Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема включения трехфазных двухэлементных счетчиков

6. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЧЕТЧИКОВ.

    Алла Ушакова 4 лет назад Просмотров:

1 6. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЧЕТЧИКОВ Схемы включения трехфазных счетчиков в электроустановках напряжением 380/220 В. В трехфазных четырехпроводных сетях напряжением 380/220 В для измерений электрической энергии применяют счетчики прямого (непосредственного) включения. Их называют прямоточными. Электросчетчики, подключаемые в сеть через трансформаторы тока (ТТ). Их называют универсальными или трансформаторными. Счетчики прямого включения рассчитаны на номинальные токи 5,50, 100, 150 А. Подключение токовой цепи этих счетчиков осуществляется последовательно с сетевыми проводниками и обязательным соблюдением полярности (рис. 6.1.) 16. Измеряемая энергия равна разности показаний счетного механизма за расчетный (учетный) период времени. Подключение с обратной полярностью одной из токовых цепей счетчика приводит к значительному недоучету электроэнергии. Обязательно соблюдение прямого порядка чередования фаз напряжений на колодке зажимов счетчика. Изменение порядка чередования фаз напряжений на колодке зажимов счетчика осуществляется переменой мест подключения соответственно двух проводов одного элемента с двумя проводниками другого элемента. Рис Схема включения прямоточного счетчика типа ПСЧ-3ТА На рис изображены схема включения трансформаторного счетчика и векторная диаграмма, которая соответствует индуктивному характеру 84

2 нагрузки в случае фазового сдвига 30. Схема включения выполнена десятипроводной. Токовые цепи счетчика гальванически не связаны с цепями напряжения, а разделены. Измеряемая электроэнергия равна разности показаний счетного механизма, умноженной на коэффициент трансформации. Рис Схема включения трехэлементного счетчика типа СА4У-И672М в четырехпроводную сеть с раздельными цепями тока и напряжения и векторная диаграмма. Прямой порядок чередования фаз обязателен. Подключение каждого из трех измерительных элементов счетчика требует обязательного соблюдения полярности подключения токовых цепей и соответствия их своему напряжению. В данном случае обратная полярность включения первичной обмотки ТТ или его вторичной обмотки вызывает отрицательный вращающий момент, действующий на диск 85

3 счетчика. Схема обеспечивает нормируемую погрешность измерений. Подключение нулевого провода обязательно. Наиболее часто встречающиеся повреждения в схеме: ослабление или окисление зажимных контактов на ТТ; обрыв (внутренний излом) фазных проводов напряжения вторичных цепей; пробой ТТ. Часто применяется семипроводная схема включения (рис. 6.3.). В этой схеме выполнено объединение цепей тока и напряжения. Совмещение цепей тока и напряжения выполняется установкой перемычек на счетчике и на ТТ. Схема имеет следующие недостатки: под напряжением находятся токовые цепи счетчика; пробой ТТ длительное время не выявляется; установка перемычек И2-Л2 на ТТ, и 1-2 на счетчике вызывает дополнительную погрешность измерений. Рис. 3. Схема включения трехэлементного счетчика типа СА4У-И672М в четырехпроводную сеть с совмещенными цепями тока и напряжения. Прямой порядок чередования фаз обязателен: Л1-И1 перемычки, установленные на ТТ; 1-2; 4-5; 7-8 перемычки, установленные на счетчике. В электроустановках напряжением 380/220 В. также применяется схема включения счетчиков, изображенная на рис На этой схеме концы вторичных обмоток ТТ И2 объединены и соединены с концами токовых цепей счетчика в одной точке. Не допускается 86

4 подключение токовых цепей счетчика и вторичных обмоток ТТ на корпус электроустановки в разных местах. Рис Схема включения трехэлементного счетчика типа СА4У-И672М в четырехпроводной сети в «звезду». Прямой порядок чередования фаз обязателен. Наиболее универсальной является схема включения счетчиков с испытательной коробкой (рис. 6.5.). Испытательная коробка позволяет, не отключая нагрузки, произвести замену счетчиков и проверку схемы включения. Рис Схема включения трехэлементного счетчика типа СА4У-И672М в четырехпроводную сеть с испытательной коробкой. 87

5 Для измерений активной и реактивной энергии применяется схема включения счетчиков, изображенная на рис Схемы включения счетчика реактивной энергии типа СР4У-И673 и счетчика активной энергии не отличаются друг от друга. Токовые цепи этих счетчиков соединяются последовательно. Цепи напряжения счетчиков подключаются параллельно. Отличие счетчика реактивной энергии от счетчика активной энергии — в схеме внутренних соединений. За счет схемы внутренних соединений катушек, рассчитанных на напряжение 380 В, выполняется дополнительный 90 -ный фазовый сдвиг между магнитными потоками. Рис Схема включения счетчиков для измерений активной и реактивной энергии в сети 388/220 В. 88

6 6.2. Схемы включения трехфазных счетчиков в электроустановках напряжением выше 1000 В. В трехфазных трехпроводных сетях напряжением 6-10 кв и выше для измерений электроэнергии применяют двухэлементные счетчики активной энергии, (например типа САЗУ-И670М), измерительные ТТ и трансформаторы напряжения (ТН), включенные по схеме, приведенной на рис. 6.8.). Измерение электроэнергии двухэлементным счетчиком САЗУ-И670М рассмотрим на векторной диаграмме (рис. 6.9.) линейных напряжений U AB =U CB =100 В и токов IА =IС =1 А с углом фазового сдвига φ=30. Рис Схема включения двухэлементного счетчика активной энергии и трехэлементного счетчика реактивной энергии в трехпроводую цепь с двумя измерительными ТТ и ТН. Прямой порядок чередования фаз ABC обязателен. Рис Векторная диаграмма измерения электроэнергии двухэлементным счетчиком 89

7 Первым измерительным элементом счетчика измеряется активная мощность P1=U AB IА cos (30 +ф)=100*1*0,5=50 Вт. Вторым измерительным элементом счетчика измеряется активная мощность P 2 =U CB IС cos (30 -ф)=100*1*1=100 Вт. Активная мощность, измеряемая счетчиком, Р= P1+ P 2 =150 Вт. При отсутствии тока IА, или напряжения UА на первом измерительном элементе счетчика абсолютная погрешность измерений электроэнергии составит 50 Вт или — 33 %. При отсутствии тока 1 С или напряжения UС на втором измерительном элементе счетчика погрешность измерений электроэнергии составит 100 Вт или — 66 %. При отсутствии напряжения фазы В на счетчике погрешность измерений электроэнергии составит — 50 %. Если нагрузка на данном присоединении активная (cos φ =1), то погрешности измерений электроэнергии в названных выше случаях составляют: σа = — 50 %, σс = — 50 %, σв = — 50 %. В режиме холостого хода силового трансформатора (индуктивный характер нагрузки при cos φ =0,17; φ =80 ) активная мощность, измеряемая первым элементом счетчика вторым элементом счетчика Р1=100*1*cos 110 = — 34 Вт, Р2=100*1*0,64=64 Вт. Активная мощность, измеряемая счетчиком, составит Р=64-34=30 Вт. В этом режиме при отсутствии напряжения UС, к примеру, вследствие перегорания предохранителя ТН или повреждения вторичных цепей, диск счетчика будет вращаться в обратную сторону, искажая результаты измерений. В соответствии с типовой инструкцией по учету электроэнергии [РД- 34] рекомендуется применять трехэлементные счетчики. Схема включения этих счетчиков (рис ) обеспечивает их работу в классе точности в различных режимах работы сети. Подключение заземленной фазы В на средний элемент счетчика обеспечивает возможность установки прямого порядка чередования фаз напряжений и проверки схемы включения. 90

Читайте так же:
Электрические счетчики с режимом день ночь

8 Для проверки измерительного комплекса учета электрической энергии на месте установки измеряют следующие параметры: — линейные напряжения U AB, U BC, U AC ; — фазные напряжения U A0, U B0, UС0; — токи IА IВ, IС, I0; — углы фазового сдвига φ1, φ2, φ3 (рис. 11); — потери напряжения в линии связи ТН — счетчик с оценкой соответствия требованиям ПУЭ; — нагрузки вторичных цепей измерительных ТТ и ТН с оценкой их соответствия номинальным нагрузкам по ГОСТ и ГОСТ Счетчики активной и реактивной энергии Рис Схема включения трехэлементных счетчиков активной и реактивной энергии в четырехпроводную цепь с тремя ТТ и заземленной фазой В ТН. Прямой порядок чередования фаз ABC обязателен. (Цепи напряжения электронных счетчиков показаны условно). Рис Векторная диаграмма и схема присоединения проводов для измерений электрической энергии трехэлементным счетчиком (отсчет углов фазового сдвига указан по показаниям ВАФ-85М от вектора линейного напряжения U AB ) 91

9 Активная мощность, измеряемая счетчиком, P=U A I A cos φ1, + U B I В cos φ 2 + UС IС cos φ3 Кроме того, проверяют соответствие коэффициентов трансформации измерительных ТТ и ТН, указанных на табличках, с их паспортными данными и, наконец, погрешности счетчика. На основе анализа этих данных делается вывод о правильности схемы включения и предварительный вывод о достоверности измерений электроэнергии. Положение векторов токов (см. рис. 6.11) IА IВ, IС относительно напряжений U A, U B, UС (угол фазового сдвига) определяется характером нагрузки в электрической сети потребителя. Он может иметь индуктивный, активный (cos φ = 1) или емкостный характер. На время проверки установку компенсации реактивной мощности отключают. На линиях связи положение векторов тока относительно своих напряжений определяется направлением перетоков (передачи) активной и реактивной мощности. Чтобы избежать ошибок в схеме подключения счетчика, необходимо перед проверкой уточнить у диспетчера энергосистемы и по показаниям щитовых приборов на подстанции направление передачи активной и реактивной мощности на проверяемом присоединении

10 Контрольные вопросы к главе 6. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЧЕТЧИКОВ. 1. Приведите схему включения прямоточного счетчика? 2. Приведите схему включения трехэлементного счетчика типа ПСЧ- 3А.05.2 в четырехпроводную сеть с раздельными цепями тока и напряжения? 3. Приведите схему включения трехэлементного счетчика типа СА4У- И672М в четырехпроводную сеть с совмещенными цепями тока и напряжения? 4. Приведите схему включения счетчиков для измерений активной и реактивной энергии в сети 388/220 В? 5. Приведите схему включения трехэлементного счетчика типа СЭТ- 4ТМ.02.2 в четырехпроводную сеть с испытательной коробкой? 6. Приведите схему включения двухэлементного счетчика активной энергии и трехэлементного счетчика реактивной энергии в трехпроводую цепь с двумя измерительными ТТ и ТН? Приведите векторную диаграмму? 7. Приведите схему включения трехэлементных счетчиков активной и реактивной энергии в четырехпроводную цепь с тремя ТТ и заземленной фазой В ТН? Приведите векторную диаграмму? 93

Лабораторная работа 6

Лабораторная работа 6 ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ТРЕХПРОВОДНОЙ И ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ С ПОМОЩЬЮ ИНДУКЦИОННОГО И ЭЛЕКТРОННОГО СЧЕТЧИКОВ Цель работы: изучить

Измерение активной энергии в трехфазных цепях

Трехфазные индукционные счетчики активной энергии имеют в одном корпусе два или три измерительных механизма (вращающих элемента), подобных измерительному механизму однофазного счетчика.

Двухэлементные счетчики используются для учета активной энергии в трехфазных трехпроводных цепях переменного тока. Трехэлементными счетчиками учитывается активная энергия в трехфазных четырехпроводных цепях переменного тока.

Как в двухэлементных, так и в трехэлементных счетчиках диски вращающих элементов укрепляются на одной оси. Это позволяет получить общий вращающий момент подвижной части счетчика, равный алгебраической сумме вращающих моментов отдельных элементов. Таким образом, независимо от количества применяемых вращающих элементов в счетчиках устанавливается один счетный механизм.

Включение вращающих элементов счетчиков для учета активной энергии производится по схемам включения ваттметров для измерения активной мощности.

Генераторные зажимы токовых обмоток счетчиков обозначаются буквой Г, а зажимы, к которым подключается нагрузка, — буквой Н. Зажимы обмоток напряжения счетчиков, предназначенных для включения в трехфазные трех — или четырехпроводные цепи, обозначаются цифрами 1, 2, 3 и .

Промышленностью выпускаются счетчики трех разновидностей: счетчики непосредственного включения, трансформаторные счетчики и счетчики трансформаторные универсальные.

Трансформаторные счетчики предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие определенные, наперед заданные коэффициенты трансформации.

Трансформаторные универсальные счетчики предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие любые коэффициенты трансформации.

В трехфазных трехпроводных цепях для измерения активной энергии используются двухэлементные счетчики активной энергии типа СА3 или СА3У.

В трехфазных четырехпроводных цепях для измерения активной энергии используются трехэлементные счетчики активной энергии типа СА4 или СА4У.

Включение вращающих элементов счетчиков для учета активной энергии производится по схемам включения, представленным на рис. 6.2 и 6.3.

Рис. 6.2. Схема включения двухэлементного трехфазного счетчика типа СА3

В случае измерения активной энергии в трехфазной четырехпроводной цепи с применением измерительных трансформаторов тока и изме­рительных трансформаторов напряжения показания счетчика необходимо умножить на номинальный коэффициент трансформации К1ном применяемого измерительного трансформатора тока и номинальный коэффициент трансформации К1номприменяемого трансформатора напряжения:

.

Рис. 6.3. Схема включения трехэлементного трехфазного счетчика типа СА4

При этом генераторные зажимы токовых обмоток счетчика Г должны быть подключены к зажимам И1 измерительных трансформаторов тока, а зажимы обмоток напряжения счетчика 1, 2 и 3 — к зажимам «а» измерительных трансформаторов напряжения.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с аппаратурой и приборами, необходимыми для выполнения работы и записать их основные технические данные.

2. Собрать схему (рис. 6.4.) и предъявить ее для проверки преподавателю.

Рис. 6.4. Схема измерения активной энергии в однофазной цепи

3. При отсутствии тока в последовательной обмотке счетчика (ключ SA разомкнут) и номинальном напряжении на его параллельной обмотке убедиться в отсутствии вращения диска, т. е. в отсутствии у счетчика самохода.

4. Вычислить номинальную постоянную счетчика Сном.

5. Измерить активную энергию, израсходованную в однофазной цепи за время t = 300 сек., для чего:

— включить схему в сеть переменного тока напряжением
U =220В;

— изменяя сопротивление нагрузки RНАГР по амперметру установить ток равный 50% от номинального тока счетчика;

— измерить число оборотов диска N за время t = 300 сек., ток в цепи I, напряжение U, активную мощность Р;

— вычислить энергию W за время t = 300 сек., используя показание ваттметра, и энергию WСЧ, регистрируемую счетчиком за это же время, используя Сном и N.

6. Приняв за действительное значение энергии величину, подсчитанную по показанию ваттметра за время t = 300 сек., а за измеренное значение — энергию, регистрируемую за то же время счетчиком, вычислить относительную погрешность измерения энергии δ.

Читайте так же:
Фирмы по замене счетчиков электроэнергии

7. Результаты измерений и расчетов записать в табл. 6.1.

Результаты исследований однофазной цепи

Опытные данныеРасчетные данные
Нагрузка в % от НоминальнойtNIUPСНОWWСЧδ.
cобор.АВВтВт·с оборВт·сВт·с%
50% IНОМ

8. Собрать схему (рис. 6.5) и предъявить ее для проверки преподавателю.

9. Определить номинальную постоянную трехфазного счетчика Сном.

10. Измерить активную энергию, израсходованную в трехфазной цепи за время t = 300 сек., для чего:

— включить схему в сеть переменного тока напряжением 220/127В;

— замкнуть ключ SA и изменяя сопротивление нагрузки RА, RВ, RС по амперметрам А1, А2, А3 установить неравномерную нагрузку; измерить за время t=300 сек число оборотов диска трехфазного счетчика активной энергии N, токи IА, IВ, IС и напряжения UА, UВ, UС;

— вычислить: активную мощность трехфазной цепи Р
(используя показания ваттметров PW1 и PW2); активную энергию за время t=300 сек, регистрируемую счетчиком СА3 (WСЧ) и по показаниям двух ваттметров (W).

11. Приняв за действительные значения активной энергии величину, подсчитанную по показаниям двух ваттметров за время t = 300 сек, а за измеренные значения — энергию, регистрируемую трехфазным счетчиком активной энергии за время t = 300 сек, вычислить погрешность измерения активной энергии W).

Рис. 6.5. Схема измерения активной энергии в трехфазной цепи

12. Результаты измерений и расчетов записать в табл. 6.2.

Результаты исследований трехфазной цепи

Опытные данныеРасчетные данные
t сек.N оборIA АIB АIC АUA ВUB ВUC ВPW1 ВтPW2 ВтР ВтСНОМ Вт·с/обW Вт·сWСЧ Вт·сδ.W

1. Перечень и номинальные данные используемой аппаратуры.

2. Привести электрические схемы выполненных измерений.

3. Произвести расчет электрической энергии и погрешностей при измерении.

4. Привести табл. 6.1, 6.2 с опытными и расчетными данными.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Принцип действия однофазного счетчика.

2. Как определяется номинальная постоянная счетчика?

3. Как проверить счетчик на отсутствие самохода?

4. Какие виды счетчиков применяются для измерения энергии в переходных трехфазных цепях?

5. Как определяется действительная энергия в случае измерения активной энергии в трехфазной четырехпроводной цепи с применением измерительных трансформаторов тока и измерительных трансформаторов напряжения?

6. Как определяется действительная постоянная счетчика?

7. Что называется чувствительностью счетчика?

176. Измерение активной электрической мощности

I. Постоянный ток. Из формулы мощности постоянного тока

видно, что определение мощности может быть произведено путем умножения показаний амперметра и вольтметра. Однако на практике измерение мощности обычно производится при помощи специальных приборов — ваттметров. Рассмотрим схему ваттметра электродинамической системы (фиг. 361).

Ваттметр состоит из двух катушек: неподвижной 1, состоящей из небольшого числа витков толстой проволоки, и подвижной 2, состоящей из большого числа витков тонкой проволоки. При включении ваттметра ток нагрузки проходит через неподвижную катушку, последовательно включенную в цепь, а подвижная катушка включается параллельно потребителю. Для уменьшения потребляемой мощности в параллельной обмотке н уменьшения веса подвижной катушки последовательно с ней включается добавочное сопротивление 3 из манганина. В результате взаимодействия магнитных полей подвижной и неподвижной катушек возникает момент вращения, пропорциональный токам обеих катушек:

т. е. вращающий момент прибора пропорционален мощности, потребляемой в цепи.

Чтобы стрелка прибора отклонялась от нуля вправо, необходимо ток через катушку пропускать в определенном направлении.

Для этого два зажима, указывающие начала обмоток, обозначаются знаком * и электрически соединяются. На шкале ваттметра указываются номинальный ток и номинальное напряжение прибора. Так, например, если на шкале прибора обозначено 5 А и 150 В, то прибор может измерять мощность до 750 Вт. Шкалы некоторых ваттметров градуированы в делениях. Если, например, ваттметр на 5 А и 150 В имеет 150 делений, то цена деления, или постоянная ваттметра, равна 750: 150 = 5 Вт/дел.

Кроме электродинамических ваттметров, для измерения мощности в цепях постоянного тока употребляются также ваттметры ферродинамической системы.

2. Однофазный переменный ток. При включении электродинамического ваттметра в цепь переменного тока магнитные поля подвижной н неподвижной катушек, взаимодействуя между собой, вызовут поворот подвижной катушки. Мгновенный момент вращения подвижной часги прибора пропорционален произведению мгновенных значений токов в обеих катушках прибора. Но вследствие быстрых изменений токов подвижная система не сможет следовать за этими изменениями и момент вращения прибора будет пропорционален средней или активной мощности Следовательно, по углу поворота подвижной части ваттметра можно судить о величине активной мощности, потребляемой цепью.

Для измерения мощности переменного тока пользуются также ваттметрами индукционной системы. На фиг. 362 показана схема включения индукционного ваттметра с вращающимся маг-нитным полем. Последовательная обмогка 1—1, состоящая из небольшого числа витков толстой проволоки, располагается на двух противоположных полюсных выступах и включена последовательно в цепь. Параллельная обмотка 2—2 ваттметра, состоящая из большого числа витков тонкой проволоки, располагается на двух отдельных полюсных выступах. Последовательно с обмоткой 2—2 включается индуктивное сопротивление 3, служащее для полу-

чения угла сдвига 90° между ее напряжением и током. Тем самым при чисто активной нагрузке получаем сдвиг на угол 90° между токами в последовательной и параллельной обмотках, что является необходимым условием создания вращающегося магнитного поля. При включении прибора это поле, пересекая алюминиевый цилиндр 4, индуктирует в нем вихревые токи, которые, взаимодействуя с полем, создают вращающий момент, воздействующий на подвижную часть прибора. Угол поворота ее при любой нагрузке будет пропорционален активной мощности, потребляемой цепью:

Принципиальная схема индукционного ваттметра с бегущим полем была дана на фиг. 335.

При измерении ваттметром мощности в сетях низкого напряжения с большими токами применяют трансформаторы тока. Для уменьшения разности потенциалов между обмотками ваттметра первичная и вторичная цепи трансформатора тока имеют общую точку. Вторичная обмотка трансформатора не заземляется, так как это означало бы заземление одного провода сети.

Для определения мощности сети Р1 в этом случае нужно показание ваттметра P2 умножить на коэффициент трансформации трансформатора тока :

В сетях высокого напряжения при измерении мощности используются измерительные трансформаторы напряжения н тока (фиг. 363).

Для получения мощности сети Р1 нужно показание ваттметра Р2 умножить на произведение коэффициентов трансформации трансформаторов напряжения и тока:

Так, например, если к ваттметру установлены трансформатор напряжения 6000/100 В и трансформатор тока 150/5 А, а ваттметр показал 80 Вт, то мощность сети будет:

Читайте так же:
Трансформаторы тока для электросчетчиков 200 5

При включении ваттметров (счетчиков) через измерительные

трансформаторы нужно присоединять эти приборы так, чтобы по обмоткам их проходили токи в том же направлении, как если бы они были непосредственно включены в сеть.

Кроме ваттметра, мощность однофазного переменного тока можно определить по показаниям трех приборов: амперметра, вольтметра и фазометра согласно формуле:

3. Трехфазный переменный ток. При равномерной нагрузке трехфазной системы для измерения мощности пользуются одним однофазным ваттметром, включенным по схеме, показанной на фиг. 364 (а — для соединения звездой; б — для соединения треугольником). По последовательной обмотке ваттметра в этом случае протекает фазный ток, а параллельная обмотка включена к фазному напряжению. Поэтому ваттметр покажет мощность одной фазы. Для получения мощности трехфазной системы нужно показание однофазного ваттметра умножить на три.

При неравномерной нагрузке в четырехпроводной сети трехфазного тока для измерения мощности применяется схема трех ваттметров (фиг. 365). Каждый однофазный ваттметр измеряет мощность одной фазы. Для получения мощности трехфазной системы необходимо взять сумму показаний трех ваттметров.

При переменной нагрузке трудно получить одновременный отсчет показаний трех ваттметров. Кроме того, три однофазных ваттметра занимают много места. Поэтому часто применяют один трехэлементный трехфазный ваттметр, представляющий собой соединение в одном приборе трех однофазных ваттметров.

У трехэлементного электродинамического ваттметра три подвижные параллельные катушки насажены на одну ось, связанную со стрелкой, и общий момент, полученный в результате сложения механических усилий каждой катушки, будет пропорционален мощности, потребляемой в трехфазной сети. В других конструкциях подвижные катушки, расположенные в разных местах, связаны между собой гибкими лентами и передают суммарное усилие на ось со стрелкой.

Активную мощность трехфазной сети при равномерной нагрузке можно определить

при помощи трех приборов: амперметра, вольтметра и фазометра по формуле:

Мощность трехпроводной трехфазной сети при любой нагрузке (равномерной или неравномерной), независимо от способа соединения потребителя (звездой или треугольником), может быть измерена по схеме двух ваттметров.

По первому закону Кирхгофа сумма мгновенных значений токов всех трех фаз равна нулю:

Полученное уравнение показывает, что один из ваттметров надо включить так, чтобы по его токовой катушке протекал ток первой фазы, а катушка напряжения находилась бы под разностью напряжений первой и второй фаз; другой ваттметр следует включить так, чтобы по его токовой катушке протекал ток третьей фазы, а катушка напряжения находилась бы под разностью напряжений третьей и второй фаз.

Сложив показания обоих ваттметров, получим мощность всех трех фаз.

На фиг. 366 показаны три варианта схемы двух ваттметров.

Из схем на фнг. 366 видно, что последовательные обмотки ваттметров включают в любые два линейных провода сети. Начала параллельных обмоток каждого ваттметра подключаются к тому же проводу, в который включена последовательная обмотка ваттметра. Концы параллельных обмоток подключаются к третьему линейному проводу.

При равномерной активной нагрузке ( =1) показания ваттметров равны между собой. При не равном единице, показания ваттметров не будут равны. При равном = 0,5, один из ваттметров покажет нуль. При меньшем 0,5, стрелка этого прибора начнет отклоняться влево. Чтобы получить показание прибора, необходимо переключить концы его последовательной или параллельной обмотки.

Для измерения активной мощности трехфазной системы по показаниям двух ваттметров нужно складывать их показания или вычитать из показания одного ваттметра показание другого ваттметра, которое было отрицательным. Схема измерения мощности двумя ваттметрами с помощью измерительных трансформаторов напряжения и тока дана на фиг. 367.

Удобнее измерять мощность при помощи трехфазного ваттметра, в котором совмещены два прибора, включенные по схеме двух ваттметров и действующие на одну общую ось, с которой связана стрелка.

В приборах электродинамической и ферроди-намической системы две подвижные катушки, расположенные на одной оси или связанные гибкими лентами, вращают одну ось. В приборах индукционной системы два элемента вращают два диска, сидящие на одной оси, или два элемента действуют на один диск. Схема включения двухэлементного трехфазного ваттметра дана на фиг. 368.

В сетях высокого напряжения трехфазный ваттметр включается при помощи измерительных трансформаторов напряжения и тока.

Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть

Рассмотрим ключевые моменты подключения однофазного генератора в трехфазную сеть. Недавно на форуме была создана данная тема, и я решил дать более развернутый ответ, а также обсудить этот вопрос на блоге, поскольку на форум многие читатели не заходят.

Подключение однофазного генератора актуально для частных домов, коттеджей, которые хотят иметь у себя независимый источник питания.

Многие дома повышенной комфортности (коттеджи) имеют трехфазный ввод из-за большой потребляемой мощности. Здесь может встать вопрос: а какой нужен генератор? Напрашивается трехфазный генератор необходимой мощности.

Генератор для частного дома

А действительно ли нужен трехфазный генератор?

На этот ответ я однозначно не отвечу, однако, предполагаю, что однофазный генератор будет дешевле трехфазного.

Чем плох трехфазный ввод, я уже рассказывал. Основная проблема – очень трудно добиться равномерного распределения по фазам. Возможно, генератор не очень хорошо переносит такие режимы работы, когда постоянно будет перекос фаз.

А как же наш трехфазный щит переделать в однофазный?

Все очень просто. Схема автоматического включения однофазного генератора в трехфазную сеть:

Схема подключения однофазного ДГ в трехфазную сеть

Для этого нам понадобятся всего 2 контатора, не считая вспомогательных элементов.

В нормальном режиме потребители подключены к трехфазной сети через контактор КМ1. В случае отключения основного питания происходит запуск генератора. Запуск можно сделать используя дополнительный контакт контактора КМ1. Контактор КМ1 отключается, а контактор КМ2 включается и объединяет 3 фазу в одну.

Если вам не требуется автоматический запуск генератора, то вместо данного АВР можно применить, например, кулачковый переключатель на соответствующую мощность. Схема соединения – аналогично КМ2. Здесь мы должны использовать либо два ручных переключателя, либо 1 переключатель, а питающую сеть отключать вводным автоматическим выключателем.

Какое решение предпочтительнее? Выбор за вами.

Также советую пересмотреть мои старые статьи:

Советую почитать:

комментариев 18 “Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть”

«При этом не стоит забывать, что мощность однофазного генератора будет не менее чем в 2 раз больше трехфазного.»

Про сечение нуля не написали.

Не понял вопрос про мощность.

Сечение нуля — не менее сечения фазного провода. Например, ВВГ-3×16.

Почему мощность однофазного генератора будет как минимум в 2 раза больше трехфазного?

Читайте так же:
Как подключить пульт электросчетчику

По поводу нуля. Какой кабель проложить от АВР до распределительного щита при трехфазном вводе с мощностью 15 кВт. Дизель допустим аварийный на 15 кВт.

Дизель однофазный соответственно.

Рассчитываете ток, подбираете автомат,а потом выбираете сечение кабеля. На 15кВА — ВВГ-3×16

а как тогда в трехфазном режиме от сети будет питание?

Питающий кабель от трехфазной сети будет свой, например СИП4-4×16 или СИП4-4×25.

от опоры до АВР и от дизеля до АВР все и так понятно. Какой кабель класт от АВР до РЩ?И почему мощность однофазного генератора больше мощности трехфазного в 2+ раза?

После АВР у вас будут групповые линии. Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Когда вы переведете все ЭП на одну фазу, должен снизиться общий Кс, следовательно мощность однофазного генератора будет Pantryk :

Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Если АВР встраивать в щит с групповыми аппаратами, то да, будут сразу аппараты. А если АВР это отдешьная конструкция. В нее входит два кабеля (один от дизеля и один от опоры) и один выходит к щиту с групповыми аппаратами. Вот я про ноль такого кабеля и говорю. Или например у меня двухэтажный особняк и выделенная мощность 30 кВт, и дизель я ставлю те же 15 кВт. При этом у меня есть распределительный щит для второго этажа. Он трехфазный. К нему идет кабель 5×4. А теперь мы пускаем во все фазы синфазное напряжение. Что будет с нулем? В частном случае с одним вводно-распределительным щитом ничего страшного не будет т.к. сечение шин вполне достаточно. Но в общем случае применения однофазного генератора в трехфазной сети стоит обращать внимание на сечение нуля в трехфазных кабелях и группах.

Я же детально не рассматривал все нюансы, не привязывался к конкретному объекту. Всегда нужно смотреть какие токи у нас будут и в зависимости от них выбирать автоматы и сечения кабелей.

Если у вас есть проект, можем обсудить более детально на форуме.

Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя и сопутствующие вопросы

Трехфазный асинхронный электродвигатель и подключение его к электрической сети часто вызывает массу вопросов. Поэтому в нашей статье мы решили рассмотреть все нюансы, связанные с подготовкой к включению, определением правильного способа подключения и, конечно, разберём возможные варианты схем включения двигателя. Поэтому не будем ходить вокруг да около, а сразу приступим к разбору поставленных вопросов.

Подготовка асинхронного электродвигателя к включению

На самом первом этапе нам следует определиться с типом двигателя, который мы собрались подключать. Это может быть трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым или фазным ротором, двух- или однофазный двигатель, а может быть и вовсе синхронная машина.

Помочь в этом может бирка на электродвигателе, на которой указана нужная информация. Иногда это можно сделать чисто визуально — так как мы рассматриваем подключение трехфазных электрических машин, то двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет коллектора, а машина с фазным ротором имеет таковой.

Определение начала и конца обмотки

Трехфазный асинхронный электродвигатель имеет шесть выводов. Это три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец.

Для правильного подключения мы должны определить начало и конец каждой обмотки. Существует множество вариантов того, как это сделать — мы остановимся на наиболее простых из них, применимых в домашних условиях.

  • Для того чтоб определить начало и конец обмотки трехфазного двигателя своими руками, мы должны для начала определить выводы каждой отдельной обмотки, то есть определить каждую отдельную обмотку.
  • Сделать это достаточно просто. Между концом и началом одной обмотки у нас обязательно будет цепь. Определить цепь нам помогут либо двухполюсный указатель напряжения с соответствующей функцией, либо обычный мультиметр.
  • Для этого один конец мультиметра подключаем к одному из выводов и другим концом мультиметра касаемся поочередно остальных пяти выводов. Между началом и концом одной обмотки у нас будет значение близкое к нулю, в режиме измерения сопротивления. Между остальными четырьмя выводами значение будет практически бесконечным.
  • Следующим этапом будет определение их начала и конца.

  • Для того чтоб определить начало и конец обмотки, давайте немного погрузимся в теорию. В статоре электродвигателя имеется три обмотки. Если подключить конец одной обмотки к концу другой обмотки, а на начало обмоток подать напряжение, то в месте подключения ЭДС будет равен или близок к нулю. Ведь ЭДС одной обмотки компенсирует ЭДС второй обмотки. При этом в третьей обмотке ЭДС не будет наводиться.
  • Теперь рассмотрим второй вариант. Вы соединили один конец обмотки с началом второй обмотки. В этом случае ЭДС наводится в каждой из обмоток, в результате получается их сумма. За счет электромагнитной индукции ЭДС наводится в третьей обмотке.

  • Используя этот метод, мы можем найти начало и конец каждой из обмоток. Для этого к выводам одной обмотки подключаем вольтметр или лампочку. А любых два вывода других обмоток соединяем между собой. Два оставшихся вывода обмоток подключаем к электрической сети в 220В. Хотя можно использовать и меньшее напряжение.
  • Если мы соединили конец и конец двух обмоток, то вольтметр на третьей обмотке покажет значение близкое к нулю. Если же мы подключили начало и конец двух обмоток правильно, то, как говорит инструкция, на вольтметре появится напряжение от 10 до 60В (данное значение является весьма условным и зависит от конструкции электродвигателя).
  • Подобный опыт повторяем еще дважды, пока точно не определим начало и конец каждой из обмоток. Для этого обязательно подписывайте каждый полученный результат, дабы не запутаться.

Выбор схемы подключения электродвигателя

Практически любой асинхронный электродвигатель имеет два варианта подключения – это звезда или треугольник. В первом случае обмотки подключаются на фазное напряжение, во втором на линейное напряжение.

Электродвигатель асинхронный трехфазный и подключение звезда–треугольник зависит от особенностей обмотки. Обычно оно указано на бирке двигателя.

  • Прежде всего, давайте разберемся, в чем отличие этих двух вариантов. Наиболее распространенным является соединение «звезда». Оно предполагает соединение между собой всех трех концов обмоток, а напряжение подается на начала обмоток.
  • При соединении «треугольник» начало каждой обмотки соединятся с концом предыдущей обмотки. В результате каждая обмотка у нас получается стороной равностороннего треугольника – откуда и пошло название.

  • Отличие этих двух вариантов соединения состоит в мощности двигателя и условий пуска. При соединении «треугольником» двигатель способен развивать большую мощность на валу. В то же время момент пуска характеризуется большой просадкой напряжения и большими пусковыми токами.
  • В бытовых условиях выбор способа подключения обычно зависит от имеющегося класса напряжения. Исходя из этого параметра и номинальных параметров, указанных на табличке двигателя, выбирают способ подключения к сети.
Читайте так же:
Счетчик света 3200 imp

Подключение асинхронного электродвигателя

Электродвигатель асинхронный трехфазный и схема подключения зависят от ваших потребностей. Наиболее распространенным вариантом является схема прямого включения, для двигателей, подключенных схемой «треугольника», возможна схема включения на «звезде» с переходом на «треугольник», при необходимости возможен вариант реверсивного включения.

В нашей статье мы рассмотрим наиболее популярные схемы прямого включения и прямого включения с возможностью реверса.

Схема прямого включения асинхронного электродвигателя

В предыдущих главах мы подключили обмотки двигателя, и вот теперь пришло время включения его в сеть. Двигатели должны включаться в сеть при помощи магнитного пускателя, который обеспечивает надежное и одновременное включение всех трех фаз электродвигателя.

Пускатель в свою очередь управляется кнопочным постом – те самые кнопки «Пуск» и «Стоп» в одном корпусе.

Обратите внимание! Вместо автомата вполне возможно применение предохранителей. Только их номинальный ток должен соответствовать номинальному току двигателя. А также должен учитывать пусковой ток, который у разных типов двигателей колеблется от 6 до 10 крат от номинального.

  1. Теперь приступаем непосредственно к подключению. Его условно можно разделить на два этапа. Первый это подключение силовой части, и второй — подключение вторичных цепей. Силовые цепи – это цепи, которые обеспечивают связь двигателя с источником электрической энергии. Вторичные цепи необходимы для удобства управления двигателем.
  2. Для подключения силовых цепей нам достаточно подключить вывода двигателя с первыми выводами пускателя, выводы пускателя с выводами автоматического выключателя, а сам автомат с источником электрической энергии.

Обратите внимание! Подключение фазных выводов к контактам пускателя и автомата не имеют значения. Если после первого пуска мы определим, что вращение неправильное, мы сможем легко его изменить. Цепь заземления двигателя подключается помимо всех коммутационных аппаратов.

Теперь рассмотрим более сложную схему вторичных цепей. Для этого нам, прежде всего, как на видео, следует определиться с номинальными параметрами катушки пускателя. Она может быть на напряжение 220В или 380В.

  • Так же следует разобраться с таким элементом, как блок-контакты пускателя. Данный элемент имеется практически на всех типах пускателей, а в некоторых случаях он может приобретаться отдельно с последующим монтажом на корпус пускателя.

  • Эти блок-контакты содержат набор контактов – нормально закрытых и нормально открытых. Сразу предупредим – не пугайтесь в этом нет нечего сложного. Нормально закрытым называется контакт, который при отключенном положении пускателя – замкнут. Соответственно нормально открытый контакт в этот момент разомкнут.
  • При включении пускателя нормально закрытые контакты размыкаются, а нормально открытые контакты замыкаются. Если мы говорим за электродвигатель трехфазный асинхронный и подключение его к электрической сети, то нам необходим нормально открытый контакт.

  • Такие контакты есть и на кнопочном посту. Кнопка «Стоп» имеет нормально закрытый контакт, а кнопка «Пуск» нормально открытый. Сначала подключаем кнопку «Стоп».
  • Для этого соединяем один провод с контактами пускателя между автоматическим выключателем и пускателем. Его подключаем к одному из контактов кнопки «Стоп». От второго контакта кнопки должно отходить сразу два провода. Один идет к контакту кнопки «Пуск», второй к блок-контактам пускателя.

  • От кнопки «Пуск» прокладываем провод к катушке пускателя, туда же подключаем провод от блок-контактов пускателя. Второй конец катушки пускателя подключаем либо ко второму фазному проводу на силовых контактах пускателя, при использовании катушки на 380В, либо он подключается к нулевому проводу, при использовании катушки на 220В.
  • Все, наша схема прямого включения асинхронного двигателя готова к использованию. После первого включения проверяем направление вращения двигателя и если вращение неправильное, то просто меняем местами два силовых провода на выводах пускателя.

Схема реверсивного включения электродвигателя

Распространенным вариантом подключения асинхронного электродвигателя является вариант с использованием реверса. Такой режим может потребоваться в случаях, когда необходимо изменять направление вращения двигателя в процессе эксплуатации.

  • Для создания такой схемы нам потребуются два пускателя из-за чего цена такого подключения несколько возрастает. Один будет включать двигатель в работу в одну сторону, а второй в другую. Тут очень важным моментом является недопустимость одновременного включения обоих пускателей. Поэтому нам необходимо во вторичной схеме предусмотреть блокировку от таких включений.
  • Но сначала давайте подключим силовую часть. Для этого, как и приведенном выше варианте, подключаем от автомата пускатель, а от пускателя — двигатель.
  • Единственным отличием будет подключение еще одного пускателя. Его подключаем к вводам первого пускателя. При этом важным моментом будет поменять местами две фазы, как на фото.

  • Вывода второго пускателя просто подключаем к выводам первого. Причем здесь уже ничего не меняем местами.
  • Ну, а теперь, переходим к подключению вторичной схемы. Начинается все опять с кнопки «Стоп». Ее подключаем к одному из приходящих контактов пускателя – неважно первого или второго. От кнопки «Стоп» у нас вновь идут два провода. Но теперь один к контакту 1 кнопки «Вперед», а второй к контакту 1 кнопки «Назад».

  • Дальнейшее подключение приводим по кнопке «Вперед» — по кнопке «Назад» оно идентично. К контакту 1 кнопки «Вперед» подключаем контакт нормально открытого контакта блок-контактов пускателя. Каламбур, но точнее не скажешь. К контакту 2 кнопки «Вперед» подключаем провод от второго контакта блок-контактов пускателя.
  • Туда же подключаем провод, который пойдет к нормально закрытому контакту блок-контактов пускателя номер два. А уже от этого блок-контакта он подключается к катушке пускателя номер 1. Второй конец катушки подключается к фазному или нулевому проводу в зависимости от класса напряжения.
  • Подключение катушки второго пускателя производится идентично, только ее мы подводим к блок-контактам первого пускателя. Именно это обеспечивает блокировку от включения одного пускателя, при подтянутом положении второго.

Вывод

Способы подключения асинхронного трехфазного электродвигателя зависят от типа двигателя, схемы его соединения и задач, которые стоят перед нами. Мы привели лишь самые распространенные схемы подключения, но существуют и еще более сложные варианты. Особенно это касается асинхронных машин с фазным ротором, которые имеют функцию торможения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector