Laboratorium metroligii
Wydział Elektrotechniki i Informatyki		Kierunek: Elektrotechnika
Imię i nazwisko: Kamil Klepczuk Łukasz głuszczak Piotr Goławski	Semestr: 3	Grupa: 3.2	Rok akademicki: 2009/2010r.
Temat ćwiczenia: Pomiar mocy czynnej i biernej prądu trójfazowego.		Data ćwiczenia: 6.1.2010r	Ocena:

1 Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z metodami pomiaru mocy czynnej w układach trójfazowych.

2 Pomiar mocy czynnej metodą trzech watomierzy:

2.1 Układ pomiarowy:

Rys 1 Układ pomiarowy do pomiaru mocy czynnej metodą trzech watomierzy.

2.2 Tabela wraz z wynikami pomiarów:

Lp	UAB	UBC	UCA	I1	I2	I­3	PA	PB	PC	P
		[V]	[V]	[V]	[I]	[I]	[I]	[W]	[W]	[W]	[W]
1	400	400	400	3,7	3,6	3,75	860	836	865	2561
2	400	400	400	1,6	1,55	1,75	170	160	190	520
3	400	400	400	1,45	1,5	1,5	0	0	0	0

Do pomiaru mocy czynnej w układzie trójfazowym niesymetrycznym można zastosować trzy watomierze , przy czym każdy z nich mierzy mocy odpowiednio w fazie A, B, C. Cewki prądowe watomierzy należy włączyć do przewodów fazowych, a cewki napięciowe na napięcie fazowe. Metodę trzech watomierzy można więc zastosować pod warunkiem istnienia przewodu neutralnego.

2.3 Obliczenia:

3 Pomiar mocy biernej metodą trzech watomierzy:

3.1 Układ pomiarowy:

Rys 2 Układ pomiarowy do pomiaru mocy biernej metodą trzech watomierzy.

3.2 Tabela wraz z wynikami pomiarów:

Lp	UAB	UBC	UCA	I1	I2	I­3	QA	QB	QC	Q
		[V]	[V]	[V]	[I]	[I]	[I]	[W]	[W]	[W]	[W]
1	400	400	400	3,35	3,5	3,8	35	35	46	116
2	400	400	400	1,55	1,55	1,8	340	315	350	1005
3	400	400	400	1,45	1,5	1,5	340	345	340	1025

W układzie trójfazowym można mierzyć moc bierną watomierzami jednofazowymi, stosując identyczny układ pomiarowy, jak przy pomiarze mocy czynnej prądu trójfazowego watomierzami jednofazowymi. Aby wiec uzyskać wskazania miernika proporcjonalne do biernej należy osiągnąć równość:
lub inaczej
. W praktyce uzyskuje się tę zależność opóźniając prąd w cewce napięciowej miernika o 90^owzględem napięcia, stosuje się w tym momencie Hummala. Ponieważ prąd cewki napięciowej watomierza jest w fazie z napięciem, to w celu opóźnienia tego prądu o 90^o przykłada się do napięcie opóźnione o 90^o względem tego napięcia które jest brane przy pomiarze mocy czynnej.

3.3 Obliczenia:

4. Pomiar mocy czynnej metodą dwóch watomierzy:

4.1 Układ pomiarowy:

Rys 3 Układ pomiarowy do pomiaru mocy czynnej metodą dwóch watomierzy.

4.2 Tabela wraz z wynikami pomiarów:

Lp	UAB	UBC	UCA	I1	I2	I­3	PB	PC	P
		[V]	[V]	[V]	[I]	[I]	[I]	[W]	[W]	[W]
1	400	400	400	3,8	3,5	3,7	1180	1320	2500
2	400	400	400	1,45	1,5	1,5	280	290	570
3	400	400	400	1,65	1,6	1,7	0	0	0

4.3 Obliczenia:

P₁=P_B+P_C=1180 W +1320 W =2500W

P₂=P_B+P_C=280 W +290 W =570W

P₃=P_B+P_C=0W

5. Pomiar mocy biernej metodą dwóch watomierzy:

5.1 Układ pomiarowy:

Rys 4 Układ pomiarowy do pomiaru mocy biernej metodą dwóch watomierzy.

5.2 Tabela wraz z wynikami pomiarów:

Lp	UAB	UBC	UCA	I1	I2	I­3	PB	PC	Q
		[V]	[V]	[V]	[I]	[I]	[I]	[W]	[W]	[W]
1	400	400	400	3,9	3,4	3,9	-460	256	-119
2	400	400	400	1,55	1,5	1,8	-261	573	-834
3	400	400	400	1,45	1,5	1,5	563	46	884

5.3 Obliczenia:

Q₁=(P_B+P_C)
= -460Var +256Var =-119W

6 Wnioski:

Moc bierna krążąca w systemie elektroenergetycznym jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania wszystkich urządzeń indukcyjnych przyłączonych do sieci (transformatory, silniki indukcyjne) gdyż związana jest ona z wytwarzaniem pola magnetycznego w tych odbiornikach. Gwarantuje ona stabilność napięcia sieciowego. Z drugiej jednak strony, jej nadmiar jest szkodliwy, gdyż prąd płynący przez sieć do odbiornika jest proporcjonalny do mocy pozornej. Większe natężenie prądu oznacza większe straty mocy czynnej na oporności urządzeń zasilających i przewodach i konieczność użycia odpowiednio większych transformatorów. Dlatego duzi odbiorcy energii są rozliczani również z mocy biernej, ponadto mają zazwyczaj określony umownie minimalny dopuszczalny współczynnik mocy. Do zredukowania pobieranej mocy biernej, stosuje się lokalne jej kompensowanie, przez zastosowanie odpowiednio elementów indukcyjnych bądź pojemnościowych. W praktyce odbiorniki mają częściej charakter indukcyjny, niż pojemnościowy (np. silniki elektryczne), dlatego najczęściej elementami kompensującymi są kondensatory. W uproszczeniu można powiedzieć, że w skompensowanym odbiorniku moc bierna krąży pomiędzy jego elementami pojemnościowymi a indukcyjnymi, nie "wydostając się" do sieci energetycznej.

---