2.1 ĐO ĐIỆN NĂNG MẠCH 1 PHA
Để đo, đếm điện năng tiêu thụ người ta thường dùng công tơ điện. Hiện nay tập đoàn Điện lực Việt Nam EVN đang sử dụng 2 loại công tơ là công tơ cơ điện (loại cảm ứng) và công tơ điện tử.
2
Hình 4.7 Đọc kết quảđo công suất tác dụng dùng 3 oát kế điện động 3 pha
42
Hình a. Công tơ một pha cảm ứng Hình b. Công tơ một pha điện tử Hình 4.8 Công tơ điện một pha
a. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động công tơ một pha loại cảm ứng * Cấu tạo:
Phần tĩnh:
+ Cuộn dòng điện: Có số vòng dây ít khoảng vài chục vòng nhưng tiết diện dây lớn khoảng 1,2 ÷ 1,4 mm2. Cuộn dòng điện được mắc nối tiếp với tải tiêu thụ, có nhiệm vụ tạo ra từ thông φi tỉ lệ với độ lớn dòng điện chạy qua tải.
+ Cuộn điện áp: Có số vòng dây lớn khoảng vài ngàn vòng nhưng tiết diện dây bé khoảng 0,11 mm2. Cuộn điện áp được mắc song song với tải tiêu thụ, có nhiệm vụ tạo ra từ thông φu tỉ lệ với độ lớn điện áp đặt trên tải. Mỗi cuộn dây được quấn trên một mạch từđể dẫn từthông xuyên qua đĩa nhôm.
+ Nam châm vĩnh cửu M hình móng ngựa: Được gắn sao cho mép đĩa nhôm chuyển động qua khe hở giữa hai cực nam châm đểgiúp cho đĩa nhôm quay đều.
Tải một pha A 0 M
43
Phần động:
Đĩa nhôm D: Được chế tạo bằng vật liệu nhôm, có dạng đĩa tròn, nhẹ, trọng lượng phân bố đều để dễ dàng chuyển động quanh trục xuyên tâm và dễ thay đổi tốc độ. Đĩa nhôm nằm trong khe hở của mạch từ cuộn áp và cuộn dòng.
Bộ phận truyền động bánh răng: Có nhiệm vụ truyền chuyển động quay của trục đĩa nhôm để quay các con số chỉ thị thể hiện điện năng tiêu thụ trong suốt thời gian tải hoạt động.
* Nguyên lý hoạt động
Khi có dòng điện xoay điện đi qua cuộn dòng sẽ sinh ra từ thông Փi biến thiên qua đĩa nhôm. Do đó đĩa nhôm sẽ xuất hiện dòng điện xoáy ii. Tương tự như vậy ở cuộn áp dòng xoay chiều sinh ra từ thông Փva biến thiên do đó sinh ra dòng điện iư
ngược chiều với ii. Các dòng ii và iư tác dụng với Փi và Փva tạo thành mô men quay làm đĩa nhôm quay.
Do đĩa nhôm lại nằm trong từ trường nam châm vĩnh cửu nên khi đĩa nhôm quay thì trong đĩa lại xuất hiện dòng điện cảm ứng ic. Sự tương tác giữa ic và từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ sinh ra mô men hãm, ngược chiều với mô men quay (do đó nam châm vĩnh cửu được gọi là mô men hãm)
Trong đó:n là tốc độ quay của đĩa nhôm
Khi Mq = Mcthì đĩa nhôm quay đều => . n =>
Như vậy tốc độ quay của đĩa nhôm tỷ lệ với công suất P của mạch cần đo.
b. Cách đo * Đo trực tiếp: - Sơ đồ nguyên lý 1 2 A O 3 4
Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lý mạch đo điện năng tiêu thụ của phụ tải một pha dùng công tơ một pha loại cảm ứng
(4-11)
(4-12)
(4-13)
44 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Sơ đồ đấu nối
- Đọc kết quảđo
A = A2– A1 (4-15) Trong đó: A là số điện tiêu thụ hàng tháng
A1 là số chỉ công tơ đầu tháng A2 là số chỉ công tơ cuối tháng Ví dụ: 1 KWh 2 3 4 Tải một pha A 0
Hình 4.10 Sơ đồ đấu nối mạch đo điện năng tiêu thụ của phụ tải một pha dùng công tơ một pha loại cảm ứng
A 0
Tải 1 pha Hình 4.11 Sơ đồ đấu nối mạch đo điện năng tiêu thụ của phụ tải
45
Công tơ 1 pha có 6 chữ số. 5 chữ số màu đen và 1 chữ số cuối cùng màu đỏ. Chữ số màu đỏ có giá trị 1/10 kWh. Còn các chữ số màu đen ghép lại có giá trị từ 00000 -> 99999 kWh.
Giả sử dãy số là 234567 thì giá trị cần đọc là 23456.7 kWh. Thông thường ta chỉ đọc là 23456kWh, bỏ qua phần thập phân.
* Ý nghĩa các thông số trên mặt công tơ: + 220V: điện áp định mức của công tơ
+ 10(40)A: Dòng điện định mức của công tơ là 10A. Có thể sử dụng quá tải đến 40A mà vẫn đảm bảo độ chính xác. Nếu sử dụng quá 40A thì công tơ chạy không đảm bảo chính xác và có thể hỏng.
+ 450 vòng/kWh: Đĩa nhôm quay 450 vòng thì được 1 kWh.
+ Cấp 2: Cấp chính xác của công tơ. Sai số 2% toàn dải đo. Tương tự cho cấp 1, cấp 0.5. (Cấp càng nhỏ càng chính xác).
+ Số SX 09 318755: Số hiệu sản xuất công tơ. Thông thường người ta dùng số hiệu sản xuất này để phân biệt các hộdùng điện (tên hộ có thể trùng nhau).
+ 50Hz: Tần số lưới điện
* Đo gián tiếp qua BI:
Khi giá trị dòng điện của phụ tải lớn hơn giá trị dòng điện định mức của công tơ điện người ta mắc công tơ điện sau máy biến dòng, nghĩa là sơ cấp của máy biến dòng điện nối với cuộn dòng của công tơ điện. Khi nối dây lưu ý phải đấu đúng cực tính và chiều dòng điện qua BI.
- Sơ đồ nguyên lý
Hình 4.12 Đọc kết quả đo điện năng tiêu thụ của phụ tải một pha dùng công tơ một pha loại cảm ứng
46
- Sơ đồ đấu dây
- Đọc kết quảđo
A = (A2 – A1).kI (4-16) Trong đó: A là số điện tiêu thụ hàng tháng
A1 là số chỉ công tơ đầu tháng A2 là số chỉ công tơ cuối tháng kI là tỷ số biến của máy biến dòng Ví dụ:
Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lý mạch đo điện năng tiêu thụ của phụ tải một pha gián tiếp qua BI dùng công tơ một pha loại cảm ứng
Hình 4.14 Sơ đồđấu dây mạch đo điện năng tiêu thụ của phụ tải một pha gián tiếp qua BI dùng công tơ một pha loại cảm ứng
47
Hình 4.15 Máy biến dòng (BI) hạ thế Tỷ số biến kI = 50/5A (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giả sử trị số công tơ cuối tháng là 215; trị số công tơ đầu tháng là 150. Lượng điện năng tiêu thụtrong tháng đó là A= (215-150).10 = 65.10 = 650 KW điện
2.2 ĐO ĐIỆN NĂNG MẠCH 3 PHA
Công tơ điện 3 pha dùng để đo điện năng tiêu thụ phụ tải ba pha. Hiện nay chủ yếu dùng 2 loại công tơ cơ điện (loại cảm ứng) và công tơ điện tử giống như công tơ một pha. Ngoài ra còn có công tơ dùng cho đo gián tiếp (qua BI) dùng cho những khách hàng tiêu thụđiện lớn.
Hình a. Công tơ ba pha loại cảm ứng Hình b. Công tơ ba pha điện tử Hình 4.16 Công tơ điện ba pha
- Công tơ cảm ứng 3 pha 3 phần tử: về cơ bản công tơ 3 pha 3 phần tử là gộp của 3 công tơ một pha. Cấu tạo như hình vẽ:
48
Hình 4.18 Cấu tạo công tơ 3 pha loại cảm ứng
Công tơ ba pha gồm 3 cuộn áp (11) có số vòng dây lớn, tiết diện dây nhỏ, được mắc song song với phụ tải cần đo. Một đầu nối ra cực nối dây 1,3,5 tương ứng nguồn áp pha A, pha B, pha C đấu với 3 dây pha nguồn A, B, C; đầu còn lại của 3 cuộn dây chụm sao đấu vào đầu cực 7,8 (mass vào, mass ra). Ba cuộn dòng (8) một đầu nối ra cực nối dây 1,3,5 tương ứng nguồn dòng pha A, pha B, pha C đấu với 3 dây pha nguồn A, B, C chung cực với 3 đầu cuộn áp tương ứng; 3 đầu còn lại nối với 3 cực 2,4,6 và được nối với 3 đầu của phụ tải cần đo điện năng.
- Sơ đồ nguyên lý + Đo trực tiếp:
49
Trên sơ đồ này chúng ta chia 11 chân thành 4 nhóm tín hiệu:
- Nhóm pha A: bao gồm tín hiệu điện áp pha A (đầu số 2) và tín hiệu dòng pha A (đầu số 1 và đầu số 3)
- Nhóm pha B: bao gồm tín hiệu điện áp pha B (đầu số 5) và tín hiệu dòng pha A (đầu số 4 và đầu số 6)
- Nhóm pha C: bao gồm tín hiệu điện áp pha C (đầu số 8) và tín hiệu dòng pha A (đầu số 7 và đầu số 9)
- Nhóm trung tính N: bao gồm tín hiệu điện áp trung tính (đầu số 10 và 11 đã được nối với nhau)
Hình 4.13 Công tơ 3 pha 4 dây hữu công (đo gián tiếp qua BI)
Hình 4.14 Sơ đồ nguyên lý mạch đo điện năng tiêu thụ gián tiếp qua BI
50
Khi tiến hành đấu dây công tơ điện 3 pha bạn cần lưu ý những vấn đề sau: - Ngõ ra thứ cấp biến dòng đo lường pha A thì nối vào tín hiệu dòng pha A, có ký hiệu đầu (K) và cuối (I), không được lẫn lộn.
- Khi luồn dây qua lỗ biến dòng cần phải đúng chiều K qua L, không được lẫn lộn .
- Tín hiệu áp của pha nào phải nối đúng vào pha đó và đảm bảo vững chắc. Đối với công tơ điện tử các cực đấu dây được quy định tương tự như công tơ loại cảm ứng.
Giải thích các thông số trên đồng hồ đo:
+ 3x220/380V: Điện áp định mức đặt vào cuộn áp là 220V.
+ 3x10(20)A: Dòng điện định mức qua cuộn dòng là 10A; dòng điện tối đa Imax
qua cuộn dòng là 20A, nếu trị số dòng vượt quá 20A độ sai số của công tơ có thể không còn đúng như ghi trên mặt công tơ hoặc có thể gây cháy hỏng công tơ.
+ 50Hz: Tần số định mức dòng điện qua công tơ.
+ 250 vòng/kWh: Đĩa nhôm của công tơ quay 250 vòng thì được 1kWh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Cấp 2: Cấp chính xác (sai số 2%) + 270C: Nhiệt độ định mức của công tơ + 2011: Năm sản xuất
* Đọc kết quảđo
A = (A2 – A1).kI Trong đó: A là sốđiện tiêu thụ hàng tháng
A1 là số chỉ công tơ đầu tháng A2 là số chỉ công tơ cuối tháng kI là tỷ số biến của máy biến dòng
Ví dụ: Chỉ số công tơ đầu tháng là 205; chỉ số công tơ cuối tháng 321; 3 BI sử dụng có tỷ số 100/5A. Kết quảđiện năng tiêu thụ là:
51
PHẦN 2: HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
CÔNG VIỆC: Lắp đặt, đấu nối mạch đo dòng điện, điện áp, công suất mạchxoay chiềumột pha
1/B4/MĐ1 4 Thứ tự Nội dung Yêu cầu Dụng cụ, trang thiếtbị Ghi chú
1
Chuẩn bị Đúng, đủ số lượng điện xoay chiều 1 pha Bàn thực hành mạch
Kiểm tra Kiểm tra nguội; xác định cuộn dây oát kế dùng VOM VOM 2 Lắp ráp, đấu nối theo sơ đồ
Theo sơ đồ nguyên lý, theo thứ tự từ trái
sang phải, từ dưới lên trên
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 1 pha,
dây cắm có cốt tròn Kiểm tra Dùng VOM đo thông
mạch VOM 3 Cấp nguồn Bật CB, quan sát đèn báo, đồng hồ V, A nguồn.
Nguồn xoay chiều 1 pha
Chỉnh VR, đọc kết
quả Chỉnh VR <220V và A không quá 1A.
PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
CÔNG VIỆC: Lắp đặt, đấu nối mạch đo dòng điện, điện áp, công suất
mạch xoay chiều ba pha 2/B4/MĐ14 Thứ tự Nội dung Yêu cầu Dụng cụ, trang thiếtbị Ghi chú
1
Chuẩn bị Đúng, đủ số lượng Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 3 pha
Kiểm tra
Kiểm tra nguội; xác định cuộn dây oát kế
dùng VOM
VOM
2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lắp ráp, đấu nối theo sơ đồ
Theo sơ đồ nguyên lý, theo thứ tự từ trái
sang phải, từ dưới lên trên
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 3 pha, dây cắm có cốt
tròn Kiểm tra Dùng VOM đo thông
52
3 Cấp nguồn
Bật CB, quan sát đèn báo, đồng hồ V, A
nguồn.
Nguồn xoay chiều 3 pha
Đọc kết quả Đọc đúng trị số
PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
CÔNG VIỆC: Lắp đặt, đấu nối mạch đo điện năng tiêu thụ phụ tải một pha
(Đo trực tiếp)
3/B4/MĐ14
Thứ tự Nội dung Yêu cầu Dụng cụ, trang thiếtbị Ghi chú
1
Chuẩn bị Đúng, đủ số lượng
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 1
pha
Kiểm tra
Kiểm tra nguội; xác định cuộn dây công
tơ dùng VOM Giải thích các ký hiệu trên mặt công tơ
VOM, công tơ một pha, động cơ một
pha
2
Lắp ráp, đấu nối theo sơ đồ
Theo sơ đồ nguyên lý, theo thứ tự từ trái
sang phải, từ dưới lên trên
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 1 pha, dây cắm có cốt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tròn Kiểm tra Dùng VOM đo thông mạch VOM
3
Cấp nguồn
Bật CB, quan sát đèn báo, đồng hồ V, A
nguồn.
Nguồn xoay chiều 1 pha
Đọc kết quả
- Kiểm tra chuyển động quay của đĩa
nhôm - Kiểm tra hằng số công tơ Quan sát bằng mắt thường Đồng hồ đếm thời
gian (kiểm tra đĩa nhôm quay một vòng) so sánh CM
53
PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
CÔNG VIỆC: Lắp đặt, đấu nối mạch đo điện năng tiêu thụ phụ tải một pha
(Đo gián tiếp qua BI)
4/B4/MĐ14
Thứ tự Nội dung Yêu cầu Dụng cụ, trang thiếtbị Ghi chú
1
Chuẩn bị Đúng, đủ sốlượng
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 1
pha
Kiểm tra
Kiểm tra nguội; xác định cuộn dây công
tơ, BI dùng VOM Giải thích các ký hiệu trên mặt công
tơ, BI
VOM, công tơ một pha, động cơ một
pha, BI
2
Lắp ráp, đấu nối theo sơ đồ
Theo sơ đồ nguyên lý, theo thứ tự từ trái
sang phải, từdưới lên trên (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 1 pha, dây cắm có cốt
tròn
Kiểm tra Dùng VOM đo thông
mạch VOM
3
Cấp nguồn Bật CB, quan sát đèn báo, đồng hồ V, A nguồn.
Nguồn xoay chiều 1 pha
Đọc kết quả
- Kiểm tra chuyển động quay của đĩa
nhôm - Kiểm tra hằng số công tơ Quan sát bằng mắt thường Đồng hồđếm thời
gian (kiểm tra đĩa nhôm quay một vòng) so sánh CM
54
PHIẾUHƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
CÔNG VIỆC: Lắp đặt, đấu nối mạch đo điện năng tiêu thụ phụ tải ba pha
(Đo trực tiếp)
5/B4/MĐ14
Thứ tự Nội dung Yêu cầu Dụng cụ, trang thiếtbị Ghi chú
1
Chuẩn bị Đúng, đủ sốlượng
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 3
pha
Kiểm tra
Kiểm tra nguội; xác định cuộn dây công
tơ dùng VOM Giải thích các ký hiệu trên mặt công tơ
VOM, công tơ ba pha, động cơ ba pha
2
Lắp ráp, đấu nối theo sơ đồ
Theo sơ đồ nguyên lý, theo thứ tự từ trái
sang phải, từ dưới lên trên
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 3 pha, dây cắm có cốt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tròn
Kiểm tra Dùng VOM đo thông mạch VOM
3
Cấp nguồn
Bật CB, quan sát đèn báo, đồng hồ V, A
nguồn.
Nguồn xoay chiều 3 pha
Đọc kết quả
- Kiểm tra chuyển động quay của đĩa
nhôm - Kiểm tra hằng số công tơ Quan sát bằng mắt thường Đồng hồ đếm thời
gian (kiểm tra đĩa nhôm quay một vòng) so sánh CM
55
PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
CÔNG VIỆC: Lắp đặt, đấu nối mạch đo điện năng tiêu thụ phụ tải ba pha
(Đo gián tiếp qua BI)
6/B4
Bưóc công
việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Dụng cụ, trang
thiếtbị Ghi chú
1
Chuẩn bị Đúng, đủ số lượng
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 3
pha
Kiểm tra
Kiểm tra nguội; xác định cuộn dây công
tơ, BI dùng VOM Giải thích các ký hiệu trên mặt công
tơ, BI
VOM, công tơ ba pha, động cơ ba pha
2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lắp ráp, đấu nối theo sơ đồ
Theo sơ đồ nguyên lý, theo thứ tự từ trái
sang phải, từ dưới lên trên
Bàn thực hành mạch điện xoay chiều 3 pha, dây cắm có cốt
tròn
Kiểm tra Dùng VOM đo thông
mạch VOM
3
Cấp nguồn Bật CB, quan sát đèn báo, đồng hồ V, A nguồn.
Nguồn xoay chiều 3 pha
Đọc kết quả
- Kiểm tra chuyển động quay của đĩa
nhôm - Kiểm tra hằng số công tơ Quan sát bằng mắt thường Đồng hồ đếm thời
gian (kiểm tra đĩa nhôm quay một vòng) so sánh CM
56
BÀI TẬP
Bài 1: Lắp đặt, đấu nối mạch đo dòng điện, điện áp, công suất phụ tải một pha