Hámarksafl og notkunarsviðsmyndir fyrir mismunandi tengingaraðferðir

Þriggja-rafstraumsorkumælar eru mikilvægur búnaður í aflmælingarkerfinu. Efri mörk mælds afls þeirra eru ekki fast gildi, heldur ákvarðast beint af tengiaðferðinni. Það eru þrjár aðalgerðir: bein tengingargerð, gerð ytri straumspennir (CT) og spennuspennir (VT) + straumspennir (CT) samsetning gerð. Vegna mismunandi byggingarhönnunar, aðlagaðs spennustigs og álagseiginleika, hafa þau mismunandi hámarksaflsvið og notkunarsvið.

Þessi grein mun greina ítarlega kjarnaeiginleika ýmissa tegunda rafmagnsmæla úr fjórum víddum: meginreglu, útreikningsrökfræði, efri mörk mælisviðs og aðlögun atburðarásar.

Bein-tenging þriggja-rafstraumsmælir

Tengingarregla og aflreikningsrökfræði

Rafmagnsmælar með beinum-tengingum þurfa ekki viðbótarstraumspenna. Straumur flæðir beint í gegnum innri straumspóluna og spennan er beintengd innri spennuspólunni, sem gerir þær hentugar fyrir lágspennuafldreifikerfi (td 380V málspenna). Hámarksafl þeirra er ákvarðað af málstraumi þeirra og kjarnaútreikningsformúlan er:

▶ Pₘₐₓ=√3 × Uₙ × Iₙₘₐₓ × cosφ

Þar sem: Uₙ=380V (mállínuspenna lágspennukerfisins), Iₙₘₐₓ er hámarksmálstraumur rafmagnsmælisins og cosφ er aflstuðullinn (venjulega 0,8 fyrir iðnaðarálag og 1 fyrir hreint viðnámsálag).

Efri mörk hámarksafls

Ef þú tekur UBS beina-tengingu þriggja-fasa AC orkumæli sem dæmi (á við um þriggja-fasa AC hleðsluhrúgur og aðrar aðstæður), hámarksmálstraumur hans er venjulega 0,25-5 (65) A (gildið innan sviga er hámarks leyfilegur straumur). Með því að nota 380V spennu sem dæmi eru eftirfarandi útreikningar gerðir:

Þegar cosφ=0.8, Pₘₐₓ=√3×380V×65A×0,8≈34,45kW;

Þegar cosφ=1, Pₘₐₓ=√3×380V×65A×1≈42,9kW.

Nokkrir framleiðendur bjóða upp á vörur með leyfilegan hámarksstraum upp á 120A, sem samsvarar um það bil 79kW hámarksafli, en hámarksstyrkt afl almennra vara er einbeitt á bilinu 20-70kW.

Viðeigandi sviðsmyndir

Vegna þess að ekki er þörf á straumbreytum, auðveldri uppsetningu, litlum tilkostnaði og aðlögunarhæfni að lágu-aflálagi, eru bein-orkumælar aðallega notaðir fyrir:

• Þriggja-fasa mælingar í íbúðasamfélögum (svo sem einbýlishúsum og raðhúsum);
• Lítil verslunarhleðsla eins og litlar verslanir og sjoppur;
• Lág-spenna, lág-aflbúnaður á rannsóknarstofum og litlum verkstæðum (svo sem litlum vélum og loftræstibúnaði);
• Staðbundin mæling á-lágspennu dreifingargreinum í skrifstofubyggingum.

Ytri straumbreytir (CT) gerð þriggja-fasa straumbreytimælis

Tengingarregla og aflreikningsrökfræði

Kjarnahönnun þessarar tegundar orkumælis er "lítil straummæling + stór straumlenging": málstraumur orkumælisins sjálfs er aðeins 0,01-0,05 (6) A/1 (6) A (UBS forskrift), og raunverulegur mældur straumur er ákvarðaður af aðalstraumi ytri CT. Hlutverk CT er að breyta stórum straumi í línunni í lítinn straum (eins og 5A) inntak í orkumæli í samræmi við fast umbreytingarhlutfall. Þess vegna fer hámarksaflsmörkin eftir aðalstraumforskrift CT og útreikningsformúlan er:

▶ Pₘₐₓ=√3 × Uₙ × I₁ × cosφ

Þar sem: Uₙ=380V (lágspenna/miðlungsspenna lágspennuhlið), I₁ er hámarksmálstraumur aðalhliðar CT og cosφ er tekin sem 0,8-1.

Hámarksaflsmörk

Aðalstraumforskriftir CT ná yfir breitt svið, frá 50A til 3000A, með samsvarandi hámarksafli sem eykst í þrepum hætti:

• Lítil CT (50/5A): I₁=50A, Pₘₐₓ≈26,5kW;
• Miðlungs CT (200/5A): I₁=200A, Pₘₐₓ≈106kW;
• Stór CT (1000/5A): I₁=1000A, Pₘₐₓ≈530kW;
• Extra-stór CT (3000/5A): I₁=3000A, Pₘₐₓ≈1590kW (1,59MW).

Fræðilega séð, svo framarlega sem CT forskriftirnar passa saman, getur þessi tegund af orkumælum stutt miðlungs og mikla aflmælingar upp á 20kW-2MW, sem gerir það að almennu vali fyrir iðnaðarsviðsmyndir.

Viðeigandi sviðsmyndir

Með sviðinu sem CT er aukið, er hægt að aðlaga orkumælirinn að meðal- og lágspennuhliðum, sem og lágspennu og háu-aflálagi. Það er aðallega notað í:

• Lítil og meðalstór-verksmiðjuverkstæði (svo sem vinnsla, vefnaðarvörur og rafeindaframleiðsla);
• Helstu orkudreifingarmælingar í atvinnuhúsnæði og skrifstofubyggingum;
• Útibúarásir fyrir há-aflbúnað eins og miðlæga loftkælingu og lyftur í stórum matvöruverslunum og hótelum;
• Lág-orkudreifingarkerfi í aðveitustöðvum og iðnaðargörðum.

Spennuspennir (VT) + straumspennir (CT) sameinaðir þriggja-fasa straumbreytir

Tengingarregla og aflreikningsrökfræði

Þessi tegund af orkumælum er sérstaklega hönnuð fyrir háspennuafldreifikerfi (10kV, 35kV, 110kV, osfrv.). Það þarf bæði VT og CT til að breyta háspennu og hástraumi í staðalgildi sem orkumælirinn þolir (100V spenna, 5A straumur). Hámarksafl er ákvarðað af málspennu kerfisins og aðalstraumi CT, reiknað með eftirfarandi formúlu:

▶ Pₘₐₓ=√3 × Uₛ × I₁ × cosφ

Þar sem: Uₛ er mállínuspenna há-spennukerfisins, I₁ er hámarksmálstraumur á aðalhlið CT og cosφ er tekin sem 0,8-1.

Hámarksafltakmörk

Spennustig og CT forskriftir háspennukerfis ákvarða hámarksgetu þess:

• 10kV kerfi + CT 600/5A: Pₘₐₓ=√3 × 10kV × 600A × 0,8 ≈ 8,3MW;
• 35kV kerfi + CT 1000/5A: Pₘₐₓ=√3 × 35kV × 1000A × 0,8 ≈ 48,5MW;
• 110kV kerfi + CT 3000/5A: Pₘₐₓ=√3 × 110kV × 3000A × 0,8 ≈ 474MW.

Í hagnýtum forritum getur hámarksstyrkt afl þessarar tegundar orkumæla náð frá 5MW upp í yfir 500MW, sem fullnægir kröfum um há-, há-aflmæli.

Viðeigandi sviðsmyndir

Sem kjarnamælitæki í háspennuafldreifikerfi- er notkun þess mjög einbeitt í:

• Mæling á nettengdri-orku frá stórum virkjunum og vatnsaflsstöðvum;
• Mæling aðallína í svæðisbundnum aðveitustöðvum og háspennu dreifikerfi;
• Há-framleiðslulínur í stóriðju eins og stáli, kemískum efnum og ó-járnmálmum;
• Hár-útgangsmæling nýrra orkuvera (vindorka, ljósvökva).

Samantekt

Í stuttu máli, bein tengingargerðin vinnur hvað varðar þægindi og hagkvæmni, ytri CT tegundin vinnur hvað varðar sveigjanlegt mælisvið og VT+CT samsetningagerðin er sterk í háspennu og mikilli aflaðlögun.