Berezka7km.ru

Березка 7км
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как вычислить погрешность электросчетчика

СЧЕТЧИКИ

1. Счетчик электрической энергии имеет паспортные данные: 120 В, 10 А, 1 кВт·ч — 625 оборотов. Определить номинальную постоянную счетчика и мощность нагрузки, если его диск сделал за 10 мин 450 оборотов.

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

Энергия, учтенная счетчиком за 450 оборотов:

2. Определить номинальную Сном и действительную С постоянные счетчика электрической энергии, его относительную погрешность и поправочный коэффициент, если паспортные данные счетчика: 220В, 5 А, 50 Гц, 1 кВт·ч — 1280 оборотов диска. Счетчик был поверен при напряжении 220 В и токе 5 А и сделал 150 оборотов за 6 мин.

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

Действительная постоянная счетчика:

Поправочный коэффициент счетчика:

Относительная погрешность счетчика:

3. Счетчик электрической энергии, включенный в цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, сделал 11 600 оборотов за 15 ч. Определить ток нагрузки при условии, что нагрузка постоянна, а Сн = 4800 Вт·с/об

Решение. Номинальная постоянная счетчика: , тогда

4. Мощность электротехнического устройства составляет 2 кВт. Какое время работал счетчик, если он сделал 40 оборотов, а постоянная счетчика 1400 Вт·с/об? Какая энергия регистрируется счетчиком за 20 оборотов?

Решение. , тогда ;

5. Определить количество электроэнергии, потребляемой в цепи постоянного тока за 24 ч, и абсолютную погрешность измерения, если ток в цепи I = 94 А, напряжение цепи U = 217 В, относительные погрешности измерения тока dI = 1,5%, напряжения dU = 1,8%; время измерено с точностью до 3 мин.

Погрешность определения количества энергии: , где .

Абсолютная погрешность счетчика: , тогда показания счетчика будут:

6. Счетчик электрической энергии вращается с частотой 24 об/с. Определить постоянную счетчика, если мощность потребителя в течение всего времени измерения была равна 2,2 кВт.

7. На щитке счетчика написано: 1 гектоватт-час — 400 оборотов диска. Найти мощность Р нагрузки, номинальную (фабричную) постоянную Сн, если диск счетчика сделал 66 оборотов за 120 сек.

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

8. На щитке счетчика написано: 120 В, 5 А, 1 гектоватт-час — 500 оборотов диска. Определить номинальную постоянную счетчика Сн, действительную постоянную С, абсолютную погрешность DW, относительную погрешность d, поправочный коэффициент К, если при поверке счетчика при постоянном напряжении U = 120 В и постоянной величине тока I = 4 А диск счетчика сделал N1 = 42 оборота за 60 сек.

Решение. Номинальная постоянная счетчика:

Действительная постоянная счетчика:

Поправочный коэффициент счетчика:

Относительная погрешность счетчика:

Абсолютная погрешность счетчика:

9. На щитке счетчика написано: 220 В, 5 А, 1 гектоватт-час — 200 оборотов диска. Вычислить номинальную постоянную счетчика СН, действительную постоянную С, абсолютную погрешность DW, относительную погрешность g0 , поправочный коэффициент К, если при поверке счетчика при постоянном напряжении U = 220 В и постоянной величине тока I = 5 А диск счетчика сделал N1 = 37 оборотов за 60 сек.

Читайте так же:
Марки 3 фазного счетчика

ПОВЕРКА ОДНОФАЗНОГО СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

4.1.1. Изучить схему поверки однофазного счетчика по методу раздельных цепей напряжения и тока, а также ознакомиться с работой счетного механизма.

4.1.2. Найти действительную постоянную счетчика и его погрешность при различных нагрузках;

4.1.3. Определить порог чувствительности счетчика и отсутствие самохода.

4.2.Основные теоретические положения.

Однофазные счетчики активной энергии — индукционные интегрирующие устройства для учета электрической энергии в цепях переменного тока с частотой 50Гц. На лицевой панели счетчика указываются номинальное напряжение и диапазон токов с нижней границей — номинальным током и верхней — максимальным током, до которого сохраняется необходимая точность счетчика. Учет электрической энергии выполняет роликовый счетный механизм, приводимый в движение через систему передач от оси счетчика, на которой укреплен алюминиевый диск, вращающийся при включенных приемниках. Электрическая энергия за некоторый промежуток времени определяется разностью отсчетов по счетному механизму в конце и начале данного отрезка времени. Каждой единице, зарегистрированной электрической энергии в соответствии со значением передаточного числа зубчатых передач между счетным механизмом и осью счетчика, отвечает определенное число оборотов Nном., называемое передаточным числом счетного механизма, которое нанесено на табличку счетчика в виде надписи: "1 кВт.ч — Nном. оборотов диска.

Электрическая энергия Сном., зарегистрированная счетчиком за один оборот диска, называется номинальной постоянной счетчика. Если эта энергия измерена в Вт.с/об ,то связь ее с передаточным числом Nном. счетного механизма определяется формулой:

Сном. = 3600*1000/Nном.

Измерительный механизм счетчика представляет собой, магнитную систему из двух электромагнитов переменного тока с магнитопроводами из листов электротехнической стали и неподвижными обмотками на них. Одна из них (параллельная) состоит из большого числа витков тонкого провода и включается на напряжение сети. Другая — последовательная — имеет малое число витков толстого провода и соединяется последовательно с приемниками.

Переменные токи двух обмоток возбуждают магнитные потоки, пропорциональные соответственно U и I, которые сдвинуты по фазе и не совпадают в пространстве. В результате этого возбуждается бегущее магнитное поле, которое наводит в диске соответствующие э.д.с. и вихревые токи. Эти токи взаимодействуют с бегущим магнитным полем и вовлекают диск в непрерывное вращение.

Мвр . = К1 U I cos j ,

Где К1 — коэффициент, зависящий от конструкции элементов счетчика;

U — напряжение на зажимах параллельной обмотки;

I — ток последовательной обмотки счетчика;

cos j — коэффициент мощности нагрузки.

Тормозной момент создает постоянный магнит:

где К2 — коэффициент пропорциональности;

n — частота вращения счетчика.

Приравняв Мвр = Мт, получим:

U I cos j = С n ,

Но U I cos j = Р, следовательно Р = С n .

Электрическая энергия W за время t будет:

W = ò р dt = С ò N dt = С N,

где N — число оборотов диска за время t .

Отношение С = W/N — представляющее собой энергию за время одного полного оборота диска, называют действительной постоянной счетчика электрической энергии.

Читайте так же:
Архсбыткомпания передать показания счетчика электроэнергии

Отклонение действительной постоянной С счетчика, от его номинальной постоянной Сном. характеризуется относительной погрешностью:

g = ( W ном. — W )/ W ,

где W — действительное значение электрической энергии за время t, определенная по показаниям образцовых приборов;

Wном. — значение электрической энергии по показаниям поверяемого счетчика за то же время, подсчитанное по формуле:

Wном = Сном.* N,

где N — число оборотов диска за время t.

Для однофазных счетчиков активной энергии класса 2,5 при cosj = 1 и токе от 10 до 20% Iном. относительная погрешность не должна превышать +3,5%.

Если коэффициент мощности нагрузки 0,5 £ cosj £ 1 при f ³ 0, а ток изменяется от 20% Iном. до его максимального значения включительно, то относительная погрешность может достигать значения:

g = ± (5,5 . 3cos j )%.

Поверка правильности показаний счетчика проводится по контрольному вольтметру и амперметру, образцовому ваттметру и секундомеру с определением частоты вращения диска, для чего определяют полное число оборотов его за время не менее 50с.

Одновременно находят порог чувствительности счетчика:

где Iмин . — номинальный ток при cos j = 1 и U ном, когда диск счетчика приходит в безостановочное вращение;

Iном . — номинальный ток по данным таблички счетчика.

Порог чувствительности счетчиков класса 2,5% должен быть не более 1% при номинальном напряжении.

В неправильно отрегулированных счетчиках под действием напряжения на зажимах параллельной цепи и при Iном = 0 в последовательной цепи может наблюдаться непрерывное вращение диска — самоход счетчика. При правильной регулировке самоход должен отсутствовать.

4.3.Проведение опыта.

4.3.1. Проверить отсутствие самохода счетчика. Собрать схему рис.4.1. Включить стенд тумблером «СЕТЬ» и затем подать напряжение в схему тумблером S5. Убедиться в отсутствии самохода счетчика.

4.3.2. Определить порог чувствительности счетчика. (См. Рис. 4.2.). Величина тока нагрузки изменяется путем шунтирования резистора Rд и при необходимости шунтированием звеньев в цепи резисторов R4 – R9.

Порог чувствительности счетчика:

где Iмин . — наименьший ток при cos j = 1 и U ном, когда диск счетчика приходит в безостановочное вращение;

Iном . — номинальный ток по данным таблички счетчика.

4.3.3. При проверке счетчика класса 2,5 контрольные приборы — вольтметр и амперметр — принимают того же класса 2,5; и образцовый ваттметр тоже класса не хуже 2,5. Время, отвечающее выбранным полным числам оборотов диска счетчика, определяют с помощью секундомера.

4.3.4. Определить номинальную постоянную счетчика по его паспортным данным, указанным на щитке счетчика : 1 кВт*ч = 600 об./кВт*час, т.е.:

1 кВт*ч = 1000 Вт*60м*60с = 3600000 Вт*с и Nном. = 600 об., следовательно,

3600000 Вт*с

4.3.5. Собрать схему рис. 4.3.а с разделенными цепями тока и напряжения для нагрузок до 25% от номинальной и рис.4.3.б для нагрузок более 25%.

4.3.6. Определить основную погрешность счетчика в зависимости от нагрузки при cosj = 1.

Читайте так же:
Электросчетчик меркурий 200 класс точности

4.3.6.1. При постоянном значении напряжения, равном Uн, установить ток, равный 10%, 25%, 50% от номинального. Измерить потребляемую нагрузкой мощность и время 10 оборотов диска на счетчике. Данные измерений записать в табл. 4.1.

2.4.Погрешности систем коммерческого и технического учета.

Все измерительные элементы системы учета электроэнергии (трансформаторы тока, напряжения, электрические счетчики) имеют нормативные классы точности. Результирующая погрешность каждого измерительного комплекса определяется сочетанием классов точности используемых элементов, а погрешность учета по объекту (подстанция, район электрических сетей, предприятие, энергосистема) совокупностью погрешностей комплексов во всех точках учета. При этом суммарная погрешность определяется вероятностным сложением составляющих, каждое из которых находится в известном диапазоне, но в неизвестной точке внутри него.

Вероятностный подход приводит к частичной компенсации погрешностей, так как различные элементы комплекса могут иметь разнонаправленные погрешности. В связи с этим суммарная погрешность по мере добавления числа слагаемых возрастает в абсолютных единицах, но снижается в относительных.

Например, погрешность одного счетчика класса 2,0, измеряющего 100 тыс. КВт ч, составляет  2 % или  2 тыс. кВт ч, а для десяти таких счетчиков, измеряющих в сумме 1000 тыс квтч суммарная погрешность составит

%

или в 3,16 раза меньше. Абсолютная же погрешность составит 6,3 тыс. кВтч, т.е. в 5,16 раз больше.

Наибольший вклад в суммарную погрешность вносят точки учета, через которые проходит большое количество электроэнергии, так как погрешности их измерительных комплексов оказывают преимущественное влияние на результат. Если, например, через одну точку проходит 900 тыс. кВтч и ее измерительный комплекс имеет погрешность  1 %, то в абсолютных единицах это составит  9 тыс. кВт ч, а девять остальных, учитывая 100 тыс. КВт ч и имея класс точности 2,0, дадут суммарную погрешность

%

или  0,67 тыс. КВтч

Общая погрешность составит

тыс. кВтч

%

Из данного примера видно, что точки учета с большим пропуском электроэнергии оказывают подавляющее влияние на результат: одна точка учета с классом точности 1,0; через которую проходит 90 % энергии, дает абсолютную погрешность 9,02 тыс. кВтч, а добавление к ней 9 точек, даже с худшим классом 2,0, но через которые в сумме проходит 10 % электроэнергии увеличивает суммарную погрешность до 9,02 тыс. кВт ч или только на 0,02 тыс. КВт ч.

Имеются еще три фактора, существенно влияющих на результат.

Погрешность измерительных трансформаторов соответствует нормативным классам точности в определенной зоне их загрузок. При малой загрузке погрешность увеличивается.

Кроме погрешностей трансформаторов тока по модулю тока и напряжения существуют угловые погрешности, т.е. искажение угла между током и напряжением. Эти погрешности влияют на правильное определение активной (Р) и реактивной (Q) мощности

а следовательно, и энергии.

Нормированные погрешности трансформаторов тока и напряжения даются обычно при коэффициенте мощности во вторичной цепи трансформаторов тока и напряжения cos = 0,8, в то время как у индукционного счетчика cos = 0,3 — 0,4. Присоединение в общую цепь со счетчиком других устройств несколько увеличивает cos, однако он остается более низким, чем 0,8 и действительные погрешности больше нормированных.

Читайте так же:
Матрица электросчетчик межповерочный интервал

Дополнительные погрешности возникают из-за потерь напряжения во вторичной цепи трансформаторов напряжения (ТН). Для расчетного учета значение потерь, в соответствии с требованиями ПУЭ, не должно превышать половину класса точности ТН, т.е., как правило, 0,25 — 0,5 %, а для технического учета допускается 1,5 %.

В “Типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении” (РД 34.09.101.94) СПО ООГПЭС, 1995 приведены формулы допустимой относительной погрешности i — го измерительного комплекса и значение допустимого небаланса для объекта. Предел допустимой относительной погрешности для i — го измерительного комплекса

i, u — пределы допустимых значений относительной погрешности соответственно ТТ (ГОСТ 7746-89) и ТН (ГОСТ 1983-89), %;

л — предел допустимых ПУЭ потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН, %;

ос — предел допустимой основной погрешности индукционного (ГОСТ 6570-75) или электронного (ГОСТ 26035-83) счетчиков, %.

Включение в состав потерь напряжения под корень, не оправдано, т.к. потеря напряжения не может быть отрицательной, потому что потери напряжения могут быть в диапазоне от 0 до -U

Поэтому для верхнего предела погрешности комплекса необходимо л учитывать, а для нижнего л не учитывается.

Значение допустимого небаланса (коммерческих потерь) по объекту определяется по формуле:

ni (oi) – суммарная относительная погрешность i-го измерительного комплекса, учитывающего поступившую (отпущенную) электроэнергию;

dni (doi) – доля электроэнергии, поступившей (отпущенной) через i-й измерительный комплекс

к – число измерительных комплексов, учитывающих поступившую электроэнергию;

m – число измерительных комплексов, учитывающих отпущенную электроэнергию

Доля электроэнергии, учтенной i-м измерительным комплексом

Wi – количество электроэнергии, учтенной i-м измерительным комплексом за отчетный период;

Wn(o) – суммарное количество электроэнергии поступившей (отпущенной) на шины (с шин).

В табл.2.4. приведены результаты расчетов фактических и допустимых небалансов за один год по реальным подстанциям

Табл.2.4. Фактические и допустимые небалансов электроэнергии по подстанциям.

Секреты вычисления погрешности

Есть две различных ситуации, когда необходимо вычислить погрешность измерений сенсоров подсчета посетителей. Ситуация первая — тестирование оборудования. Ситуация вторая — постоянные вычисления погрешности для выявления сбоев и их причин: счетчик сломался, изменились параметры входной группы, сотрудники предпринимают оппортунистические действия и др.

Ниже мы расскажем, какую формулу в каком случае стоит выбирать и почему именно так. Rstat – это правильный подход к подсчету посетителей!

Вычисление погрешности при тестировании оборудования:
ручной подсчет VS данные сенсора

Читайте так же:
Как включить свет без счетчика

Когда проводится тест оборудования, то сравнивают результаты ручного подсчета с данными сенсора. При ручном подсчете отдельно отмечаются вошедшие и вышедшие посетители. Чаще всего, тест проводится в течение часа.

Данные ручного подсчета – это истинное значение. Поэтому для расчета погрешности сенсора используется стандартная формула, где эталонное значение – это данные ручного подсчета, следовательно, погрешность будет считаться относительно истинного:

Пример:

Вошло (ручной подсчет): 101 человек

Вошло (сенсор): 98 человек

Это означает, что погрешность измерений входящих посетителей составила 3 процента, минус говорит о том, что сенсор недосчитывает посетителей. Погрешность измерений выходящих посетителей рассчитывается точно также.

Повседневная оценка погрешности подсчета:
вошедшие посетители VS вышедшие посетители

Подсчет посетителей ведется в двух направлениях: входящие и выходящие. Если речь не идет о круглосуточном графике работы, то в конце дня количество вошедших должно быть таким же, как и количество вышедших. Но так происходит далеко не всегда. Поэтому важно контролировать уровень погрешности: для разных типов оборудования допускаются разные верхние границы нормы. У горизонтальных инфракрасных сенсоров эта цифра не должна превышать 10%, у вертикальных сенсоров норма зависит от типа применяемой технологии, но в целом они обеспечивают 95-98% точности.

Но как считать погрешность правильно?

В своей работе чаще всего мы сталкиваемся с тем, что количество вошедших посетителей принимается за эталонное (истинно верное) значение. Но ведь это не так: сенсор ошибается в обоих направлениях подсчета, как на вход, так и на выход! Значит, ни одна из цифр не может являться эталоном, относительно которого можно посчитать погрешность. Поэтому и формула расчета погрешности обязана учитывать реальное положение дел.

Именно поэтому в результате подсчета вход и выход не совпадает, хотя должно быть «вход истинный = выход истинный».

Абсолютная погрешность двух величин при сложении и вычитании суммируется. Учтём это при работе с уравнением:

Так как в конце рабочего дня в магазине (торговом центре) должно быть 0 посетителей, то есть Вход истинный = Выход истинный, мы их сокращаем и получаем новое уравнение:

Рассчитаем относительную погрешность.

Напоминаем, что относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к результату измерения.

Разность «Вход измеренный — Выход измеренный» дала нам суммарную величину абсолютной погрешности двух измерений: вошло и вышло.

Значит, зная абсолютную погрешность суммы, мы можем посчитать относительную погрешность суммы:

Пример:

По данным сенсоров подсчета в магазин вошло 150 человек, вышло 153 человека.

Это означает, что погрешность измерений посещаемости сенсором составляет 1%.

Rstat никогда не скрывает от клиентов данных по погрешности. В облаке retailstat.ru можно свободно просматривать эту информацию:

Поделиться

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector