BÀI TẬP DÀI ĐO LƯỜNG THÔNG TIN CÔNG NGHIỆP pot

Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử BÀI TẬP LỚN ĐO LƯỜNG & TTCN Phần I : I. Vẽ sơ đồ đo dòng , áp, ϕ Cos , năng lượng tác dụng, năng lượng phản kháng cho mạch phía cao áp : *Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử: A I (U AC ) B I (U BC ) *Công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha C: A I (U BC ) B I (U CA ) Vì lưới 3 pha cao thế nên ta dùng biến dòng điện và biến điện áp. Hình vẽ GVHD: Phạm Phú Thiêm 1 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử *Chứng minh công tơ tác dụng đã mắc đo được công suất 3 pha: Ta có: 3 pha P = . . A A B B C C u i u i u i+ + Vì mạch 3 pha 3 dây,không có dây trung tính nên: A B C i i i+ + =0 => ( ) C A B i i i= − + => 3 pha P = . ( ) A A B B C A B u i u i u i i+ − + = . . . . A A B B C A C B u i u i u i u i+ − − = ( ) ( ) A A C B B C i u u i u u− + − = . . A AC B BC i u i u+ Vậy công suất tác dụng của 3 pha là: 3 pha P = · ( ) · ( )     U .I .Cos U I + U .I .Cos U I B B AC A AC A BC BC , , * Chứng minh công tơ phản kháng đã vẽ đo được năng lượng phản kháng của mạch 3 pha: Công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở pha A,B.Cuộn dây nối tiếp phụ ở pha C. GVHD: Phạm Phú Thiêm 2 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử · ( ) · ( ) 1 M q     BC = K I .Cos U ,I I .Cos U ,I A BC A B BC B U - · ( ) · ( ) 2 M q     AB = K I .Cos U ,I I .Cos U ,I C AB C B BC B U - M q = 1 M q + 2 M q · ( ) · ( ) · ( ) · ( ) d M q   +   = K I .Cos U ,I I .Cos U ,I I .Cos U ,I I .Cos U ,I A BC A B BC B C AB C B AB B U - - ( ) ( ) ( ) ( ) 90 30 90 150 d M B B q ϕ ϕ ϕ ϕ − + + − −    = K I .Cos I .Cos I .Cos I .Cos A A B C C B U - - 3 1 3 1 2 2 2 2 d M Sin Sin B B B B q ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ   + +     = K I .Sin I . Cos I I .Sin I . Cos I A A B B C C B B U - + + 3 ) A B B M Sin U Sin q ϕ ϕ ϕ + A A B C C C = K (I .U + I . I .U Sin 3 3 pha M Q q = K =>Mô men quay tỉ lệ với công suất phản kháng trong mạch 3 pha vậy số chỉ của công tơ tỷ lệ với năng lượng phản kháng trong mạch 3 pha. II. Chọn thang đo cho các thiết bị trên sơ đồ : 1, Chọn thang đo cho ampe kế Dòng định mức ở phía cao áp kế : s dm dm dm 15000 I = = = 247,435(A) 3.U 3.35 Muốn đo được dòng điện này ta phải sử dụng máy biến dòng I B vì dòng điện định mức của I B là 5(A) ta chọn Ampe kế có thang đo ( 0 ÷ 5 A). Chọn K I = 250 5 .Ta chọn thang đo của I B (0 ÷ 50 A) 2, Chọn thang đo cho volmet. Ở mạng phía cao áp và điện áp cao do vậy ta phải đo thông qua máy biến áp ( máy biến áp đo lường ).Vì điện áp định mức của B U là 100(V) nên: 1 m 350 U 100 đ U ⇒ = 35000 K = = 100 Ta chọn Volmet có thang đo ( 0 ÷ 100 V) GVHD: Phạm Phú Thiêm 3 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử B U có thang đo ( 0 ÷ 350 V) 3, Chọn thang đo của công tơ và tần số kế. Vì tần số và góc pha giữa dòng và áp không phụ thuộc vào I B và U B nên ta chọn thang đo cho ϕ Cos và tần số như sau với tần số của mạng điện là 50H Z và ít dao động nên ta chọn thang đo trong khoảng (40,5 ÷ 50,5) H Z Góc lệch pha giữa áp và dòng ở cùng tần số là (0 ÷ 360) nên ta chọn thang đo của ϕ Cos met là (-1 ÷ 1). Ta chọn thang đo cho công tơ tác dụng và công tơ phản kháng theo đầu bài ta chọn công suất trong một tháng.(giả sử 1 tháng có 30 ngày) Dòng điện thứ cấp của máy biến dòng I 2đm I = 5 (A) 2dm Điện áp thứ cấp của máy biến áp đo lường: 1dm 2 U U dm U 35000 = = = 100 (V) = 0.1(kV) K 350 t= 720 (h) ta lấy ϕ Cos = 1 (Với t = 720 h = 30 ngày) 3 W = 2.U .I .Cos .720 td dm 2dm 2dm . = pha P t ϕ W td = 2.0,1.5.720.1 = 720(kWh) Chọn thang đo của công tơ tác dụng (0 ÷ 720). *Ta có: 3 2 . 3 .720 pha dm dm dm W Q t Sin pkdm ϕ == .U I . (lấy Sin ϕ =1) 3 .720 623,54W pkdm == .0,1.5.1 (kWh) Chọn thang đo của công tơ phản kháng (0 ÷ 625). III. Tính số chỉ của công tơ trong một tháng. Có 80% thời gian máy biến áp làm việc ỏ chế độ định mức : mđ t 80 80 = = .720 = 576(h) 100 100 t Có 20% thời gian máy biến áp làm việc non tải : nt t 20 20 = = .720 = 144(h) 100 100 t GVHD: Phạm Phú Thiêm 4 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử 1, Tính số chỉ công tơ tác dụng : *Năng lượng tác dụng ở chế độ định mức : mđ ϕ Cos = 0,87=> mđ ϕ =30 0 nt ϕ Cos =0,68 => nt ϕ =47 0 m m m đ đ đ W = W + W B A td · ( ) · ( ) m m đ đ     W = U .I .Cos U I + U .I .Cos U I .t B B AC A AC A BC BC td , , mđ W = [ 35. 247,435. Cos 0 + 35.247,435.Cos 60].576 = 7482434, 4(kWh) td GVHD: Phạm Phú Thiêm 5 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử *Năng lượng tác dụng ở chế độ non tải : m 35( ) đ U U kV = = 0,66. 0,66.247,435 163,307( ) nt dm I I A = = = W = W + W Bnt Ant tdnt · ( ) · ( ) nt     W = U .I .Cos U ,I + U .I .Cos U ,I .t Bnt Bnt AC Ant AC Ant BC BC tdnt [35.163,307. 17 35.163,307. 77].144 972253( ) tdnt W Cos Cos kWh = + = *Năng lượng tác dụng trong một tháng : 8454687,4( ) tddm tdnt Wtd W W kWh= + = *Số chỉ của công tơ tác dụng trong một tháng là : 1 8454687,4 483,12 . 50.350 td u I W W K K = = = ( )kWh 2, Tính số chỉ của công tơ phản kháng *Năng lượng phản kháng ở chế độ định mức : GVHD: Phạm Phú Thiêm 6 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử ( ) 2 2 3 3 1 3. 1 0,87 ( ) dm dm Cos kVarh ϕ ϕ − − W = U .I .Sin .t pkdm dm dm dm W = U .I . .t pkdm dm dm dm W = 35.247,435. .576 = 4259952,6 pkdm . . *Năng lượng phản kháng ở chế độ non tải : ( ) 3. nt ϕ W = U .I .Sin .t nt pknt pknt pknt 3.35.0,66.247,435.0,73.144 1040684,51( ) pknt W kVarh= = Năng lương phản kháng trong một tháng 5300637,11( ) pkdm pknt Wpk W W kVarh = + = *Số chỉ của công tơ phản kháng 2 5300637,11 302,89 . 50.350 pk u I W W K K = = = ( )kVarh *Xác định ( ) ϕ Cos tb của phụ tải : 1 2 2 2 2 1 2 483,12 cos( ) 0,85 W W 483,12 302,89 tb W ϕ = = = + + IV. Khi biết cấp chính xác của B U và B I và các đồng hồ đo sai số tuyệt đối và tương đối của các phép đo trong hai trường hợp phụ tải . 1. Tính sai số của phép đo dòng điện : I K I I CA A .= Gọi A ΔI là sai số tuyệt đối của Ampe met ta có : 2.5 . 0,1 100 100 A A A D I γ ∆ = = = A Gọi ΔK I là sai số tuyệt đối của Ampe met ta có : 2.50 . 1 100 100 BI I I D K γ ∆ = = = A * Chế độ định mức : ( ) I = = 250 A 1dm 50.5 Sai số tuyệt đối của phép đo dòng điện : GVHD: Phạm Phú Thiêm 7 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử 2 2 2 2 1 ( . ) ( . ) (0,1.50) (5.1) 7 dm I A A I I K I I K A∆ = ± ∆ + ∆ = ± + = Sai số tương đối của phép đo dòng : 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 0,1 .100 .100 .100 2,8% 50 5 dm I A dm dm I A I K I I I K I γ ∆ ∆ ∆ = ± = ± + = ± + = * Chế độ non tải : 1 0,66.250 165 nt I A= = Sai số tuyệt đối của phép đo dòng điện : ( ) 2 2 2 2 1 ( . ) ( . ) (0,1.50) (0,66.5.1) 6 nt A I A I I I K I K A∆ = ± ∆ + ∆ = ± + = Sai số tương đối của phép đo dòng điện : 1 1 1 6 .100 .100 3,6% 165 nt I nt I I γ ∆ = = = 2. Tính sai số của phép đo điện áp : K CA . U V U U= Gọi ΔU V là sai số tuyệt đối của Vol met ta có : 2.100 . 2 100 100 V V V D U γ ∆ = = = V Gọi ΔK U là sai số tuyệt đối của U B met ta có : 1.350 . 3,5 100 100 BU U U D K γ ∆ = = = V * Chế độ định mức : ( ) = 350 = 35000 1dm .100U V Sai số tuyệt đối của phép đo điện áp : 2 2 2 2 1 ( . ) ( . ) (350.2) (100.3,5) 782( ) dm U V V U U K U U K V∆ = ± ∆ + ∆ = ± + = Sai số tương đối của phép đo điện áp : 1 1 1 782 .100 2,24% 35000 dm dm dm U U U γ ∆ = ± = ± = * Chế độ non tải : Sai số bằng sai số ở chế độ định mức. 3. Sai số của phép đo năng lượng tác dụng . Gọi W tdCA là công suất tác dụng thực tế phía cao áp : U I W = K .K .W tdCA tdHA Gọi ∆W td là sai số tuyệt đối của phép đo năng lượng tác dụng phía HA GVHD: Phạm Phú Thiêm 8 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử 1,5.720 . 10,8 100 100 kWh kWh D γ ∆ = = =W td (kWh) Gọi ∆ W tdCA là sai số tuyệt đối của phép đo ( ) ( ) ( ) 2 2 2 . . . 2 2 2 . . . . . . U I U I I U U I U I K K W td K K W td K W K K W K K K W td td td ∂ ∂ ∂ = ± ∆ + ∆ + ∆ ∂ ∂ ∂ = ± ∆ + ∆ + ∆        ÷  ÷  ÷  ÷       ∆ ∆ W W W tdCA tdCA tdCA W tdCA W tdCA Tính sai số cho hai trường hợp : * chế độ định mức : Gọi ∆W tddmCA là sai số tuyệt đối của phép đo năng lượng tác dụng trong thời gian máy biến áp làm việc định mức : ( ) ( ) ( ) 2 2 2 = K .W .ΔK + K .W .ΔK + K .K . W tddmHA tddmHA tddmHA I U U I U I ∆ ∆ W tddmCA 2 2 2 (50.427,57.3,5) (350.427,57.1) (350.50.10,8) 242018,62( ) 242,02( )kWh kWh = ± + + = = ∆ W tddmCA ( ) tddmCA U I tddmHA W = K .K .W kWh= 7482434,4 Sai số tương đối của công tơ tác dụng định mức: tddmCA tddmCA ΔA .100 tddmCA W γ = 242,02 .100 0,003 tddmCA γ = = 7482434,4 % * chế độ non tải : ( ) tdntCA U I tdntHA W = K .K .W 972253 kVarh= ( ) ( ) ( ) 2 2 2 = K .W .ΔK + K .W .ΔK + K .K . W tdntHA tdntHA tdntHA I U U I U I ∆ ∆ W tdntCA 2 2 2 (50.55,56.3,5) (350.55,56.1) (350.50.10,8) 1900246,38( ) 190,25( )kWh kWh = ± + + = = ∆ W tdntCA Sai số tương đối của công tơ tác dụng non tải : GVHD: Phạm Phú Thiêm 9 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử ΔW tdntCA = .100 tdntCA tdntCA W γ 190,25 = .100 = 0,02 % tdntCA 972253 γ 4. Sai số của phép đo năng lượng phản kháng . Gọi W pkCA là công suất tác dụng thực tế phía cao áp : U I W = K .K .W pkCA pkHA Gọi ∆ W pkHA là sai số tuyệt đối của phép đo năng lượng tác dụng HA 1.625 . 6,25 100 100 kVarh kVarh D γ ∆ = = =W pkHA (kWh) Gọi ∆ W pkCA là sai số tuyệt đối của phép đo ( ) ( ) ( ) 2 2 2 . . . 2 2 2 . . . . . . U I pk U I pk I pk U U pk I U I pk K K W K K W K W K K W K K K W ∂ ∂ ∂ = ± ∆ + ∆ + ∆ ∂ ∂ ∂ = ± ∆ + ∆ + ∆        ÷  ÷  ÷ ∆  ÷  ÷  ÷       ∆ W W W pkCA pkCA pkCA W pkCA W pkCA Tính sai số cho hai trường hợp : * chế độ định mức : Gọi ∆W pkdmCA là sai số tuyệt đối của phép đo năng lượng tác dụng trong thời gian máy biến áp làm việc định mức : ( ) ( ) ( ) 2 2 2 = K .W .ΔK + K .W .ΔK + K .K . W pkdmHA pkdmHA pkdmHA I U U I U I ∆ ∆ W pkdmCA 2 2 2 (50.243,43.3,5) (350.243, 43.1) (350.50.6,25) 145040,64( ) 145,04( )kVarh kVarh = ± + + = = ∆ W pkdmCA ( ) pkdmCA U I pkdmHA W = K .K .W kVarh = 4259952,6 Sai số tương đối của công tơ phản kháng định mức : GVHD: Phạm Phú Thiêm 10 Trịnh Công Sơn [...]... Bài tập lớn Đo Lường TTCN γ pkdmCA = ΔWpkdmCA WpkdmCA Khoa điện tử 100 145, 04 γ pkdmCA = 4259952,6 100 = 0, 003 % * chế độ non tải : WpkntCA = K U K I WpkntHA = 1040684,51( kVarh ) ∆WpkntCA = ∆ WpkntCA = ± ( K WpkntHA ΔK ) + ( K 2 I U U WpkntHA ΔK I ) +(K 2 U K I ∆WpkntHA ) 2 (50.59, 47.3,5) 2 + (350.59, 47.1) 2 + (350.50.6,25) 2 = 111823, 28(kVarh) = 111,82(kVarh) Sai số tương đối của công tơ... (350.50.6,25) 2 = 111823, 28(kVarh) = 111,82(kVarh) Sai số tương đối của công tơ phản kháng non tải : ΔW γ pkntCA = pkntCA 100 W pkntCA γ pkntCA = 111,82 100 = 0,12 % 1040684,51 GVHD: Phạm Phú Thiêm 11 Trịnh Công Sơn . Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử BÀI TẬP LỚN ĐO LƯỜNG & TTCN Phần I : I. Vẽ sơ đồ đo dòng , áp, ϕ Cos , năng lượng tác dụng, năng lượng phản kháng cho mạch phía cao áp : *Công. chọn Volmet có thang đo ( 0 ÷ 100 V) GVHD: Phạm Phú Thiêm 3 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử B U có thang đo ( 0 ÷ 350 V) 3, Chọn thang đo của công tơ và tần số kế biến điện áp. Hình vẽ GVHD: Phạm Phú Thiêm 1 Trịnh Công Sơn Bài tập lớn Đo Lường TTCN  Khoa điện tử *Chứng minh công tơ tác dụng đã mắc đo được công suất 3 pha: Ta có: 3 pha P = . . A A B B