Как проверить правильность включения счетчика на действующем присоединении
Сделать вывод о правильности включения счетчика можно, если векторная диаграмма, снятая на его зажимах, совпадет с нормальной. Необходимыми и достаточными условиями для этого являются, во-первых, правильность выполнения вторичных цепей трансформатоpa напряжения и подключения к ним параллельных обмоток счетчика и, во-вторых, правильность выполнения вторичных цепей трансформатора тока и подключения к ним последовательных обмоток счетчика.
Векторная диаграмма трехфазного двухэлементного счетчика при индуктивной нагрузке
Итак, проверка правильности включении счетчиков состоит из двух этапов: проверки цепей напряжения и цепей тока (снятие векторной диаграммы). Проверка вторичных цепей трансформатора напряжения. Эта проверка заключается в проверке правильности маркировки фаз и в проверке исправности цепей напряжения.
Проверка выполняется под рабочим напряжением. Измеряются все линейные напряжения и напряжения каждой фазы относительно «земли». Очевидно, что в исправных цепях все линейные напряжения равны и составляют 100 — 110 В.
Значения же напряжений между фазой и «землей» зависят от схемы включения трансформатора напряжения и выполнения вторичных цепей. Если два однофазных трансформатора напряжения соединены в открытый треугольник, либо применен трехфазный трансформатор напряжения с заземленной фазой, то напряжение этой фазы относительно «земли» равно 0, а на остальных фазах оно равно линейному.
Если в трехфазном трансформаторе напряжения заземлена нейтраль вторичной обмотки, то напряжения всех фаз относительно «земли» составят около 58 В.
Проверку правильности наименования фаз начинают с отыскания фазы B , которая должна быть подсоединена к среднему зажиму счетчика. В первом случае ее легко найти по результатам измерения напряжении относительно «земли». Во втором случае можно поступить следующим образом.
Трансформатор напряжения отключают с обеих сторон. После проверки отсутствия напряжения и принятия всех необходимых мер безопасности на стороне высшего напряжения вынимается предохранитель средней фазы.
Трансформатор напряжения включается в работу. Измеряются вторичные линейные напряжения. Линейные напряжения на отключенной фазе будут снижены (примерно вдвое), в то время как напряжение между неотключенными фазами не изменится. Найденная фаза подключается к среднему зажиму цепей напряжения счетчика, а две другие к крайним зажимам соответственно маркировке.
Затем после повторного отключения трансформатора напряжения и принятия мер безопасности предохрантель устанавливается на место, после чего трансформатор напряжения включается в работу.
Остальные фазы во всех случаях можно определить при помощи фазоуказателя, который предназначен для определения порядка чередования фаз в трехфазной сети. Этот прибор представляет собой миниатюрный трехфазный асинхронный двигатель с кнопочным выключателем. В качестве ротора в нем используется легкий металлический диск с контрастными секторами. Прибор рассчитан .на кратковременную работу (до 5.с).
Для проверки маркированные выводы фазоуказателя в таком же порядке, как и у счетчика, присоединяют к выводам обмоток напряжения счетчика и, нажав кнопку, наблюдают за направлением вращения диска. Вращение диска по стрелке указывает на правильность маркировки, а следовательно, и на правильное подключение обмоток напряжения. В противном случае необходимо выявить одну из возможных причин обратного чередования фаз: неправильную маркировку (расцветка фаз) первичных цепей или ошибку в выполнении вторичных цепей трансформатора напряжения.
Для выявления причин обратного чередования фаз проверяют чередование фаз на ближайшей к трансформатору напряжения сборке зажимов и повторяют прозвонку цепей напряжения. После исправления ошибки (пересоединение «крайних» фаз в первичных цепях или в цепях трансформатора напряжения) проверку чередования фаз повторяют.
Определение правильности маркировки значительно упрощается, если от этого трансформатора напряжения питаются другие счетчики или устройства релейной защиты с заведомо проверенной правильностью включения. Тогда достаточно сфазировать с ними проверяемый счетчик.
Рассмотрим некоторые ошибки и неисправности, выявляемые при проверке цепей напряжения. Перегорание предохранителей или отключение автоматического выключателя вследствие короткого замыкания во вторичных цепях чаще всего происходит из-за ошибочного подключения цепей напряжения к зажимам последовательных обмоток.
Понижение или отсутствие линейного напряжения может быть вызвано различными причинами: обрыв провода или перегорание предохранителя, неисправность трансформатора напряжения, подключение к двум зажимам одноименной фазы. Конкретная причина выявляется в результате дальнейших проверок после отключения трансформатора напряжения.
Если при измерении линейных напряжений одно из них, обычно между крайними зажимами, будет около 173 В, то это указывает на то, что вторичная обмотка одного трансформатора напряжения вывернута по отношению к вторичной обмотке второго трансформатора.
После исправления ошибок в схеме и устранения неисправностей все измерения повторяют.
Проверка вторичных цепей трансформаторов тока
Если на коробке зажимов поменять местами провода двух крайних цепей напряжения, то при симметричной нагрузке диск правильно включенною счетчика активной энергии должен остановиться (возможен небольшой ход в любую сторону). При втором способе отсчитывается число оборотов диска счетчика активной энергии за некоторый промежуток времени (1 — 3 мин).
Затем отсоединяется провод средней фазы цепи напряжения и снова отсчитывается число оборотов диска за тот же промежуток времени. Если счетчик включен правильно, то число оборотов уменьшится вдвое.
Проверка правильности включения счетчиков в установках ниже 1000 В
Если счетчик включен правильно, то в любом случае обеспечивается сопряжение одноименных фаз тока и напряжения в каждом вращающем элементе.
При проверке правильности включения счетчика измеряются фазные и линейные напряжения, а также определяется порядок чередования фаз. Если чередование обратное, следует взаимно переключить любые два вращающих элемента и питающие их трансформаторы тока.
Затем поочередно проверяют правильность направления вращения диска при воздействии на подвижную систему каждого элемента в отдельности. Проверка производится путем снятия перемычек на зажимной коробке поочередно, при этом в работе остается один вращающий элемент, а два других выводятся из работы. Отсоединение и подключение перемычек производится только при снятом напряжении.
При другом способе присоединение отключается и к каждой фазе поочередно кратковременно подключается искусственная однофазная нагрузка. Ею может служить сопротивление 40 — 50 Ом мощностью 200 Вт. Если счетчик включен правильно, то каждый его элемент будет вращать диск вправо. Вращение диска в противоположную сторону указывает на протекание тока в последовательной обмотке в обратном направлении. Для исправления ошибки необходимо поменять мостами провода, подключенные к данному элементу.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Как правильно читать векторные диаграммы для счетчиков
Помогите, что можете сказать по этой векторной диаграмме, заранее спасибо.
3.4.2017, 12:51
А чего здесь понимать? Обратное чередование фаз всего лишь.
Разместите здесь или отправьте в личку на rzdoro(dog)yandex.ru оригинал осциллограммы с кратким описанием (проблема, тип РАС). Немного покумекаем, и выправим дефект.
3.4.2017, 12:59
просто плохо анализирую векторные диаграммы хотелось бы понять самое основное на что следует обращать внимание, нету какого нибудь ресурса или ПО где можно было бы по данным ВД получать хоть какой то примерный анализ? Я так понимаю, что из за того что низкая нагрузка поэтому ВД имеет такой вид? Чередование фаз это понятно сама программа об этом уведомляет, а вот хотелось бы анализ по положениям векторов и т.д. градусы. отрицательные значения.
3.4.2017, 13:17
Анализ аварийных осциллограмм — один из моих моих коньков. Провожу курсы, пишу статьи и книги, отвечаю на вопросы в Интернете. http://dororz.ru Вам в помощь (опять же убьют ссылку администраторы).
3.4.2017, 13:21
doro Вам прям там на сайте можно писать да или как?
а то у меня не одна векторка))) я вас там замучаю наверное пока сам смогу разбираться)
3.4.2017, 13:36
Здесь — сложная система взаимодействий. Я признателен этому форуму за получение интересной темы. Готов ее здесь поддерживать. Но основательная работа над темой предусматривает постоянный обмен информацией, выходящий за пределы формата форума. На моем сайте нет гостевой книги и привязанного форума или чата. Загляните в раздел «контактная информация». А там уж найдем формат общения.
3.4.2017, 13:50
Хорошо doro? но тут я согласен тоже можно поддерживать тему эту) Так скажите мне кто нибудь пожалуйста, если нагрузки малы то векторную диаграмму и нет смысла снимать верно?
ну и вообще не только нет смысла векторку снимать но и эталоником не проверишь если нагрузки нормальной нет. верно?
3.4.2017, 13:54
Наверное можно сказать что диаграмму снимали со счетчика электроэнергии, далее:
1. Обратное чередование фаз.
2. Несимметричная нагрузка.
3. Токи фаз А и В отстают от напряжения , если нагрузка на этих фазах по факту индуктивная то диаграмма правильная.
4. Ток фазы С — угол равен 0, если на этой фазе сидит только активная нагрузка- то диаграмма правильная.
И следовательно счетчик подключен правильно.
3.4.2017, 13:58
По второй диаграмме (сообщение 7), счетчик подключен неправильно
3.4.2017, 14:05
Спасибо гость рин. скажите пожалуйста, а если вот нагрузки такие маленькие,, это ничего? всё равно можно делать выводы? или есть риск того что векторка кривая из за малых нагрузок?
3.4.2017, 14:11
Да, очень может быть что векторная диаграмма будет неправильной.
Для этого надо смотреть характеристики счетчика, но вроде у Вас нагрузки боле менее: на фазе А 1,6А, на В и С 0,1А — это более чем достаточно.
3.4.2017, 14:14
по какому из параметров можно сразу предположить что схема неверна или счетчик неверно считает. вот если углы между током и напряжением отрицательные это говорит о неправильности схемы подключения? или надо ориентироваться в первую очередь по активной/реактивной мощности?
чередование фаз в электронном счетчике не влияет же на погрешность учета верно. само собой надо будет переделать правильно, но вообще принципиально не влияет на учет в электронных счетчиках?
3.4.2017, 14:22
Надо знать:
Характер нагрузки
— сразу определяемся симметричная нагрузка или нет, от этого зависит величина токов в фазах и углы между напр. и током будут одинаковыми, если несимметричная нагрузка — то зависит от нагрузки каждой фазы.
— если активная нагрузка (освещение, нагревательные элементы и т.п.)- тогда токи совпадут с напряжением;
— если индуктивная (тр-р, электродвигатель и т.п.)- ток отстает от напруги;
— емкостная (сд, конденсаторная батаря) — ток опережает напругу.
А может быть это всё совмещено, т.е. есть и то и другое, тогда надо прикидывать, обычно ток фазы всё равно крутиться около одноименной фазы напруги.
3.4.2017, 14:37
Гость _Рин спасибо вам большое. извините что может глупые вопросы задаю. просто хочется разобраться а для этого надо чтобы на пальцах объяснили а потом уже литературу попробую читать. а вот угла между током и напряжением отрицательные это тоже из за несимметричной нагрузки. и реактивная и активная мощность не обязательно должны быть с плюсом если схема подключения собрана верно?
Счетчики все в ТП на низкой стороне(контрольные, тех.учет). хотя есть и на 6/10 кВ..но они вроде все должны быть верно подключены. а вот по 0,4 кВ которые допускаю что могут быть подключены неверно, ну Вы видели вот на второй ВД
3.4.2017, 14:45
Всё что пишу, это только моё мнение исходя из опыта работы,
Углы не могут быть положительными или отрицательными,
У Вас:
«+» это индуктивная нагрузка, «-» — емкостная нагрузка.
3.4.2017, 14:50
Так я не против, что это Ваше мнение сугубо. я поэтому и пришел на форум узнать мнение людей. которые исходят из своего опыта) скажите, а вот о том что счетчик подключен неправильно вы определили по параметрам которые там указаны или ну сообщению об ошибке «направления фазных токов» ?
3.4.2017, 15:02
Если счетчик по 0,4кВ, то всё равно какая то симметричность токов должна соблюдаться , а в самом лучшем случае углы между токами равны 120 градусов.
Может я и погорячился что счетчик подключен неправильно, просто таких диаграмм когда фидер загружен пока не встречал.
Вы лучше скажите, какая у Вас нагрузка (т.е какие электроприемники подключены)?
Тогда отвечу точнее.
3.4.2017, 15:49
я точно не могу сказать. не владею пока что всей информацией..счетчик в тп подключен через трансформаторы тока..от этой ТП всего кажется три потребителя. один это сторож в сторожке у него ну лампочка и радио. есть ещё фидер уличного освещения от этой ТП..ну и еще оди два потребителя скорее всего тоже осветительно -розеточная сеть..меня заверили что там всегда такие небольшие нагрузки так как потребители по сути особо не потребляют..вот только вечером вот это Уличное освещение, но оно работает как понимаете в вечернее время суток. а векторку снимал днём..наверное есть смысл еще вечером попробовать опросить..просто уж слишком какая то кривая векторка вот и вызвала подозрения)
Те кто читает тему..если есть какие то Ваши мысли советы подсказки..пишете пожалуйста буду рад любой помощи
[quote name=’Гость Рин’ date=’3.4.2017, 15:02′ post=’464695′]
Если счетчик по 0,4кВ, то всё равно какая то симметричность токов должна соблюдаться , а в самом лучшем случае углы между токами равны 120 градусов.
Имели ввиду углы между фазами (A и B, B и C, С и A) ?
3.4.2017, 19:06
Поскольку это — учет в сети 0,4 кВ, более-менее понятно.
На искажение замеров из-за малых токов нагрузки кивать не стоит. Это у релейной защиты минимальный ток достоверных замеров — 5 или 10 процентов от номинала. У измеренческих кернов точность нормируется от нуля до номинала.
В дополнение к наблюдениям об обратном чередовании фаз бросается в глаза выпадающая из общего ряда нагрузка по фазе С. По величине вроде бы не существенно отличается от нормальных фаз А и В, но подозрительно идеально активная. Можно предположить два варианта: или кто-то чересчур оптимизировал компенсацию реактивной мощности (честь ему и хвала!), или пытается красть электроэнергию одним из широко известных способов.
Сунцов Денис
4.4.2017, 6:38
В подобном случае (непонятный/неизвестный характер нагрузки потребителя) проблему решает только искусственная нагрузка-
классика — ТЭН 5 кВт в ведре с водой.
Проблемы могут доставить большие ТТ 2000/5 и выше, некоторые счетчики не отображают углы на ВД ниже определенного значения тока, тогда только ВАФ рулит.
Пофазная прогрузка с просмотром векторки, с понятно, отключением штатной нагрузки потребителя.
4.4.2017, 8:45
Всем Доброе утро) Всем спасибо) я буду рад еще сегодня продолжить тему. еще скину наверное ВД к разбору)
Монтаж и эксплуатация счетчиков — Проверка правильности включения счетчика
После установки и подключения счетчика производится проверка его схемы. Проверка схемы производится также в следующих случаях: после замены счетчика; после замены измерительных трансформаторов; после переделки монтажа вторичной коммутации или изменения ее схемы; после замены или капитального ремонта силового трансформатора или линий, питающих данное распределительное устройство; в случае возникновения сомнения в правильности учета.
Проверка схемы включения счетчика производится в два приема: сначала при отключенном присоединении, а затем на включенном присоединении при наличии на нем нагрузки.
При проверке схемы включения двухэлементного счетчика активной энергии, включенного в сеть через измерительные трансформаторы, необходимо иметь в виду следующее: чередование фаз, подключенных к зажимам параллельных обмоток счетчика слева направо, должно быть прямым; к обмоткам каждого вращающего элемента счетчика активной энергии должны подводиться ток и напряжение одноименной фазы. К элементу, зажимы которого выведены слева (1-й элемент), подводятся ток и напряжение опережающей фазы (фаза А), а к элементу, зажимы которого выведены справа,— ток и напряжение отстающей фазы (фаза С). К общей точке параллельных обмоток должно быть подведено напряжение фазы В (средняя фаза). В сетях с изолированной нейтралью в этой фазе обычно трансформаторы тока не устанавливаются.
О подключении «начала» последовательной обмотки каждого элемента к генераторным зажимам был) сказано ранее.
Проверка схемы на отключенном присоединении. В первую очередь необходимо произвести непосредственную прозвонку проводников. Для прозвонки могут быть использованы омметр, микротелефонные трубки, лампа или вольтметр с питанием от карманной батареи или трансформатора 220/12 в, звонок и т. п. (рис. 16). При прозвонке проверяемый провод с одного конца должен быть отсоединен от сборки — это исключает возможные обходные цепи. В результате проверки убеждаются в полном соответствии выполненного подключения монтажной схеме. После прозвонки восстанавливают схему, оставив отсоединенными параллельные цепи от трансформатора напряжения и заземляющий провод от вторичных обмоток трансформаторов тока.
Рис. 16. Проверка правильности монтажа с помощью батарейки и вольтметра (а), контрольной лампы (б), мегомметра (в).
Если параллельные и последовательные цепи объединены (рис. 8), то необходимо отсоединить перемычки на зажимах трансформаторов тока и счетчика.
Затем измеряется сопротивление изоляции вторичных цепей при помощи мегомметра 1 000 в. Производятся три замера: между последовательными цепями и «землей»; между параллельными цепями и «землей»; между параллельными и последовательными цепями.
Сопротивление изоляции во всех случаях должно быть не ниже 1 Мом. После этого схему восстанавливают полностью, плотно поджав все зажимы.
Следующий этап проверки — определение исправности цепей трансформатора напряжения, правильности их подключения к зажимам счетчика и соответствия токовой цепи и цепи напряжения на зажимах счетчиков.
Как известно, в электроустановках фазы А, В, С окрашиваются соответственно в желтый, зеленый и красный цвета. Правильность выполнения расцветки фаз, а также правильность включения трансформатора напряжения должны быть проверены перед сдачей электроустановки в эксплуатацию. При проверке схемы включения счетчика эта работа производится, если она не производилась ранее. Заключается она в следующем: убеждаются путем осмотра в том, что выводы обмотки высокого напряжения трансформатора напряжения
А, В, С подключены к фазам соответствующей окраски. Если в схеме применены однофазные трансформаторы напряжения, то необходимо убедиться, что общая точка подключена к фазе В.
Проверяется порядок чередования фаз обмотки низшего напряжения на зажимах ячейки трансформатора напряжения при помощи индукционного фазоуказателя. Этот прибор представляет собой трехфазный асинхронный двигатель.
Для проверки чередования фаз необходимо подать напряжение на шины распределительного устройства и включить трансформатор напряжения. Выводы фазоуказателя А, В, С присоединяют к зажимам, на которых подключены соответствующие выводы обмотки низшего напряжения, затем кратковременно нажимают кнопку. При прямом чередовании фаз диск фазоуказателя вращается по часовой стрелке. Это указывает на правильность выполнения расцветки фаз. Если порядок чередования фаз обратный (диск вращается против часовой стрелки), то расцветка фаз выполнена неверно. В этом случае вторичная обмотка трансформатора тока, установленного в «желтой» фазе, подключается ко второму элементу счетчика, а обмотка трансформатора тока, установленного в «красной» фазе,— к первому элементу.
Далее производятся следующие измерения: измеряется вольтметром напряжение между зажимами параллельных обмоток счетчика. При исправных и правильно включенных трансформаторах напряжения все три измерения должны дать величину приблизительно 100 в. 1
Измеряется вольтметром напряжение между каждым зажимом параллельной обмотки и «землей». Если в схеме применен трехфазный трансформатор напряжения с заземленной нулевой точкой, то каждое измерение даст величину около 100//3 =58 в, если в схеме применены два однофазных трансформатора напряжения, соединенные по схеме открытого треугольника, то два измерения дадут величину около 100 в, а третье (общая фаза) равно 0.
Определяются фазы, подключенные к зажимам параллельных обмоток. Для этого сначала находят общую фазу (фазу В). Если в схеме применен трехфазный трансформатор, то его отключают со стороны высшего и низшего напряжения. Со средней фазы (фаза В) на стороне высшего напряжения снимается предохранитель и трансформатор вновь включается в работу. Измеряются напряжения между зажимами параллельных обмоток. Напряжение между неотключенными фазами составляет величину около 100 в, напряжение между отключенной и неотключенной — 50 в. Затем трансформатор напряжения снова отключается с двух сторон, предохранитель устанавливается на место и трансформатор снова включается в работу.
При двух однофазных трансформаторах напряжения средняя фаза находится путем замеров напряжений относительно «земли». Напряжение между средней фазой и «землей» равно нулю. Найденный провод от средней фазы трансформатора напряжения подключают к среднему зажиму параллельных обмоток.
Проверяется чередование фаз непосредственно на зажимах счетчика. Если чередование фаз обратное, необходимо поменять местами провода, подключенные к крайним зажимам параллельных обмоток.
Фазы напряжения могут быть также определены путем фазировки с параллельными цепями счетчика с проверенной ранее схемой включения. Можно также произвести фазировку с вторичными цепями другого трансформатора напряжения с проверенной схемой. К этому прибегают в случае, если трансформатор напряжения не может быть отключен по условию работы релейной защиты.
У счетчиков, включенных в сеть 0,4 кв по схеме рис. 8, обеспечивается соответствие фаз токовой цепи и цепи напряжения.
Проверка схемы включения счетчика под нагрузкой в установках напряжением выше 1 000 в. При равномерной и симметричной нагрузке фаз проверка может быть произведена наиболее просто путем перекрещивания цепей напряжения на активном счетчике. Провод, идущий к зажиму 1 активного счетчика, пересоединяют к зажиму 3, а провод, идущий к зажиму 3, пересоединяют к зажиму 1 (рис. 9). Если счетчик до-этого пересоединения был включен правильно, то после пересоединения диск счетчика должен остановиться. Это объясняется тем, что при такой схеме вращающие моменты, создаваемые каждым из двух элементов счетчика, равны по величине и противоположны по направлению. При неправильной схеме включения счетчика при этом пересоединении проводов диск счетчика будет вращаться в ту или другую сторону. Этот способ проверки является приближенным, так как равномерная и симметричная нагрузка фаз имеет место не во всех случаях. Поэтому его можно применять лишь при отсутствии лабораторных приборов.
Укажем еще один приближенный способ проверки, не требующий лабораторных приборов. Его можно применять, когда нагрузка постоянна в течение нескольких минут. Проверка производится следующим образом. Отсчитывается число оборотов, совершаемое диском активного счетчика в течение определенного промежутка времени (1—3 мин). Затем отсоединяется провод цепи напряжения средней фазы и снова отсчитывается число оборотов за тот же промежуток времени. Если счетчик включен правильно, то во втором случае число оборотов будет вдвое меньше.
Наиболее точным способом проверки схемы включения счетчика, дающим полную уверенность в результате, является снятие и построение векторной диаграммы. Этот способ заключается в определении положения векторов токов, протекающих через последовательные обмотки счетчика. Построив эти векторы, определяют правильность включения счетчика по углу ф, образованному вектором тока, с вектором напряжения соответствующей фазы. Отсчет угла, как было указано выше, ведется от вектора тока к вектору напряжения против часовой стрелки.
При индуктивном характере нагрузки вектор тока отстает от вектора напряжения на некоторый угол, лежащий в пределах от 0 до 90°. При емкостном характере нагрузки вектор тока опережает вектор напряжения на угол, лежащий в тех же пределах.
Для снятия векторных диаграмм можно использовать следующие приборы: ваттметр, прибор ВАФ-85, вектормер Ц-50, фазометр, контрольный счетчик. Ниже излагаются методы снятия векторных диаграмм с помощью ваттметра и с помощью прибора ВАФ-85. Эти методы получили наибольшее распространение.
Рис. 17. Принцип снятия векторной диаграммы с помощью ваттметра.
Как известно, ваттметр, включенный в цепь нагрузки однополярными генераторными зажимами в сторону питания, покажет мощность P=UIcos ф. Произведение /cos ф можно представить как проекцию вектора тока / на вектор напряжения U (рис. 17). Таким образом, если напряжение, подводимое к ваттметру, остается неизменным, то он в определенном масштабе покажет проекцию вектора тока, протекающего через его последовательную обмотку, на вектор подведенного к нему напряжения. Отрицательные показания ваттметра при этом соответствуют отрицательной проекции вектора тока, т. е. положительной проекции, повернутой на 180°. Зная проекции вектора тока на две оси, которыми являются векторы линейных напряжений, можно построить и сам вектор тока.
Для снятия векторной диаграммы используется переносный ваттметр класса 0,5 с пределами измерения 5 а, 150 в, имеющий переключатель направления мощности (например, типа АСТ-Д).
Порядок снятия векторной диаграммы следующий. Токовая цепь ваттметра включается в рассечку последовательной цепи фазы А счетчика, причем к зажиму последовательной обмотки ваттметра, обозначенному звездочкой, подключается провод, который был подключен к началу последовательной обмотки счетчика. Последовательно с токовой обмоткой ваттметра включается амперметр с пределом измерения 2,5—5 а. Для того чтобы не допустить разрыва цепей трансформаторов то ка, эти цепи должны быть предварительно закорочены на специально предназначенных для этого зажимах После подключения приборов закоротка снимается.
Далее на зажимы параллельной обмотки ваттметра с зажимов параллельных обмоток счетчика поочередно подаются напряжения согласно последовательности фаз 1—2, 2—3, 3—1. Зажим, обозначенный первой цифрой, подключается к зажиму параллельной обмотки ваттметра, обозначенному звездочкой. Показания ваттметра в делениях с указанием знака, а также показания амперметра записываются в бланк векторной диаграммы. Те же измерения проделывают, включая ваттметр и амперметр в другую фазу. Проведенные измерения считаются правильными, если в каждой фазе алгебраическая сумма трех показаний ваттметра равна нулю или близка к нулю. Затем приборы отсоединяются.
Векторная диаграмма строится на заранее заготовленной сетке, на которой нанесены векторы линейных напряжений 1—2, 2—3, 3—1, обратные им векторы и векторы фазных напряжений. Для удобства построения векторов тока векторы линейных напряжений разделены на равные отрезки прямыми, перпендикулярными их направлению.
Результаты показаний контрольного ваттметра в выбранном масштабе откладывают на линии вектора соответствующего линейного напряжения. При этом отрицательные показания откладывают на векторе, обратном вектору линейного напряжения. Из концов полученных отрезков восстанавливают перпендикуляры. Точка пересечения двух перпендикуляров определяет на векторной диаграмме положение вектора соответствующего тока. Третий перпендикуляр должен пересечься с первыми двумя в той же точке или вблизи нее.
Необходимо запомнить, что для построения векторов тока используются векторы линейных напряжений, а правильность включения определяется по углу, образованному вектором тока с вектором соответствующего ему фазного напряжения.
Если векторная диаграмма покажет, что счетчик включен неверно, то схему включения необходимо исправить. Исправление производят на зажимах счетчика, после чего векторная диаграмма снимается снова.
Пример 4. На отходящем присоединении с индуктивным характером нагрузки (активная и реактивная мощности положительны) установлен счетчик активной энергии. При снятии векторной диаграммы получены следующие данные:
Для построения векторной диаграммы (рис. 18) откладываем на линии вектора Uab отрезок ОК, равный в выбранном масштабе
25 единицам; на линии вектора UBC отрезок 01, равный 10 единицам; отрезок От, равный 35 единицам, откладываем на линии вектора, обратного вектору Uca, так как показание ваттметра имеет отрицательный знак. Из точек К, I, т восстанавливаем перпендикуляры. Точка их пересечения является концом вектора тока /а.
Вектор /с строится аналогично. Из диаграммы видно, что ток отстает от соответствующего ему фазного напряжения на угол ф,
равный приблизительно 15°.
Полученная диаграмма соответствует диаграмме, приведенной на рис. 7. Следовательно, первый элемент счетчика включен на ток 1а и напряжение Uab, а второй элемент — на ток 1с и напряжение Uс в, т. е. счетчик включен правильно.
Рис. 18. Векторная диаграмма к примеру 4.
Вольтамперфазоиндикатор ВАФ-85 более удобен для снятия векторных диаграмм. Он позволяет определять величину и фазу тока и напряжения без разрыва цепи, а также чередование фаз. Вольтамперфазоиндикатор является многопредельным детекторным прибором. В качестве выпрямителя используются германиевые диоды Д2В, работающие по однополупериодной схеме. Для определения величины тока в пределах 1, 5 и 10 а, а также фазы тока без разрыва цепи имеется токосъемная приставка — клещи. Она представляет собой разъемный магнитопровод и работает как трансформатор тока.
При определении фазы вместо диодов последовательно, с измерительным прибором включается механический выпрямитель. Напряжение возбуждения подается на механический выпрямитель с ротора фазорегулятора (сельсина). На трехфазную обмотку статора фазорегулятора подается питание от сети 100 в или 220 в. С поворотом оси фазорегулятора меняется фаза возбуждения механического выпрямителя, а следовательно, фаза включения и выключения его контактов относительно фазы тока по измерительному прибору. Отсчет угла производится по лимбу, закрепленному на оси фазорегулятора, в момент, когда стрелка прибора становится на нуль. Нуль градуировки лимба установлен на фазе АВ, т. е. если на зажим, обозначенный звездочкой (*), подается фаза А, а на зажим, обозначенный U,— фаза В, то прибор покажет нуль при установке на контрольную риску отметки нуль лимба (питанию от трехфазной сети 110 в соответствует левая риска, питанию от сети 220 в соответствует правая риска). Таким путем можно проверить правильность работы прибора. Фазорегулятор служит одновременно и указателем чередования фаз.
Измерение малых переменных токов с разрывом цепи производится при помощи трансформатора тока, встроенного в прибор и выполненного на тороидальном пермаллоевом сердечнике. Во вторичную обмотку трансформатора тока включается измерительный прибор. Выпрямление производится с помощью диодов Д2В, включенных по двухполупериодной схеме.
Проверка правильности включения счетчика с помощью прибора ВАФ-85 производится следующим образом.
Тумблер «тА — IjU» устанавливается в положение IjU; тумблер «фаза — величина» устанавливается в по-( ложение «величина»; переключатель пределов измерения устанавливается в положение «125 в». Производятся замеры линейных и фазных напряжений, а в случае необходимости отыскивается фаза В, как было указано выше.
К зажимам А, В, С подводятся соответственно три фазы напряжения. Отжав рукоятку верньера, наблюдают за вращением свободной оси фазорегулятора. Вращение по часовой стрелке указывает на правильность чередования фаз.
Для определения величины и фазы тока необходимо охватить клещами токопровод последовательной обмотки фазы А так, чтобы сторона магнитопровода, отмеченная знаком *, была обращена к генераторному концу токопровода (аналогично включению токовой цепи ваттметра.) Соединительная вилка клещей включается в гнезда * и /. Штыри соединительных вилок должны
входить в гнезда клещей и в клеммы лицевой панели прибора одноименными обозначениями.
Переключатель пределов измерения устанавливается в положение 1, 5 или 10 а в зависимости от предполагаемой величины вторичного тока. Три фазы напряжения остаются подведенными к зажимам А, В, С.
В положении тумблера «величина» записывается величина вторичного тока. Затем тумблер переводится в- положение «фаза». Лимб вращают, добиваясь установки стрелки прибора на нуль. Затем производят отсчет угла по лимбу у левой риски (110 в). Так как за один оборот лимба стрелка устанавливается на нуль дважды, то необходимо запомнить, что во внимание принимается то показание, при котором стрелка устанавливается на нуль, двигаясь в ту же сторону, что и лимб.
Затем клещами охватывают токопроводы, подключенные к последовательным обмоткам других фаз, и- повторяют измерения. Полученные углы откладывают на бланке векторной диаграммы относительно напряжения иАв.
Пример 5. Счетчик активной энергии установлен на стороне низшего напряжения питающего трансформатора. Характер нагрузки емкостный. При снятии векторной диаграммы прибором ВАФ-85 получены следующие данные.
Величина тока, а
Откладывая от вектора линейного напряжения UАв по часовой стрелке угол 15°, строим вектор тока 1А (рис. 19). Этот вектор опережает вектор напряжения UA на угол Пример £. Счетчик активной энергии установлен на отходящем присоединении с индуктивным характером нагрузки. При снятии
векторной диаграммы прибором ВАФ-85 получены следующие данные:
Что такое векторная диаграмма токов и напряжений? Как построить график
Использование векторных диаграмм при анализе, расчете цепей переменного тока делает возможным рассмотреть более доступно и наглядно происходящие процессы, а также в некоторых случаях значительно упростить выполняемые расчеты.
Векторной диаграммой принято называть геометрическое представление изменяющихся по синусоидальному (либо косинусоидальному) закону направленных отрезков – векторов, отображающих параметры и величины действующих синусоидальных токов, напряжений либо их амплитудных величин.
Широкое применение векторные диаграммы нашли в электротехнике, теории колебаний, акустике, оптике и т.д.
Различают 2-х вида векторных диаграмм:
Интересное видео о векторных диаграммах смотрите ниже:
Точные изображаются по результатам численных расчетов при условии соответствия масштабов действующих значений. При их построении можно геометрически определить фазы и амплитудные значения искомых величин.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Качественные диаграммы изображаются с учетом взаимных соотношений между электрическими величинами, без указания численных характеристик.
Они являются одним из основных средств анализа электрических цепей, позволяя наглядно иллюстрировать и качественно контролировать ход решения задачи и легко установить квадрант, в котором располагается искомый вектор.
Для удобства при построении диаграмм анализируют неподвижные векторы для определенного момента времени, который выбирается таким образом, чтобы диаграмма имела удобный для понимания вид. Ось OХ соответствует величинам действительных чисел, ось OY — оси мнимых чисел (мнимая единица). Синусоида отображает движение конца проекции на ось OY. Каждому напряжению и току соответствует собственный вектор на плоскости в полярных координатах. Его длина отображает амплитудное значение величины тока, при этом угол равен фазе.
Векторы, изображаемые на такой диаграмме, характеризуются равновеликой угловой частотой ω. В виду чего при вращении их взаимное расположение не изменяется.
Ещё одно полезное видео о векторных диаграммах:
Поэтому при изображении векторных диаграмм один вектор можно направить произвольным образом (например, по оси ОХ).
А остальные – изображать по отношению к исходному под различными углами, соответственно равными углам сдвига фаз.
Таким образом, векторная диаграмма дает отчетливое представление об опережении либо отставании различных электрических величин.
Допустим у нас есть ток, величина которого изменяется по некоторому закону:
i = Im sin (ω t + φ).
С начала координат 0 под углом φ проведем вектор Im, величина которого соответствует Im. Его направление выбирается так, чтобы с положительным направлением оси OX вектор составлял угол – соответствующий фазе φ.
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Проекция вектора на вертикальную ось и определяет значение мгновенного тока в начальный момент времени.
В основном векторные диаграммы изображают для действующих значений, а не амплитудных. Векторы действующих значений количественно отличаются от амплитудных значений – масштабом, поскольку:
I = Im /√2.
Основным преимуществом векторных диаграмм называют возможность простого и быстрого сложения и вычитания 2-х параметров при расчете электроцепей.