Включение приборов для измерения мощности и энергии через измерительные трансформаторы тока и напряжения

В разделе 10.5 были рассмотрены схемы включения вольтметров и амперметров через измерительные трансформаторы тока и напряжения. В практике электроэнергетики возникает необходимость включения через измерительные трансформаторы приборов для измерения мощности, энергии и коэффициента мощности. Принципиально через трансформаторы может быть включен любой прибор для измерения мощности или энергии, однако для обеспечения удобства эксплуатации и упрощения проектирования объектов энергетики промышленность выпускает специальные ваттметры, фазометры и счетчики электрической энергии, предназначенные для включения через измерительные трансформаторы тока и напряжения. У этих приборов номинальный ток равен 5 А и номинальное напряжение равно 100В. На рис. 13.7 показана схема включения ваттметра через измерительные трансформаторы тока и напряжения в однофазную сеть переменного тока.

Рис. 13.7. Схема включения ваттметра (счетчика) через измерительные трансформаторы тока и напряжения

При включении приборов для измерения мощности и энергии через измерительные трансформаторы следует строго соблюдать показанный на рис. 13.7 порядок соединения зажимов трансформаторов тока, напряжения и измерительного прибора. Если этот порядок нарушить, стрелка ваттметра будет отклоняться влево за пределы шкалы, а диск счетчика будет вращаться в направлении, противоположном указанному на лицевой панели.

Цена деления ваттметра при включении по схеме рис. 13.7 рассчитывается по формуле

где р_от - цена деления ваттметра при включении через измерительные трансформаторы;

Ро - номинальная цена деления ваттметра;

К_ТА - коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока;

Kjy - коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.

Постоянная счетчика электрической энергии при включении по схеме рис. 16.6 рассчитывается по формуле

где С_п - постоянная счетчика при включении через измерительные трансформаторы;

С„о - номинальная постоянная счетчика;

К_ТА - коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока;

K_TV -коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.

Если счетчик включен через измерительные трансформаторы тока и напряжения, расход электроэнергии потребителя рассчитывается так, как было описано в разделе 13.4, но результат расчета умножается на произведение коэффициентов трансформации трансформаторов. Например, счетчик включен через трансформатор напряжения с коэффициентом трансформации 600/100 и трансформатор тока с коэффициентом трансформации 100/5, показания счетчика на 01.08.2014 были равны 3569 кВт ч, а на 01.09.2014 они стали равными 4002 кВт ч. Это значит, что в течение августа потребитель израсходовал

(4002 - 3957) • ^ = 5400 кВт ч электроэнергии.

При использовании современных «электронных трансформаторов» тока и напряжения (раздел 10.6) учет электроэнергии выполняется, как правило с использованием встроенных электронных цифровых счетчиков, вычисляющих энергию по методам, описанным в разделах 13.3 13.4 с учетом коэффициентов передачи «электронных трансформаторов». Возможны другие способы использования подобных датчиков.

Схема включения счетчика в трехфазную четырехпроводную сеть через трансформаторы тока и напряжения принципиально представляет собой повторение схемы рис. 13.7 для каждой из трех фаз. Разные типы трехфазных счетчиков требуют разных схем включения, поэтому при их использовании следует придерживаться схем, нанесенных внутри коробки зажимов.

Контрольные вопросы

• 1 Нарисуйте схему косвенного измерения мощности на постоянном токе.
• 2 Нарисуйте схему косвенного измерения мощности на переменном токе.
• 3 Нарисуйте схему включения однофазного счетчика электрической энергии.
• 4 Объясните, почему нужно правильно подключать фазный и нулевой провода к однофазному счетчику электрической энергии.
• 5 Нарисуйте схему измерения мощности по методу двух ваттметров. По каким формулам рассчитывают активную и реактивную мощности нагрузки для схемы двух ваттметров?
• 6 Расскажите, как определить расход электрической энергии по показаниям счетчика, включенного без измерительных трансформаторов.
• 7 Расскажите, как определить расход электрической энергии по показаниям счетчика, включенного через измерительные трансформаторы тока и напряжения.