6) включить кнопку «Сеть» измерителя мощностей;
7) включить тумблер автоматического выключателя SF3, одновременно наблюдая за работой стенда.
ВНИМАНИЕ: При появлении аномальных (для электрического оборудования) явлений немедленно выключить SF1. Срабатывание автомата выключателей SF1, SF3 или SF2 (УЗО) указывает на неправильный монтаж или неисправность оборудования.
1.6.1 Снятие показаний приборов для построения графика
В процессе эксперимента предстоит получить показания ваттметра и варметра в зависимости от ступени нагрузки. Для каждой ступени в задании приводится одно положение переключателя активной (в процентах) и одно положение реактивной (в процентах) нагрузки. Каждому часу суток может соответствовать одна две или несколько ступеней.
Запись показаний ваттметра и варметра выполняется для каждой ступени после установки переключателей мощности нагрузки в положение, согласно варианту. Переключение мощности нагрузки выполняют без отключения питания стенда. Установив требуемую мощность нагрузки, записывают показания ваттметра и варметра в таблицу 3, раздел «Показания приборов».
Таблица 3 – Результаты измерений мощности нагрузки
Используемые для различных вариантов коэффициенты трансформации приведены в таблице 15.
1.6.2 Построение графика нагрузки
Построение графика нагрузок выполняется в следующем порядке (рекомендуется выполнять средствами MS Excel или MathCAD):
1) заполняется расчетная часть таблицы 3;
а) определяется суммарный расчетный ток Iр с учетом коэффициента трансформации трансформатора тока измерителя мощностей приведенного в таблице 15;
б) определяется величина cosϕ и tgϕ;
в) определяется величина полной мощности S, кВ∙А;
2) строятся графики активной, реактивной и полной мощности в масштабе оси абсцисс – 1 час;
3) строится годовой график нагрузки по продолжительности.
1.6.3 Определение показателей графика
Для построенных графиков определяются следующие показатели (рекомендуется выполнять средствами MS Excel или MathCAD):
1) максимальные активную Рмакс кВт, реактивную Qмакс квар, полную Sмакс кВ·А мощность;
2) минимальные активную Pмин кВт, реактивную Qмин, квар, полную Sмин кВ·А мощность;
3) средние:
а) активную Рс, кВт
б) реактивную Qc, квар
в) полную Sc, кВ·А
мощность;
4) среднеквадратичные:
а) активную Pс.кв., кВт
б) реактивную Qс.кв., квар
в) полную Sс.кв., кВ·А
мощность;
5) коэффициент максимума по активной мощности, Km
6) коэффициент заполнения графика по активной мощности, Kз.г.а
7) коэффициент формы графика:
а) активной Kф.а.
б) реактивной Kф.р.
в) полной Kф
8) число часов использования максимума активной нагрузки Tm, ч в год
9) коэффициент мощности cosϕмакс при максимуме активной нагрузки за сутки;
10) коэффициент мощности средний cosϕср за сутки;
11) коэффициент мощности средневзвешенный cosϕср взв;
12) определить суточное потребление электроэнергии:
а) активной Wа, кВт·ч
б) реактивной Wр, квар·ч
13) определить годовое потребление электроэнергии:
а) активной Wа, кВт·ч в год
б) реактивной электроэнергии Wр, квар·ч в год
14) определить коэффициент сменности энергоиспользования α:
где Pс.г – среднегодовая активная нагрузка.
1.7 Контрольные вопросы
1) Что называется графиком электрической нагрузки?
2) Перечислите разновидности графиков электрических нагрузок.
3) Перечислите способы получения данных для построения графика электрических нагрузок.
4) Приведите алгоритм построения графиков электрической нагрузки различных видов.
5) Как используются графики электрических нагрузок?
6) Перечислите виды мощности, и обозначьте каждую на графике в порядке возрастания (или убывания).
7) Запишите формулы для определения различных видов мощности.
8) Перечислите коэффициенты, характеризующие графики электрических нагрузок.
9) Перечислите коэффициенты, характеризующие особенность потребления электроэнергии приемником.
10) Запишите формулы для определения коэффициентов, характеризующих графики электрических нагрузок.
11) Что называется коэффициентом мощности электроприемника?
12) Перечислите методы расчета электрических нагрузок.
13) Приведите модель системы электроснабжения с подразделением на уровни и охарактеризуйте особенности электропотребления на различных уровнях системы электроснабжения.
14) Поясните применимость методов расчета электрических нагрузок к различным уровням системы электроснабжения.
15) Охарактеризуйте понятие «число часов использования максимума электрической нагрузки» и приведите алгоритм определения его значения.
2.5 Литература, рекомендуемая для изучения темы
1 Федоров, А. А. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. для вузов / А. А. Федоров, Э. М. Ристхейн. – М.: Энергия, 1980. – 360 с.
2 Лабораторная работа № 2. Учет электрической энергии в сетях промышленных предприятий
Цель лабораторной работы – изучение типовых способов измерения мощности и учета электрической энергии в сети промышленного предприятия.
Задачи
1 Изучить принцип действия и типовые схемы включения приборов электромеханического типа для измерения мощности и учета электрической энергии.
2 Изучить принцип действия и типовые схемы включения приборов статического типа для учета электрической энергии.
3 Изучить дополнительные условия и требования к организации учета электрической энергии в сетях промышленных предприятий.
2.1 Краткие теоретические сведения
Счетчиком электрической энергии называют интегрирующий по времени прибор для измерения количества электрической энергии.
Электромеханическим счетчиком называется измерительный прибор, в котором токи, протекающие в неподвижных катушках, взаимодействуют с токами, индуцируемыми в подвижном элементе, что приводит последний в движение, при котором число оборотов пропорционально измеряемой энергии.
Статическим счетчиком называется измерительный прибор, в котором ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой энергии.
Историческая справка
В 1885 году Галилео Феррарис обнаружил, что два не совпадающих по фазе поля переменного тока могут заставить вращаться сплошной ротор, например как диск или цилиндр. В 1888 году независимо от него Николя Тесла тоже открыл вращающееся электрическое поле. Эти открытия послужили основой для создания индукционных двигателей и открыли путь индукционным счетчикам.
В 1889 году Отто Титуц Блати, Венгрия, запатентовал «Электрический счетчик для переменных токов» (патент Германии № 52.793, патент США № 423.210). Как описывается в патенте, «Этот счетчик, по существу, состоит из металлического вращающегося тела, такого как диск или цилиндр, на который действуют два магнитных поля, сдвинутые по фазе друг относительно друга. Это смещение фаз является результатом того, что одно поле создается главным током, в то время как другое поле образуется за счет катушки с большой самоиндукцией, шунтирующей те точки цепи, между которыми измеряется потребляемая энергия. Однако магнитные поля не пересекаются в теле вращения, а проходят сквозь разные его части, независимо друг от друга».
Благодаря этому удалось достичь внутреннего смещения фаз почти ровно на 90°, и счетчик отображал ватт-часы более или менее корректно. В счетчике использовался тормозной электромагнит и циклометрический регистр. Первые счетчики крепились на деревянной основе, и весили 23 кг.
Конец ознакомительного фрагмента.
