Методические указания к лабораторной работе по курсу «Измерения тепловой и электрической энергии» Изучение принципа действия и поверка электронных счетчиков Новосибирск 2011

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра систем сбора и обработки данных Методические указания к лабораторной работе по курсу «Измерения тепловой и электрической энергии» Изучение принципа действия и поверка электронных счетчиков Новосибирск – 2011 Цель работы: Изучение принципиальных схем и поверка электронных счетчиков электрической энергии методом образцового счетчика, с использованием поверочной установки У1134М. Используемые аппаратные средства: Установка поверочная У1134М Образцовый трехфазный счетчик У441 класса 0.2 (номинальное напряжение 220/100 В, номинальный ток 5 А, максимальный ток 7.5 А) Поверяемый счетчик СОЭБ-2ПДР класса 1.0 (номинальное напряжение 220 В, номинальный ток 5 А, максимальный ток 50 А) Частотомер Ч3-34 Источник постоянного напряжения 12 В для питания телеметрии Вольтметр В7-16 Краткое описание поверочного стенда: Рис.1. Поверочный стенд На Рис.1 обозначены: 1 – поверочная установка У1134М 2 – поверяемый счетчик электрической энергии СТЭБ-1 3 – образцовый счетчик электрической энергии У441 (ЦЭ6806) 4 – частотомер Ч3-34 5 – источник 12 В для питания телеметрических цепей счетчиков 19 – вольтметр B7-16 В состав установки 1 входят: 6 – фазовращатель 7 – ваттметры (по одному на каждую фазу) 8 – вольтметры (по одному на каждую фазу) 9 – амперметры (по одному на каждую фазу) 10 – переключатели диапазонов выходного тока (по одному на каждую фазу) 11 – выключатель источника напряжения установки 12 – выключатель источника тока установки 13 – общий выключатель установки 14 – контрольная лампа работы установки 15 – регуляторы выходного напряжения (по одному на каждую фазу) 16 – регуляторы выходного тока (по одному на каждую фазу) 17 – клеммы для подключения цепей тока поверяемого счетчика 18 – клеммы для подключения цепей напряжения поверяемого и образцового счетчика Рис.2. Схема соединений силовых цепей стенда Рис.3. Подключение телеметрических цепей счетчиков к частотомеру Стенд имеет две отдельные токовые цепи, одна из которых включена через токовый трансформатор. Образцовый счетчик постоянно работает в диапазоне 5 А, независимо от положения переключателя 10. А диапазоны тока, протекающего через поверяемый счетчик, можно менять переключателем 10 (Рис.1), например, 0.5, 5, 50 А. Это сделано специально, чтобы уменьшить погрешность образцового счетчика, т.к. он постоянно работает в одной точке, в режиме номинальной мощности. Однако за счет этого при изменении диапазонов тока показания частотометра меняются на два порядка. При вычислении погрешности показания частотомера надо приводить к общему виду. Например, если были получены значения 667 (при 0.5 А, время измерения 10 периодов), 668 (5 А, время измерения 1 период) и 6657 (50 А, время измерения 1 период), их следует записать как 6670, 6680 и 6657. О выборе времени измерения – см. ниже. Теория: Погрешность поверяемого счетчика определяется в каждой точке по формуле: , где Nи – отношение частот для образцового и поверяемого счетчиков при т.н идеальных условиях (номинальное значение напряжения, ток 100% от номинального значения, коэффициент мощности равен 1.0); Nр – отношение частот для образцового и поверяемого счетчика при прочих условиях. При измерении отношения частот на выходах образцового и поверяемого счетчиков возникает погрешность дискретности. Пусть Fо – частота импульсов на выходе образцового счетчика, Fп – частота на выходе поверяемого счетчика, и Fо >> Fп. Период одного импульса будет: Tо = 1 / Fo, Tп = 1 / Fп (Tп >> To) Если использовать импульсы с выхода образцового счетчика, как метки времени, то на одном периоде Tп уложится целое число N импульсов (меток) длительностью Tо. Однако Tп обычно не кратно Tо. Поэтому, значение N может отличаться от соотношения Tо / Tп максимум на единицу. Таким образом, погрешность дискретности, выраженная в %, равна: Погрешность дискретности должна быть по крайней мере, на порядок меньше класса точности счетчика. Если поверяется счетчик класса 1.5, δДИСКР должна быть не более 0.15%. Для этого соотношение частот Fо / Fп, примерно равное числу N, отображаемому на частотомере, должно быть, как минимум, 100 / 0.15 ≈ 667. Если соотношение частот Fо / Fп меньше, чем необходимо для обеспечения приемлемого уровня погрешности дискретности, нужно считать метки времени Tо в течение нескольких периодов Tп. На частотомере число периодов Tп (1, 10, 102, 103, 104) выбирается переключателем «Время измерения». При числе периодов, отличном от 1, N увеличивается в 10, 100, 1000 и 10000 раз соответственно, а погрешность дискретности – уменьшается в соответствующее число раз. Однако нужно учитывать, что с ростом N увеличивается и время измерения. Задание: Изучить принцип действия и режимы работы поверочного стенда (поз. 1 на Рис.1). Ознакомиться с органами управления стендом. Изучить схему соединений на Рис. 2 (силовые цепи) и Рис.3 (телеметрические цепи). Изучить принцип действия и режимы работы частотомера Ч3-34 по его техническому описанию и инструкции по эксплуатации. Обратить внимание на нормирование погрешности при измерении временных параметров сигнала. Определить допустимый уровень погрешности дискретности, возникающей при измерении соотношения частот сигналов. Убедившись, что ручки регулировки напряжения и тока (поз. 15 и 16 на Рис.1) установлены в крайнее левое положение, включить питание стенда (выключатель 13 там же), затем включить источники напряжения и тока (выключатели 11 и 12). На крайнем левом переключателе диапазонов тока (10 на Рис.1) установить штекер в гнездо, соответствующее 0.5 А. Средней ручкой 15 установить в фазе «B» напряжение 220 В, ориентируясь по вольтметру 19. Средней ручкой 16 установить в фазе «B» ток 0.5 А (ток через образцовый счетчик при этом равен 5 А, что отображается на среднем амперметре 9). Установить ручку фазовращателя (6 на Рис.1) в положение, соответствующее коэффициенту мощности (cos ), равному 1 – угол между напряжением и током будет равен нулю. При этом показания среднего (включенного в фазу «B») ваттметра 7 будут максимальными. Проверить точность установки тока по ваттметру: его стрелка должна располагаться на отметке «110». Включить частотомер (4 на Рис.1) в режим измерения отношения частот сигналов А и Б (переключатель «Род работы»). Метки времени брать с входа А. Время измерения установить таким, чтобы погрешность дискретности измерения была меньше погрешности образцового счетчика. Запустить частотомер (кнопкой «Пуск» в ручном режиме, либо включить автоматический режим). В блоке интервалов времени, при необходимости, установить нужный уровень срабатывания. При запуске частотомера включится индикатор «Селектор». Следует ждать, пока он погаснет, а затем – записать полученный результат в таблицу (образец таблицы см. ниже). Ручкой 16 (Рис. 1) убрать ток. Установить переключатель 10 в положение «5 А». Ручкой 16 установить ток, равный 5 А (по амперметру 9, затем проверить точность установки по ваттметру 7, также как в пункте 5 – стрелка ваттметра должна располагаться на отметке «110»). Повторить измерение отношения частот сигналов с выхода счетчиков (пункт 6). Убрать ток. Установить переключатель 10 в положение «50 А». Установить ток, равный 50 А (5 А по амперметру 9, «110» по ваттметру 7). Измерить отношение частот сигналов с выхода счетчиков (пункт 6). Запомнить показания ваттметра 7. Сохраняя ток 50 А, с помощью фазовращателя 6 установить коэффициент мощности, равный 0.5 (соответствующий индуктивной нагрузке). При этом показания ваттметра 7 уменьшатся в два раза («55»), по сравнению с предыдущим значением. Повторить измерение отношения частот сигналов (пункт 6). Убрать ток Установить переключатель 10 в положение «5 А», установить ток, равный 5 А («55» на ваттметре 7) и измерить отношение частот сигналов (пункт 6). С помощью фазовращателя 6, вращая ручку в обратную сторону, установить коэффициент мощности, равный 0.5 (соответствующий емкостной нагрузке), аналогично пункту 9. Измерить отношение частот сигналов (пункт 6). Убрать ток. Установить ток, равный 50 А, и измерить отношение частот сигналов. Убрать ток и напряжение ручками 15, 16. Обесточить установку (выключателями 11, 12 и 13). Вычислить значение погрешности поверяемого счетчика в полученных точках (10, 100, 1000% номинальной мощности) при разных углах фазового сдвига: –60, 0, +60 (cos  = 0.5, 1, 0.5) – см. теоретическую часть. Построить графики изменения погрешности поверяемого счетчика (три кривые). Сделать вывод о соответствии поверяемого счетчика ГОСТ Р 52322-2005. Составить отчет по лабораторной работе, включающий в себя таблицы произведенных измерений и графики погрешностей. Защитить работу. Таблица 1. Образец таблицы для записи результатов эксперимента δ, % Ток, А (мощность, % от Pном.) 0.5 (10) 5 (100) 50 (1000) Коэффициент мощности (cos ) 0.5 индукт. 1 0.5 емкост. Рис. 4. Пример графиков, показывающих погрешность счетчика На графике обозначены: Ксч – класс точности поверяемого счетчика в [%] Pтек – текущее значение мощности, измеряемое поверяемым счетчиком Pном – номинальное значение мощности для поверяемого счетчика cosφ – коэффициент мощности (1.0, 0.5 для индуктивной нагрузки, 0.5 для емкостной нагрузки) Литература: ГОСТ 52322-2005. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2. Ч3-34. Частотомер электронносчетный. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Альбом №1. Часть 1. ЦЭ6806. Образцовый трехфазный счетчик. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Счетчики электрической энергии однофазные электронные многотарифные СОЭБ-2П. Руководство по эксплуатации. В7-16. Вольтметр универсальный. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Альбом №1.

Похожие:

	Электрозащитные средства. Их применение и конструкция Методические... Предназначены для выполнения лабораторной работы по курсу «Безопасность жизнедеятельности»		Методические указания к лабораторной работе А-64 Анализ производственного шума: методические указания к лабораторной работе \ Скобелев Ю. В., Гладких С. Н., Николаева Н. И.,...
	Методические указания к лабораторной работе Алгоритм aes  Пример современного симметричного крипто­пре­об­ра­зо­вания: Методические указания к лабораторной работе / Ю. А....		Приказ от 10 августа 2012 г. N 377 о порядке определения нормативов технологических потерь Порядок определения нормативов запасов топлива на источниках тепловой энергии (за исключением источников тепловой энергии, функционирующих...
	Методические указания по диагностике изоляции вращающихся машин классов... «Российский государственный концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»		Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции
	Методические указания к лабораторной работе для студентов 4, 5 курсов... Составили: к т н., доцент В. А. Давыдов, д т н., профессор Л. В. Багинский, ст преподаватель Л. Б. Быкова		Учебное пособие по курсу «Метрология и радиоизмерения» Приводится структурная схема, дается описание основных характеристик прибора. Дана методика расчета предельных погрешностей измерения...
	Методические указания к лабораторной работе Барнаул 2008 ...		Методические указания к лабораторной работе «испытание материалов.... З. С. Техническая механика: методические указания к лабораторной работе «Испытание материалов. Растяжение стального образца с измерением...
	Руководство по эксплуатации addm. 410061. 101  ООО «Матрица» Настоящее техническое описание (далее – то) предназначено для изучения принципов функционирования, технических характеристик и порядка...		Программа и методические указания по курсу «прикладная геодезия» Программа и методические указания по курсу «Прикладная геодезия». Часть Изд. МиигаиК. Упп «Репрография», 2011 г., с. 69
	Методические указания к контрольной работе и к компьютерной лабораторной работе “ «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»		"О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном... Передача электрической энергии – основная услуга ООО «Горэнерго», которая осуществляется в рамках заключенного с ООО «Горэнерго»...
	Конкурсная документация Открытый одноэтапный конкурс без предварительного... Открытый одноэтапный конкурс без предварительного квалификационного отбора на право заключения Договора на поставку счетчиков электрической...		Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине: «Компьютерные технологии в науке и производстве» Целью лабораторной работы является изучение основ языка гипертекстовой разметки html