Краткие теоретические сведения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ЭЛЕКТРОННЫЕ СЧЕТЧИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Цель работы: изучение особенностей устройства и функционирования электронных счетчиков, поверка однофазного счетчика

Краткие теоретические сведения

В современных системах учета электрической энергии повсеместно используют электронные счетчики. Основными их достоинствами в сравнении с электромеханическими являются:

· более высокая точность, в том числе незначительная дополнительная погрешность, вызванная влиянием внешних факторов;

· меньшее собственное потребление электроэнергии;

· возможность передачи измерительной информации по каналам связи на пункты ее сбора, хранения и автоматической обработки.

Кроме того, электронные счетчики многофункциональны, т.к. помимо учета энергии позволяют регистрировать суточный график мощности, учитывать энергию по нескольким зонам суток, производить учет реальных потерь энергии в линиях электропередач и т.д.

Такой счетчик - достаточно сложное электронное устройство, реализованное на базе новейших достижений микроэлектроники. Принцип его действия можно уяснить, рассмотрев в упрощенном виде функциональную схему однофазного счетчика ЦЭ2726 (рис.1).

Непрерывность работы внутреннего таймера и хранение информации о величине учтенной энергии при перерывах электроснабжения обеспечивается источником резервного электропитания - литиевой батареей. Гарантированная продолжительность работы литиевой батареи равна межповерочному интервалу счетчика и составляет 16 лет.

Рис.1. Функциональная схема счетчика ЦЭ2726:

1- перемножитель; 2 - фильтр;

3 - преобразователь «напряжение – частота»;

4 - индикатор функционирования;

5 - испытательный выход; 6 - счетный механизм

Электронный блок 1 (перемножитель) имеет 2 входа. На один из них от имеющегося в корпусе прибора делителя напряжения подается сигнал, пропорциональный напряжению (~ u), на второй от встроенного трансформатора тока – сигнал, пропорциональный току нагрузки (~ i). На выходе перемножителя возникает пульсирующее напряжение

постоянная составляющая, которого пропорциональна активной мощности Р (рис.2, диаграммы а, б). В результате фильтрации переменной составляющей на выходе фильтра 2 образуется сигнал, имеющий форму постоянного напряжения величиной

где P - активная мощность.

Этот сигнал поступает на вход преобразователя 3, где преобразуется в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна входному напряжению и, следовательно, активной мощности

Рис.2 Временные диаграммы

Число таких импульсов N за время Т пропорционально энергии

Иначе эту зависимость можно представить в виде:

Здесь , имеющая размерность , называется номинальной постоянной счетчика. Она зависит лишь от конструкции счетчика и у всех однотипных приборов одинакова.

Сформированные импульсы поступают на светоизлучающий диод 4 и на счетный механизм 6. Отсчетное устройство счетного механизма тарировано в единицах, принятых при учете электроэнергии – киловатт-часах. Эти же импульсы поступают на испытательный выход 5 и используются при поверке счетчика, а так же при реализации дистанционной передачи информации в системах автоматического учета.

Лабораторная установка