Politechnika Lubelska

Katedra Podstaw Metrologii

Laboratorium Metrologii

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 14.

Temat: Pomiar mocy czynnej prądu trójfazowego metodami jednego i trzech watomierzy.

Wykonano: 25.11.1996

Grupa :

Maciej Bara

Robert Siwiec

Mariusz Wolanin

Grupa ED 5.1

Rok akad. 1996/97

I Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą pomiaru mocy czynnejj prądu trójfazowego. W układzie trójfazowym można mierzyć moc czynną 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 90^o przykłada się do watomierza napięcie opóźnione o 90^o 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 90^o jest odpowiednie napięcie międzyprzewodowe , do międzyprzewodowego - fazowe.

II Wykonanie ćwiczenia.

1. Obciążenie symetryczne, punkt zerowy dostępny.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa

Lp	I1	I2	I3	U	Pw	Po	Qo	So	cos ϕ	ϕ
	[ A ]	[ A ]	[ A ]	[ V ]	[ W ]	[ W ]	[Var]	[ VA ]	[ - ]	[ ^o]
1	1,28	1,31	1,28	392	292	876	154	889	0,985	9,97
2	0,11	0,08	0,11	392	9,6	28,8	46	54	0,530	57,98
3	1,38	1,44	1,4	392	308	924	320	978	0,945	19,08
4	1,56	1,64	1,59	392	336	1008	473	1114	0,905	25,14

Uwaga:

pomiar nr 2 jest pomiarem mocy czynnej stanu jałowego trasformatora

Przykładowe obliczenia:

P_O = 3P_W=3*292=876 W

S_O = √3 UI=1,73*392*1,31=889 VA

2. Obciążenia symetryczne, punkt zerowy niedostępny, układ bezpośredni.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa

I1	I2	I3	U	Pw	Po	Qo	So	cos ϕ
[A]	[A]	[A]	[V]	[W]	[W]	[Var]	[VA]	[-]
1,29	1,29	1,31	392	260	780	427,4	889	0,877
1,38	1,38	1,4	392	309	927	210,3	951	0,975
1,56	1,59	1,59	392	352	1056	224,3	1080	0,978

Przykładowe obliczenia:

P_O = 3P_W=3*260=780 W

S_O = √3 UI=1,73*392*1,31=889 VA

4. Układ Arona pośredni.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa

I1	I2	I3	U1	U2	U3	P1W	P2W	PO	QO	SO	cos ϕ
[A]	[A]	[A]	[V]	[V]	[V]	[W]	[W]	[W]	[Var]	[VA]	[-]
0,32	0,33	0,65	100	100	98	30	26	448	91,6	457,3	0,980
0,5	0,5	0,99	100	98	98	42	42	672	168,6	692,8	0,970
0,75	0,75	1,5	100	98	100	62	62	992	309,7	1039,2	0,955

Przykładowe obliczenia:

P_o=( P₁ + P₂ +P₃ )υ_iυ_u = 448 W

4. Pomiar mocy czynnej za pomocą walizkowego zestawu pomiarowego.

Układ pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

P	U	I
[W]	[V]	[A]
440	384	1,32
520	384	1,6

III. Przyrządy użyte w ćwiczeniu:

A₁ - amperomierz elektromagnetyczny, klasa = 0,5; PL-P3-212-E6

A₂ - amperomierz elektromagnetyczny, klasa = 0,5; PL-P3-215-E6

A₃ - amperomierz elektromagnetyczny, klasa = 0,5; PL-P3-214-E6

V₁ - woltomierz elektromagnetyczny, klasa = 1; PL-P3-48-E6

V₂ - woltomierz elektromagnetyczny, klasa = 1; PL-P3-339-E6

W₁ - watomierz ferrodynamiczny, klasa = 0,5; zakresy: 2A,400V(1pkt.),2A,200V(2pkt); PL-P3-31-E6

W₁ - watomierz ferrodynamiczny PL-P3-582-E6/ 2.5A, 100V, 100dz, kl.0.5

R_d - cewka napięciowa watomierza PL-P3-287-E6/

P_u1- przekładnik napięciowych PL-P3-83E6/ 400V/100V 15VA 5kV kl.0.5

P_u2 - przekładnik napięciowych PL-P3-85E6/ 400V/100V 15VA 5kV kl.0.5

P_i1 - przekładnik prądowy Pl-P3-41-E6/ 10A/5A 5VA kl.0.2

P_i2 - przekładnik prądowy Pl-P3-40-E6/ 10A/5A 5VA kl.0.2

IV. Wnioski.

W ćwiczeniu zapoznaliśmy się z metodami pomiarowymi mocy czynnej układów trójfazowych. W pomiarze pierwszym zrobiliśmy założenie że odbiornik jest symetryczny co w rzeczywistości żadko jest spełnione. Na podstawie amperomierzy wprawdzie można byłoby stwierdzić że odbiornik jest z dużym przybliżeniem symetryczny lecz amperomierz drugi wyrażnie wskazywał inaczej niż inne, więc wnioski mogą być dwa: układ wbrew założeniom był niesymetryczny lub parametry miernika odbiegały już nieco od norm pozostałych przyrządów. Należy również zaznaczyć iż nie można dokonać porównania skuteczności metod pomiarowych gdyż moc odbiornika była regulowana za pomocą suwaka, więc pomiary są niepowtarzalne, tzn. w praktyce nie da się odtworzyć kolejnych warunków pomiaru dla poszczególnych metod pomiarowych, dlatego też zrezygnowaliśmy z porównywania. Układy Arona zaś można stosować również do układów niesymetrycznych co dodaje uniwersalności układom. Ostatni pomiar był wykonany za pomocą walizki pomiarowej, którą zwykle się wykorzystuje w praktycznych pomiarach mocy czynnej odbiorników trójfazowych niskiego napięcia (tzn. do 520V, ale do 600A ). Ukłądy takie są już dostsowane do pracy również w terenie ( tzn. są przenośne ).

---