Файл: И электроснабжение.pdf

115
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
том числе и бытовые) – один раз в пять лет; периодически на месте установки соответственно не менее одного раза в год и не менее трех раз за пять лет.
Расчетные счетчики, как правило, устанавливаются на стороне высшего напряжения, например, на РУ ВН, а контрольные – РУ НН. Для силовых потребителей и осветительных электроустановок должен быть предусмотрен раздельный учет. Общий учет энергии допускается в случае, когда установленная мощность электродвигателей не превышает 5 кВт.
6.5. Схемы включения счетчиков электроэнергии в цепях
напряжением до 1000 В
Учет электроэнергии однофазных потребителей осуществляется однофазными индукционными и цифровыми счетчиками активной энергии, которые включаются в питающую сеть непосредственно перед потребителями.
Указанные счетчики схематически показаны рис. 6.1 а, б.
Однофазные счетчики напряжением
220
В непосредственного включения выпускаются на различные номинальные токи. В случае, если значение электрического тока потребителя превышает номинального электрического тока установленного счетчика, то подключение счетчика осуществляется посредством измерительного трансформатора тока. Такая схема подключения счетчика приведена на рис.
6.2.
Выбор трансформаторов тока проводят исходя из потребляемой мощности. Промышленностью выпускаются трансформаторы тока с различными коэффициентами трансформации – 50/5, 100/5 …. 400/5 и т.д.

116
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
а)
б)
Рис. 6.1. Схема прямого подключения однофазного
счетчика активной энергии: а) индукционный; б) цифровой.
Рис. 6.2. Схема подключения однофазного счётчика
электрической энергии в сеть через трансформатор тока.

117
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
В трехфазных четырехпроводных сетях напряжением
380/220 В для измерений электрической энергии применяют счетчики прямого (непосредственного) включения рис 6.3 а).
Их называют прямоточными. Кроме того, используют счетчики, подключаемые в сеть через ТТ рис. 6.3 б). Их называют универсальными или трансформаторными.
При значениях токов нагрузок превышающих номинальных токов счетчиков, счетчики подключаются к сети через трансформаторы тока. Схема подключения счетчика к трехфазной трехпроводной сеть показано на рис. 6.4.
а)
б)
Рис 6.3. Схемы включения трехфазного счетчика к
трехфазной четырехпроводной сети: а) прямого включения;
б) включения через трансформатор тока.

118
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
Рис. 6.4. Схема подключения счетчика к трехфазной
трехпроводной сети с помощью 2-х трансформаторов тока.
6.6. Схемы включения счетчиков в цепях напряжением
выше 1000 В
В электроустановках напряжением свыше 1000 В включение счетчиков в электрическую цепь производится через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.
В трехфазных сетях напряжением 6-10 кВ и выше для измерений электроэнергии применяют двухэлементные счетчики активной энергии типа
СА3У-И670М, измерительные ТТ и трансформаторы напряжения (ТН), включенные по схеме, приведенной на (рис. 6.5) [11].
Трехфазные счетчики, предназначенные для учета электроэнергии в узлах электрической сети напряжением свыше 1000 В могут иметь различные схемы подключения.
Некоторые виды схемы подключения счетчиков электроэнергии приведены ниже.

119
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
Рис. 6.5. Схема включения двухэлементного счетчика
активной энергии и трехэлементного счетчика реактивной
энергии в трехпроводную цепь с двумя измерительными ТТ и
ТН.
Рис. 6.6. Схема подключения счетчика к трехфазной
трехпроводной или четырехпроводной сети с помощью 3
трансформаторов тока и 3 трансформаторов напряжения.

120
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
Рис. 6.7. Схема подключения счетчика к трехфазной
трехпроводной сети с помощью 2 трансформаторов тока и
3 трансформаторов напряжения.
Рис. 6.8. Схема подключения счетчика к трехфазной
трехпроводной сети с помощью 2 трансформаторов тока и
2 трансформаторов напряжения.

121
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
6.7. Основные понятия, термины и определения
Счетчик электрической энергии - интегрирующий по времени прибор, измеряющий активную и (или) реактивную энергию (далее -счетчик).
Активная мощность - количество активной энергии, потребляемое за единицу времени.
Джоул
[ секунда = Ватт (Вт)],
(5.1)
Активная мощность, измеряемая счетчиком, определяется выражениями:
- для однофазного счетчика, Вт
????
1Ф
=
�
Ф
???? ????��????,
(5.2)
- для трехфазного двухэлементного счетчика, Вт
Р
3Ф
=
√3 ∙ �л I cosφ,
(5.3)
- для трехфазного трехэлементного счетчика в четырехпроводной сети, Вт
????
3Ф4
= U
1
I
1
cosφ
1
+ U
2
I
2
cosφ
2
+ U
3
I
3
cosφ
3
,
(5.4)
Реактивная мощность - количество электрической энергии, циркулирующей в единицу времени, между генератором и магнитным полем приемника (трансформатора, электродвигателя). При этом происходит периодический
(колебательный) обмен энергии без преобразования ее в тепловую, механическую или иную.
Реактивная мощность, измеряемая счетчиком реактивной энергии, определяется выражением, Вар.
Q
3Ф
=
√3 �л I sinφ
,
(5.4)

122
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
Загрузка реактивной мощностью линий и трансформаторов уменьшает пропускную способность сети и не позволяет полностью использовать установленную мощность генератора.
Расход электроэнергии ∆Э при прямом включении за время измерений определяется как разность показаний счетчика в конце Э
2 и в начале измерений Э
1
, т.е.
∆Э = Э
2
- Э
1
, кВт ч.,
(5.5)
При включении через трансформатора тока, расход электроэнергии за время измерения, определяется путем умножения разности показаний счетчика ∆Э на коэффициент трансформации трансформатора тока:
∆Э = (Э
2
− Э
1
) ∙ ????
ТТ
, кВт ч.,
(5.6)
При одновременном использовании трансформаторов тока и напряжения, разность показания счетчика умножается также на коэффициент трансформации трансформатора напряжения:
∆Э = (Э
2
− Э
1
) ∙ ????
ТТ
∙ ????
ТН
, кВт ч., (5.7)
Расход электроэнергии при всех схемах включения трехфазных счетчиков в трехфазную трехпроводную сеть, трехфазную четырехпроводную сеть, а также однофазных счетчиков в двухпроводную сеть и прочих схем определяется одинокого с учетом или без учета коэффициентов трансформации трансформаторов тока и трансформаторов напряжения.
Угол фазового сдвига - фазовый сдвиг между электрическим напряжением и током, град. При индуктивном характере нагрузки ток по фазе отстает от напряжения.
При емкостном характере нагрузки ток по фазе опережает напряжение.

123
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
Вектор - условное графическое изображение параметра по значению и направлению.
Векторная диаграмма
- условное графическое изображение векторов тока и напряжения.
Порядок чередования фаз напряжений - может быть прямым или обратным. Определяется фазоуказателем И517М или прибором ВАФ-85 на колодке зажимов счетчика.
Обратный порядок чередования фаз напряжений
- АСВ, СВА, ВАС, создает дополнительную погрешность и вызывает самоход индукционного счетчика активной энергии.
Счетчик реактивной энергии при обратном порядке чередования фаз напряжений и нагрузки вращается в обратную сторону.
Обозначение класса точности счетчика - число, равное пределу допускаемой погрешности, выраженной в процентах, для всех значений диапазона измерений тока от минимального до максимального значения, коэффициента мощности, равном единице, при нормальных условиях, установленных стандартами или техническими условиями на счетчик.
Самоход счетчика - движение диска или мигание индикаторов счетчика под действием приложенного напряжения и при отсутствии тока в последовательных цепях.
Порог чувствительности счетчика
- наименьшее нормируемое значение тока, которое вызывает изменение показаний счетного механизма при номинальных значениях напряжения, частоты и cosφ = l.
Полярность трансформатора тока (ТТ). Однополярными зажимами измерительных трансформаторов называют зажимы первичной и вторичной обмоток, намотанных на сердечник
(керн) в одном направлении. Обратная полярность - изменение направления тока в первичной или вторичной обмотках ТТ.
Расчетные методы учета расход электроэнергии по мощности.

124
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата

125
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
2. Собрать на экспериментальном стенде схему приведенной на рис. 6.10 через трансформатор тока.
3.Включить трехполюсный автоматический выключатель, подающий трехфазное напряжение 380 В в лабораторию. Затем включить трехполюсный автоматический выключатель QF1 на стенде. Далее нажатием кнопки пуска запустить трехфазного электродвигателя.
4. Определить расход электроэнергии для трехфазного электродвигателя в определенном времени. Эксперимент проводится при разном интервале времени. Результаты измерения занести в табл. 6.1.
Рис.
6.10.
Схема
подключения
трехфазного
электродвигателя и учет потребляемой электроэнергии.

126
Лист
Изм. Лист
№ докум
Подпись Дата
Задача 1.
1. Исходные данные для определения расхода электроэнергии задаются преподавателем и заносятся в таб.
6.1.
2. Определить расход электроэнергии по мощности.
3. Определить реактивную мощность счетчиком реактивной энергии.
4. Определить расход электроэнергии при прямом включении электросчетчика.
5. Определить расход электроэнергии посредством трансформатора тока.
6. Определить расход электроэнергии при одновременном использовании трансформаторов тока и напряжении.
7. Определить стоимость электроэнергии.
Задача 2. Используя аналитические выражения, приведенные в теоретической части лабораторной работы расчетным путем вычислить расход электроэнергии, потребляемой однофазным и трехфазным электродвигателями. Преподавателем в качестве исходной информации задается студенту мощность электродвигателя и время, в течение которого следует определить расход электроэнергии.
Таблица 6.1.
Таблица учет электроэнергии (по мощности)
№ пп
Р, кВт
Т, час
Стоимость электроэнергия, сом
∆Э, кВт час
С
ээ
, сом
Контрольные вопросы
1. Укажите способы учета расхода электроэнергии. Дайте характеристику каждому из них?
2. Какой учет электрической энергии называется расчетным учетом?