Новые статьи

Как устроена и работает светодиодная люстра с дистанционным пультом: опыт ремонта своими руками
Как выбрать лампы освещения для дома
Как прозвонить электрическую цепь тестером, мультиметром

Влияние внешних факторов на погрешность однофазных индукционых счетчиков


Учет электроэнергии





Нагрузочная кривая характеризует основную погрешность счетчика, присущую при его работе в нормальных условиях, когда меняются только ток и коэффициент мощности нагрузки, а все другие условия остаются постоянными и близкими к тем, которые принято считать номинальными.

Внешние факторы, при которых определяется погрешность однофазного электросчетчика, оговариваются стандартами, однако в эксплуатации эти условия соблюдаются далеко не всегда. К внешним факторам, влияющим на нее можно отнести: отклонения напряжения, частоты, влияние температуры, угол наклона счетчика, самонагрев.

Погрешность однофазных индукционых счетчиковИзменение напряжения. Погрешность, возникающая при изменении напряжения, обусловлена двумя факторами: наличием момента самоторможения и нелинейности параллельной цепи.

Момент самоторможения пропорционален третьей степени напряжения, а вращающий момент, при неизменной нагрузке, пропорционален первой степени напряжения.

Таким образом, при увеличении напряжения, момент торможения диска увеличивается быстрее, чем вращающий момент. В результате показания счетчика становятся меньше, т. е. появляется дополнительная отрицательная погрешность.

При уменьшении напряжения, момент торможения уменьшается быстрее, чем основной вращающий момент, и появляется дополнительная положительная погрешность. Она имеет значения порядка 0,5-1,5% при отклонениях напряжения в пределах ±10% Uном.

Погрешность от нелинейности зависит от напряжения следующим образом: при увеличении напряжения изменение будет в большую сторону (нерабочие потоки уменьшаются, а рабочие увеличиваются), при уменьшении напряжения - снижается.

Таким образом, при неизменной нагрузке, (ДП), вызываемая изменением напряжения, определяется двумя составляющими: самоторможением и нелинейностью. Результирующее влияние напряжения при номинальной нагрузке определяется соотношением между этими составляющими.

Обычно, погрешность от нелинейности меньше, чем от самоторможения, поэтому при увеличении напряжения у счетчика появляется отрицательная общая погрешность, а при уменьшении – положительная.


Изменение частоты. Основные причины влияния частоты на показания счетчика:

- Изменение рабочего потока последовательной цепи. Увеличение частоты приводит к увеличению угла сдвига между током и рабочим потоком последовательной цепи, что приводит к уменьшению рабочего потока последовательной цепи. При увеличении частоты, счетчик недосчитывает;
- Изменение зависимости потока параллельной цепи и частоты. Изменение частоты имеет такое же влияние, как и в первом случае с последовательной цепью, однако процессы происходящие в контурах различны. При увеличении частоты потери рабочего потока параллельной цепи увеличиваются, а общий поток уменьшается, при уменьшении частоты потери уменьшаются и общий поток увеличивается. Следовательно, при увеличении частоты, прибор недосчитывает, а при снижении частоты диск вращается слишком быстро;
- Изменение момента собственного торможения параллельной цепи. Момент собственного торможения диска пропорционален квадрату вращающего потока параллельной цепи. Из предыдущего пункта ясно, что при увеличении частоты, общий вращающий поток параллельной цепи уменьшается, а значит, момент самоторможения уменьшается в квадратичной степени. Это условие вносит в работу счетчика ДП, обратную по знаку первым двум условиям. Результирующая ДП зависит от соотношения первых трех составляющих;
- Изменение компенсационного момента. Компенсационный момент прямо пропорционален вращающему потоку, следовательно его изменение в зависимости от частоты, имеет тот же характер, что и вращающий поток параллельной цепи. То есть, при увеличении частоты момент Мк уменьшается, при уменьшении частоты - увеличивается. При номинальной нагрузке счетчика этим влиянием можно пренебречь.


Изменение температуры. При изменении окружающей температуры меняется электрическое сопротивление диска счетчика, короткозамкнутых витков и обмотки параллельной цепи. Меняется также магнитный поток тормозного магнита. В результате возникают ДП, как амплитудные, так и фазовая, температурные погрешности (ТП). Наличие амплитудной составляющей ТП обусловлено следующими факторами:

1. Изменением магнитного потока тормозного магнита. При увеличении его температуры магнитный поток ослабевает, а значит, тормозной момент на диске также уменьшается. Следовательно, при увеличении температуры появляется положительная погрешность.
2. Изменением магнитного потока последовательной цепи. При увеличении температуры активное сопротивление диска уменьшается, что приводит к увеличению рабочего потока последовательной цепи.
3. Изменение потока параллельной цепи. Явления, происходящие при увеличении температуры в параллельной цепи аналогичны явлениям в последовательной цепи. Увеличение температуры приводит к положительной погрешности, снижение температуры - к отрицательной.

Фазовая погрешность обусловлена изменением с температурой условия 90°-го сдвига. Фазовая составляющая ТП имеет обратный знак по отношению к амплитудной, полнаяТП находится как сумма этих составляющих. Зачастую, они компенсируют друг друга.

Влияние самонагрева счетчика на его погрешность имеет ту же природу, что и ТП. Самонагрев объясняется наличием катушек тока и напряжения, по которым постоянно течет ток. Количество тепла, выделяемое в проводнике, согласно закона Джоуля-Ленца прямо пропорционально квадрату тока, умноженному на сопротивление участка цепи и умноженное на время.

Обе катушки располагаются в корпусе прибора, нагревая остальные элементы системы. Погрешность счетчика в процессе работы несколько отличается от ее значения в начальный момент пуска.


Угол наклона прибора. Возникновение ДП при отклонении счетчика от строго вертикального положения связано с тем, что крепление опоры диска не является абсолютно жестким. Это приводит к смещению подвижной части по опоре, в результате чего изменяется относительное расположение диска и вращающего и тормозного элементов. Следовательно, изменяются вращающий и тормозной моменты.






Учет электроэнергии