Politechnika Lubelska |
Laboratorium Metrologii |
||||
w Lublinie |
Ćwiczenie Nr 14 |
||||
Nazwisko: JADCZUK LACHOWSKI KUŚMIERCZYK |
Imię: ADAM MICHAŁ ANDRZEJ |
Semestr V |
Grupa ED 5.3 |
Rok akad. 1996/97 |
|
Temat ćwiczenia: Pomiar mocy biernej prądu trójfazowego.
|
Data wykonania 2.12.96 |
Ocena
|
|||
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą pomiaru mocy biernej prądu trójfazowego. W układzie trójfazowym można mierzyć moc bierną waromierzami jednofazowymi , stosując identyczne układy połączeń , jak przy pomiarze mocy czynnej prądu trójfazowego watomierzami jednofazowymi. Istnieje jednak sposób wygodniejszy , stosowany powszechnie w praktyce . Sposób ten polega na zastosowaniu watomierzy jednofazowych do pomiaru mocy biernej. Ponieważ prąd cewki napięciowej watomierza jest w fazie z napięciem , to w celu opóźnienia tego prądu o 90o przykłada się do watomierza napięcie opóźnione o 90o względem tego napięcia , które jest brane przy pomiarze mocy czynnej . W układzie trójfazowym napięcie takie łatwo jest znaleźć ; w stosunku do napięcia fazowego opóźnione o 90o jest odpowiednie napięcie międzyprzewodowe , do międzyprzewodowego - fazowe.
1.Sprawdzenie kolejności faz na zaciskach źródła prądu za pomocą wskaźnika kolejności faz.
Kolejność faz R S T była zgodna ponieważ , po podłączeniu wskaźnika do zacisków R S T tarcza kręciła się zgodnie z zaznaczonym kierunkiem. Zamiana dowolnych dwóch zacisków spowodowała zmianę kierunku obrotów tarczy. Należy jednak zaznaczyć , że za pomocą wskażnika kolejności faz można jedynie określić czy następstwo faz jest prawidłowe, a nie która faza jest która.
2. Pomiar mocy biernej metodą jednego watomierza odbiornika trójfazowego .
Schemat pomiarowy:
Spis przyrządów użytych do pomiarów:
A1 - amperomierz EM PL-P3-116-E6/ 5A, 50dz, kl.0.5
A2 - amperomierz EM PL-P3-114-E6/ 5A, 50dz, kl.0.5
A3 - amperomierz EM PL-P3-121-E6/ 5A, 50dz, kl.0.5
V - woltomierz PL-P3-49-E6/ 600V, 60dz, kl.1
W - watomierz PL-P3-247-E6/ 5A, 400V, 100dz, kl.0.5
O - przesównik fazy PL-P3-750/E6
Tabela pomiarowa:
Odb. |
I1 |
I2 |
I3 |
U12 |
U13 |
U23 |
Pw |
Q0 |
S0 |
cosϕ |
|
[A] |
[A] |
[A] |
[V] |
[V] |
[V] |
[W] |
[VAr] |
[VA] |
- |
1 |
3,35 |
3,3 |
3,5 |
380 |
380 |
380 |
1280 |
2217 |
2304 |
0.27 |
Przykładowe obliczenia:
Q0 = *Pw = *1280W = 2217 Var
S0 = *U23*I1 = *380V*3,5A = 2304VA
cosϕ =
3.Pomiar mocy biernej odbiornika metodą jednego watomierza w układzie połączeń pośrednim.
Schemat pomiarowy :
Spis przyrządów użytych do pomiarów:
Pu - przekładnik napięciowy PL-P3-81-E6/ 400V/100V
Pi - przekładnik prądowy Pl-P3-40-E6/ 10A/5A 5VA
A - amperomierz PL-P3-114-E6/ 2.5A, 50dz, kl.0.5
V - woltomierz PL-P3-75-E6/ 150V, kl.0.5
W - watomierz ferrodynamiczny PL-P3-247-E6/ 2.5A, 100V, 100dz, kl.0.5
Tabela pomiarowa:
Odb. |
I1 |
U23 |
Pw |
Q0 |
S0 |
cosϕ |
|
[A] |
[V] |
[W] |
[VAr] |
[VA] |
- |
1 |
1,65 |
100 |
157,5 |
2182 |
2286 |
0,29 |
Przykładowe obliczenia:
Q0 = *ϑizn*ϑuzn*Pw = *2*4*157,5W = 2182,4Var
S0 = *ϑizn*ϑuzn*U23*I1 = *2*4*100V*1,65A = 2286 VA
cosϕ =
4.Pomiar mocy biernej dwóch odbiorników trójfazowych metodą dwóch watomierzy.
Schemat pomiarowy:
Spis przyrządów użytych do pomiarów:
Pu1 - przekładnik napięciowy PL-P3-81-E6/ 400V/100V
Pu2 - przekładnik napięciowy PL-P3-82-E6/ 400V/100V
Pi1 - przekładnik prądowy Pl-P3-43-E6/ 10A/5A 5VA
Pi2 - przekładnik prądowy Pl-P3-40-E6/ 10A/5A 5VA
A1 - amperomierz PL-P3-114-E6/ 2.5A, 50dz, kl.0.5
A3 - amperomierz P3-121-E6/ 2.5A, 50dz, kl.0.5
V - woltomierz PL-P3-339-E6/ 150V, 75dz, kl.0.5
W1 - watomierz ferrodynamiczny PL-P3-582-E6/ 2.5A, 100V, 100dz, kl.0.5
W3 - watomierz ferrodynamiczny PL-P3-247-E6/ 2.5A, 100V, 100dz, kl.0.5
Rd - cewka napięciowa watomierza
Tabela pomiarowa:
Odb. |
I1 |
I2 |
U23 |
Pw1 |
Pw2 |
Q0 |
S0 |
cosϕ |
|
[A] |
[A] |
[V] |
[W] |
[W] |
[VAr] |
[VA] |
- |
1 |
1,75 |
1,7 |
100 |
81.3 |
87.5 |
2339 |
2400 |
0.22 |
Przykładowe obliczenia:
Q0 = *ϑizn*ϑuzn*(Pw1 +Pw2) = *2*4*(81,3W+87,5W) = 2339 Var
S0 = *ϑizn*ϑuzn*U23*I1 = *2*4*100*1,75A = 2400 VA
5. Wnioski.
Otrzymane wyniki w trzech różnych metodach pomiarowych , różnią się nieco. Jest to szczególnie widoczne przy cosf , co świadczy o różnym stopniu błędów wprowadzanych przez układy pomiarowe. Wynika to z tego , że odbiornik z założenia symetryczny był niesymetryczny , tak więc dwa pierwsze układy pomiarowe są niewłaściwe. Moc bierna poprawnie została wyznaczona tylko z pomiarów w układzie z dwoma watomierzami.
W trzecim punkcie przy pomiarze mocy biernej metodą dwóch watomierzy jako opornik dodatkowy po stronie wtórnej przekładników napięciowych zastosowano cewkę napięciową trzeciego watomierza w celu uzyskania sztucznego punktu zerowego. Pominięcie włączenia opornika dodatkowego spowodowałoby błędne wskazania watomierzy, tzn. suma wskazań watomierzy nie przedstawiałaby mocy biernej odbiornika . Zastosowanie przekładników w układach pomiarowych spowodowało zwiększenie błędu pomiaru. Trudno ocenić, czy większy błąd pomiaru spowodowało potraktowanie odbiornika jako symetryczny, czy też zastosowanie przekładników napięciowych i prądowych w układzie z dwoma watomierzami. W naszej sytuacji najwłaściwszym układem byłby układ z dwoma watomierzami włączonymi bezpośrednio, i na podstawie wyników otrzymanych w tym układzie moglibyśmy dopiero przeprowadzać porównanie z innymi układami pomiarowymi.
1
2
3
W2
A1
A2
ODB.
A3
V1
1
2
3
ODB.
V2
W2
A2
1
2
3
ODB.
V2
A1
W1
A2
W2