Погрешность счетчика по схеме 2ТТ/3ТН Опции

[Гость_sergmal_*]

Ситуация следующая: есть электронный трехэлементный счетчик Альфа+, подключен по схеме 2ТТ/3ТН в сеть с изолированной нейтралью и заземленной фоазой В.
Вопрос: может ли из за такого включения появиться погрешность измерения порядка 20-30% при не симетричной нагрузке по фазам.

[Oleg_n]

Ситуация следующая: есть электронный трехэлементный счетчик Альфа+, подключен по схеме 2ТТ/3ТН в сеть с изолированной нейтралью и заземленной фоазой В.
Вопрос: может ли из за такого включения появиться погрешность измерения порядка 20-30% при не симетричной нагрузке по фазам.

Схема 2ТТ/3ТН может быть, вообще говоря, в двух вариантах:
1. Задействованы все три элемента счетчика (по току: ток фазы В получается "суммированием" токов фаз А и С, по напряжению: все три катушки напряжения находятся под напряжением 67 В, подключена ли общая точка "звезды" катушек напряжения ("ноль") к средней точке ("нулю") ТН или нет - особого значения не имеет);
2. Задействованы только два элемента счетчика (по току используются только А и С, по напряжению: катушки А и С должны находиться по линейным напряжением 100В, для этого общую точку "звезды" катушек напряжения ("ноль") следует соединить перемычкой с напряженческой клеммой "В" счетчика.) Распространенная ошибка - забывают указанную перемычку по напряжению. Счетчик тогда врет порядка на 50%, так как катушки напряжения оказываются под "половинным" напряжением 50В.
А в обоих правильно собранных схемах, даже при несимметричной нагрузке, все должно быть правильно (а кто сказал, что нагрузка по фазам должна быть всегда симметричной?)

[Гость_sergmal_*]

Подключение произведено по первому варианту.
Убедиться в правильности подключения к сожалению самостоятельно нет возможности.
Из за чего все таки может быть увеличение показаний по мощности процентов на 30?
Попутаны фазы? Нет одной фазы? и т.д.

[Oleg_n]

Тогда может быть все, что угодно.
Попутаны фазы по току/напряжению, неверное чередование фаз по напряжению - может привести как отрицательной (что чаще), так иногда и к положительной погрешности.
Без снятия векторной диаграммы не обойтись.

[Roman_D]

А что ж тут удивительного?
Проведём мысленный экскремент эксперимент.
Трансформаторы тока включены в фазах А и С.
Счетчик (механический, двухэлементный) настроен таким образом, что предполагает , что в фазе В такой же ток. Трехэлементный счетчик при включении с 2 ТТ получает на фазу В среднегеометрическую сумму токов А и С.
А если в фазе В тока вообще нет? Поганый щоччик насчитает по полной, то есть +33%!
Вывод: используем схему с 2 ТТ только при симметричной нагрузке.
Обычно схема с 2 ТТ требует согласия сбыта.

Сообщение отредактировал Roman_D - 14.8.2008, 18:46

[Oleg_n]

Прошу заметить, что речь идет о сети с изолированной нейтралью. Как ни крути, но геометрическая сумма токов будет равна нулю.
Поэтому для однозначного определения нагрузки достаточно измерить лишь только два тока.
Вспомним, что трехэлементные активные счетчики появились только лет 15 назад, а до этого прекрасно обходились двухэлементными.

[Roman_D]

Прошу заметить, что речь идет о сети с изолированной нейтралью. Как ни крути, но геометрическая сумма токов будет равна нулю.
Поэтому для однозначного определения нагрузки достаточно измерить лишь только два тока.
Вспомним, что трехэлементные активные счетчики появились только лет 15 назад, а до этого прекрасно обходились двухэлементными.

Да, наверное, ты прав. Но ТТ по ПУЭ определенно имеют заземлённую точку. Значит, на вторичку данная мысль не распространяется. И я говорил о геометрической сумме токов фаз А и С, а не всех трех, а это есть значительная разница.

Представим себе схему с активным сопротивлением между фазами А и С.В фазе В тока нет. Что покажет счетчик?

И как вы думаете, почему перешли от двух- к трехэлементным счетчикам? Исключительно из лоббирования интересов производителей трехэлементных счётчиков?

Сообщение отредактировал Roman_D - 14.8.2008, 22:33

[Гость_sergmal_*]

В данном случаи имеет место быть хороший электронный счетчик (Альфа плюс), как я понимаю по сути это три однофазных счетчика а дальше математика. Установлен он на экскаваторе основную нагрузку сосавляют трехфазные двигатели поэтому уж очень большого перекоса потребления по фазам быть не должно (а врет процентов на 30) . Склоняюсь к мысли что всетаки где то попутано подключение.
К стати может кто знает где взять пакет PowerPlus для этого счетчика.

[Oleg_n]

Но ТТ по ПУЭ определенно имеют заземлённую точку. Значит, на вторичку данная мысль не распространяется. И я говорил о геометрической сумме токов фаз А и С, а не всех трех, а это есть значительная разница.

Еще раз. Первичные токи в сети с изолированной нейтралью в геометрической сумме всегда дают ноль. Это означает, что сложив геометрически любые два тока, однозначно получаем третий (вообще говоря, с обратным знаком, но это сейчас не важно). Этот принцип и лежит в основе измерения мощности в трехфазной сети с изолированной нейтралью методом двух амперметров и двух вольтметров, поэтому и делали двухэлементные счетчики.
Про заземление обмоток ТТ. Известно, что заземление одной точки любой схемы никак не влияет на распределение токов. Наши два ТТ как выдавали каждый по N ампер по вторичке, так и будут выдавать их же, заземлим мы их общую точку или нет.

Представим себе схему с активным сопротивлением между фазами А и С.В фазе В тока нет. Что покажет счетчик?

Счетчик покажет мощность (энергию), равную квадрату линейного напряжения, деленного на сопротивление. А почему он должен показать что-то не так? Не совсем очевидный случай получается, если сопротивление включить между фазами А и В. В свое время я потратил много времени, чтобы разобраться, но получалось, что и в этом случае двухэлементный счетчик будет считать правильно. Сейчас детально вспоминать все выкладки нет времени, там нужно диаграммы рисовать и станет видно, какую мощность каждый элемент счетчика считает для первого и для второго случая, в сумме должно все получаться правильно. Сильно помогла тогда книжка "Измерение электроэнергии": http://biblem.narod.ru/biblioteka_elektromontera/bem394.djvu

И как вы думаете, почему перешли от двух- к трехэлементным счетчикам? Исключительно из лоббирования интересов производителей трехэлементных счётчиков?

Потому что в сетях 110 кВ и выше наши выкладки уже не проходят. Раньше попросту других счетчиков не было, и допускали, что на высоком напряжении нагрузка по фазам достаточно симметрична.

[Roman_D]

Вот прочитал послание Олега и призадумался (а сыр во рту держал): видать, ерунду я понёс перед народом с броневичка... Взял бумагу, пиво - и попытался разуметь.

Еще раз. Первичные(выделение моё - р.д.) токи в сети с изолированной нейтралью в геометрической сумме всегда дают ноль.

Абсолютно согласен, однако на то они и первичные. А со вторичными разбираться будем.
Беда в чём. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов в треугольник никто не соединяет (вроде?). Значит, и первичные нельзя. Три однофазных или один трехфазный ТН соединяется по схеме "звезда". Значит, и ТТ должны быть соединены по той же схеме, чтобы не было сдвига по фазе относительно ТТ.

с обратным знаком, но это сейчас не важно

Это тоже не забываем. Вот задумался: как же так? Откуда ж обратный знак? Единственная удовлетворяющая заявленной схеме "2ТТ+3ТН", техусловиям и ПТБ схема:

Теперь понятно, откуда этот минус берётся. И эту схему дальше будем рассматривать.

Итак, у нас ток в токовой обмотке фазы В счетчика должен быть равен минус геометрической сумме токов фаз А и С.

Мы подключили нагрузку к фазам А и С. Если разложить ток Ica на токи Ia и Ic, что выходит:


То есть реально первичный ток в фазе В по определению отсутствует.
Поскольку ТТ здесь включены звездой (хоть и неполной) - что же на счетчике? Ток в фазе В как минус сумма токов А и С явно не равен нулю! Непонятно...

Сильно помогла тогда книжка "Измерение электроэнергии"

Книжка замечательная... на своё время. Однако подключения трехэлементного активного счетчика к двум ТТ там не рассматривается. Как, в общем-то, и нигде.

Этот принцип и лежит в основе измерения мощности в трехфазной сети с изолированной нейтралью методом двух амперметров и двух вольтметров, поэтому и делали двухэлементные счетчики

Принцип - это громко сказано. Это только глава из букваря. Добавлю, для симметричной нагрузки.

Про заземление обмоток ТТ. Известно, что заземление одной точки любой схемы никак не влияет на распределение токов. Наши два ТТ как выдавали каждый по N ампер по вторичке, так и будут выдавать их же, заземлим мы их общую точку или нет.

Вот тут-то я Маху дал... С меня поллитра!
Однако заземли на землю любую фазу линии 6/10/20/35 кВ... Никак не повлияет? Шутка...

Сообщение отредактировал Roman_D - 17.8.2008, 15:38

[Oleg_n]

Единственная удовлетворяющая заявленной схеме "2ТТ+3ТН", техусловиям и ПТБ схема: ...
Теперь понятно, откуда этот минус берётся. И эту схему дальше будем рассматривать.
Итак, у нас ток в токовой обмотке фазы В счетчика должен быть равен минус геометрической сумме токов фаз А и С.
Мы подключили нагрузку к фазам А и С. Если разложить ток Ica на токи Ia и Ic, что выходит: ...
То есть реально первичный ток в фазе В по определению отсутствует.
Поскольку ТТ здесь включены звездой (хоть и неполной) - что же на счетчике? Ток в фазе В как минус сумма токов А и С явно не равен нулю! Непонятно...

Если между фазами А и С включить активное сопротивление, то ток будет совпадать по фазе с вектором Uac, и векторная диаграмма токов Ia и Ic будет представлять собой два вектора равной величины и противоположных по направлению. В сумме они дадут как раз 0. (Чисто логически: из фазы А ток "вытекает", в фазу С ток "втекает").

Книжка замечательная... на своё время. Однако подключения трехэлементного активного счетчика к двум ТТ там не рассматривается. Как, в общем-то, и нигде.

А трехэлементные реактивные счетчики типа СР4У? Принцип подключения к двум ТТ аналогичен.

Принцип - это громко сказано. Это только глава из букваря. Добавлю, для симметричной нагрузки.

Глянул еще книжку Бессонова. Оговорок на способ измерения мощности двумя вольтметрами и двумя амперметрами тоже не обнаружил.
Остается призвать на помощь специалистов, например, doro.
Со временем, если доберусь до стенда, попробую смоделировать наши случаи с реальным счетчиком.

Рисунки из цитат вырезаем.

Сообщение отредактировал AlexPetrov - 18.8.2008, 8:24

[doro]

Остается призвать на помощь специалистов, например, doro.
Со временем, если доберусь до стенда, попробую смоделировать наши случаи с реальным счетчиком.

Спасибо за доверие, но обоснованно отвечу только через неделю. В первый день выхода из отпуска, который провел далеко от дома, работы и Интернета, уезжаю в командировку на неделю. За это время подготовлюсь основательно.

[Roman_D]

Если между фазами А и С включить активное сопротивление, то ток будет совпадать по фазе с вектором Uac, и векторная диаграмма токов Ia и Ic будет представлять собой два вектора равной величины и противоположных по направлению. В сумме они дадут как раз 0. (Чисто логически: из фазы А ток "вытекает", в фазу С ток "втекает").

Я, повидимому, невнятно объяснил свою гипотезу.
Трехэлементный активный счетчик измеряет не относительно линейного, а относительно фазного напряжения. ТН по вторичке по определению включён звездой - как и катушки напряжения счетчика. Поэтому я и привел вектор Iac к двум фазным.

С нетерпением жду результатов эксперимента на стенде.

[Oleg_n]

Трехэлементный активный счетчик измеряет не относительно линейного, а относительно фазного напряжения. ТН по вторичке по определению включён звездой - как и катушки напряжения счетчика.

По-моему, здесь противоречия нет. Если принять за истину, что Р = Uab*Ia + Ucb*Ic = Ua*Ia + Ub*Ib + Uc*Ic. Все величины - векторные. Первое равенство - принцип измерения двухэлементного счетчика, второе - трехэлементного. Из первого элементарно получается второе, если принять Ib = - (Ia + Ic). Как ни меряй, все получаем одинаково, главное изобразить это на диаграммах правильно. Больше пока не пояснить, мозги от жары оплавились. Подождем ответа doro.

С нетерпением жду результатов эксперимента на стенде.

Это не быстро получится, к сожалению. Но если получится, то будет наилучшим аргументом.

[doro]

На странице http://rzdoro.narod.ru/cons_16_1.htm - попытка подробно разобраться в этом вопросе. Но окончательного ответа пока нет. Надеюсь на поддержку активных участников этого обсуждения.

[Uran]

Вмешиваться в спор не буду, советую посмотреть эту книжку, теориии более чем достаточно: http://www.biblem.narod.ru/biblioteka_elek...era/bem655.djvu

Сообщение отредактировал NickEl - 2.9.2008, 11:12

[Roman_D]

Давайте чесать репу вместе...
Рассмотрим схемы с сайта http://rzdoro.narod.ru/cons_16_1.htm.
Понятно, что в схеме 3ТТ+3ТН все понятно. При включении активной (для простоты, чтоб с косинусами не париться) нагрузки между фазами А и С тока в ТТ2 и в токовом элементе В счетчика нет.


Теперь рассмотрим схему с 2ТТ.

Сейчас ТТ и элементы счетчика включены по такой схеме:


Естественно, в элементах счетчика А и С ток будет; и вроде как ничем не отличающийся от токов по первой схеме. А в элементе В? Минус геометрическая сумма токов А и С, как пишут в букварях.

То есть что получается? В схеме с 3-мя ТТ тока в элементе В нету, а с 2-мя ТТ есть...
Получается, что счетчик насчитает на 33 _1/3% больше.
Где грабли?

Спасибо doro и его сайту за картинки

Вмешиваться в спор не буду, советую посмотреть эту книжку, теориии более чем достаточно:

Нету там нашей схемы; реактивные счетчики не предлагать! СА3 тоже. Ацтой. Предположим, что счетчик электронный трехэлементный.

[doro]

Давайте чесать репу вместе...

Естественно, в элементах счетчика А и С ток будет; и вроде как ничем не отличающийся от токов по первой схеме. А в элементе В? Минус геометрическая сумма токов А и С, как пишут в букварях.

То есть что получается? В схеме с 3-мя ТТ тока в элементе В нету, а с 2-мя ТТ есть...
Получается, что счетчик насчитает на 33 _1/3% больше.
Где грабли?

А может быть, здесь и зарыта та собака, о которой говорилось в первом сообщении? Около 30% все же. Вот только не сказано, в чью пользу.
Хотя, впрочем, при такой нагрузке вторичный ток в фазе В будет равен нулю, как мне кажется

Сообщение отредактировал doro - 2.9.2008, 16:25

[Roman_D]

А может быть, здесь и зарыта та собака, о которой говорилось в первом сообщении? Около 30% все же. Вот только не сказано, в чью пользу.

Вроде в пользу сбыта?!

Хотя, впрочем, при такой нагрузке вторичный ток в фазе В будет равен нулю, как мне кажется

Вот этот дуализьм и напрягает...

Сообщение отредактировал Roman_D - 2.9.2008, 13:08

[Uran]

Нету там нашей схемы; реактивные счетчики не предлагать! СА3 тоже. Ацтой. Предположим, что счетчик электронный трехэлементный.

Я схему не предлагал,а теорию по векторным диаграммам почитать .
В 10 топике разложил токи А и С , векторную диаграмму токов неправильно нарисовал, линейный ток обозвал ICA, когда он по рисунку IАС. ТОЭ забыли , когда вектор тока ф.А опережает вектор тока ф.С на 120град, вроде он по жизни отстает от ф.С на 120град.

По теме: на трефазную систему только электронные трехэлементные счетчики идут. По данной ситуации ТТ на фазу В не поставить, ибо нет смысла, значит остается мириться с реалиями. Коммерсанты в убыток себе работать не будут.
ЗЫ В России популярны Рижские электронные счетчики.