенным
преимуществом перед, например,
электромагнитными приводами.
Использовались
до последнего времени пружинно-грузовые
и центробежные (инерционные)
электродвигательные приводы косвенного
действия. Однако в последние годы эти
приводы вытеснены в основном за счет
широкого внедрения электромагнитных
приводов.
2.3. Электромагнитные приводы Электромагнитные
приводы типов ПЭ-11, ПЭ-21,ПЭ-2 и другие
относятся к приводам прямого действия.
Они широко применяются на электрических
станциях и подстанциях для дистанционного
электрического управления выключателями
любой конструкции. Энергия для включения
выключателя сообщается приводу в
процессе самого включения от источника
24
и
– цена прибора первого и второго
ваттметра для каждого предела измерения.
и
–
показания в делениях шкалы ваттметров.
и
– коэффициенты пересчётов для ваттметров.
,
кВт
,
кВт (6.5)
(6.6)7. Выводы по работе
8. Указания по оформлению отчета
9. Вопросы для самопроверки
Где
n – число отсчитанных
оборотов диска;
t – время, соответствующее
числу оборотов диска (показания
секундомера), с;
КТТ и КТН –
коэффициенты трансформации трансформаторов
тока и напряжения;
КТТН и КТНН
– номинальные коэффициенты трансформации
данного счетчика (при отсутствии этих
данных их следует принять равными
единице);
КПСЧ – коэффициенты
пересчета для счетчика при различных
способах включения в трехфазную сеть,
принимаемый по данным таблицы 6.1;
Проверка правильности работы счётчика
производиться путём сравнения мощности
нагрузки, определяемой одновременно
по показаниям счётчика и секундомера
в соответствии с выражением (6.2) и по
показаниям ваттметров.
Принципиальные схемы измерения
активной мощности ваттметрами приведены
на рис.5.1.
Активная мощность нагрузки трёхфазной
симметричной и с простой асимметрией
систем, при схеме двух ваттметров,
определяется сложением показаний обоих
ваттметров.
Значения коэффициента пересчёта
счётчиков при различных схемах включения
в однофазную сеть.
где Рвт1 и Рвт2
показания первого и второго ваттметра.
Подсчёт показаний активной мощности
ваттметров Рвт1 и Рвт2
по показаниям шкалы приборов
производиться по уравнениям:
60
большой мощности. Усилие, необходимое
для включения выключателя создаётся
электромагнитом стальной сердечник
которого втягивается в катушку
электромагнита при прохождении по ней
тока.
Для привидения в действие электромагнитных
приводов требуется дополнительный
источник постоянного тока, мощность
которого зависит от типа выключателей
и приводов, а также от мощности подстанции
или распределительного пункта. Такими
источниками, как правило, являются
аккумуляторные батареи, снабжаемые
зарядными и подзарядными агрегатами;
выпрямительные устройства, питающиеся
от трансформаторов собственных нужд
подстанций с емкостными накопителями
энергии; блоки питания по току и
напряжению типов БПТ и БПН в комплекте
с выпрямительными устройствами и др.
В электромагнитных приводах используется
два электромагнита: включающий(потребляющий
большой ток) и отключающий (потребляющий
малый ток – для высвобождения защелки)
Например: для привода типа ПЭ-11 – ток
потребляемый включающим электромагнитом
составляет 58 А при напряжении 220 В, а
электромагнит отключения потребляет
2,5 А.
Большим достоинством электромагнитных
приводов является простота его
конструкции, надёжность действия в
различных климатических условиях. К
недостаткам, до последнего времени
относили то, что они могут работать
только на оперативном постоянном токе.
Схематический эскиз электромагнитного
привода представлен на рисунке 2.
25
- мощность нагрузки, определяемая
непосредственно по показаниям счетчика
и секундомера, Вт;
- поправочный коэффициент, учитывающий
коэффициенты трансформации трансформаторов
тока и напряжения (номинальные и
фактические) и коэффициент пересчета
при данной схеме включения счетчиков.
, кВт, (6.3)
,
кВт
,
кВт (6.4)
постоянная счётчика Ссч или, при
заданном передаточном числе счётчика
А, вычисляют по выражению:
Таблица 5.1- Таблица результатов измерений.
№
п/п
№№
Опытов
Измерение
активной энергии
Показния счетчиков
Число оборотов
диска n.
Время наблюдения
t, c.
Показания
ваттметров P,
Вт.
Погрешность
счетчика, δ.
1.
Опыт №1
Трехфазный, двухэлементный счетчик
активной энергии
(рис.4.1)
1
2.
Опыт №2
Однофазный
счетчик включенный
по схеме на
разность токов двух фаз
(рис.4.2)
1
3.
Опыт №3
Однофазный
счетчик в четырехпроводной сети при симметричной
нагрузке фаз (рис. 4.3)
3
Определение мощности нагрузки по
показаниям счётчика и секундомера
производят по формуле:
59
Рисунок 2 – Схематический эскиз
электромагнитного привода
Для включения выключателя ток подаётся
в катушку электромагнита включения 1,
сердечник 2 притягивается вниз. Это
движение через систему тяги 6 передаётся
на рычаг 7 вала выключателя 8. При полном
втягивании сердечника запорная защелка,
заклинивает сердечник, удерживая его
во включённом состоянии. При отключении
ток подаётся в катушку отключения 3,
сердечник 4 втягивается и ударяет в
плечо запорной защелки 5. Защелка
соскакивает с сердечника 2, который
вместе с тягой 6 идёт вверх и поворачивая
вал выключателя – отключает выключатель.
В настоящие время на подстанциях
промышленных предприятий и районных
электрических сетях, где используются
высокие напряжения 110 кВ и выше,
используются, как правило – как наиболее
надёжный, оперативный постоянный ток,
а для выключателей - электромагнитные
приводы.
26
.
Вводным автоматом подключить схему к
сети и записать показания приборов.
Определить коэффициенты трансформации
трансформаторов тока и напряжения и
произвести пересчёт показаний приборов,
включённых через измерительные
трансформаторы.
Одновременно с замером активной энергии
счётчиками записывается потребляемая
мощность нагрузки по показаниям
ваттметра подключённых по схеме двух
приборов (рис.5.1).
Измерение активной энергии выполнить
в соответствии с опытами №1, №2 и №3.
Собрать схемы включения трёхфазного
и однофазного счётчиков активной
энергии рис. 4.1,4.2 и 4.3. Результаты
измерений по опытам записать в табл.
5.1.
6. Определение потребляемой активной
мощности по показаниям счётчика и
поверка счётчика. По
показаниям счётчика и секундомера
определить потребляемую мощность за
определённый период времени. Для этого
наблюдают за движением диска, в момент
прохождения цветного пятна на диске
через окошко в колпачке счётчика,
пускают секундомер и начинают счёт
числу оборотов. Отсчитав необходимое
число останавливают секундомер и
отмечают кол-во прошедших секунд. По
надписи на счётчике принимается
58
В вакуумных выключателях применяются
универсальные электромагнитные приводы
сравнительно небольшей мощности (для
сетей 6 – 10 кВ), так как подвижные системы
таких выключателей обладают малой
массой. Для удержания выключателя во
включённом или отключённом положениях
используется энергия мощных постоянных
магнитов. Фиксация происходит за счёт
использования принципа «магнитной
защелки», а именно замыкания магнитной
цепи включения или отключения якорем,
который механически связан с подвижной
контактной системой вакуумной камеры.
Привод управляется при помощи
универсального электронного блока
управления. Отключение происходит за
счёт энергии предварительно заряженных
конденсаторов. Положение конца хода
подвижного якоря достигается благодаря
магнитным полям, образуемым двумя
катушками (замыкания и размыкания), а
удержание подвижного якоря в
соответствующем положении, как
указывалось выше, осуществляется
постоянными магнитами. Образуемое
каждой катушкой магнитное поле
притягивает якорь и перемещает его из
одной точки удержания постоянным
магнитом в другую.
Операции размыкания и замыкания могут
управляться дистанционно, автоматически
или локально.
Структура полюсов выключателя с
универсальным электромагнитным приводом
представлена на рисунке 3.
27
Рисунок 5.1 – принципиальная схема
включения двух ваттметров для измерения
активной мощности в трехпроводной сети
низкого напряжения