Счётчик реактивной энергии
Многие слышали о реактивной электрической энергии. Учитывая сложность понимания этого термина, сначала необходимо детально разобрать отличия между активной и реактивной энергиями. Приступить необходимо с осознания того факта, что реактивная энергия проявляет себя только в сетях переменного тока. В цепях, где течёт постоянный ток, реактивной энергии не существует. Это обусловлено самой природой её появления.
Переменный ток поступает к потребителю от генерирующих мощностей через ряд понижающих трансформаторов, конструкция которых предусматривает разделение обмоток высокого и низкого напряжения. То есть, в трансформаторе нет прямого физического контакта между обмотками, а ток, тем не менее, течёт. Объяснение этому довольно простое. Электрическая энергия передаётся через воздух, являющийся хорошим диэлектриком, с помощью электромагнитного поля. Его составляющая — переменное магнитное поле, появляющееся в одной из обмоток трансформатора, постоянно пересекает другую обмотку, не имеющей с первой прямого электрического контакта, наводя в её витках электродвижущую силу.
КПД современных трансформаторов очень велик, поэтому потери электроэнергии составляют незначительную величину и вся мощность переменного тока, протекающего в первичной обмотке, переходит в цепь вторичной обмотки. Такая же картина повторяется в конденсаторе. Только за счёт электрического поля. И индуктивность, и емкость порождают реактивную энергию, периодически возвращая источнику переменного тока часть энергии. Запасание и возврат энергии (реактивной её части) мешают течению активной энергии, которая и выполняет всю полезную работу в сетях — она преобразуется в механическую, тепловую и иные виды работы.
Для компенсации противодействия реактивной энергии потребители, у которых много индуктивной нагрузки применяют специально устанавливаемые емкости (конденсаторы). Это позволяет минимизировать негативное влияние появляющейся реактивной энергии. Как уже отмечено, реактивная мощность оказывает существенное влияние на величину потерь электрической энергии в сети. Помимо этого, большой объём реактивной энергии может снизить уровень электромагнитной совместимости оборудования. Из-за этого величину этой негативной энергии необходимо постоянно контролировать и лучший способ для этого – организация её учёта.
Промышленные предприятия (где, в основном, озабочены проблемой реактивной энергии) часто ставят отдельные приборы учёта для реактивной и активной энергии. Счётчики реактивной энергии ведут её учёт в трёхфазных сетях по двум составляющим (индуктивной и емкостной) в вольт-амперах реактивных часов. Как правило, счётчик реактивной энергии — это аналого-цифровое устройство, преобразующее мощность в аналоговый сигнал, который потом превращается в частоту следования электрических импульсов, сложение которых позволяет судить о величине потребляемой энергии. Конструкция счётчика предусматривает пластмассовый корпус, в котором установлены три трансформатора тока и печатная плата с блоком учёта. На внешней стороне прибора размещены светодиоды и (или) жидкокристаллический экран.
Учитывая растущую конкуренцию, промышленные предприятия всё чаще устанавливают универсальные приборы учёта электрической энергии, способные измерять количество активной и реактивной энергии. Кроме того, что приборы совмещают в себе функции двух и более устройств, потребитель снижает затраты на обслуживание системы учёта (вместо двух счётчиков содержится один) и может сэкономить на цене покупки. Эти устройства на базе микропроцессоров способны измерять мгновенные значения напряжений и токов и вычислять реактивную и активную мощности. Прибор фиксирует уровень потребления энергии и отражает информацию на дисплее тремя сменяющимися кадрами (объём активной энергии, индуктивная составляющая реактивной энергии и её ёмкостная составляющая). Новые модели могут учитывать энергию в двух направлениях, предавать полученные данные по инфракрасному цифровому каналу, лучше защищены от воздействия магнитных полей и от хищений энергии. Высокая точность измерений и малое энергопотребление также выгодно отличают их от предшественников.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Счетчики реактивной энергии на подстанциях энергосистем устанавливаются во всех перечисленных выше случаях и, кроме того, на присоединениях синхронных компенсаторов у промышленных потребителей при расчете с ними по двухставочному тарифу ( в тех же случаях, что и счетчики активной энергии), а также на присоединениях синхронных компенсаторов и батарей статических конденсаторов, если их электроэнергия учитывается при расчете с предприятием по коэффициенту мощности.
Счетчики реактивной энергии устанавливаются для того, чтобы можно было контролировать средний коэффициент мощности cos о потребителей, подключенных к подстанции.
Счетчики реактивной энергии имеют не одну, а две токовые обмотки на общем сердечнике и включаются по специальным схемам.
Счетчики реактивной энергии на подстанциях энергосистем устанавливаются во всех перечисленных выше случаях и, кроме того, на присоединениях синхронных компенсаторов у промышленных потребителей при расчете с ними по двухставочному тарифу ( в тех же случаях, что и счетчики активной энергии), а также на присоединениях синхронных компенсаторов и батарей статических конденсаторов, если их электроэнергия учитывается при расчете с предприятием по коэффициенту мощности.
Счетчики реактивной энергии устанавливают: у источников реактивной мощности потребителей, если по ним производится расчет за электроэнергию; на элементах электрических станций и подстанций, где установлены счетчики активной энергии для потребителей и где расчет за электроэнергию производится с учетом разрешенной к использованию реактивной мощности.
| Технические данные приборов типа М-206. |
Счетчики реактивной энергии трехфазного тока типа СР-3 ( конструктивное обозначение – ИТР) изготовляются так же, как и предыдущие, для непосредственного включения и для работы с трансформаторами тока и напряжения.
Установкасчетчиков реактивной энергии на указанном компенсирующем оборудовании обязательна.
Регулировкасчетчиков реактивной энергии с тремя последовательными обмотками производится по схеме рис. 7 – 9 с применением трех ваттметров.
Так как sinq cos ( 90 – р), то из счетчика активной энергии получается счетчик реактивной энергии; при этом внутренний фазовый сдвиг 90 любого механического привода или увеличивается на 90 и становится равным 180, что свидетельствует об индуктивном характере реактивного тока, либо фазовый сдвиг становится равным 0, что свидетельствует об емкостном характере реактивного тока. Счетчик реактивной энергии может применяться и в трехфазной сети при условии внешнего переключения концов катушки напряжения на другие ( чужие) фазы, что обеспечивает необходимый фазовый сдвиг. Основным условием получения верных показаний для всех типов счетчиков реактивной энергии, включенных на чужие фазы, является соблюдение последовательности фаз, поэтому при включении в сеть необходимо использование фазоуказателя.
СРЗУ – счетчики реактивной энергии трехфазные трансформаторные универсальные трехпроводные; СР4У – то же четырехпроводные.
Страницы: 1 2 3 4
Ваттметр цифровой на сетевое напряжение
В гостях у нас китайский ваттметр, приобретенный на распродаже в Алиэкспрессе.
Ну что же, давайте познакомимся с ним поближе.
Первая строка на ваттметре – это часы. Они начинают счет только тогда, когда в розетку ваттметра включена какая-либо нагрузка. Нагрузкой в нашем случае может быть любой электробытовой прибор: утюг, паяльник, светильник и так далее
Строкой ниже, с помощью кнопки “Energy”, мы можем выводить параметры электрического сигнала, такие как:
– напряжение (V, Вольт)
– сила тока (A, Ампер)
– частота (Hz, Герц)
– мощность (W, Ватт)
– коэффициент мощности (Power Factor) или cos φ (косинус фи,безразмерная величина, то есть измеряется чисто в цифрах)
Третья строка – это расчет стоимости электроэнергии. Измеряется в Киловаттах умноженных на Час (КВатт х час). Самая частая ошибка – это когда пишут кВатт/час. Запомните, там знак не деления, а умножения! Вот за эти киловатт-часы мы и платим денежку провайдерам электрической энергии ;-).
Сейчас никакая нагрузка не включена в розетку ваттметра. Смотрим на дисплей:
Ничего себе, почти 240 вольт.
Можно замерить частоту. 50 Герц – так и должно быть.
Так как в розетке нашего ваттметра нет никакой нагрузки, следовательно и сила тока также будет равняться нулю:
Ну и мощность также будет равняться нулю
Программное обеспечение
Встраиваемое ПО записывается в память микроконтроллера, с установкой бита защиты от считывания, до его монтажа на печатную плату. После установки бита защиты чтение и копирование ПО невозможно.
Корректировка метрологических коэффициентов, отвечающих за точность измерений, возможна только в процессе производства при снятом кожухе и установленной аппаратной перемычке. Без удаления аппаратной перемычки и снятия опломбировании корпуса изменение метрологических коэффициентов невозможно.
Изменение параметров пользователя, таких как тарифные расписания, исключительные дни, даты начала сезонов, текущие время и дата, интервалы усреднения мощности, набор параметров выводимых на индикацию в автоматическом режиме, время фиксации энергии на конец месяца, а так же обнуление журналов событий, графиков нагрузки, значений энергетических параметров на конец месяца и конец суток возможно только после удаления пломбы энергоснабжающей организации, при наличии соответствующего ПО и знании паролей доступа к изменяемым параметрам.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 230 В; 5(100)A | |
| Идентификационное наименование ПО | UZTZY231N230101000m1.00 .hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | UZTZY231N2310100m 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | E67B7B77 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
| 230 В; 5(10)A | |
| Идентификационное наименование ПО | UZTZY231N2305100m1.00 .hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | UZTZY231N2305100m1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | E67C7B36 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
| 57.7 В; 5(10)A | |
| Идентификационное наименование ПО | UZTZY231W57751000m1.00 .hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | UZTZY231W57751001V1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | E73C7B11 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
| 230 В; 1(6; | )A |
| Идентификационное наименование ПО | EVTZY231N2301100В1.04 .hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | EVTZY231N2301100В 1.04 |
| Цифровой идентификатор ПО | A63A7B37 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
| 57.7 В; 1(6)A | |
| Идентификационное наименование ПО | EVTZY23FN5771100В1.04 .hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | EVTZY23FN5771100В1.04 |
| Цифровой идентификатор ПО | D67C7B87 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Трехфазные счетчики учета активно-реактивной энергии прямого и трансформаторного включения Меркурий
Преимущества современных тарифных счётчиков электроэнергии Для энергопоставляющих компаний вопрос балансировки нагрузки на сеть стоит достаточно остро. Причем как в дневное время, когда нагрузки на сеть пиковые и имеют место провалы напряжения, так и в ночное время, когда сеть недогружена, что ведет к повышению напряжения. Потому было принято решение стимулировать бытовых и коммерческих потребителей использовать электросети в ночное время суток, путем введения на законодательном уровне тарифной модели учета электроэнергии. В тоже время для бытовых и коммерческих потребителей остро стоит вопрос сокращение затрат на энергоснабжение. Установка многотарифного прибора учета стала одним из способов экономии путем оптимизации графика потребления электроэнергии. Такой счетчик может быть использован для бытового, коммерческого учета, и узлах электрогенерирующих, электротранспортных и обслуживающих потребителя компаний. Прибор учета фиксирует подробный график потребления нагрузкой с интервалами в пол часа, час, выполняет суточные срезы. Благодаря этому потребитель может проанализировать свой индивидуальный график потребления, и спланировать пиковое потребление на периоды действия наиболее дешевых тарифов. Многотарифные приборы учета в связки с системой АСКУЭ позволяют потребителю провести анализ по нескольким точкам учета. Особенно актуально для крупных предприятий, с разнесенными территориально местами учета электроэнергии. Такой подход в том числе позволяет сократить затраты и на сбор данных со счетчиков, автоматизировать процесс расчета за электроэнергию. Благодаря возможности учета по каждой фазе в отдельности, и анализа потребляемой мощности по каждой из фаз в 3 фазных сетях можно предотвратить аварии в связи с разбалансировкой нагрузки. Большой плюс такого прибора – возможность гибкой настройки специализированным программным обеспечением. Счетчик электроэнергии может сначала работать в одно тарифном режиме, после заключения договора с обслуживающим Энерго, по заявке потребителя специалисты компании поставщика электроэнергии могут перевести счетчик в многотарифный режим на количество зонных тарифов подписанное в договоре. Покупка нового прибора учета в таком случае не требуется. Существенная разница стоимости между, много и одно тарифными электросчетчиками окупится за определенный период времени, в зависимости от потребляемой активной мощности, и генерируемой реактивно в случае коммерческого потребителя.
Не работает счётчик
- Сравнить показания счётчиков в журнале, чтобы определить тот, показания которого не изменились за поездку, в то время как показания других счётчиков изменились. Это нужно для точного определения неисправного, так как бригада путает не только секцию, но даже электровоз при СМЕ.
- Проверить омметром сопротивление на стойках стеклянного предохранителя 122 на панели 1, при его наличии и без его наличия. Первое показание должно быть 0, второе 80-100 Ом, то есть проверяется целостность цепи проходящей через обмотку собственных нужд, обмотку счётчика и предохранителя 131 (если он есть на панели 2).
- Потянуть слегка провод к счётчику (4 шт) на возможность ослабления винтов.
- Обычно после проверки предохранителей, снять и проверить счётчик, так как если он до этого работал, то вероятно фазировка правильная, а токовый и провода редко ломаются.
- Открутить счётчик по месту и проверить маркировку.
- Фазировка имеет значение, то есть если поменять местами провода на токовом или на напряжении, счётчик перестаёт считать.
- Если спутаны 2 провода фазировки токового или сети, то не будет считать, так как счётчик зависит от фазы. Верно для Ф-442 с двумя светодиодами
- Если спутаны 2 провода по одному с токового и сети, то сетевой окажется соединённым с землёй и сразу же сработает РКЗ, при этом не будет короткого замыкания и счётчик не сгорит
- Если спутаны 4 провода, токовые подключены к сети и наоборот, то внутренняя токовая часть схемы счётчика создаст КЗ, сгорят предохранители.
- (редко) Проверить целостность токовой цепи и отсутствие «земли», открутив один контакт на токовом трансформаторе тот что с землёй и проверить сопротивление между токовым и проводом к счётчику и любой из них с земляным проводом. Счётчик тип 440 (с фишкой) имеет землю в токовой катушке внутри счётчика.
- Чтобы проверить счётчик, нужно собрать тягу, набрать 2-3 позиции (600-900А), подержать пару минут, последняя цифра сдвинется на 1. Лучше записать последнюю цифру другой секции, чтобы сравнить изменение, а в будущем имея уверенность, можно отключить другие секции, чтобы не тратить электроэнергию, а также, чтобы уменьшить тягу, так как зимой может даже при 600А тормоза не удержать. Лучше сделать трансформатор, который крокодильчиками подключить к выводам 3, 4 (220 В), а вторичную обмотку этого тр-ра соединить к выводам 1, 2 (токовой счётчика), отключив токовый тр-р (отсоединив один провод), задав ток 1-5 А.
Загорание РКЗ в случае неправильной маркировки произойдёт, когда один провод токового трансформатора соединён с землёй, как положено по схеме. Бывает что этот провод отсутствует (поставить), на корпусе счётчика тоже должен быть заземляющий провод.
Предохранители могут быть на панели под счётчиком или на панелях 1 и 2 соответственно 122 и 131
Теория. Активная и реактивная мощность
Реактивная мощность потребляется электродвигателями, катушками индуктивности, трансформаторами, которые используются в бытовых электрических приборах, не расходуется на преобразование в механическую или тепловую энергию в их обмотках, а тратится на вихревые токи и перемагничивание в сердечниках.
Если взять однофазный электродвигатель, то в его паспортных данных будут указаны: активная мощность, потребляемый ток, напряжение сети, коэффициент мощности или косинус фи (cosφ), коэффициент полезного действия и др., но ничего про реактивную мощность. Чтобы рассчитать потребление реактивной мощности, необходимо знать коэффициент мощности. Например, нам известна мощность однофазного электродвигателя величиной 980 Вт, номинальное напряжение 220 В и коэффициент мощности cosφ=0,85. Используя формулы из курса электротехники определим номинальный ток:
I=(P/U)*cosφ=(980/220)*0,85=5,24 А.
Вычисляем реактивную мощность:
Реактивный ток будет равен:
IL=I*sinφ=5,24*0,526=2,76 А.
Тогда полная будет равна:
S=U*I=220*5,24=1152,8 В*А.
Кроме того, электронный электросчетчик не имеет в своем устройстве движущихся деталей, поэтому считать показания начинает при очень маленьком потребляемом токе нагрузки (при 0.25 мА), а также имеет меньшую погрешность измерений по сравнению с индукционным.
Исходя из этого, рекомендуется отключать от электросети все электропотребители, находящиеся в режиме “ожидания”, т.к. это дополнительная переплата за электроэнергию.
Индукционный счетчик «не реагирует» на индуктивную нагрузку малой мощности, а также когда эта нагрузка работает в режиме холостого хода, то есть низкая сторона силового трансформатора не нагружена.
Кроме того, диск этого прибора учета начинает медленно вращаться в обратную сторону при подключении одного из концов катушки индуктивности. Такое возможно при использовании светильника марки ЛБ-2*40 с дросселем, когда через выключатель прерывается не фазный провод, а нулевой.
Учет – активная энергия
На рис. 8 – 14 показан способ учета активной энергии в трехпроводной трехфазной сети при равномерной нагрузке при помощи одного однофазного счетчика, включенного на разность вторичных токов двух трансформаторов тока.
| Измерение мощности в четырехпроводной цепи. а – схема соединений. б – векторная диаграмма. |
Описанный счетчик типа СО используется исключительно для учета активной энергии в однофазных цепях. Для измерений активной энергии в трехфазных цепях применяются двухэлементные индукционные счетчики типа СА, принцип работы которых не отличается от рассмотренного.
Счетчики типов САЗ-И670Д и САЗУ-И670Д предназначены для учета активной энергии трехфазного тока номинальной частотой 50 гц.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И674 и САЗУ-И674 предназначены для учета активной энергии, переменного тока в трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И670М и САЗУ-И670М предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И670Т и САЗУ-И670Т предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типа СА4 – И678 предназначены для учета активной энергии переменного тока в четырехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И680 и САЗУ-И680 предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехфазных и трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И674 и САЗУ-И674 предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И670М и САЗУ-И670М предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И670Т и САЗУ-И670Т предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типа СА4 – И678 предназначены для учета активной энергии переменного тока в четырехпроводных цепях.
Счетчики киловатт-часов типов САЗ-И680 и САЗУ-И680 предназначены для учета активной энергии переменного тока в трехфазных и трехпроводных цепях.
Независимо от величины присоединенной мощности потребители должны иметь приборы учета активной энергии для расчета за полученную электрическую энергию. Потребители с присоединенной мощностью 100 кВ – А и более должны иметь также приборы учета реактивной энергии для определения расчетного значения коэффициента мощности.
Заниженные показания счётчика
Обычно запись при заметном различии. Лучше сравнить разницу по показания в журнале.
- Проверить что трансформатор тока типовой — ТКЛП-0,66. Допускается другой, но для правильного вычисления должен быть с параметром 300/5. Отсоединить один провод, присоединить к токовому тр-ру сопротивление, например 10 Ом, и вольтметр и проверить напряжение на токовом при определённой нагрузке в якоре ТЭД (см. таблицу ниже).
- Проверить счётчик на стенде.
- Если тип токового тр-ра с 4-мя контактами, то соединять с дальнерасположенными контактами. Ближнерасположенные это одна пластина.
| Параметры трансформатора тока | |
|---|---|
| 0,66 кВ | ном. напряжение |
| 300/5 | 300 А — номинальный ток в силовом кабеле (первичная обмотка) 5 А — номинальный ток в обмотке для счётчика (вторичная обмотка) В том числе это коэффициент трансформации, также указанный на счётчике. |
| 10 ВА | мощность вторичной обмотки при номинальном токе |
Ваттметры для постоянного тока
Вы ведь не будете каждый раз таскать с собой громоздкий блок питания или два мультиметра, которые будут измерять и ток и напряжение? Поэтому, в настоящее время ваттметры представляют из себя законченные приборы, которые очень легко соединяются с потребляемой нагрузкой. На Алиэкспрессе я находил вот такие ваттметры для постоянного тока, которые показывают сразу и ток, и напряжение, и потребляемую мощность нагрузки. К проводам, где написано SOURCE цепляем источник постоянного тока, а к проводам LOAD цепляем нагрузку. Все элементарно и просто!
Некоторые из них идут в комплекте со шунтом
Схема подключения источника постоянного тока и нагрузки в таком ваттметре выглядит так
Ну и самый бюджетный вариант – это взять ампервольтметр и просто умножать значения тока и напряжения
Вот такой вольтамперметр рассчитан на максимальные параметры 100 Вольт и 50 Ампер. То есть, теоретически, он может измерять мощность до 5 кВт.
Какие проблемы решают конденсаторные установки
Конечно, в первую очередь они направлены на подавление реактивной мощности, но на производстве они помогают решать следующие задачи:
- В процессе подавления реактивной мощности, соответственно, снижается и полная мощность, что приводит к понижению загрузки силовых трансформаторов.
- Питание нагрузки обеспечивается по кабелю с меньшим сечением, при этом не происходит перегрева изоляции.
- Возможно подключение дополнительной активной мощности.
- Разрешает избежать глубокой просадки напряжения на линиях электроснабжения удаленных потребителей.
- Применение мощности автономных дизель-генераторов идёт по максимуму (судовые электроустановки, электроснабжение геологических партий, стройплощадок, установок разведочного бурения и т. д.).
- Индивидуальная компенсация позволяет упростить деятельность асинхронных двигателей.
- В случае аварийной обстановки конденсаторная установка немедленно отключается.
- Автоматически включается обогрев или вентиляция установки.
Выделяют два варианта конденсаторных установок. Это модульные, применяются на крупных предприятиях, и моноблочные — для малых предприятий.
Амперметры и вольтметры.
Для правильной и экономичной эксплуатации сельскохозяйственных станций и подстанций они должны быть снабжены контрольно-измерительными приборами.
Для измерения нагрузки и напряжения применяют амперметры и вольтметры. Амперметры включают последовательно в электрическую цепь и через него проходит весь ток данной цепи. Поэтому собственное сопротивление амперметра должно быть мало, чтобы не изменилось сопротивление всей цепи и ток в ней при данном приложенном напряжении. При прямом включении амперметр должен устанавливаться в непосредственной близости от измеряемой цепи, а при косвенном — место его установки можно отнести на любое расстояние, так как в этом случае он подключается ко вторичным зажимам трансформатора тока тонкими проводами, через которые не будет проходить весь ток нагрузки цепи. Прямое и косвенное включение амперметра в цепь нагрузки Н показано на рис. 78, а. На станциях амперметры устанавливаются в цепи возбуждения возбудителя, на шинах системы собственных нужд и на шинах повышающих трансформаторов. Они устанавливаются также на каждой отходящей линии на районных подстанциях и между трансформатором и шинами НН потребительской подстанции для контроля за нагрузкой трансформатора.
Пределы измерения амперметров, отмеченные на шкале, должны быть выше на 25% номинального тока нагрузки генераторов или трансформаторов, на 50% для измерения пускового тока короткозамкнутых электродвигателей и не менее, чем на 10% в остальных случаях. Рис. 78. Включение в сеть амперметров и вольтметров:
а — амперметров, б — вольтметров Для измерения величины напряжения применяют вольтметры. Их внутреннее сопротивление велико и поэтому их включают параллельно тому участку цепи, где измеряют напряжение. При напряжении выше 380 В вольтметры включают через измерительный трансформатор напряжения. Схемы включения вольтметров показаны на рис. 78, б. На станциях вольтметры устанавливают в цепях возбуждения генераторов (постоянного тока), на зажимах для измерения напряжения генератора, на сборных шинах, в цепях контроля изоляции и на шинах повысительной подстанции. На районных трансформаторных подстанциях вольтметры устанавливают, как правило, только на ш шах низкого напряжения и иногда на отходящих лилиях.
Амперметры и вольтметры, кроме исполнения в виде стрелочных приборов, могут быть выполнены в виде самопишущих регистрирующих приборов. Такие приборы устанавливают для контроля тока и напряжения на необслуживаемых станциях и подстанциях, работающих автоматически. На бумажной ленте прибора непрерывно отмечаются ьсе изменения нагрузки и напряжения, произошедшие за несколько дней или недель. Самопишущие приборы включают так же, как и обычные щитовые стрелочные приборы.
Что такое ваттметр
Думаю, все вы курсе, что электрический ток может выполнять работу. Например, вскипятить воду в электрочайнике, перемолоть кофе в кофемолке, согреть курицу в микроволновке и так далее. Все эти бытовые приборы являются нагрузкой для домашней сети. Но, как вы знаете, некоторые приборы “крутят” счетчик очень быстро, а некоторые приборы почти не потребляют электрический ток. Если включить чайник и лампочку накаливания в вашей комнате и оставить на час, то чайник “съест” электроэнергии намного больше, чем та же самая лампа накаливания. Дело в том, что чайник обладает большей мощностью, чем лампочка. В этом случае можно сказать, что мощность чайника будет больше, чем мощность лампы в единицу времени, например, за секунду. Чтобы точно измерить, во сколько раз чайник потребляет электрической энергии больше, чем лампочка, нам нужно измерить мощность чайника и лампочки.
Ваттметр – это прибор, который измеряет потребляемую мощность какой-либо нагрузки. Выделяют три группы ваттметров:
- низкой частоты и постоянного тока
- радиочастотные ваттметры
- оптические ваттметры
Экспериментальные данные по проверке погрешности индукционных и электронных электросчетчиков
Для начала к обоим типам счетчиков подключал активную нагрузку в виде инфракрасного обогревателя марки ИК-2,0 мощностью 2 кВт. По истечении одной минуты показания по приборам учета составили: электронный насчитал 34 импульса, диск индукционного совершил 20 оборотов. С учетом длины подключаемого кабеля и переходного сопротивления в местах его присоединения оба счетчика насчитали по 34 Вт. Согласно паспортным данным обогревателя потребляемая из сети мощность составляет 2 кВт в час. Из курса электротехники известно, что мощность активной нагрузки в цепях переменного тока равна произведению силы тока на напряжение. Поскольку ИК-2,0 за 60 минут теоретически потребляет 2 кВт, то поделив 2000 Вт на 60 минут получим, что за одну минуту его потребление электричества составит 33,33 Вт.
В технических характеристиках обоих счетчиков указано, что они учитывают только активную нагрузку. Но в паспортных данных электросчетчика СОЭ-55 50Ш-Т-112 есть пункт, указывающий на то, что он ведет учет полной мощности потребляемых цепями напряжения и тока, 8 В*А и 0,04 В*А соответственно, то есть учитывают и внутреннюю реактивную мощность!
Затем для проверки использовал активно-индуктивную нагрузку в качестве светильника ЛБ-2*40, считая ее только в качестве активной. В итоге получилось следующее: индукционный счетчик за 1,15 мин. “насчитал” 1,67 Вт, а электронный 2 Вт за такое же время, где разница составила 0,33 Вт.
Связано это с тем, что электронный счетчик помимо активной мощности учитывает еще и реактивную мощность, которая создает дополнительную нагрузку на электрические сети, однако индуктивными счетчиками не учитывается.
Приборы по учету реактивной электроэнергии
Многие слышали определение «реактивная электрическая энергия». Термин этот достаточно сложен для понимания. Чтобы рассмотреть счетчики по учету данной энергии, необходимо детально разобраться в отличиях реактивной и активной энергий.
Для некоторых случаев все просто: ставим в подходящую систему счетчик трехфазный активной энергии для функции соответствующего учета. Однако сегодня существуют комбинированные приборы учета, которые применяются в определенных ситуациях, а условия работы устройств крайне разнообразны.
Прежде всего, следует запомнить, что реактивная энергия проявляет себя лишь в сети переменного тока. В цепи с постоянным током не существует реактивной энергии, что обуславливается природой ее возникновения.
Потребители, имеющие большую индуктивную нагрузку, чтобы компенсировать противодействие реактивной энергии, используют специальные емкости (конденсаторы). Установка этих приборов позволяет свести к минимуму негативное воздействие реактивной энергии, которая появляется
Важно знать, что реактивная мощность существенно влияет на величину потерь электроэнергии в сети. Кроме того, значительный ее объем снижает электромагнитную совместимость оборудования
Поэтому величину негативной энергии нужно постоянно контролировать. Лучший способ – организация ее учёта (используется счетчик реактивной энергии).
Проблемой данной энергии озабочены, в основном, промышленные предприятия, которые часто ставят отдельные счетчики, учитывающие и активную и реактивную ее разновидности. Для счётчиков реактивной энергии характерен ее учет в трёхфазных сетях путем считывания двух составляющих (емкостной и индуктивной) и их перевода в вольт-амперы реактивных часов. Обычно подобный прибор является аналого-цифровым устройством, преобразующим мощность путем превращения ее в аналоговый сигнал, превращающийся затем в определенную частоту следования электрического импульса. Сложение множества таких импульсов позволит судить об объеме потребляемой энергии. Счетчик состоит из пластмассового корпуса, в котором устанавливают три трансформатора и печатную плату с блоком учёта. Внешняя сторона прибора содержит жидкокристаллический экран (иногда — светодиоды).
Сегодня промышленными предприятиями всё чаще устанавливаются универсальные приборы, осуществляющие учёт электрической энергии, которые способны измерять количество и реактивной, и активной энергии (например, счетчик трехфазный прямого включения). К тому же, такие приборы снижают затраты потребителя по обслуживанию системы учёта (нет необходимости содержать два счетчика).
