Что такое номинальная постоянная счетчика

Номинальной постоянной

Присвоенная измерительному преобразователю функция называется номинальной (паспортной) функцией преобразования или граду-ировочной характеристикой. Она может быть записана аналитически, а также представлена в виде таблицы или графика.

где Здоп— допустимая дополнительная нагрузка трансформатора в часы максимальной нагрузки сверх номинальной паспортной мощности за счет неполного использования трансформатора в течение остального времени суток, кВ -А.

реактивная мощность, потребляемая трансформатором при номинальной паспортной нагрузке; /х — ток холостого хода трансформатора; ик — напряжение короткого замыкания трансформатора.

реактивная мощность, потребляемая трансформатором при номинальной паспортной нагрузке; /х — ток холостого хода трансформатора; мк — напряжение короткого замыкания трансформатора.

где S дОП — допустимая дополнительная нагрузка трансформатора в часы максимальной нагрузки выше номинальной паспортной мощности за счет

при номинальной паспортной нагрузке; /х — ток XX трансформатора, %; Mk — напряжение КЗ трансформатора, %.

где 5дОП — допустимая дополнительная нагрузка трансформатора в часы нагрузки сверх номинальной паспортной за счет неполного использования трансформатора в течение остального времени суток, кВ-А.

Значение рНом для двигателей длительного режима равняется номинальной паспортной мощности . Рном=риасп’, для электропечных трансформаторов Phom = ShomCOs Hom и для сварочных трансформаторов Рном= V^#?sH0MX Xcos фном, где Shom — номинальная мощность трансформатора, кВ-А; cos фном — коэффициент мощности, характерный для трансформаторов при нагрузке, равной их номинальной мощности; ПВ — номинальная паспортная продолжительность включения, отн. ед.

Перегрузки в аварийных режимах даны в процентах к номинальной (паспортной) нагрузке и допускаются для трансформаторов и автотрансформаторов всех типов и напряжений для всех режимов работы независимо от предшествующего режима и температуры охлаждающей среды (для трансформаторов мощностью более 100 MB-А перегрузки принимаются в соответствии со стандартом ил и техническими условиями на эти трансформаторы).

где 5ПВ — мощность приемника при номинальной (паспортной) относительной продолжительности включения; ПВ — номинальная (паспортная) относительная продолжительность включения, отн. ед.; SH — номинальная мощность приемника, работающего в повторно-кратковременном режиме.

Величина, обратная передаточному числу счетчика, т. е. энергия, учитываемая счетчиком за один оборот диска, называется номинальной постоянной счетчика Сном. Для счетчика с указанным выше передаточным числом номинальная постоянная Сном определяется следующим образом:

Количество оборотов, соответствующее 1 кВт • ч энергии, называется передаточным числом счетчика, а обратная ей величина — номинальной постоянной.

Величина Сн, обратная передаточному числу счетного механизма, определяет энергию, зарегистрированную счетчиком за один оборот диска, и называется номинальной ПОСТОЯННОЙ счетчика. Если эта

Отклонение действительной постоянной С счетчика от его номинальной постоянной Сн характеризуется относительной погрешностью

5. Что называется номинальной постоянной счетчика и чем она отличается от действительной постоянной?

Абсолютная погрешность счетчика А /С равна разности номинальной постоянной счетчика /С„0м и действительной постоянной /(:

Количество оборотов, соответствующее 1 кВт • ч энергии, называется передаточным числом счетчика, а обратная ей величина — номинальной постоянной.

Величина, обратная передаточному числу, т. е. отношение зарегистрированной энергии к числу оборотов диска, называется номинальной постоянной С„. Значения величин А и Сн зависят только от конструкции счетного механизма и для данного счетчика остаются неизменными.

12. Как с помощью постоянного магнита действительную постоянную счетчика привести в соответствие с его номинальной постоянной, если действительная постоянная счетчика больше номинальной? меньше номинальной?

Таким образом, мы получили, что при соблюдении условия (7-8) число оборотов диска счетчика пропорционально энергии, израсходованной в цепи и, следовательно, энергию можно измерять с помощью счетчика оборотов. В связи с тем что счетчик оборотов осуществляет интегрирование мощности по времени, счетчик называется интегрирующим прибором. Коэффициент пропорциональности k в (7-11), численно равный энергии в сети, приходящейся на один оборот диска счетчика, называется постоянной счетчика. Различают действительную k и номинальную /гн постоянные счетчика. Номинальная постоянная счетчика — это расчетное значение постоянной для счетчиков данного типа, указываемое на щитке счетчика (по ГОСТ 6570-60 на щитках счетчиков оказывается величина, обратная номинальной постоянной, называемая передаточным числом счетчика); действительная постоянная — это величина, характеризующая каждый конкретный экземпляр счетчика, она может быть различной у счетчиков одного типа и даже у одного счетчика при различных режимах работы. Отношение разности номинальной и действительной постоянных к действительной постоянной, выраженное в процентах, называется погрешностью счетчика yk

Тормозной магнит счетчика двухпоточного типа — его магнитный поток дважды пересекает диск. Магнит отлит из высококоэрцитивного сплава ЮНД-4. Магнит прикреплен к стальному ярму, на которое замыкается его магнитный поток. Между полюсами магнита расположена пластина из специального сплава с отрицательным температурным коэффициентом магнитной проницаемости. Эта пластина служит для уменьшения влияния изменения температуры окружающей среды на погрешности счетчика. Тормозной магнит имеет возможность перемещаться вдоль радиуса диска счетчика. При этом меняется плечо, к которому прикладывается тормозное усилие, создаваемое магнитом, и соответственно меняется тормозной момент. Счетчик регулируется таким образом, чтобы действительная постоянная счетчика оказалась равной номинальной постоянной с заданной степенью точности. Эта регулировка осуществ-

Похожие определения:
Нормального распределения
Нормальном направлении
Нормально пропитанной
Нормальную составляющую
Нормативными документами
Необходимо преобразовать
Нормированных переходных

Источник

ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Пример.

Включение счетчика.

n На рис. 3.18 приведена схема включения однофазного счетчика активной энергии.

n При необходимости работы в цепях с напряжениями и/или токами, большими, чем номинальные для конкретного счетчика, используются измерительные трансформаторы напряжения и/или тока. Схема подключения такая же, как и в подобном случае с ваттметрами.

n Для измерения реактивной энергии также используются индукционные счетчики. Их принцип действия аналогичен рассмотренному. Некоторые различия в конструкции, организации подключения и, как следствие в векторных диаграммах, позволяют получить скорость вращения диска, пропорциональную значению текущей реактивной мощности.

n Номинальная постоянная счетчика. Число оборотов диска, приходящееся на единицу учитываемой счетчиком энергии, называют передаточным числом счетчика. Например, в паспорте сказано «2000 оборотов соответствуют 1 кВт · ч».

n Коэффициент, обратный передаточному числу, т.е. энергия, приходящаяся на один оборот диска, называется номинальной постоянной счетчикаСном:

n Сном = 3600(1000/2000) = 1800 Вт·с/об

n Потребленная активная энергия :

W = Сном · N

n Значение номинальной постоянной счетчика известно СНОМ = 1800 Вт с/об.

n За время наблюдения зафиксировано 400 оборотов диска (N = 400 об).

n Определим значение активной энергии ж потребленной за время наблюдения:

n W= 1800 ·400 = 720 000 Вт·с = 0,2 кВт·ч.

n Классы точности индукционных счетчиков (задаются относительной погрешностью) обычно невысоки: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.

n Обозначение индукционной системы на шкалах приборов:

Трехфазные счетчики.

Для учета суммарной активной и реактивной энергии в трехфазных цепях используются двухэлементные и трехэлементные счетчики.

n В таких счетчиках применяются те же конструктивные элементы (два или три механизма), что и в однофазных приборах. диски (два или три) закреплены на общей оси.

n Вращающие моменты дисков складываются, и скорость вращения оси зависит от суммарной текущей потребляемой мощности. На рис. 3.19 упрощенно показано устройство двухэлементного трехфазного счетчика.

n Электронные ИП (ЭИП) представляют собой более сложные устройства, чем электромеханические. Они содержат несколько различных преобразователей, которые в общем случае выполняют функции деления, усиления, выпрямления и фильтрации сигнала, преобразования одних электрических величин в другие.

n В качестве выходных устройств в большинстве ЭИП используются магнитоэлектрические измерительные механизмы с соответствующей градуировкой шкалы.

n В задачах электрических измерений используется множество различных типов ЭИП (вольтметры переменного и постоянного напряжения, частотомеры и фазометры, омметры, измерители индуктивностей и емкостей, разнообразные генераторы, осциллографы и анализаторы).

Читайте также:  Для чего предохранительный клапан на трансформаторе

Источник

Что такое постоянная счетчика. Основные понятия и определения связанные с устройством и обслуживанием цепей учета электроэнергии

Конструкция и принцип действия. Принцип действия индукци­онных приборов основан на взаимодействии двух или нескольких переменных магнитных потоков с токами, индуцированными в подвижном проводнике (например, диске). Типичным представите­лем этой системы является классический индукционный счетчик – измеритель активной энергии.

Рассмотрим устройство и принцип действия индукционного од­нофазного счетчика активной энергии. На рис. 3.15 показана упро­щенная конструкция такого прибора. Основными элементами при­бора являются два магнитопровода со своими обмотками (напря­жения и токовой), вращающийся диск и счетный механизм. Как и ваттметр, счетчик содержит обмотки тока и напряжения. Включает­ся счетчик в цепь так же, как и ваттметр.

Схема (рис. 3.16) и векторная диаграмма (рис.3.17) поясняют принцип действия этого прибора.

Рассмотрим работу счетчика на примере входных сигналов на­пряжения и тока синусоидальной формы с действующими значе­ниями, равными, соответственно, U и I . Входное напряжение U , приложенное к обмотке напряжения 2, создает в ней ток I U , име­ющий по отношению к напряжению U сдвиг по фазе, близкий к 90° (из-за большого индуктивного сопротивления этой обмотки). Ток I U рождает магнитный поток Ф U в среднем сердечнике магни­топровода обмотки напряжения 1. Этот поток Ф U делится на два потока: нерабочий поток Ф U 1 , который замыкается внутри магни­топровода 7 ; и основной поток Ф U 2 , пересекающий диск 6, закреп­ленный на оси 7 и вращающийся вместе с нею. Этот основной поток замыкается через противополюс 5 .

Рис.3.15. Упрощенная конструкция индукционного однофазного счетчика

Рис. 3.17. Векторная диаграмма

Входной ток I , текущий в обмот­ке тока 4, создает в магнитопроводе 3 магнитный поток Ф I , который дваж­ды пересекает диск 6. Поток Ф I от­стает от тока I на небольшой угол потерь α I , (поскольку сопротивление токовой обмотки мало).

Таким образом, диск пересека­ют два магнитных потока Ф U 2 и Ф I , не совпадающих в пространстве и имеющих фазовый сдвиг ψ. При этом в диске возникает вращающий момент М:

где с – некая константа; f – частота напряжения.

При работе на линейном участке кривой намагничивания мате­риалов магнитопроводов можно считать, что

где k 1 и k 2 – коэффициенты пропорциональности; Z U – полное комплексное сопротивление обмотки напряжения.

Учитывая, что реактивная (индуктивная) составляющая сопро­тивления обмотки напряжения Z U гораздо больше активной, мож­но записать

где L U – индуктивность обмотки напряжения. Тогда

Следовательно, вращающий момент М в данной электромаг­нитной механической системе можно определить следующим об­разом:

где k – общий коэффициент пропорциональности.

Для того чтобы вращающий момент был пропорционален теку­щей активной мощности, необходимо выполнение условия

А это в свою очередь будет выполняться, если ψ + φ = 90°. Это равенство может быть обеспечено изменением (регулировкой) угла потерь α I . Изменение этого угла реализуется двухступенчато: гру­бо – изменением числа короткозамкнутых витков, надетых на магнитопровод 3, а плавно – изменением сопротивления вспомога­тельной цепи (эти элементы конструкции на рис. 3.15 и 3.16 не показаны).

Таким образом обеспечивается пропорциональность вращаю­щего момента М текущему значению активной мощности. Для по­лучения результата определения потребленной активной энергии достаточно проинтегрировать значения текущей мощности. Это ин­тегрирование реализовано счетным механизмом 9, связанным с осью 7 червячной передачей 8.

Постоянный магнит служит для создания тормозного момента и обеспечения угловой скорости вращения, пропорциональной те­кущему значению активной мощности. Кроме того, в реальной конструкции есть элементы, обеспечивающие дополнительный момент, компенсирующий момент трения, а также элементы уст­ранения «самохода» (на рис. 3.15 и 3.16 не приведены).

Включение счетчика. На рис. 3.18 приведена схема включения однофазного счетчика активной энергии.

При необходимости работы в цепях с напряжениями и/или токами, большими, чем номинальные для конкретного счетчика, используются измерительные трансформаторы напряжения и/или тока. Схема подключения такая же, как и в подобном случае с ваттметроми.

Рис. 2.18. Схема включения однофазного счетчика активной энергии

Для измерения реактивной энергии также используются ин­дукционные счетчики. Их принцип действия аналогичен рассмот­ренному. Некоторые различия в конструкции, организации подключения и, как следствие в векторных диаграммах, позволяют получить скорость вращения диска, пропорциональную значению текущей реактивной мощности.

Номинальная постоянная счетчика. Число оборотов диска, при­ходящееся на единицу учитываемой счетчиком энергии, называ­ют передаточным числом счетчика. Например, в паспорте сказано «2000 оборотов соответствуют 1 кВт · ч». Коэффициент, обратный передаточному числу, т.е. энергия, приходящаяся на один оборот диска, называется номинальной постоянной счетчика С ном. Напри­мер:

С ном = 3600 · 1000/2000 = 1800 Вт·с /об.

Зная С ном и число оборотов N , можно определить потребленную активную энергию:

Пример. Значение номинальной постоянной счетчика известно С ном = 1800 Вт·с/об. За время наблюдения зафиксировано 400 обо­ротов диска (N = 400 об). Определим значение активной энергии W , потребленной за время наблюдения:

W = 1800 · 400 = 720 000 Вт · с = 0,2 кВт · ч.

Классы точности индукционныхсчетчиков (задаются относительной погрешностью) обычно невысоки: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.

Обозначение индукционной системы на шкалах приборов:

Трехфазные счетчики. Для учета суммарной активной и реактивной энергии в трехфазных цепях исполь­зуются двухэлементные и трехэлемен­тные счетчики. В таких счетчиках при­меняются те же конструктивные эле­менты (два или три механизма), что и в однофазных приборах. Диски (два или три) закреплены на общей оси. Вращающие моменты дисков склады­ваются, и скорость вращения оси за­висит от суммарной текущей потреб­ляемой мощности. На рис. 3.19 упро­щенно показано устройство двухэле­ментного трехфазного счетчика.

Рис. 2.19. Двухэлементный трех­фазный счетчик

Скорость вращения в данном случае определяется суммой моментов М 1 и М 2 . Включаются трехфазные счетчики так же, как и трехфаз­ные ваттметры.

Сегодня в задачах измерения активной энергии все шире при­меняются цифровые (микропроцессорные) счетчики энергии. В за­дачах технических экспресс-измерений для оценки потребленной энергии в кратковременных экспериментах используют автоном­ные малогабаритные цифровые измерительные регистраторы (анализаторы), которые имеют режим вычисления активной и реак­тивной энергии или позволяют найти эти величины с помощью компьютера и специализированного программного обеспечения.

1. Счетчик электрической энергии имеет паспортные данные: 120 В, 10 А, 1 кВт·ч — 625 оборотов. Определить номинальную постоянную счетчика и мощность нагрузки, если его диск сделал за 10 мин 450 оборотов.

Энергия, учтенная счетчиком за 450 оборотов:

Мощность нагрузки:

2. Определить номинальную Сном и действительную С постоянные счетчика электрической энергии, его относительную погрешность и поправочный коэффициент, если паспортные данные счетчика: 220В, 5 А, 50 Гц, 1 кВт·ч — 1280 оборотов диска. Счетчик был поверен при напряжении 220 В и токе 5 А и сделал 150 оборотов за 6 мин.

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

3. Счетчик электрической энергии, включенный в цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, сделал 11 600 оборотов за 15 ч. Определить ток нагрузки при условии, что нагрузка постоянна, а С н = 4800 Вт·с/об

Решение. Номинальная постоянная счетчика: , тогда

4. Мощность электротехнического устройства составляет 2 кВт. Какое время работал счетчик, если он сделал 40 оборотов, а постоянная счетчика 1400 Вт·с/об? Какая энергия регистрируется счетчиком за 20 оборотов?

Решение. , тогда ;

5. Определить количество электроэнергии, потребляемой в цепи постоянного тока за 24 ч, и абсолютную погрешность измерения, если ток в цепи I = 94 А, напряжение цепи U = 217 В, относительные погрешности измерения тока d I = 1,5%, напряжения d U = 1,8%; время измерено с точностью до 3 мин.

Погрешность определения количества энергии: , где .

Абсолютная погрешность счетчика: , тогда показания счетчика будут:

6. Счетчик электрической энергии вращается с частотой 24 об/с. Определить постоянную счетчика, если мощность потребителя в течение всего времени измерения была равна 2,2 кВт.

Решение.

7. На щитке счетчика написано: 1 гектоватт-час — 400 оборотов диска. Найти мощность Р нагрузки, номинальную (фабричную) постоянную С н, если диск счетчика сделал 66 оборотов за 120 сек.

Читайте также:  Каким лучше герметиком приклеить унитаз

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

Мощность нагрузки:

8. На щитке счетчика написано: 120 В, 5 А, 1 гектоватт-час — 500 оборотов диска. Определить номинальную постоянную счетчика С н, действительную постоянную С, абсолютную погрешность DW, относительную погрешность d, поправочный коэффициент К , если при поверке счетчика при постоянном напряжении U = 120 В и постоянной величине тока I = 4 А диск счетчика сделал N 1 = 42 оборота за 60 сек.

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

Действительная постоянная счетчика:

Поправочный коэффициент счетчика:

Относительная погрешность счетчика:

Абсолютная погрешность счетчика:

9. На щитке счетчика написано: 220 В, 5 А, 1 гектоватт-час — 200 оборотов диска. Вычислить номинальную постоянную счетчика С Н, действительную постоянную С, абсолютную погрешность DW, относительную погрешность g 0 , поправочный коэффициент К , если при поверке счетчика при постоянном напряжении U = 220 В и постоянной величине тока I = 5 А диск счетчика сделал N 1 = 37 оборотов за 60 сек.

Задачи 3-ей степени сложности. 35

Задачи 1-ой степени сложности. 36

Задачи 2-ой степени сложности. 41

Задачи 3-ей степени сложности. 45

Принцип действия приборов индукционной системы основан на взаимодействии переменного магнитного потока с индукционным током. В настоящее время промышленность выпускает лишь индукционные счетчики электрической энергии. Поэтому при изучении приборов индукционной системы ограничимся рассмотрением только такого счетчика. При этом отметим, что индукционные приборы по принципу их действия пригодны лишь для переменных токов, так как в диске или цилиндре ток может индуцироваться лишь действием переменного магнитного потока.

Если на пути переменного магнитного потока поместить, например, край алюминиевого диска, способного вращаться вокруг некоторого центра, то в диске будет наводиться переменный индукционный ток, взаимодействующий с этим потоком. Однако, применив правило левой руки, легко убедиться, что результирующая сила, действующая на диск, равна нулю. В результате взаимодействия ток будет растягиваться (или сниматься). Поэтому для создания вращающего момента часто используют два магнитных потока,

сдвинутых относительно друг друга по фазе на некоторый (например, на угол. При этом осуществляется взаимодействие потоков с «чужими» (а не «со своими») индукционными токами.

Индукционный счетчик имеет две катушки с сердечниками: то ковую и катушку напряжения.

Токовую катушку (рис. 2-19, а) навивают толстым проводом на стальной сердечник и включают последовательно с нагрузкой. Магнитный поток в ней пропорционален току нагрузки.

Катушку напряжения (рис. 2-19, б) обычно навивают большим числом витков тонкого провода на стальной сердечник. Индуктивное сопротивление этого электромагнита несравненно больше активного поэтому эту цепь можно считать чисто индуктивной ток в катушке напряжения отстает по фазе на

Край алюминиевого диска одновременно пронизывается обоими потоками: дважды — потоком Ф; токовой катушки и один раз — потоком катушки напряжения (рис. 2-20). Эти потоки индуцируют в диске токи соответственно. При этом происходит взаимодействие: ток взаимодействует с потоком Ф; (рис. 2-21, а), а ток с потоком (рис. 2-21, б). Направление индукционных токов зависит от того, возрастает или убывает создающий в данный момент поток. Это надо учесть при определении направления действующих на диск сил Учитывая изменения токов используя правило Ленца и применяя правило левой руки, находим, что силы создающие вращающий момент, имеют одинаковое направление — от опережающего потока к отстающему. Найдем значения этих сил.

По закону Ампера

где — переменные величины. Тогда мгновенное значение силы равно

где . Для сил можно записать:

Построим векторную диаграмму (рис. 2-23). За основной вектор примем вектор приложенного напряжения U. Пусть нагрузка такова, что ток отстает по фазе от напряжения на некоторый угол Этот ток создает в электромагните магнитный поток совпадающий с

ним по фазе. Магнитный поток Ф; индуцирует в диске ЭДС которая, как известно, отстает по фазе от потока на 90°. Под действием этой ЭДС в диске возникает индукционный ток Если предположить сопротивление материала диска чисто активным, то совпадут по фазе.

Катушку напряжения, имеющую большое число витков и стальной почти замкнутый сердечник, можно рассматривать как чисто индуктивную нагрузку. Поэтому ток в этой катушке можно считать «отстающим» по фазе напряжения U на 90°. Этот ток создает магнитный поток совпадающий с ним по фазе. Магнитный поток в свою очередь, наводит в диске ЭДС индукции отстающую от него по фазе на 90°. Под действием ЭДС в диске возникает индукционный ток совпадающий по фазе с ЭДС . На основании векторной диаграммы можно записать:

Значение результирующей силы F, действующей на диск, равно

а вращающего момента, действующего на диск,

где . Под действием вращающего момента диск пришел бы в ускоренное вращение и число оборотов не соответствовало бы израсходованной электрической энергии, поэтому необходимо наличие противодействующего момента.

Противодействующий момент в индукционном счетчике создается действием поля постоянного магнита и электромагнитов на движущийся край диска (рис. 2-24):

где — постоянный коэффициент, учитывающий толщину, материал диска и индукцию поля постоянного магнита; v — значение линейной скорости движения диска; R — радиус диска; — коэффициент, постоянный для данного прибора.

Движение диска станет равномерным, когда вращающий и противодействующий моменты окажутся равными

Умножим обе части последнего равенства на промежуток времени

где — число оборотов за время электрическая энергия за то же время t. Тогда

где с — постоянная счетчика; W — энергия, израсходованная нагрузкой за время

Таким образом, число оборотов N диска индукционного прибора пропорционально израсходованной электрической энергии. Такой прибор называют индукционным счетчиком электрической энергии.

Схематически устройство индукционного однофазного счетчика показано на рисунке 2-25. Легкий алюминиевый диск Д укреплен на вертикальной оси. Диск связан со счетным механизмом через червячную передачу (на схеме не показано). На некотором расстоянии от центра диска расположены два неподвижных электромагнита: Электромагнит имеет вид опрокинутой буквы П. По его обмотке проходит весь ток нагрузки. Магнитный поток этого электромагнита дважды пронизывает диск в противоположных направлениях, замыкаясь через воздух.

Электромагнит имеет вид перевернутой буквы Б. Его обмотка

рассчитана на напряжение сети и включается параллельно нагрузке. Магнитный поток Ф этого электромагнита разветвляется и частично пронизывает диск в одном направлении, а частично замыкается через средний стержень с регулируемым воздушным зазором. Этот стержень называют магнитным шунтом для потока Ф.

Система двух электромагнитов создает вращающий момент. Противодействующий момент, пропорциональный скорости вращения диска, создается электромагнитами и постоянным магнитом М. Наведенный полем этого магнита, индукционный ток в диске, взаимодействуя с создавшим его потоком, препятствует (в соответствии с законом Ленца) этому вращению, в результате создается противодействующий момент.

Счетчик регистрирует энергию в электрических единицах. Об израсходованной энергии судят по разности показаний счетного механизма за интересующий промежуток времени. У включенного счетчика обмотка напряжения постоянно находится под напряжением сети, и этим объясняется гудение счетчика даже при отключенной нагрузке.

Для характеристики счетчика введены следующие параметры:

1. Действительная постоянная счетчика представляет собой значение электрической энергии в ватт-секундах,

действительно израсходованной за время одного оборота диска; С зависит от нагрузки; определяют ее по показаниям контрольных приборов при разных нагрузках.

2. Номинальная постоянная счетчика — это количество электроэнергии, которое учитывает счетный механизм за время одного оборота диска. На практике часто применяют величину, обратную номинальной постоянной счетчика

называемую передаточным числом счетчика. Передаточное число — число оборотов диска, соответствующее израсходованной энергии в ; указывается оно на щитке счетчика.

3. Относительная погрешность счетчика

Читайте также:  За чего мог порваться ремень на ваз 2112 16 клапанов

где учтенная счетчиком энергия и W — действительно израсходованная энергия (вычисленная по показаниям точных приборов).

4. Поправочный коэффициент на которое надо умножать показание счетчика, чтобы получить действительно израсходованную энергию

5. Чувствительность счетчика наименьший ток или мощность, выраженные в процентах от номинального, при которых счетчик работает безостановочно при номинальном напряжении.

6. Самоход счетчика — вращение диска более 1 оборота при отключенной нагрузке.

Счетчики электрической энергии должны удовлетворять следующим нормам:

1) счетчик не должен иметь самохода при напряжении от 90 до 110% номинального;

2) погрешность счетчика не должна превышать его класс точности при нагрузках 25, 50, 75 и 100% номинальной;

3) счетчик класса точности 2,5 должен иметь чувствительность не более 2%.

Для регулировки подвижной системы счетчика применяют следующие меры:

а) для регулировки потока электромагнита от обмотки напряжения изменяют положение магнитного шунта этого электромагнита;

б) для регулировки потока от токовой катушки на последнюю навивают несколько витков, замкнутых на проволоку с большим удельным сопротивлением в виде петли, и надевают несколько тонких короткозамкнутых алюминиевых колец (индукционный ток в короткозамкнутых обмотках и витках размагничивает электромагнит). Для грубой регулировки потока разрезают кольца, после чего регулировку осуществляют плавным изменением длины проволочной петли;

в) для регулировки скорости вращения диска изменяют расстояние постоянного магнита от оси вращения, что приводит к изменению значения противодействующего момента.

Наряду со счетчиками активной энергии на практике широко применяют счетчики реактивной энергии, принцип действия которых рассмотрен отдельно (см. § 2.18 и § 2.19).

В паспортах на электрические счетчики указывается такой параметр, как постоянная счетчика. В этом параграфе рассказано что это такое и для чего это нужно.

Выше было сказано, что момент вращения диска счетчика пропорционален нагрузке, т. е.
,
а противодействующий момент пропорционален частоте вращения диска, т. е.

Если диск вращался в течение t единиц времени, то при равновесии (т. е. при установившейся частоте вращения) будем иметь.
а так как Pt=A и nt=N , то

где N — число оборотов диска, соответствующего энергии А; С — постоянная счетчика.

Из последнего выражения видно, что измеряемое счетчиком количество энергии пропорционально числу оборотов диска. Диск при помощи червячной пары соединяется со счетным механизмом, по которому определяется количество электроэнергии. В отличие от стрелочных указывающих приборов, у которых измеряемая величина определяется по показанию стрелки, при измерении энергии счетчиком необходимо сделать два отсчета: А1 в момент времени t1 и А2 в момент времени t2. Тогда измеренное количество энергии А при промежутке времени t=t2-t1 определится как разность двух показаний, т.е.
А=А2-А1
Постоянная счетчика определяется из выражения
С=А/N .

Постоянная показывает количество единиц электроэнергии, приходящейся на один оборот диска. Нужно иметь ввиду, что номинальная постоянная счетчика С ном определяется показаниями счетного механизма за один оборот диска и является величиной неизменной. Действительная постоянная счетчика С определяется действительным количеством энергии, учтенным счетчиком за один оборот диска.
Тогда погрешность счетчика может быть выражена:

Число оборотов диска, за которое показания счетного механизма изменяются на единицу измеряемой величины, например на 1 кВт*ч, называется передаточным числом счетчика. Этот параметр счетчика также является неизменной чисто механической величиной и связан с передаточным числом счетного механизма.
Постоянная счетчика и передаточное число счетчика взаимосвязаны. Принято определять постоянную счетчика как количество ватт-секунд, приходящееся на один оборот диска. Если передаточное число равно N А обор/кВт*ч, то


Передаточное число счетчика обычно указывается на счетчике: 1 кВт*ч=N A оборотов диска. Например, если на щитке указано 1 кВт*ч=1250 оборотов диска, то постоянная счетчика будет равна:


При номинальной нагрузке диск вращается с определенной частотой, называемой номинальной. Этот параметр иногда указывается в технической характеристике счетчика (округленное число оборотов в минуту). Номинальная частота вращения косвенно характеризует износоустойчивость опор диска счетчика: чем она меньше, тем более долговечны опоры.

Основной целью учета электроэнергии является получение достоверной информации о количестве произведенной электрической энергии и мощности, о ее передаче, распределении и потреблении на оптовом рынке и розничном рынке потребления для решения следующих технико-экономических задач на всех уровнях управления в энергетике:

  • финансовых расчетов за электроэнергию и мощность между субъектами оптового и розничного рынка потребления
  • управления режимами электропотребления
  • определения и прогонозирования всех составляющих баланса электроэнергии (выработка, отпуск с шин, потери и т.д.)
  • определения стоимости и себестоимости производства, передачи, распределения электроэнергии и мощности
  • контроля техническогосостояния и соответствия требованиям нормативно-технических документов систем учета электроэнергии в установках

Номинальное напряжение и номинальный ток у трехфазных счетчиков указывается в виде произведения числа фаз на номинальные значения напряжения и тока, причем напряжение подразумевается линейное, например: 3*5 ; 3*380 В. У трехфазных четырехпроводных счетчиков указывается линейные и фазные напряжения, отделяемые друг от друга косой чертой, например: 3*5 А; 3*380/220 В. У трансформаторных счетчиков указываются номинальные коэффициенты трансформации: 3*6000/100 В; 3*200/5 А. На лицевых панелях счетчиков непосредственного включения, кроме номинального тока указывается значение максимального тока (обычно в скобках): 5-20 А или 5(20) А.

К счетчику, кроме требования отсутствия самохода, одновременно предъявляется также требование наличия чувствительности , которое определяется наименьшим значением тока, выраженное в процентах к номинальному, при номинальном напряжении и cos f=1, который вызывает вращение диска без остановки. При этом допускается одновременное перемещение не более двух роликов счетного механизма. Порог чувствительности на должен превышать: 0.3 % для счетчиков класса точности 0.5; 0.4 % для класса точности 1.0; 0.46 % для однофазных счетчиков класса точности 2.0; 0.5 % для трехфазных счетчиков классов точности 1.5 и 2.0. Порог чувствительности счетчиков класса точности 0.5, снабженных стопором обратного хода, не должен составлять более 0.4 % номинального тока.

Передаточным числом счетчика называют число оборотов его диска, соответствующее единице измеряемой энергии. Передаточное число указывается на лицевой панели счетчика надписью, например: 1 kWh=1280 оборотов диска.

Постоянная счетчика показывает количество единиц электроэнергии, которое счетчик учитывает за один оборот диска. Принято определять постоянную счетчика как количество ватт-секунд, приходящиеся на один оборот диска. То есть постоянная счетчика равна 36000000 деленное на передаточное число счетчика.

На практике в силу ряда причин, специфичных для счетчиков определенного типа, а иногда и случайных факторов, счетчик фактически учитывает значение энергии отличное от того значения которое он должен был учесть. Это и есть абсолютная погрешность счетчика и выражается она в тех же величинах, что и измеряемая, т.е. кВт.ч. Отношение абсолютной погрешности счетчика к действительному значению измеряемой энергии, называется относительной погрешностью счетчика . Измеряется она в процентах.

Наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах, называется классом точности . В соответствии с ГОСТ счетчики активной энергии должны изготавливаться классов точности: 0.5, 1.0, 2.0, и 2.5. Счетчики реактивной энергии — 1.5, 2.0 и 3.0. Класс точности счетчика указывается на его лицевой панели в виде числа, заключенного в кружок. Следует учесть, что класс точности устанавливается для нормальных условий работы счетчика, а именно:

  • прямое чередование фаз
  • равномерность и симметричность нагрузки
  • синусоидальность тока и напряжения
  • номинальная частота (50 Гц и 0.5%)
  • номинальное напряжение (отклонение до 1%)
  • косинус или синус угла между током и напряжением (должен быть равен 1(для счетчиков активной или реактивной энергии соответственно))
  • температура окружающего воздуха
  • отсутствие внешних магнитных полей (не более 0.5 мТл)
  • вертикальное расположение счетчика (от вертикали не более 1%)

Все перечисленные условия работы пр-разному влияют на погрешность счетчика и пренебрегать ими нельзя.

Источник

Поделиться с друзьями
Дядя Валера