Blocul de Măsură și Protecție Monofazat

MASURAREA ENERGIEI ELECTRICE

Generalitati.

Prin definitie, energia electrica este integrala puterii electrice efectuata intr-un anumit interval de timp. Energia active este exprimata de relatia:

W= ∫Pdt,

P fiind puterea activa a receptorului. Energia reactiva este exprimata de relatia:

Wr= ∫Qdt,

Q fiind puterea reactiva

Aparatele construite pentru masurarea energiei electrice trebuie sa aiba unul sau mai multe sisteme active care sa produca un cuplu activ proportional cu puterea active sau reactiva si un dispozitiv integrator care sa efectueze integrarea acestor marimi.

Aparatele utilizate pentru efectuarea marimii electrice active si reactive se numesc contoare.

In functie de circuitul in care se conecteaza, contoarele pot fi: de curent continuu si de curent alternative.

In functie de principiul de functionare, contoarele utilizate pentru masurarea energiei, in circuitele monofazate si trifazate de current alternative pot fi: de inductie si statice (electronice).

Contoarele statice, avand la baza multiplicatoare cu elemente semiconductoare, pot fi folosite pentru masurarea energiei in circuitele de curent continuu.

Puterea instantanee: P=UI; ; ;

Daca marimile u(t)si i(t) suntsinusoidale, de forma:

Puterea active are expresia: ;

Puterea reactiva: ;

Puterea aparenta: ;

Puterea deformanta apare la retellele neliniare:

Unitatea de masura pentru energia activa este wattsecunda, iar pentru energia reactiva este varsecunda. In practica se folosesc multiplii wattora si kilowattora si respectiv varora si kilovarora.

Energia electrica se masoara cu aparate numite contoare. Contoarele sunt alcatuite dintr-un dispozitiv wattmetric al carui cuplu activ este proportional cu puterea si un mecanism integrator care insumeaza energiile elementare intr-un anumit interval de timp. In functie de marimea masurata, contoarele pot fi de energie activa sau de energie reactiva.

In functie de principiul de functionare, contoarele pot fi electrodinamice sau de inductie. Cel mai raspandit contor este contorul de inductie. El functioneaza insa numai in curent alternativ. Pentru masurarea energiei in curent continuu se folosesc contoare electrodinamice.

Putere reactivă. Factor de putere.

Orice reţea de curent alternativ, conţine pe lângă elemente active şi elemente pasive materializate prin inductivităţi şi capacităţi.

Dacă, corespunzător elementelor active, avem o circulaţie de putere activă în reţelele de curent alternativ, din cauza elementelor pasive va exista o circulaţie de putere reactivă.

În absenţa receptoarelor deformante, relaţia de legătură dintre puterea aparentă S, putea activă P şi puterea reactivă Q este:

Reprezentarea grafică a relaţiei de mai sus, cunoscută sub denumirea de triunghiul puterilor este ilustrată în figura 135.

Puterea activă este exprimată prin relaţia:

iar puterea reactivă prin relaţia:

Corespunzător celor două puteri, activă respectiv reactivă, în circuitele de curent alternativ avem o circulaţie de energie activă, respectiv reactivă.