POLITECHNIKA LUBELSKA | Laboratorium Metrologii Elektrycznej |
Imię i nazwisko: Katarzyna Sułek Dawid Figura Jarosław Paciejewski |
Semestr: IV |
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie jednofazowego licznika energii elektrycznej. |
Nr. ćwicz.: 5 |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową, zasadą działania oraz sposobem regulacji jednofazowego licznika indukcyjnego oraz statycznego.
Ćwiczenie polega na wyznaczeniu krzywej błędów badanych liczników.
Przebieg ćwiczenia:
Sprawdzanie jednofazowego licznika energii elektrycznej.
Schemat pomiarowy:
Spis przyrządów użytych do wykonania ćwiczenia:
At1 - autotransformator
At2 - autotransformator
Tr – transformator 220/24 V
Lind - badany licznik indukcyjny, kl. 3, IN = 5(25)A, UN = 220V, CN = 750 obr/kWh
Lstat – kl. 1, IN = 5(60)A, UN = 230V, CN = 6400 imp/kWh
W - watomierz elektrodynamiczny, kl. 0,2;
A - amperomierz elektromagnetyczny, zakres Imax = 5A, kl. 0,5,
A – miliamperomierz,
V – 2x woltomierz elektromagnetyczny, zakres Umax = 300V, kl. 0,5,
Pf - przesuwnik fazowy, S = 5kVA, I = 15,2A; U = 380V,
r1 - opornik suwakowy, R = 82Ω, Imax = 1,7A,
Rs - opornik suwakowy, R = 7,7Ω, I = 5A;
P1 - Przekładnik prądowy 500V, kl. 0,2 (1/5, 2,5, 5/5, 10/5 20/5, 50/5, 100/5 [A/A] )
Ćwiczenie pierwsze:
Uruchomienie i sprawdzenie działania stanowiska pomiarowego.
Tabela pomiarowa:
Lp. | Dane licznika | Odczyty | Odczyty | Obliczenia |
---|---|---|---|---|
Ib | Un | Czn | IL | |
A | V | O/k | A | |
1. | 5 | 220 | 750 | 5 |
2. |
$$t_{n} = \frac{3600*10^{3}}{C_{\text{zn}}*P}*N = 4,36\ s$$
$$\Delta A = \ \frac{t_{n} - t_{p}}{t_{p}}*100\% = 1,7\%$$
δt = tn − tp = − 0, 075 s
P = Un * Ib * cos= 1100 W
PL = Pw * t = 0, 0013 kWh
Wnioski z próbnego sprawdzenia działania układu:
W ćwiczeniu zostały ustawione odpowiednie wartości napięcia, prądu i przesunięcia kąta fazowego. Wskazania watomierza były zgodne ze wskazaniami woltomierza i amperomierza uwzględniając błędy mierników. Wartości błędów pomiarów energii mieszczą się w zakresie błędu licznika jednofazowego.
Ćwiczenie drugie:
Wyznaczanie krzywej błędów licznika indukcyjnego metodą mocy i czasu:
Tabela pomiarowa:
Lp. | Dane licznika | Nastawy, wartości zaplanowane | Odczyty | Obliczenia |
---|---|---|---|---|
Ib | Un | Czn | IL/Ib | |
A | V | O/k | % | |
1. | 5 | 220 | 750 | 10 |
2. | 20 | |||
3. | 40 | |||
4. | 60 | |||
5. | 100 |
Wzory do obliczeń są takie same jak w ćwiczeniu pierwszym.
$$N = t_{n}\frac{C_{\text{zn}}*P}{3600*10^{3}} = 1,14 = 2obr$$
Ćwiczenie drugie:
Wyznaczanie krzywej błędów licznika statycznego metodą mocy i czasu:
Tabela pomiarowa:
Lp. | Dane licznika | Nastawy, wartości zaplanowane | Odczyty | Obliczenia |
---|---|---|---|---|
Ib | Un | Czn | IL/Ib | |
A | V | O/k | % | |
1. | 5 | 220 | 6400 | 10 |
2. | 20 | |||
3. | 40 | |||
4. | 60 | |||
5. | 100 |
Wnioski:
Oznaczenia liczników energii elektrycznej są znormalizowane przez polskie prawo. Na liczniku można odczytać jego napięcie znamionowe, prąd znamionowy i maksymalny, częstotliwość przy jakiej pracuje licznik oraz jego klasę.
W ćwiczeniu prąd na amperomierzu był wyższy niż planowany z powodu dużego błędu amperomierza (kl. 0,5) w porównaniu do błędu watomierza (kl. 0,2), co pozwoliło na zmniejszenie błędów pomiarowych liczników energii.
Błędy uzyskane z obliczeń mieszczą się w granicy błędu licznika indukcyjnego i statycznego.