Показаний ваттметра

Реактивную энергию Wp при симметричной нагрузке фаз трехпроводной сети можно измерить при помощи двух однофазных счетчиков, обмотки которых включены по схеме 7.14. Значение Wp находят как разность показаний счетчиков,

устройстве барабанного типа, приводимом в движение шаговым двигателем). Происходит также суммирование показаний счетчиков вводов с помощью сумматора. Для этого импульсы, пропорциональные суммарному потреблению электроэнергии, воздействуют на отдельное счетное устройство барабанного типа, находящееся в сумматоре. При помощи внешних контактных часов осуществляется включение и отключение сумматора за получасовые интервалы в часы прохождения максимума нагрузки энергосистемы. При этом на шкале стрелочного указателя максимума сохраняется максимальное из полученных значений средней получасовой мощности предприятия, что позволяет проверить соответствие фактического максимума нагрузки предприятия заявленному.

Технические требования к индукционным счетчикам регламентированы ГОСТ 6570-75. Проверка правильности показаний счетчиков электрической энергии производится методами и средствами, предусмотренными ГОСТ 14767-69.

На 3-2 показан реальный график результирующей активной нагрузки линии, питающей 154 электродвигателя, заснятый путем записи через каждые 10 мин показаний счетчиков активной энергии в течение наиболее загруженной смены в одном из цехов действующего машиностроительного завода. Мощности одиночных электродвигателей главных и вспомогательных приводов различны и колебались в пределах 0,6—0,7 кет; коэффициент мощности на отдельных интервалах графика ко-

13. Эффективная (эквивалентная, среднеквадратичная) нагрузка электроприемника за время включения в течение одного цикла определяется по (3-14) на основании данных графика нагрузки (см. 3-3), а за смену она подсчитывается по (3-14а) либо по графику, либо на основании показаний счетчиков амперквадрат-часов, вольтквадрат-часов и электромеханического счетчика времени включения. И в данном случае обычно Рэ.в<Рэ.в.ц, поскольку лишь в редких случаях все циклы работы электроприемника одинаковы и по продолжительности и по величине нагрузки.

а) если с лент автоматической записи снимать показания счетчиков обследуемых линий для одних и тех же моментов времени, то последовательным сложением показаний счетчиков двух, потом трех и т. д. одновременно обследованных линий можно выявить фактические графики нагрузок, а следовательно, и значения К0 для линий, которые питали бы соответственно большее число электроприемников данного режима работы. Это позволяет значительно расширить накопляемые данные при относительно малом числе замеров; 88

3-25. Ш р а и б е р Л. Г., Автомат записи показаний счетчиков, «Промышленная энергетика», 1953, № 5.

где Wp—разность показаний счетчиков квар-часов вначале и конце интересующего нас периода; i — длительность этого периода.

С помощью показаний счетчиков интегрирующего вольтметра можно получить информацию о характере изменения отклонений напряжения. Для этого необходимо знать закон распределения случайной величины, устанавливающий связь между возможными значениями случайной величины и соответствующими им вероятностями.

Значение Я, характеризует режим работы цепи только в момент выполнения измерений. Для контроля режима эксплуатации промышленных энергосистем, которым свойственны переменные нагрузки, важную роль играет среднее значение коэффициента мощности за определенный интервал времени (например, за сутки, декаду, месяц). Его можно определить из отношения показаний счетчиков активной и реактивной энергии;

Значение К характеризует режим работы цепи только в момент выполнения измерений. Для контроля режима эксплуатации промышленных энергосистем, которым свойственны переменные нагрузки, важную роль играет среднее значение коэффициента мощности за определенный интервал времени (например, за сутки, декаду, месяц). Его можно определить из отношения показаний счетчиков активной и реактивной энергии;

При неравномерной нагрузке трехпроводной цепи ваттметр не показывает фазной мощности соответствующей фазы, однако сумма трех показаний ваттметра при этом равна суммарной активной мощности трехфазной цепи: Р = Рл + Рв + Рс, где Рл, Р„ и Рс — показания ваттметра при наличии переключателя фаз ВЗ в положении Л, В и С.

Поскольку напряжение UK, а значит, и ток /к пропорциональны измеряемой мощности, это позволяет производить отсчет показаний ваттметра по шкале микроамперметра, включенного в цепь тока /„ либо цифрового вольтметра, измеряющего напряжение ?/к.

2-36. Для определения характера приемника энергии г„ можно использовать схему, изображенную на 2.36. К zn подключается батарея конденсаторов С, значение емкости которой регулируется. По характеру изменения показаний амперметра при регулировании емкости с учетом показаний ваттметра можно однозначно определить характер приемника энергии.

Поскольку напряжение UK, а значит, и ток /к пропорциональны измеряемой мощности, это позволяет производить отсчет показаний ваттметра по шкале микроамперметра, включенного в цепь тока /к либо цифрового вольтметра, измеряющего напряжение UK.

Измерить Гэ можно, если, плавно изменяя фазу коэффициента отражения нагрузки, добиться максимума и минимума показаний ваттметра:

одним ваттметром, определяют из показаний ваттметра по формуле

Имеются случаи, когда угол сдвига фаз между током и напряжением обмоток ваттметра оказывается больше 90°, т. е. отклонение прибора становится отрицательным. Чтобы можно было продолжать измерение мощности, не выключая прибор, т. е. чтобы подвижная часть механизма отклонялась снова в положительном направлении, на приборе предусматривают переключатель, изменяющий направление тока в подвижной катушке П. Два положения переключателя отмечены знаками «плюс» (+) и «минус» (—). Отсчет показаний ваттметра следует производить с учетом этих знаков.

Подбором параметров схемы можно получить угол сдвига между векторами тока /и и напряжения U, равный 90°. Недостатком этой схемы является зависимость показаний ваттметра от частоты. Кроме того, наличие шунтирующего сопротивления гх приводит к уменьшению вращающего момента прибора.

При неравномерной нагрузке трехпроводной цепи ваттметр не показывает фазной мощности соответствующей фазы, однако сумма трех показаний ваттметра при этом равна суммарной активной мощности трехфазной цепи: Р = Ра + Ра + + Рс, где Ра, Ли?с — показания ваттметра при наличии переключателя фаз ВЗ в положении А, В и С.

5. (Р) На входе цепи ( В6.3) включают ваттметр. Постройте кривую зависимости показаний ваттметра от частоты при постоянной амплитуде напряжения на входе цепи.

При включении ваттметра необходимо учитывать полярность его выводов (начала токовой обмотки и напряжения), обозначаемых звездочками. При правильном включении ваттметра ( 4, в), если мощность положительна (т. е. направлена от источника питания к нагрузке), стрелка прибора отклонится вправо, если мощность отрицательна — отклонится влево. Поэтому, чтобы произвести отсчет показаний ваттметра, меняют местами провода, подходящие к его обмотке напряжения, а если ваттметр снабжен переключателем полярности, то переключают его в другое фиксированное положение. Обычно положения отмечены знаками « + » и «—». После этого стрелка отклонится вправо и можно снимать его показания, записав их со знаком «—».

Схемы, изображенные на 6.3, могут применяться также для измерения мощности на переменном токе. Показание ваттметра определяются соотношением Р = UI cos ф. При этом фазовый сдвиг <р между током, протекающим через нагрузку, и напряжением на ней определяется характером нагрузки, которая может иметь активную и реактивную составляющие. Обычно ваттметры электромеханического типа используются для измерения мощности в цепях переменного тока частотой 50 Гц. С увеличением частоты проявляется индуктивный характер катушек и точность показаний ваттметра уменьшается, однако рабочая область частот ваттметров электродинамической системы может достигать несколько килогерц. Так, например, ваттметр Д568 может применяться в диапазоне частот до 5 кГц. Ферродинамические ваттметры, содержащие магнитные сердечники, обладают более высокой чувствительностью, однако частотные свойства ферродинамичес-ких ваттметров хуже, чем у электродинамических из-за потерь в сердечниках. Существенное расширение частотного диапазона достигается в выпрямительных и термоэлектрических ваттметрах ( 6.4, а, б). В выпрямительном ваттметре используются нелинейные свойства диодов. В схеме выполняются следующие условия: R2 <^ Ru и R3 ^> Ra. При этом падение напряжения на резисторах R2 пропорционально току (и2 = R2 ¦ i), а напряжение us пропорцчонально входному напряжению «з = т и (здесь т. — коэффициент деления делителя R3). Ток t" вызван суммой напряжений и2 и ц3, а ток Г — их разностью. Показание стрелочного прибора PAJ пропорционально постоянной составляющей разности токов