Разработка методики выполнения измерений активной и реактивной мощности в сети переменного тока
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
динамических, имеющих классы точности редко 1,0 и чаще 1,5; 2,5.
Из этого следует, что в нашем случае применить необходимо прибор электродинамической системы для обеспечения требуемой точности измерений активной мощности. В литературе [3] останавливаем свой выбор на многопредельном ваттметре Д57. Его основные метрологические характеристики: Iном. =2; 4А, Uном. = 30-45-60 В, кл.т.0,1. Максимально допустимое относительное отклонение показаний от измеряемой активной мощности определяем по формуле
(3)
Для определения значения реактивной мощности так же существует два принципа:
-метод амперметра, вольтметра и фазометра (с последующим вычислением Q по формуле Q=UIsin?);
-метод ваттметра и фазометра с последующим вычислением по формуле
(4)
Для реализации первого метода необходимо применение аналогичных приборов, что и для определения активной мощности первым способом. Анализ данного метода был приведён выше.
Для реализации второго метода необходимо применение двух приборов: ваттметра и фазометра. Этот метод предпочтительнее уже тем, что ваттметр нами уже выбран (Д5016/2) и применяется для измерения активной мощности. Для измерения же коэффициента мощности cos ? применяют приборы непосредственной оценки на основе логометров электродинамической и ферродинамической систем. В литературе [3] выбираем фазометр Д578. Его основные метрологические характеристики приведены в таблице 1. Выбор фазометра на основе электродинамического логометра основан на том, что шкала выбранного прибора Д578 проградуирована в эл. градусах, что позволяет, при вычислении реактивной мощности по формуле (4), сократить операцию перевода: cos ? -- эл. градусы - tq ?. Максимально допустимое относительное отклонение показаний от измеряемого углаj, определяется по формуле:
,(5)
где: - максимально допустимое относительное отклонение показаний от
измеряемой активной мощности;
- максимально допустимое относительное отклонение показаний от измеряемого угла j.
Определим максимально допустимое относительное отклонение показаний от измеряемого угла j.
Тогда
В качестве нормы точности показаний было установлено, что относительное отклонение показаний от измеряемой активной мощности не более 1,0%, а пределы допускаемого относительного отклонения показаний от измеряемой реактивной мощности не более 4%. В результате расчётов было получено =0,35%, =0,8%. Следовательно, можно сделать вывод об окончании выбора методов и средств измерений, т.к., целесообразно выбрать следующие методы:
для измерения активной мощности использовать ваттметр;
для измерения реактивной мощности использовать ваттметр и фазометр.
Выбор данных способов обосновывается тем, что при измерении активной мощности удобнее пользоваться ваттметром, так как нет необходимости производить вычисления после каждого измерения силы тока, напряжения и углаj. А также необходимо учитывать, что измеряемые величины должны быть стабильны в период выполнения измерений. Ваттметр будет использоваться и для измерения реактивной мощности плюс фазометр. Так же это будет экономически целесообразнее, так как приобретать и обслуживать нужно на два прибора меньше.
реактивный мощность ток
2. ОФОРМЛЕНИЕ ДОКУМЕНТА НА МВИ
Государственная система обеспечения единства измерений. Активная и реактивная мощности в сети переменного тока
Методика выполнения измерений
1. Вводная часть
Настоящее описание МВИ устанавливает методику выполнения измерений активной и реактивной мощности переменного однофазного тока промышленной частоты методом ваттметра и фазометра в рабочих условиях.
2. Нормы точности и правильность измерений.
Реализация данной МВИ обеспечивает выполнение измерений мощности с максимально допустимым отклонением показания от измеряемой величины:
-активной мощности 0,5 %
-реактивной мощности 2,5 %
3. Средства измерений и вспомогательные устройства
При проведении измерений применяют СИ, технические характеристики которых приведены в таблице 1.
Таблица 1
№ п/пНаименование измеряемой величиныНаименование СИТипМетрологические характеристикиПределы измеренийКласс точности1.Мощность: Активная, РеактивнаяВаттметрД5016/2Iном.=2,5; 5 А U = 30 В Fраб.= 40ч60ГцКл.т.0,2 2.Мощность: реактивнаяФазометрД578?=90эл.град cos ?=0-90-0 f=50ГцКл.т.0,5
4. Метод измерений
Измерение активной и реактивной мощности однофазного переменного напряжения стандартной частоты выполняют методом непосредственной оценки, реализованным с помощью ваттметра Д5016/2 и фазометра Д578 электродинамической системы.
Значение активной мощности является результатом прямых измерений с помощью ваттметра.
Значение реактивной мощности определяют в результате косвенных измерений на основании показаний ваттметра и фазометра после вычислений проведённых по формуле:
?,(1)
где tq ? - тангенс угла, являющегося показаниями фазометра.
5. Требования безопасности
При выполнении измерений активной и реактивной мощности однофазного переменного тока стандартной частоты необходимо соблюдать требования безопасности, изложенные в ГОСТ12.3.019-80, а так же Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утверждённые Госэнергонадзо?/p>