Elektrické měřeníElaboráty
Kontrola elektroměruZadání:
Z kontrol stanovených normou pro typovou zkoušku jednofázového elektroměru
proveďte:
1) kontrolu náběhu
2) kontrolu chodu naprázdno
3) kontrolu chyb při cos
f = 1 při zatížení 50% In a 100% In podle počítadla, 10%
In (20% In) podle otáček
4) kontrolu vlastní spotřeby napěťové i proudové cívky
Teoretický
úvod:
Cílem úlohy je provést
kontrolu elektroměru tak, jek je prováděna na zkušebních pracovištích. Tuto
zkoušku upravuje ČSN 35 6110, která dále vysvětluje následující termíny:
- náběh elektroměru
Je-li U=Un, f=fn a cosj=1, pak se musí elektroměr rozběhnout
a pokračovat v chodu při proudu I=0,3% In (patří-li do třídy
přesnosti 1), popřípadě při I=0,5% In (patří-li do třídy přesnosti
2).
- chod elektroměru
naprázdno
Je-li f=fn a zároveň je vypnutá proudová cívka, kotouč elektroměru
se nesmí otočit o více jak jednu otáčku při změně napětí v rozmezí 80-100%
Un.
- vlastní spotřeba
Vlastní spotřeba elektroměru nesmí překročit 2,5VA (1,5W), je-li In<10A.
Je-li Un<250V, pak může vlastní spotřeba dosáhnout maximálně 12VA (3W).
- dovolené chyby
Je-li cosj=1 a zatížení se pohybuje od 10% In
do Imax, pak je dovolená chyba dána třídou přesnosti. Není-li udána
třída přesnosti je ±2,5% při cosj=1 a zatížení 5% In, je
dovolená chyba o polovinu vyšší.
Pro stanovení chyb je nutno elektroměr umístit do svislé polohy (maximální
povolená odchylka ±1°) a splnit následující požadavky U=Un
(maximální povolená odchylka ±1%), f=fn (maximální povolená
odchylka ±0,5%). Činitel zkreslení křivek napětí a proudu může
být nejvýše 5%. Napěťová cívka musí být napájena jmenovitým napětím minimálně
1 hodinu a proudová cívka zkušebním proudem tak dlouho, dokud teplota všech
částí nebude ustálená.
Chyby se určují ze vztahů:
(%)
Wn
– energie naměřená elektroměrem
Ws
– energie skutečná
doba měření (kontrola podle počítadla):
Ws
– skutečná energie
P – zatížení elektroměru
doba měření (kontrola podle otáček):
n – počet otáček
kotoučku – volí se
P – P=U*I*cosj pro I=10%In
W – počet otáček
na 1kWh
(%)
Postup
měření:
Nejdříve se měří náběh
elektroměru a chod naprázdno, teprve poté se provádí měření chyb podle zadaných
hodnot.
Výpočty chyb se provádějí
dle vztahů uvedených v teoretickém úvodu. Vypočtené chyby je nutno zkontrolovat
s třídou přesnosti a v závěru se uvádí použitelnost elektroměru.
Jako poslední měření se
provádí měření spotřeby elektroměru – hodinové zapojení na U=U se nahradí čtvrthodinovým,
při kterém lze považovat naměřené hodnoty za objektivní.
Schéma
zapojení:
Použité přístroje:
Regulační transformátor 7-24-1127
Regulační transformátor B2-29-1302
Rezistor 3-39-109b
Multimetr METEX A4-2-AL1476
Multimetr METEX A4-3-AL1477
Multimetr METEX A3-3-AL1475
Elektroměr C5-52-934
W-metr 1-7c-673
W-metr 1-1-CL/111-5/389
Naměřené
a vypočítané hodnoty:
Kontrola
chyb Ws=0,1 kWh
|
|
U
[V]
|
I
[A]
|
t
[min]
|
Ws
[kWh]
|
WN
[kWh]
|
dW [%]
|
U=UN
I=50% IN
|
220
|
2,5
|
10,5
|
0,1
|
0,099
|
-1
|
U=UN
I=IN
|
220
|
5
|
5,18
|
0,1
|
0,094
|
-6
|
Kontrola
chyb n=30l/min
|
U=UN I=10% (20%) IN
|
U
[V]
|
I
[A]
|
ts
[min]
|
tN[min]
|
dW [%]
|
220
|
0,5
|
970
|
979
|
0,927
|
Měření
spotřeby napěťové cívky
|
U
[V]
|
I
[mA]
|
P d kW
|
Rv
[MW]
|
Rw
[kW]
|
PUW
[W]
|
S
[VA]
|
P
[W]
|
217
|
30
|
5
|
10
|
434
|
1,51
|
6,51
|
6,51
|
Měření
spotřeby proudové cívky
|
U
[mV]
|
I
[A]
|
P d kW
|
Rv
[MW]
|
Rw
[W]
|
PIW
[W]
|
S
[VA]
|
P
[W]
|
990
|
5,09
|
3,5
|
10
|
198
|
1,54
|
5,04
|
5,04
|
Závěr:
Kontrolovaný elektroměr
nevyhovuje pro měření elektrické energie.
Podle provedené kontroly
náběhu elektroměru patří elektroměr do třídy přesnosti 1, protože se roztočil
a pokračoval v chodu i při proudu 15mA = 0,3% IN.
Při kontrole chodu naprázdno se kotouč elektroměru
otočil o méně než 1 otáčku při změně napětí a proto v tomto bodě vyhovuje
pro měření elektrické energie.
Při kontrole vlastní spotřeby
elektroměru bylo zjištěno, že nevyhovuje pro měření elektrické energie, protože
spotřeba napěťové cívky je vyšší, než předepisuje norma.
Při kontrole chyb elektroměr
rovněž nevyhověl, protože naměřené chyby byly větší ne dovolené chyby.
|