MASURAREA ENERGIEI ACTIVE IN SISTEME TRIFAZATE

1. Generalitati

Masurarea energiei active in circuite trifazate se poate efectua fie cu contoare monofazate, fie cu contoare trifazate. In primul caz, utilizat mai rar, se folosesc doua sau trei contoare monofazate montate dupa schema celor doua, respectiv trei wattmetre de masurare a puterii active, energia totala obtinandu-se prin insumarea energiilor inregistrate de fiecare contor in parte.

Contoarele trifazate reunesc in acelasi aparat doua sau trei sisteme active ( avand fiecare sistem cate un electromagnet de curent si unul de temsiune ), ale caror cupluri active actioneaza asupra aceluiasi ax, astfel incat cuplul activ total este proportional cu puterea activa trifazata iar contorul masoara energia totala trifazata.

Simbolurile utilizate pentru contoarele de energie activa trifazate sunt : CAmn, ele avand urmatoarele semnificatii :

C - contor ;

A - energie activa ;

m = 3 sau 4 - reprezinta numarul de faze ale retelei trifazate ;

n = 2 sau 3 - reprezinta numarul de sisteme active monofazate ale contorului.

2. Contorul trifazat utilizat in circuite trifazate fara conductor neutru.

In circuitele trifazate fara conductor neutru se folosesc contoare cu doua sisteme active monofazate, de masurare. Montarea celor doua sisteme active in circuit se face dupa metoda celor doua wattmetre, avand faza de referinta faza 1, faza 2 sau faza 3.

Momentele cuplurilor active a celor doua sisteme monofazate, legate dupa metoda de masurare a puterii active cu doua wattmetre, avand faza de referinta faza 2, vor fi :

- pentru primul sistem activ :

;

- pentru al doilea sistem activ :

;

Momentul cuplului total al contorului va fi :

, in care P este puterea

activa trifazata.

Deci, la contorul trifazat de tip CA32 momentul cuplului activ fiind proportional cu puterea activa trifazata, contorul masoara energia activa trifazata consumata in circuit.

Schema de legare in circuit a contorului trifazat de tipul CA32, pentru faza de referinta faza 2, este urmatoarea :

3. Contorul trifazat utilizat in circuite trifazate cu conductor neutru

In circuitele trifazate cu conductor neutru se utilizeaza contoare cu trei sisteme active monofazate, care pot actiona asupra unui disc sau a doua discuri fixate pe acelasi ax.

Legarea in circuit a celor trei sisteme active se face dupa metoda celor trei wattmetre, deci momentele cuplurilor active vor fi :

pentru primul sistem activ : ;

pentru al doilea sistem activ : ;

pentru al treilea sistem activ : .

Momentul cuplului activ total al contorului este :

Rezulta deci ca, la contorul de tip CA43 momentul cuplului activ fiind proportional cu puterea activa trifazata totala, contorul masoara energia activa trifazata. Schema de legare in circuit a contorului trifazat de tipul CA43, este urmatoarea :

4. Masurarea energiei active cu CA32 si a puterii active in circuite trifazate cu trei conductoare

5. Masurarea energiei active cu CA43 si a puterii active in circuite trifazate cu conductor neutru

Aparate folosite :

CA32 - contor de energie activa utilizat in circuite trifazate fara conductor neutru ;

CA42 - contor de energie activa utilizat in circuite trifazate cu conductor neutru ;

TI - transformator de curent ;

TU - transformator de tensiune ;

A - ampermetru ;

W - wattmetru ce masoara puterea activa prim metoda cu nul artificial, deci trebuie indeplinita conditia :

V - voltmetru ;

K - intrerupator trifazat de la tablou ;

cos φ - cosfimetru ;

6. Chestiuni de studiat si modul de lucru

Se realizeaza montajul 5a.

Se identifica parametrii nominali ai contorului trifazat si se trec in caiet.

Se calculeaza constantele aparatelor.

Avand constanta nominala a contorului, [rot/kWh], se determina energia pe care contorul o inregistreaza pentru o singura rotatie a discului :

[Ws/rot] ;

Se va calcula energia activa totala :

( 1 ) ( Ws ) , unde Z este numarul de rotatii inregistrate in timpul t ( s ) ;

Printr-o metoda indirecta, energia totala este :

( 2 ) ( Ws ) , unde P este puterea activa consumata de receptor in timpul t in care s-au efectuat cele[Z] rotatii;

Puterea aparenta : ;

Factorul de putere :

Toate aceste date se trec in urmatorul tabel :

7.Tabel de date