Тема 5.2 Принципы построения автоматизированных

Систем контроля и учета электроэнергии АСКУЭ

Общие сведения. Автоматизированная система контроля и учета электроэнергии. Преимущества АСКУЭ перед учетом электроэнергии комплексом разрозненных индукционных счетчиков.

Литература (каталоги по АСКУЭ)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: о назначении отдельных элементов системы АСКУЭ;

 

Знать: принципы построения АСКУЭ;

 

Уметь: выделить преимущества АСКУЭ;

 

 

Раздел 6 Дополнительные требования ККДП к уровню подготовки выпускников по дисциплине «Электрические измерения»

Тема 6.1 Измерение сопротивления изоляции

Электродвигателей

Общие сведения. Выбор измерительной аппаратуры, Методика измерения.

Литература (справочник по наладке электрооборудования)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: об испытании электрической прочности изоляции двигателей;

 

Знать: методики и электрические схемы для измерения изоляции электродвигателей, измерения коэффициента абсорбции;

 

Уметь: измерять сопротивление изоляции между фазами и между фазой и корпусом;

 

 

Тема 6.2 Измерение сопротивления изоляции

Трансформаторов

Общие сведения. Испытание изоляции стяжных болтов магнитопроводов. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

Литература (справочник по наладке электрооборудования)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: о проведении необходимых расчетов при измерении сопротивления изоляции;

 

Знать: методики измерения сопротивления изоляции трансформаторов;

 

Уметь: проводить измерение сопротивления изоляции трансформаторов;

 

 

Тема 6.3 Измерение сопротивления изоляции кабелей и

Высоковольтных воздушных ЛЭП

Общие сведения. Измерение сопротивления изоляции кабелей напряжением до 1000 Вольт.Контроль изоляции кабелей 6 КВ, 35 КВ, 110 КВ, 220 КВ.Контроль изоляции высоковольтных линий.

Литература (справочник по наладке электрооборудования)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: о необходимости проведения измерения сопротивления изоляции кабелей и воздушных линий;

 

Знать: методики измерений и схемы измерительных цепей для контроля изоляции кабелей и воздушных линий;

 

Уметь: измерять и вести контрольсопротивления кабелей и воздушных линий;

 

 

Тема 6.4 Отыскание места повреждения кабеля с

Помощью специальных измерений

Общие сведения. Проверка кабеля НН на наличие повреждений: прозвонка, измерение сопротивления изоляции каждой жилы по отношению к земле, между каждой парой токоведущих жил. Испытания сопротивления изоляции кабелей ВН повышенным напряжением.

Литература (справочник по наладке электрооборудования)

После изучения данной темы студент должен6

 

Имет ь представление: о назначении методов контроля изоляции кабелей;

 

Знать: принципы измерения сопротивления изоляции кабелей;

 

Уметь: измерять сопротивление изоляции кабелей;

 

 

Тема 6.5 Измерение различных сопротивлений

Заземляющих устройств

Общие требования. Измерение сопротивления растеканию заземляющего устройства. Измерение сопротивления петли фаза-ноль. Измерения удельного сопротивления грунта.

Литература (справочник по наладке электрооборудования)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: об объемах и нормах приемо-сдаточных испытаний;

 

Знать: методики и схемы измерения сопротивлений различных заземляющих устройств;

 

Уметь: измерять сопротивления различных заземляющих устройств;

 

 

Тема 6.6 Измерения при испытаниях трансформаторного

масла по параметрам E пр, U пр, tg δ, ε

 

 

Общие сведения. Испытание трансформаторного масла пробивным напряжением Uпр, измерение величины tg δ мостом переменного тока, косвенный метод измерения ε с применением моста переменного тока.

Литература (справочник по наладке электрооборудования)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: об определении каческтва трансформаторного масла по характеристикам: Uпр, tgδ, ε;

 

Знать: методики измерения величин Uпр, tgδ, ε;

 

Уметь: измерять величины tgδ, ε мостом переменного тока;

 

 

Тема 6.7 Измерения в устройствах защитного

Отключения УЗО

Общие сведения. Измерение номинального тока нагрузки, измерение номинального дифференциального тока.

Литература (каталог Устройства защитного заземления УЗО)

После изучения данной темы студент должен:

 

Иметь представление: об оборудовании электрических сетей в соответствии с ПУЭ-7, п. 7.1.

 

Знать: назначение и принципы работы устройств защитного отключения УЗО;

 

Уметь: измерить номинальный ток нагрузки, подключить УЗО.

 

 

Вопросы по курсу

«Электрические измерения»

1. Методы измерений. Погрешности измерений. Определение погрешности косвенного измерения.

2. Общие характеристики электроизмерительных приборов.

3. Меры ЭДС, электрического сопротивления, индуктивности и емкости. Эталон силы тока.

4. Шунты и добавочные резисторы.

5. Измерительные трансформаторы тока.

6. Измерительные трансформаторы напряжения.

7. Общие узлы аналоговых электроизмерительных приборов. Технические требования к аналоговым приборам.

8. Магнитоэлектрический измерительный механизм.

9. Электродинамический и ферродинамический измерительный механизм.

10. Измерительный механизм электромагнитной системы.

11. Электростатический измерительный механизм.

12. Выпрямительные амперметры и вольтметры.

13. Индукционный измерительный механизм.

14. Устройство, принцип действия, свойства и применение мостовых цепей.

15. Компенсационный метод измерения ЭДС и напряжений. Особенности.. Принцип действия компенсатора постоянного тока.

16. Измерительный трансформатор постоянного тока.

17. Структурная схема регистрирующего прибора. Методы регистрации. Виды диаграмм. Регистрирующие устройства.

18. Техника безопасности при работе с измерительными трансформаторами.

19. Электронные вольтметры постоянного и переменного напряжения.

20. Устройство, принцип действия, применение электроннолучевого осциллографа.

21. Электронные омметры.

22. Генератор линейно изменяющегося напряжения.

23. Измерение электрических величин с помощью электроннолучевого осциллографа.

24. Самопишущие приборы со следящим уравновешиванием.

25. Общие свойства цифровых измерительных приборов (ЦИП) и аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Обобщенная структурная схема ЦИП.

26. Цифровой вольтметр постоянного тока уравновешивающего преобразования или двойного регулирования.

27.Цифровые омметры.

 

28.Цифровой частотомер.

29.Измерение токов и напряжений.

30.Особенности измерения малых и больших сопротивлений.

31.Метод амперметра и вольтметра.

32.Метод замещения.

33.Омметры.

34.Измерение сопротивления изоляции.

35.Измерение сопротивления заземления.

36.Измерение емкости и индуктивности.

37.Измерение мощности в цепях постоянного тока. Ваттметры электро и ферро-динамической системы.

38.Измерение активной мощности в цепях переменного тока. Двух и трехэлементный ваттметр.

39.Измерение реактивной мощности. Метод замененных напряжений.

40Устройство и принцип действия одноэлементного индукционного счетчика.

41.Двух и трехэлементные счетчики. Измерение активной и реактивной энергии в трехфазных цепях.

42.Электродинамические фазометры.

43.Осциллографические методы измерения фазового сдвига.

44.Электромеханические частотомеры. Осциллографические методы измерения частоты.

45.Измерение магнитного потока, магнитной индукции и напряженности магнитного поля в воздухе.

46.Ваттметровый метод определения потерь в стали.

47.Параметрические измерительные преобразователи.

48.Генераторные измерительные преобразователи.

49.Назначение, виды и принципы построения информационно-измерительных систем.

50.Электромагнитные помехи в измерительной цепи и методы борьбы с ними.

 

 

Контрольные задания ( по вариантам )

Вариант 1

1. Устройство, принцип действия, свойства и применение магнитоэлектрического измерительного механизма.

2. При поверке технического амперметра на 5А класса точности 1.5 с помощью образцового амперметра получены следующие результаты:

Показания приборов:

Технического Iи, А образцового I, А

ход вверх ход вниз

0 0 0

1 1,05 1

2 1.95 2.05

3 3 3,05

4 4,05 4,05

5 5,05 5,05

Считая действительными значения I среднее арифметическое хода вверх и хода вниз на каждой оцифрованной отметке технического амперметра, определите абсолютные и приведенные погрешности и поправки. Сделайте заключение о результатах поверки. Постройте кривую поправок δ = f (Iн) в виде ломаной линии.

3. Электромагнитные помехи в измерительной цепи и методы борьбы с ними.

4. При измерении сопротивления обмотки якоря методом амперметра и вольтметра приборы имели следующие показания: амперметр с пределом измерения1,5 А – 92 деления, вольтметр с пределом измерения 15 В и сопротивлением 500 Ом – 51 деление. Шкалы обоих приборов имеют по 150 делений. Выбрать схему измерения. Определить сопротивление якоря.

5. Реактивная мощность трехфазной симметричной нагрузки, соединенной треугольником, измеряется методом двух ваттметров. Номинальное напряжение параллельной обмотки ваттметра Uн = 300 В, номинальный ток последовательной обмотки Iн = 5 А. Число делений шкалы α = 75. Линейное напряжение Uл = 380 В. Индуктивное фазное сопротивление нагрузки XL = 12 Ом, активное сопротивление r = 5 Ом. Определить показания (в делениях) каждого ваттметра. Составить схему измерения. Определить мощность нагрузки.

6. Устройство и принцип действия двухэлементного счетчика активной энергии. Схема включения счетчика СЭТ-3а (аналог СА-3).

 

 

Вариант 2

1. Устройство и принцип действия, свойства и применение электродинамического измерительного механизма.

2. При поверке технического вольтметра класса точности 1.5 с помощью образцового вольтметра получены следующие результаты:

Показания приборов:

Технического вольтметра Uн, В образцового вольтметра U, В

ход вверх ход вниз

0 0 0

50 49,5 50

100 101 100

150 150,5 151

200 201 200

250 249,5 249,5

Считая действительными значениями средние арифметические хода вверх и хода вниз на каждой оцифрованной отметке, определите абсолютные и приведенные погрешности и поправки Постройте кривую поправок δ = f (Uн) в виде ломаной линии.

3. Измерение электрических величин с помощью электронного осциллографа.

4. При измерении сопротивления обмотки электрической машины методом амперметра и вольтметра приборы имели следующие показания: амперметр с пределом измерения 1 А – 63 деления, вольтметр с пределом 10 В и сопротивлением 500 Ом – 36 делений. Шкалы обоих приборов имеют по 100 делений. Выбрать схему измерения. Определить сопротивление обмотки.

5. Активная мощность трехфазной симметричной нагрузки, соединенной звездой, измеряется методом двух ваттметров. Номинальное напряжение параллельной обмотки ваттметра Uн = 150 В, номинальный ток последовательной обмотки Iн = 2,5 А. Шкалы ваттметров имеют по 150 делений. Линейное напряжение Uл = 380 В. Индуктивное и активное фазные сопротивления соответственно равняются XL = 4 Ом, r = 3 Ом. Определить показания (в делениях) каждого ваттметра. Составить схему измерения. Определить мощность нагрузки.

6. Устройство, принцип действия и схема включения индукционного однофазного одноэлементного счетчика электрической энергии Погрешности однофазного индукционного счетчика.

 

Вариант 3

1. Принцип действия, устройство, свойства и применение электромагнитного измерительного механизма.

2. При поверке технического вольтметра класса точности 1,0 с помощью лабораторного, имеющего класс точности 0,2, получены следующие результаты:

Показания приборов:

технического Uн, В образцового U, В

ход вверх ход вниз

0 0 0

30 29,7 30

60 60,3 60,5

90 90 90,5

120 120 120,5

150 150,6 150,6

3. Приняв в качестве действительных значений средние арифметические при ходе вверх и ходе вниз на каждой оцифрованной отметке технического вольтметра, определите абсолютные и приведенные погрешности и поправки. Постройте кривую поправок δ = f (Uн) в виде ломаной линии.

4. По схеме амперметра и вольтметра измеряется сопротивление нагрузки r. Приняв за измеренное значение сопротивление, найденное по закону Ома, определить схему с меньшей погрешностью, если известно, что ток нагрузки Iн = 7 А, а Uн = 182 В. Сопротивление вольтметра r (U) = 15 кОм, сопротивление амперметра r (А) = 0.02 Ом.

5. Реактивная мощность определяется методом одного ваттметра.Линейное напряжение Uл = 380 В. Фазное индуктивное сопротивление X (L) = 7 Ом, фазное активное сопротивление r = 11 Ом. Ваттметр имеет номинальное напряжение параллельной обмотки Uн = 150 В, номинальный ток последовательной обмотки Iн = 5А. Шкала ваттметра имеет α = 75 делений. Нарисовать схему измерения и определить показания ваттметра в делениях. Определить мощность нагрузки.

6. Устройство, принцип действия трехэлементного счетчика индукционной системы. Схема включения счетчика СЭТ-4 а (аналог СА-4).

 

Вариант 4

1. Принцип действия, устройство, свойства и применение электростатического вольтметра.

2. При поверке лабораторного вольтметра с диапазоном шкалы 0 - 75 В с помощью компенсатора постоянного тока, включенного через лелитель напряжения с коэффициентом делителя Кд = 1000, получены следующие результаты:

Показания вольт- Показания ком - Действительное Погрешности:

метра Uн, В пенсатора Uк, напряжение Uв абсо приве -

(в милливольтах) лют денная

ная

∆U γ%

15 14,96

30 30,07

45 45,12

60 60,08

75 74,89

 

Заполнить третью, четвертую и пятую колонки таблицы. Определить поправки и построить кривую поправок δ = (Uн) в виде ломаной линии. Дать заключение о результатах проверки.

3. Устройств, принцип действия, технические характеристики и применение цифровых омметров (мостов постоянного тока).

4. Определить емкость конденсатора, если при измерении методом ваттметра были получены следующие показания приборов:

напряжение U = 120 В, ток I = 6 А, мощность Р = 36 Вт, частота сети

f = 50 Гц. Начертить схему измерения.

5. Номинальный ток последовательных обмоток двух ваттметров Iн = 5А, номинальное напряжение их параллельных обмоток Uн = 150 В. Симметричная нагрузка - звезда с Х = 6 Ом, r = 5Ом, включена на линейное напряжение Uл = 220 В. Определить активную мощность нагрузки, показания ваттметров в делениях, если каждый имеет шкалу со 150 делениями. Начертить схему измерения.

6. Устройство, принцип действия, применения счетчика СЭТ -3р (аналог СР-4). Схема включения счетчика СЭТ-3р.

 

 

Вариант 5

1. Самопишущие приборы со следящим уравновешиванием.

2. При поверке амперметра класса точности 0.5 с помощью компенсатора постоянного тока использовалось образцовое сопротивление Rо = 1 Ом Были получены следующие результаты:

Показания Значения Действитель - Погрешности Поправки амперметра Uо, В Rо, Ом ное значение абсо- приве- δ I, А

Iн,А тока I, А лют - денная

ная γ %

∆ I, А

0 0 1

0,2 0,19 1

0,4 0,38 1

0,6 0,61 1

0,8 0,79 1

1,0 0,98 1

Заполнить остальные столбцы таблицы. Построить кривую поправок

δ = f (Iн) в виде ломаной линии. Дать заключение о результатах проверки.

3. Устройство, принцип действия, технические характеристики цифрового вольтметра постоянного тока уравновешивающего преобразования.

4. Сопротивление r = 100 Ом измеряется методом амперметра и вольтметра, причем могут быть использованы амперметры с r (А1) = 0,1 Ом и r (А2) = 0,05 Ом и вольтметры с R (V1) = 1 кОм и R (V2) = 5 кОм Выбрать схему измерения и приборы, сделав необходимые расчеты.

5. Реактивная мощность в трехфазной трехпроводной цепи измеряется методом трех ваттметров. Сопротивления фаз приемника равны: Х (А) = 4 Ом; Х (В) = 3 ОМ; Х (С) = 5 Ом; r (А) = 2 Ом; r (В) = 3 Ом; r (С) = 4 Ом; Линейное напряжение Uл = 380 В.Приемник соединен по схеме «треугольник». Номинальное напряжение параллельных обмоток ваттметров Uн = 150 В, номинальный ток последовательных обмоток Iн = 5А, шкала имеет 150 делений. Определить показания каждого ваттметра в делениях, реактивную мощность трехфазного приемника и начертить схему измерения.

6. Устройство, принцип действия, применение и схема включения двухэлементного ферродинамического ваттметра.

 

Вариант 6

1. Принцип действия, устройство, свойства и применение выпрямительных приборов.

2. При поверке амперметра класса точности 0,5 с помощью компенсатора постоянного тока использовалось образцовое сопротивление Rо = 0,5 Ом и были получены следующие результаты:

Показания Значения Действитель- Погрешности Поправка

амперметра Uо, В Rо, Ом ный ток, I, А абсо- приве- δ, А

Iн, А лют- денная

ная γ %

∆I, А

0 0 0.5

0.4 0.21 0.5

0,8 0,39 0,5

1,2 0,61 0,5

1,6 0,78 0,5

2.0 0.99 0.5

Заполнить остальные столбцы таблицы. Построить кривую поправок δ = f(Iн) в виде ломаной линии.Дать заключение о результатах поверки.

3. Устройство, принцип действия электронного осциллографа.

4. Каким образом, используя измерительный механизм с внутренним сопротивлением r = 10 Ом и номинальным током Iн = 1 Ма, создать вольтметр с пределами: 15, 75, 150 В? Начертить схему прибора, определить параметры элементов.

5. Активная мощность асинхронного электродвигателя, обмотки которого соединены треугольником, измеряется методом одного ваттметра. Линейное напряжение Uл = 380 В. Сопротивления обмотки Х = 7 Ом, r = 5 Ом. Ваттметр со шкалой на 75 делений характеризуется номинальными значениями: Uн = 150 В; Iн = 5 А. Определить мощность электродвигателя. Начертить схему измерения. Каковы показания ваттметра в делениях?

6. Схема включения счетчика СЭТ-3р (аналог СР-4) в трехфазную четырехпроводную цепь с применением измерительных трансформаторов тока и напряжения.

 

Вариант 7

 

 

1. Устройство, принцип действия, свойства и применение ферродинамического измерительного механизма.

2. При поверке амперметра класса точности 0,5 с помощью компенсатора постоянного тока использовалось образцовое сопротивление Rо = 0,2 Ом и были получены следующие результаты:

Показания Значения Действитель- Погрешности Поправка

амперметра Uо, В Rо ный ток, I,А абсо- приве- δ I, А

Iн, А лют- денная

ная γ %

∆I, А

 

0,5 0,11 0,2

1,0 0,19 0,2

1,5 0,30 0,2

2,0 0,39 0,2

2,5 0,49 0,2

Заполнить остальные столбцы таблицы. Построить кривую поправок δ = f(Iн) в виде ломаной линии. Дать заключение о результатах поверки.

 

3. Обобщенная структурная схема цифрового измерительного прибора. Общие свойства цифровых измерительных приборов и аналого-цифровых преобразователей. Классификация цифровых измерительных приборов по виду измеряемых величин.

4. Как расширить предел измерения электростатического вольтметра с 4000 В до 10 кВ переменного напряжения? Емкость вольтметра Сv = 20 пФ. Привести схему и рассчитать параметры элементов схемы.

5. Активная мощность асинхронно электродвигателя, обмотки которого соединены звездой с Х = 6 Ом, r = 4 Ом, измеряется методом одного ваттметра. Линейное напряжение Uл = 380 В. Ваттметр со шкалой на 150 делений характеризуется следующими величинами: Uн = 150 В, Iн = 2.5 А. Определить мощность электродвигателя. Начертить схему измерения. Каковы показания ваттметра в делениях?

6. Трансформаторные счетчики. Схема включения трансформаторного универсального счетчика.

 

 

Вариант 8

1. Как расширить пределы измерения электростатического вольтметра с 200 В до 20 Кв переменного напряжения? Емкость вольтметра Сv = 30 пФ. Начертить схему. Сделать необходимый расчет.

2. Компенсационный метод измерения ЭДС и напряжений. Устройство и принцип действия компенсатора постоянного тока.

3. При поверке амперметра класса точности 1,0 с помощью компенсатора постоянного тока использовалось образцовое сопротивление Rо = 0,2 Ом и были получены следующие результаты:

 

Показания амперметра Значения

Iн, А Uо, В Rо, Ом

 

1 0,19 0,2

2 0,39 0,2

3 0, 60 0,2

4 0,79 0,2

5 1,02 0,2

 

Определить действительный ток I, абсолютную погрешность ∆I, поправку δ и приведенную погрешность γ. Построить кривую поправок δ = f(Iн).

 

4. Активная мощность несимметричной трехфазной нагрузки измеряется методом трех ваттметров. Линейное напряжение Uл = 380 В; Фазные реактивные и активные сопротивления соответственно равны:

Ха = 3 Ом, Хв = 4Ом, Хс = 1 Ом r(a) = r(в) = r(c) = 2 Ом. Применяются ваттметры со шкалой на 75 делений с номинальным током Iн = 5 А и номинальным напряжением Uн = 150 В. Определить показания каждого ваттметра в делениях и ваттах. Определить мощность нагрузки. Начертить схему измерения.

 

5. Устройство, принцип действия трехэлементного ваттметра ферродинамической системы.

6. Измерение угла сдвига фаз с помощью электронного осциллографа методом линейной развертки и методом эллипса.

 

Вариант 9

1. Необходимо расширить пределы измерения магнитоэлектрического амперметра с 5 А до 200 А. Сопротивление амперметра r = 0,1 Ом. Нарисовать схему измерения, рассчитать элементы схемы. Как можно расширить пределы измерения электромагнитного амперметра на 5 А? Начертить схему измерения.

2. Техника безопасности при работе с измерительными трансформаторами.

3. При проверке технического амперметра класса точности 1,5 с помощью образцового амперметра класса точности 0,5 были получены результаты:

 

Показания технического Показания образцового

амперметра Iн, А амперметра I, А

ход вверх ход вниз

 

0 0 0,5

1 0,97 0,95

2 2,02 2

3 3 3,05

4 3,97 4,05

5 5,01 5,05

 

Приняв за действительное значение тока среднее арифметическое хода вверх и хода вниз образцового прибора на каждой оцифрованной отметке технического прибора, определить абсолютные и приведенные погрешности и поправки. Построить зависимость поправки от тока δ = f (Iн) в виде ломаной линии. Дать заключение о соответствии технического амперметра своему классу точности.

4. Реактивная мощность в трехфазной цепи определяется методом одного ваттметра. Линейное напряжение Uл = 220 В. Реактивное сопротивление фазы Х = 6 Ом; активное сопротивление фазы r = 3 Ом

5. Шкала ваттметра имеет 150 делений, номинальный ток последовательной обмотки Iy = 2.5 А, номинальное напряжение параллельной обмотки Uн = 150 В. Нарисовать схему измерения и определить показания ваттметра в делениях. Какова реактивная мощность трехфазной нагшрузки?

6. Устройство, принцип действия и схема включения счетчика типа СЭТ- 4а (аналог СА-4) с использованием трансформаторов тока.

 

 

Вариант 10

1. Устройство, принцип действия, назначение, свойства и применение двойных мостов.

2. При поверке технического вольтметра класса точности 1,0 образцовым прибором были получены следующие результаты:

Показания приборов:

технического Uн, В образцового U, В

при ходе при ходе

вверх вниз

 

0 0 0

30 29,7 29,7

60 59,8 59,9

90 90,1 90

120 120 120,2

150 150 150

 

Считая действительным значением среднее арифметическое показаний образцового вольтметра при ходе вверх и ходе вниз на каждой отметке технического вольтметра, определить абсолютные и приведенные погрешности и поправки. Построить зависимость поправки от напряжения δ = (Uн) в виде ломаной линии. Дать заключение о пригодности технического вольтметра. Начертить схему, по которой производилась поверка.

3. Устройство, принцип действия измерительных трансформаторов постоянного тока.

4. При измерении сопротивления обмотки электрической машины методом амперметра и вольтметра приборы имели следующие показания: амперметр с пределом 3 А - 97 делений, вольтметр с пределом 15 В и сопротивлением 800 Ом - 59 делений. Шкалы обоих приборов имеют по 150 делений. Выбрать схему измерения и определить сопротивление обмотки.

5. Реактивная мощность трехфазнои симметричной нагрузки, соединенной треугольником с фазными сопротивлениями: Х = 7 Ом; r = 9 Ом, измеряется с помощью двух ваттметров, имеющих шкалы на 150 делений. Номинальное напряжение параллельной обмотки Uн = 75 В, номинальный ток последовательной обмотки Iн = 5А. Линейное напряжение Uл = 220 В. Определить показания каждого ваттметра в ваттах и делениях. Какова мощность нагрузки? Составить схему измерения.

6. Измерение реактивной мощности методом трех приборов. Векторная диаграмма. Схема измерения. Определение результата измерения

 

Методические указания

к выполнению контрольного задания

Каждый вариант контрольного задания состоит из шести вопросов, охватывающих основные разделы курса электрических измерений. Во всех вариантах присутствуют задачи на измерение мощности с применением измерительных трансформаторов, на измерение сопротивления постоянному или переменному току косвенным методом и на определение погрешности технического амперметра или вольтметра. Половина вопросов являются теоретическими.

Решение задач невозможно без предварительного глубокого изучения соответствующего теоретического материала

При решении задач на измерение мощности необходимо помнить:

· В трехфазной цепи могут быть измерены две мощности: активная и реактивная;

· Ток и напряжение, относящиеся к линии, называются линейными, соответственно: Iл - ток линейный, Uл - напряжение линейное;

· Ток и напряжение, на которые рассчитаны катушки ваттметров, называются: Iн - ток номинальный последовательной катушки, Uн - напряжение номинальное параллельной катушки;

· Нагрузки в трехфазной цепи могут быть соединены «звездой» или «треугольником»; Предлагаются некоторые расчетные формулы зависящие от вида нагрузки: _

-- для нагрузки «звезда» Iл = Iф = Uл / √3 * z(ф);

-- для нагрузки «треугольник» Iл = √3 *Iф = Uл / z(ф)

где z(ф) = √ r + x

· Угол φ определяется из треугольника сопротивлений:

φ = arctg ∙ x(ф) / r(ф)

· Особенностью задачи на измерение мощности является необходимость применения измерительных трансформаторов тока и напряжения, так как Iл > Iн; Uл > Uн;

При выборе трансформатора тока следует исходить из установленных ГОСТ следующих значений номинальных первичных токов трансформаторов тока, выпускаемых в России:

5;10;15;20;30;40;50;75;100;150;200;300;400;600;800; А;

При выборе номинального вторичного тока следует выбирать токи 2,5 А или 5 А в зависимости от номинального тока последовательной обмотки ваттметра;

Однофазные измерительные трансформаторы напряжения имеют следующие напряжения первичных обмоток: 380; 500; 3000; 6000; В

Номинальное напряжение вторичной обмотки соответствует номинальному напряжению параллельной катушки ваттметра и равно: 100 В или 150 В;

· При использовании измерительных трансформаторов тока и напряжения цена деления ваттметра определяется по формуле:

 

Ср = Uн∙ Iн ∙ Ктт ∙ Ктн / αшк;

 

где α шк - число всех делений шкалы ваттметра;

 

· Показания ваттметра в делениях вычисляют по формуле:

 

Р ́ = | Рw| / Ср

 

где: Рw - рассчитанная мощность нагрузки;

Ср - цена деления ваттметра;

 

· При решении задач на измерение сопротивления обмотки электродвигателя методом амперметра и вольтметра, сопротивление обмотки «считать малым»;

Выбор одной из двух возможных схем измерения (при методе амперметра и вольтметра) производится по предварительному расчету погрешностей: по схеме для больших сопротивлений, а затем по схеме для малых сопротивлений, и выбирается та схема измерения, где получается наименьшая погрешность

· Задачи на измерение других величин решаются по формулам из учебников, исходя из соответствующей тематики. Учебники указаны в списке литературы

 

 

Перечень литературы

Основная

 

1. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учебное пособие для вузов / Под ред. Н.Н.Евтихиева. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Электрические измерения: Учебник для тезникумов / Под ред. В.Н. Малиновского. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

3. Приборы и методы измерения электрических величин: Учебник для вузов / Под ред. Э.Г. Атемаляна. М.: Высшая школа, 1989.

4. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 2000

 

Дополнительная

 

 

5. Электрические измерения: Учебник для техникумов / Под ред. В.С. Попова. – М.: Энергия, 1974.

6. ГОСТ 22261-94. Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

7. ГОСТ14014-91. Приборы и преобразователи, измерители цифровые: напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.

8. ГОСТ Т521- VI-81 ЕСКД Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.

9. ГОСТ 6570-96 Счетчики электрические активной и реактивной энергии индукционные. Общие технические условия.

10. Правила техники безопасности при эксплуатации установок.- Главгосэнергонадзор России, 1994