Błędy pomiaru czynnej energii elektrycznej licznikami indukcyjnymi przy przebiegach odkształconych

• Autorzy: Pietrucha R.

Warianty tytułu

EN

Errors of Electric Active Energy Measurement Made with Induction Meters at the Presence of Distorted Waveforms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia analizę błędów wskazań energii, mierzonej za pomocą indukcyjnych liczników energii czynnej, powstałych w obecności wyższych harmonicznych. Wyznaczono błędy trójfazowych liczników przy znaczącym udziale 3,5 i 7 harmonicznej w prądzie jednofazowego odbiornika oraz przy zasilaniu odbiornika RTV. Przedstawiono statystyczną analizę wyników pomiarów, zaproponowano empiryczną zależność umożliwiającą oszacowanie błędów trójfazowych liczników energii czynnej przy odbiegających od sinusoidy przebiegach prądu i obciążeniu jednofazowym. Przedstawiono także analizę wpływu kątów fazowych 3,5,7 i 9 harmonicznej prądu na znak błędu dodatkowego liczników jednofazowych. Pokazano, że błąd dodatkowy pomiaru czynnej energii elektrycznej za pomocą jednofazowych liczników indukcyjnych może mieć zarówno wartości ujemne, jak i dodatnie, i zależy od kątów fazowych poszczególnych harmonicznych prądu.

EN

The paper contains an analysis of energy registration errors, measured with induction active energy meters, occurring in the presence of the higher harmonics. The three-phase meter's errors have been deter-mined at a significant participation of the 3rd, 5th and 7th harmonics in the current of a single-phase electric receiver and for radio and TV equipment. A statistical analysis of the measurement results is presented and an empirical dependence for the estimation of errors of three-phase active energy meters at distorted (non-sinusoidal) wave-forms of the current of a single-phase load has been proposed. An effect of phase angles of the 3rd, 5th, 7th and 9th current harmonics on sign of additional measuring error of the single-phase meters has also been presented. It has been shown that an additional error of electric active energy measurements made with a single-phase induction watt-hour meters can be either of minus or plus sign, depending on phase angles of individual higher current harmonics.

Słowa kluczowe

PL

harmoniczne; licznik indukcyjny; pomiar energii czynnej

EN

harmonics; induction meter; active energy measurement

• Wydawca: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie ; Politechnika Łódzka
• Czasopismo: Jakość i Użytkowanie Energii Elektrycznej
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 9, z. 2
• Strony: 15--25
• Opis fizyczny: rys., wykr., bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Pietrucha R.

• Katedra Elektroenergetyki, Akademia Gómiczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. [phone],

Bibliografia

• 1. Arseneau R., Filipski P.: Effects oj harmonics on watthour and dem and meters. Canadian Electrical Association Meeling, Calgary, October 27-30, 1985.
• 2. Baghzouz Y., Tan O.T.: Harmonie analysis of induction watthour meter perjormance. IEEE Trans. Power Appar. Syst., 1985, PAS-104, 2, 399-406.
• 3. Borowiak W., Chmielewski W., Domina W.: Harmoniczne i co dalej? Pod Prądem, wrzesień 1997, s. 9-12.
• 4. Cox M. D., Williams T. B.: Induction varhour and solid-state varhour meters perJormances on nonlinear loads. IEEE Trans. Power De!., 1990, 5, 4, 1678-1686.
• 5. Dacko G.: Wpływ zniekształceń prądu i napięcia sieci na dokładność pomiaru energii licznikami indukcyjnymi. Energet., 1980, 7, 263-268.
• 6. Domijan A., Embriz-Santander E., Gilani A., Lamer G., Stiles C., Williams C. W.: Watthour meler accllracy under controlled unba³anced harmonie voltage and current conditions . IEEE Trans. Power Del., 1996, 11, l, 64-72.
• 7. Filipski P.S., Arseneau R.: Behavior of wattmeters and watthourmeters under distorted waveform conditions. IEEE Publications. New York, NY, 1990, 13-22.
• 8. Fiut J. : Nowe rozwiązania aparatury i systemów do badań liczników energii elektrycznej. VIII Międzynarodowa Konferencja aukowa "Aktualne problemy w elektroenergetyce". 11-13 czerwca 1997, Gdańsk, Jurata, s. 203-213.
• 9. Fuchs E. F., Roesler D. J., Kovacs K. P.: Sensitivity oj electrical appliances to harmonics and fractional harmonics of the power system s voltage. Part II: television sets, induction watthour meters and universal machines. IEEE Trans. Power De!., 1987, PWRD-2, 2, 445-453.
• 10. Kowalski Z.: Cechy i parametry jakościowe energii elektrycznej. JUEE, 1995, 1, 1, 7-16.
• 11. Kuśmierek Z.: Pomiar energii elektrycznej w warunkach odkształcenia napięcia i prądu. IV Szkoła - Konferencja "Elektrotechnika prądy niesinusoidalne". 1998, Zielona Góra, s. 236-247.
• 12. Kuśmierek Z.: Pomiary mocy i energii w układach elektroenergetycznych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1994.
• 13. Makram E.B., Wright C.L., Girgis A.A.: A harmonic analysis oj the induction watthour meter s registration error. IEEE Trans. Power Del., 1992,7,3, 1080-1087.
• 14. Marszałkiewicz K.: Ocena odkształceń napięcia i prądu wywołanych pracą oświetlenia ulicznego i zagrożeń z tego wynikających, Seminarium CIRED "Jakość energii elektrycznej". Poznań, 29 kwietnia 1997 r.
• 15. Mielczarski W., Anders G.J., Colon M.F., Lawrance W. B., Khalsa H., Michalik G. : Quality of electricity supply & management oj network losses. Published by Optimal Energy Solutions, Melbourne 1997.
• 16. Pietrucha R., Siwik A.: Errors of electric energy measurement with three-phase meters in the presence oj the current high er harmonics. 4th International Conference "Electrical Power Quality and Utilisation". September23th-25th, 1997, Cracow, Poland, pp. 277-284.
• 17. Pietrucha R.: An effect of current harmonie phase angles on an additional error oj electric active energy measurement made witli single-phase induction meters at the presence oj distorted waveJorm. International Scientific Conference "Electric Power Engineering 2000". September 27th-29th, 2000, Visalaje, Czech Republic, pp. 18-27.
• 18. Pietrucha R. : Ocena zagrożeń w instalacjach niskiego napięcia w obecności wyższych harmonicznych pochodzących od odbiorników nieliniowych, IV Konferencja Naukowo-Techniczna "Jakość energii elektrycznej i wyrobów elektrotechnicznych". 27-30 kwietnia 1998, Świnoujście, s. 88-96.
• 19. Pietrucha R.: Wpływ katów fazowych harmonicznych prądu na błąd dodatkowy pomiaru czynnej energii elektrycznej jednofazowymi licznikami indukcyjnymi przy przebiegach odkształconych. V Konferencja Naukowo-Techniczna "Jakość energii elektrycznej i wyrobów elektrotechnicznych". 27 kwietnia-l maja 1999, Piechowice-Praga, s. 37-44.
• 20. PN-93/E-06504: Liczniki energii elektrycznej. Liczniki indukcyjne energii czynnej prśdu przemiennego klasy: 0,5, l i 2.
• 21. PN-EN 50160: Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych.
• 22. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 września 2000 r. (Dz. U. z dnia 13 paŸdziernika 2000 r.).
• 23. Siwik A.: Energooszczędne lampy wyładowcze jako źródła zakłóceń w sieciach niskich napięć. JUEE, 1996, 2, 2, 3-8.
• 24. Zalas J.: Zagadnienie pomiaru energii odbiorników tyrystorowych licznikiem indukcyjnym. Praca doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Instytut Maszyn i Sterowania Układów Elektroenergetycznych, Kraków 1978.
• 25. Zarządzenie nr 4 Prezesa Głównego Urzędu Miar w sprawie wprowadzenia przepisów metrologicznych o użytkowych licznikach energii elektrycznej prądu przemiennego z dnia 07.02.1995 r.