Лабораторная работа - Вторичные измерительные преобразователи электрических величин
.docxГосударственное образовательное учреждениевысшего профессионального образования
Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина
Кафедра АУЭС
Лабораторная работа.
“Вторичные измерительные преобразователи электрических величин:
1. Многофункциональный микропроцессорный ИП АЕТ-411
2. ИП переменного тока типа Е-842
Вариант №5
Выполнили:
Савиных П.И.
Коновалов О.А.
Ефанов С. .
Проверил: Куванов А. В.
Иваново – 2013
-
Цели работы:
-
Изучение принципов построения многофункционального микропроцессорного измерительного преобразователя на примере АЕТ-411.
-
Исследование функций и технических характеристик измерительного преобразователя.
-
Изучение программного обеспечения ИП и приобретение навыков работы с человеко-машинным интерфейсом.
-
Структурная схема преобразователя АЕТ-411.
Рисунок 1. Схема функциональная преобразователя.
3. Технические характеристики
Преобразователь обеспечивает измерение параметров трехпроводных и четырехпроводных электрических сетей переменного тока и выдачу результатов по интерфейсу RS-485 в виде выходного кода в соответствии с таблицами 2, 3. Протокол обмена MODBUS-RTU, MODBUS-ASCII в соответствии с документом 49501860.70018-019001.
Номинальные значения входных сигналов тока и напряжения, измеряемых мощностей
Серия |
Наименование преобразователя |
Номинальное значение |
||||
Напряжение междуфазное |
Напряжение фазное |
Ток фазы |
Мощность фазы |
Мощность трехфазной системы |
||
AET400 |
АЕТ411 |
100 |
5,0 |
288,7 |
866,0 |
Номинальное значение измеряемой частоты 50 Гц.
Номинальное значение коэффициента мощности:
активной cos ф = 1;
реактивной sin ф = 1.
Частота обновления данных в регистрах не менее 5 Гц.
Время от приема запроса до начала выдачи данных не более 25 мс.
Время установления рабочего режима после включения преобразователя 10 мин.
-
Расчетные выражения для определения мощности
Активная мощность фазы нагрузки |
|
|
Активная мощность трехфазной системы |
P |
|
Полная мощность фазы нагрузки |
|
|
Реактивная мощность фазы нагрузки |
|
|
Реактивная мощность трехфазной системы |
Q |
|
Реактивная мощность фазы нагрузки (абсолютное значение) |
|
|
Примечания 1 В формулах применены обозначения: - выборки мгновенных значений фазных напряжений; - выборки мгновенных значений фазовых токов; - выборки мгновенных значений соответствующих фазных напряжений и фазовых токов; - выборки мгновенных значений фазных напряжений, прошедших преобразование Гильберта; N – количество выборок за время . 2 В формулах для расчета фазных параметров вместо обозначения индекса фазы А, В, С применяется обобщенный индекс «Ф». |
-
Результаты экспериментов и расчет параметров.
Измерение действующего значения фазных токов.
Расчёт относительной погрешности % производится по формуле:
Таблица 1: Результаты измерения действующих значений фазных токов
Проверяемая точка |
Показание амперметра (кл. точности 1.0) |
Показания проверяемого преобразователя |
Погрешность измерения, % |
||
имен. ед. |
код |
||||
1 |
1 |
0,9 |
900 |
10 |
|
2 |
2 |
2,1 |
2100 |
5 |
|
3 |
3 |
3 |
3000 |
0 |
|
4 |
3,8 |
3,8 |
3800 |
0 |
|
5 |
4,6 |
4,6 |
4600 |
0 |
Измерение действующего значения фазных напряжений.
Таблица 2: Результаты измерения действующих значений фазных напряжений
Проверяемая точка |
Показание вольтметр (кл. точности 1.0) |
Показания проверяемого преобразователя |
Погрешность измерения, % |
||
имен. ед. |
Код |
||||
0.8 |
50 |
48,902 |
4232 |
2,196 |
|
0.9 |
52 |
51,600 |
4465 |
0,769231 |
|
1.0 |
55 |
54,155 |
4686 |
1,536364 |
|
1.1 |
57 |
56,511 |
4891 |
0,857895 |
|
1.2 |
59 |
59,213 |
5128 |
0,36102 |
Измерение значения полной мощности.
Таблица 3: Результаты измерения полной мощности
U, [В] |
I, [A] |
S, [ВА] |
Показание проверяемого преобразователя |
Погрешность %
|
|
|
|
|
код |
значение, ВА |
|
50 |
5 |
250 |
4100 |
240 |
4
|
Измерение значения реактивной мощности.
Таблица 4: Результаты измерения реактивной мощности
U, [В]
|
I, [A]
|
Q, [вар]
|
Показание проверяемого преобразователя |
Погрешность %
|
|
код |
значение, Вар |
||||
50 |
5 |
216,5 |
3500 |
203 |
6,23
|
Измерение значения активной мощности.
Таблица 5: Результаты измерения активной мощности
U, [В] |
I, [A] |
Р, [Вт] |
Показание проверяемого преобразователя |
Погрешность |
|
|
|
|
код |
Значение, Вт |
|
50 |
5 |
125 |
2700 |
128 |
2,4
|
Таблица 6: Результаты измерения активной мощности при различных коэффициентах мощности
№ опыта |
= |
I, A |
Погрешность
|
||||
|
|
|
|
|
код |
Значение, Вт |
|
1 |
50 |
5 |
125 |
2170 |
125 |
0 |
|
2 |
50 |
5 |
21,8 |
320 |
18 |
17,4 |
|
3 |
50 |
5 |
-125 |
-2200 |
-127 |
1,6 |
Построение угловых характеристик ИП АЕТ-411 при измерении Р и Q. Построить графики по выражению: и отобразить на них замеры ИП для , , . Убедиться, что контрольные замеры соответствуют расчётным угловым характеристикам.
Рисунок 2. Угловые характеристики АЕТ-411
Измерительный преобразователь переменного типа Е-842.
Цели работы:
-
изучение принципов действия вторичного ИП переменного тока типа Е-842
-
оценка характеристик ИП переменного тока Е-842
Рисунок 3. Схема принципиальная Е-842
Проходная характеристика
Таблица 7
Снятие проходной характеристики
Синусоидальный ток |
Несинусоидальный ток |
|
1 |
0,4 |
- |
2 |
0,8 |
- |
3 |
1,2 |
- |
4 |
1,8 |
- |
Рисунок 4. Проходная характеристика Е-842
Вывод:
В ходе лабораторной работы были изучены принципы построения, технические характеристики и принцип действия многофункционального микропроцессорного измерительного преобразователя АЕТ-411 и ИП переменного тока типа Е-842.
Экспериментально (с помощью амперметра, вольтметра, ИП АЕТ-411) были измерены действующие значения фазных токов и напряжений, полной, активной и реактивной мощности. Экспериментально была снята проходная характеристика ИП Е-842.