Научная статья на тему 'Исследование влияния спектра тока энергосберегающих источников света на точность учета электрической энергии'

Исследование влияния спектра тока энергосберегающих источников света на точность учета электрической энергии Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
179
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ / ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ / МОЩНОСТЬ / КОЛЕБЛЮЩИЙСЯ СПЕКТР / СЧЕТЧИК АКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ / COMPACT FLUORESCENT LAMPS / LIGHT-EMITTING DIODES / OSCILLATION SPECTRUM / COUNTERS OF ACTIVE ELECTRIC POWER

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Андрийчук Владимир Андреевич, Липовецкий Николай Николаевич, Наконечный Мирослав Степанович, Поталицин Сергей Юрьевич

Разработанная методики, и проведены измерения спектра тока энергосберегающих источников света. Исследовано влияние электрических параметров энергосберегающих источников света на точность показаний индукционных и электронных счетчиков активной энергии. Установлено, что колеблющийся спектр тока исследуемых источников света не соответствует нормированным показателям. Рассчитаны погрешности индукционного счетчика Росток СО-5000 и электронного счетчика «МЕРИДИАН» СОЭ-1.02 / 5КРТД при учете электроэнергии в цепях с несинусоидальных током превышают максимально допустимую погрешность на 3 и 4 % соответственно.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Андрийчук Владимир Андреевич, Липовецкий Николай Николаевич, Наконечный Мирослав Степанович, Поталицин Сергей Юрьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF THE INFLUENCE OF OSCILLATION SPECTRUM OF ENERGY-SAVING LIGHT SOURCES CURRENT ON THE ACCURACY OF ELECTRICITY MEASUREMENT

Energy-saving light sources such as compact fluorescent lamps (CFLs) and light-emitting diodes (LEDs) are powered by built-in secondary supply sources that have non-linear load and are a source of higher current harmonics. Counters of active electric power transmit its records on assumption that the content of higher harmonic current does not exceed 1%, and the amplitude of the higher harmonics current network does not exceed 10 % of the amplitude of the fundamental harmonic. Obviously, the counters’ error under the impact of non-sinusoidal currents and voltages, will be different from acceptable. Therefore, the study of the impact of energy-saving light sources on the magnitude of the counters’ error indicators of active electricity is important. This paper analyzes the oscillation spectrum of current of energy saving light sources, such as CFL Realux 55W, Maxsus 55W, Global 46W, Realux 36W and SD Philips 14W LED, Delux 9W LED. It is established that studied CFL exceed standard indicators of current harmonic content, although they have passive correction of power coefficient. The analysis of the impact of harmonic content of current of studied light sources by the amount of counter’s error was conducted. It was found that errors of induction counter and electronic electricity meter while measuring electricity in circles with non-sinusoidal current are exceeding the maximum permissible error. This leads to electricity rediscount. Thus when the load is a source of non-sinusoidal current, the consumer overpays for electricity and thereby efficiency of light sources decreases.

Текст научной работы на тему «Исследование влияния спектра тока энергосберегающих источников света на точность учета электрической энергии»

УДК 621.32

Андршчук Володимир Андршович, д-р техн. наук, проф., декан електромехашчного факультету.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Липовецький Микола Миколайович, асистент кафедри свилотехшки та електротехнiки.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Наконечний Мирослав Степанович, асистент кафедри свилотехшки та електротехшки.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Поталщин Сергш Юрiйович, асистент кафедри свилотехшки та електротехнiки.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Тернотльський нацiональний техшчний унiверситет iменi 1вана Пулюя, м Терношль, Украíнi. Вул. Руська, 56, м. Тернопшь, yKpa'mi, 46001

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ КОЛИВНОГО СПЕКТРУ СТРУМУ ЕНЕРГООЩАДНИХ ДЖЕРЕЛ СВ1ТЛА НА ТОЧН1СТЬ ОБЛ1КУ ЕЛЕКТРИЧНО1 ЕНЕРГ11

Розроблена методики, та проведено вимiрювання коливного спектру струму енергоощадних джерел свтла. До^джено вплив електричних параметрiв енергоощадних джерел свтла на точнкть показiв тдукцшних та електронних лiчильникiв активно'1 енергИ. Встановлено, що коливний спектр струму до^джуваних джерел свiтла не вiдповiдаe нормованим показникам. Розрахованi похибки тдукцтного лiчильника Росток СО-5000 та електронного лiчильника «МЕРИД1АН» СОЭ-1.02/5КРТД при облку електроенергИ в колах i3 несинусо'1'дним струмом перевищують максимально допустиму похибку на 3 та 4 % вiдповiдно.

Ключовi слова: енергетична ефективнiсть, електрична енергiя, потужнкть, коливний спектр, лiчильник активно'1 енергИ.

Андрийчук Владимир Андреевич, д-р техн. наук, проф., декан электромеханического факультета.

Тел. + 38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Липовецкий Николай Николаевич, ассистент кафедры светотехники и электротехники.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Наконечный Мирослав Степанович, ассистент кафедры светотехники и электротехники.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: nakmiron @ .ukr.net

Поталицин Сергей Юрьевич, ассистент кафедры светотехники и электротехники.

Тел. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Тернопольский национальный технический университет имени Ивана Пулюя, г. Тернополь, Украина. Ул.

Русская, 56, г. Тернополь, Украина, 46001

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПЕКТРА ТОКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА НА ТОЧНОСТЬ УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Разработанная методики, и проведены измерения спектра тока энергосберегающих источников света. Исследовано влияние электрических параметров энергосберегающих источников света на точность показаний индукционных и электронных счетчиков активной энергии. Установлено, что колеблющийся спектр тока исследуемых источников света не соответствует нормированным показателям. Рассчитаны погрешности индукционного счетчика Росток С0-5000 и электронного счетчика «МЕРИДИАН» С0Э-1.02 / 5КРТД при учете электроэнергии в цепях с несинусоидальных током превышают максимально допустимую погрешность на 3 и 4 % соответственно.

Ключевые слова: энергетическая эффективность, электрическая энергия, мощность, колеблющийся спектр, счетчик активной энергии.

Andriychuk Volodymyr Andriyovich, Ph D., Professor, Dean of the Faculty of Electrical Engineering..

Tel. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Lypovetskiy Mikola Mykolajovych, Assistant Lecturer of Department Lighting and Electrical Engineering.

Tel. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Nakonechniy Miroslav Stepanovich, Assistant Lecturer of Department Lighting and Electrical Engineering..

Tel. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Potalitcyn Sergey Yuryevich, Assistant Lecturerof Department Lighting and Electrical Engineering.

Tel. +38-352-23-64-64. E-mail: [email protected]

Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine. Str. Ruska, 56, Ternopil, Ukraine, 46001.

STUDY OF THE INFLUENCE OF OSCILLATION SPECTRUM OF ENERGY-SAVING LIGHT SOURCES CURRENT ON THE ACCURACY OF ELECTRICITY MEASUREMENT

Energy-saving light sources such as compact fluorescent lamps (CFLs) and light-emitting diodes (LEDs) are powered by built-in secondary supply sources that have non-linear load and are a source of higher current harmonics. Counters of active electric power transmit its records on assumption that the content of higher harmonic current does not exceed 1%, and the amplitude of the higher harmonics current network does not exceed 10 % of the amplitude of the fundamental harmonic. Obviously, the counters' error under the impact of non-sinusoidal currents and voltages, will be different from acceptable. Therefore, the study of the impact of energy-saving light sources on the magnitude of the counters' error indicators of active electricity is important.

This paper analyzes the oscillation spectrum of current of energy saving light sources, such as CFL - Realux 55W, Maxsus 55W, Global 46W, Realux 36W and SD - Philips 14WLED, Delux 9W LED. It is established that studied CFL exceed standard indicators of current harmonic content, although they have passive correction of power coefficient. The analysis of the impact of harmonic content of current of studied light sources by the amount of counter's error was conducted. It was found that errors of induction counter and electronic electricity meter while measuring electricity in circles with non-sinusoidal current are exceeding the maximum permissible error. This leads to electricity rediscount. Thus when the load is a source of non-sinusoidal current, the consumer overpays for electricity and thereby efficiency of light sources decreases.

Keywords: compact fluorescent lamps, light-emitting diodes, oscillation spectrum, counters of active electric

power

Постановка проблеми

Кшьюсть спожито" електроенергп в осв^лювальш установш (ОУ) залежить вщ "" енергетично" ефективносп. Впровадження енергозбер^аючих джерел св^ла таких як компактш люмшесцентш лампи (КЛЛ) та св^лодюди (СД) дозволяе пщвищити енергоефектившсть ОУ, а отже знизити витрати електроенергп.

Лампи КЛЛ та СД живляться вщ вбудованих в "х корпус вторинних джерел живлення, що являють собою нелшшне навантаження та е джерелом вищих гармошк струму. Лiчильники активно! електрично" енергп проводять "" облш виходячи з припущення, що вмют вищих гармошк напруги мереж не перевищуе 1 %, а ампштуда вищих гармошк струму мережi не перевищуе 10 % вщ ампштуди основно" гармошки [1]. На цьому грунтуються вибiр приладiв реестрацп струму та напруги та алгоритму облшу електроенергп. Очевидно, що похибка лiчильника в умовах впливу несинусо"дних струмiв i напруг, буде вiдрiзнятися вщ допустимо". Тому актуальним е дослщження впливу енергоощадних джерел св^ла на величину похибки показiв лiчильникiв активно" електроенергп та причин "" виникнення в умовах нелшшного навантаження мережа

Анал1з останшх дослщжень i публжацш

В робот [2] проведено експериментальне визначення похибки вимiрювання однофазних шдукцшних лiчильникiв при змiнi номшально" напруги в дiапазонi ± 20 % та змшш номiнального струму вщ 10 до 300 % при значеннях коефiцiента потужностi 0,8, 0,9 та 1. При цьому виявлено, що вплив коефщента потужносп на похибку лiчильникiв однозначно не виражаеться, але зростання коефiцiента потужностi призводить до зменшення похибки.

В роботi [3] проведено оцшку точностi вимiрювань споживання електрично" енергп свiтлодiодними джерела св^ла. В якостi приладу облiку електричо" енергГ" вибрано електронний багатотарифний лГчильник. Встановлено, що похибка лiчильника залежить вщ вГдносного вмГсту потужностей вищих гармошк. Ця залежнiсть описуеться функшею:

S = f

í P Л

—, k = 2,3,.. p

\Г1 У

(1)

де р та Рк - потужнiсть першо" та к -о" гармонiки.

В робот! [4] проведено дослщження однотипних лiчильникiв в однакових умовах роботи. При випробуваннях лiчильникiв в якосп вихщного параметра прийнята похибка вимiрювання активно" енергп за одиницю часу, або потужносп споживача дослiджуваним лiчильником. Дослiдження проводилося при змiнi параметрiв:

- коефiцieнт потужностi в дiапазонi - 0,1...1,0;

- вiдхилення напруги - вщ -10 %...+ 40 %;

- коефщент спотворення кривих струму i напруги - 0.. .25 %;

- коефiцieнти гармонiйних складових для непарних гармонiк - 0.12 %;

- коефщенти гармоншних складових для парних гармошк - 0.12 %;

Результати випробувань лiчильникiв, показують ютотне зростання похибки вимiрювання активно'' потужносп вiд зниження якостi електрично'' енергл i коефiцieнта потужностi. За досшдженнями, проведеними в [4], при певних стввщношеннях параметрiв електроенергп деякi лiчильники виходили з ладу.

В робот [5] розглянуто проблему правильностi облшу електроенергп при нелiнiйностi навантажень в установках зовшшнього освiтлення. 1з результапв дослiдження слiдуe, що при наявносп несинусо'дних режимiв похибка лiчильника зростае у сторону переоблiку. Встановлено, що найбшьшою мiрою вплив несинусо'дносп на сумарну похибку iндукцiйних лiчильникiв проявлясться на частотах 11-i i 13-i гармонiк. Запропоновано для покращення облшу електроенергп у системах вуличного осв^лення встановлювати сучаснi електроннi коректори коефщента потужностi, якi суттево зменшують похибку облшу.

Враховуючи, що КЛЛ та СД е джерелами вищих гармошк, а також те що похибка лiчильника зростае в сторону переоблшу до 10-20 %, то фактична енергетична ефектившсть даних ДС по затраченш електроенергп буде суттево нижчою. Тому актуальним е дослiдження впливу електричних параметрiв енергоощадних джерел св^ла на похибку облiку електроенергп'.

Метою роботи е досшдження електричних параметрiв енергоощадних ДС, та 'х вплив на точшсть показiв лiчильникiв активно'' енергл.

Постановка завдання

Розробка методики, та проведення вимiрювань коливного спектру струму енергоощадних джерел св^ла. Аналiз впливу електричних та енергетичних параметрiв досшджуваних ДС на величину похибки облшу електроенергп'.

Результати досл1дження

Вщносна похибка лiчильника визначаеться за формулою

W. —W

А = —лч--100% (2)

W

де Wni4 - енерпя згiдно показiв дослiджуваного лiчильника; W - енергiя згiдно показiв

зразкового лiчильника.

Формулу для похибки А можна представити через величину потужносп навантаження:

P t — P t P — P

А = ^-- • 100% = --100%, (3)

P-t P

де t - час спостереження.

Для визначення похибки лiчильника проводили вимiрювання iз КЛЛ потужшстю - 36, 46, 55 Вт та СД - 14 та 9 Вт. Для облшу електрично'' енергп використовували iндукцiйний лiчильник Росток С0-5000, та електронний «МЕРИД1АН» С0Э-1.02/5КРТД, якi широко використовуються в електричних мережах.

Постшна величина шдукцшного лiчильника CiHd, яка показуе за яку кшьюсть обертiв

система споживе 1 кВт-год енергп, дорiвнюе CiHd = 250 об/кВт-год. Тодi один оберт диска лiчильника вщповщае величинi енергп'

W HHÖ = ~~ ^годХ (4)

CiHd

або,

W нд = 36:106 = 36:106 = 14400 (Вт-с). (5)

,нд С1нд 250 V 1 W

З шшого боку за один оберт який триватиме час to6 секунд, навантаження споживе

енергп

W ннд = PHd • toö . (6)

Звщи

P =

ind

3,6-106 3,6-106 14400

С • t

ind 1об

250 • t

об

t

об

Час одного оберту визначався з формули

t

(7)

(8)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

to6 ,

n

де n - кшьюсть обертiв за час спостереження t.

На вгдмшу вiд iндукцiйного, в електронному електролiчильнику облiк спожито'' електроенергii ведеться реестращею спалахiв свiтлодiода «облж». Для нього постшна Сел = 3200 iMn./кВттод. Тодi навантаження за промiжками часу мiж спалахами At споживае

енергiю:

=

3,6 1 06 3,6-106

С

3200

1125 (Вт-с).

Отже

P =

ел С

3,6-106 3,6 •Ю6 1125

(9)

(10)

(vv) ПК

Рис. 1. Блок-схема установки для дослгдження потужност енергоощадних джерел свггла.

•А/ 3200 -А/ А/

Для вимiрювання потужностi Р дослщжуваних ДС було розроблено установку, блок-схема яко1 зображена на рис. 1.

Джерело свила ДС живилося вгд мережi змiнноi напруги 220 В через трансформатор Тр, що служив гальвашчною розв'язкою мiж мережею та джерелом свiтла. У вторинну обмотку трансформатора включався лiчильник Wh, та джерело ДС. У випадку дослгдження електронного лiчильника кiлькiсть спалахiв свiтлодiода «облш» рееструвалося на персональному комп'ютерi ПК через пристрш узгодження сигналу УС. Час оберту диска шдукцшного лiчильника визначався за допомогою секундомiра. Одночасно за час спостереження проводилися вимiрювання осцилограм напруги та струму через подшьник напруги Я2 та шунт Я3 за допомогою електронного осцилографа Найек 6022ВЕ. Для зменшення впливу температури на електричний отр Я1, Я2 та Я3 було вибрано резистори iз низьким температурним коефщентом. Час спостереження / складав вiд 30 до 60 хвилин в залежност вiд потужностi ДС.

Осцилограми струму, напруги та гармоншний склад струму дослщжуваних джерел свггла представленнi на рис. 2. Напруга живлення ДС мае лише одну першу гармошку, а струм е перюдичною несинусогдною функцiею. Для проведення Фур'е анаизу осцилограм струму, було розроблено програму в середовищi МаНаЬ. Гармонiйний склад струму представлений шд iх осцилограмами.

0.35 0.3 ; 0.25

SE

; ä 0.2 0.15 i §" 0.1 0.05

Номер гармонии

Номер гарможки

г)

0.4 0.35 1 < 0.3

О) ^

I I, 0.25 ? £ 0.2 I I 0.15 0.1 0.05

10 20 30

Номер гармошки

ill ■ .

10 20 30

Номер гармонии

д)

с!

1

0.25 0.2 - 0.15 0.1

Номер гармоники

в)

lili

lllll Hill lllll

10 20 30

Номер гармонии

е)

Рис. 2. Осцилограми струму, напруги та гармоншний склад струму для ламп: а) Realux 55W, б) Maxsus 55W, в) Global 46W, г) Realux 36W, д) Philips 14W LED, е) Delux 9W LED.

Проведено порiвняльний аналiз вщповщносл гармонiйного складу струму дослiджуваних джерел свггла згiдно норм ДСТУ 1ЕС 61000-3-2:2004 [6] та ЕК 61000-3-2:2006 [7] (таблиця 1). Для джерел свггла потужшстю включно до 25 Вт щ значення приводяться у значеннях струму на одиницю споживано! потужностi, а для джерел потужшстю понад 25 Вт - у вщсотках вiдносно сили вхiдного струму основно! частоти.

Таблиця 1

Значення граничних гармоншних складових споживаного струму для освгтлювального устаткування згiдно стандартв ДСТУ 1ЕС 61000-3-2:2004 та ЕК

61000-3-2:2006

Порядок гармошки 2 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39

(3 до 25 Вт 3,4 1,9 1 0,5 0,35 0,30 0,26 0,23 0,20 0,18 0,17 0,15 0,14 0,13 0,12 0,12 0,11 0,10 0,10

о 'S ж !У о С понад 25 Вт 2 * 0Г1 О О Ó 3 10 7 5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Примтка. cosp - коефщент потужносп

На рис. 3 представлено гармоншний склад споживаного струму в nopiB^HHi i3 нормативними даними для дослщжуваних джерел свiтла.

Як випливае з рис. 3 гармонiйний склад споживаного струму дослщжуваних КЛЛ перевишуе нормованi показники. При цьому в лампах потужшстю 46 та 55 Вт гармошки, рахуючи вщ 25, вщповщають нормованим показникам, а в ламт Realux 36W вiдповiднiсть спостершаеться пiсля 29 гармонiки. Свiтлодiодна лампа Philips 14W LED не вщповщае нормованим показникам для 7, 11 та 15 гармошк. Для св^лодюдно! лампи Delux 9W LED 3, 5 та 7 гармошки вщповщають нормованим значенням, а вс iншi значно !х перевищують.

100

80

60

40

о о : х

о S

20

□Складов! споживаного струму ИНормовнш складов! струму

II

II 1 п ...

80

60

40-

20

□Складов! споживаного струму ИНормовнш складов! струму

Д д д!д

10

15

20

25

30

35

40

Номер гармошки

в)

10

15 20 25 Номер гармоники

30

35

40

г)

I m

□Складов! споживаного струму ИНормовнш складов! струму

,1 1.

1, 1.1 i,. я и 1

i m

SS

h 2

|1

£

10

15 20 25 Номер гармошки

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

30

35

40

□Складов! споживаного струму ИНормовнш складов! струму

ШДдддДдд

10

15 20 25 Номер гармошки

30

35

40

Д) е)

Рис.3. Гармоншний склад споживаного струму в nopiBMHHi i3 нормативними даними для ламп: а) Realux 55W, б) Maxsus 55W, в) Global 46W, г) Realux 36W, д) Philips 14W LED, е) Delux 9W LED.

При розрахунку потужностi P для того, щоб уникнути впливу нестабшьност паpаметpiв меpежi запис осцилограм проводився i3 iнтеpвалом в 10 секунд на пpотязi часу спостереження t. Визначення потужностi P. для j -го спостереження проводили за

формулою

Pf = UIi cos^

(ii)

де Uj та I - дiючi значення напруги та струму для j -го спостереження вщповщно. Цi значення доpiвнюють:

U = U1m

Uj = V2

(12)

12 + 12 + 12 + + 12

J _ | 1m_3m_5 m " '_km

j = V 2

(13)

де U1m - амплiтудне значення першо! гаpмонiки напруги; Ikm - амплгтудне значення k -о! гармошки струму.

Коефщент потужностi cos^ виражався через миттeвi значення напруги та струму:

P T

0

cos <p = — = —0-

S U I

1 T 1 T

T \(u(t) • i(t) )dt T i(u(t) • i(t) )

J J

и I2 +12 +12 + +12

1m Him ^ 13m^ 1 5m

V2 W 2

де T - перiод першо'1 гармонiки;

u (t) та i(t) - миттeвi значення напруги та струму вiдповiдно. Вони визначаються згiдно формул

u(t) = U1m • sin (at + < ) , (15)

ад

i(t) = Z • sin ( at + <k )

k=1

(16)

де < - початкова фаза першо'1 гармонiки напруги; < - початкова фаза k -01 гармонiки

струму.

Потужшсть P визначалася по формулi

P = ■

S Р

(17)

J

Результати розрахункiв вщносно! похибки А лiчильникiв та коефiцieнта потужносп cos< джерел свiтла представлено в табл.. 2.

Таблиця 2

Вщносна похибка лiчильникiв Росток СО-5000 та «МЕРИД1АН» СОЭ-1.02/5КРТД

Тип джерела свггла Рнд, Вт Рел, Вт Р, Вт cos< Анд, % Аел, %

Realux 55W 49,31 47,9 45,6711 0,5599 8,01 6,07

Maxsus 55W 55,527 54,5299 51,41 0,5629 7,97 5,13

Global 46W 38,7097 37,15 34,8126 0,5348 8,55 5,75

Realux 36W 22,7488 20,5238 19,3286 0,4793 17,7 6,18

Philips 14W LED 17,102 15,2113 15,2010 0.9256 12,51 4,48

Delux 9W LED 9,6125 8,6982 8,0547 0.7582 19,34 8,11

Згiдно паспортних даних для лiчильника Росток СО-5000 максимальна допустима похибка складае 2,5 % при значенш струму 5 % вщ номiнального (1ном = 10А). Найбшьша

похибка для КЛЛ е у лампи Realux 36W, що складае 17,7 %, а для СД - Delux 9W LED, що складае 19,34 %. Ця похибка зумовлена наявшстю високих значень вищих гармонiк струму.

Для електронного лiчильника «МЕРИД1АН» С0Э-1.02/5КРТД похибка облшу електроенергп коливаеться у межах вщ 4 до 8 % при цьому допустима похибка складае 1 % при мшмальнш чутливосп 20 мА. Аналогiчно iз iндукцiйним лiчильником у електронного лiчильника максимальна похибка для КЛЛ е у лампи Realux 36W, що складае 6,18 %, а для СД-Delux 9W LED, що складае 8,1 %. Слщ вщмтити, що при зростанш коефiцiента потужностi похибки дослщжуваних лiчильникiв зменшуеться.

Однiею iз причин, що зумовлюе високе значення похибки шдукцшного лiчильникiв е низьке значення робочого струму ламп. Тому для швелювання цього чинника проведено дослщження похибки лiчильникiв iз декшькома одночасно включеними лампами. Отриманнi результати наведено на рис. 4.

При включенш в коло двох i бшьше ламп спостерiгаеться тенденцiя до зниження значень ампл^уди вищих гармошк. Результати розрахункiв вщносно! похибки лiчильникiв iз декiлькома одночасно включеними лампами представлено в табл. 3.

10 20 30

Номер гармошки

а) б) в)

Рис. 4. Осцилограми струму, напруги та гармоншний склад струму для ламп а) Realux 36W та Global 46W; б) Realux 36W, Global 46W та Maxsus 55W; в) Realux 36W, Global 46W, Maxsus 55W та Realux 55W.

Таблиця 3

Вщносна похибка лiчильникiв Росток СО-5000 та «МЕРИД1АН» СОЭ-1.02/5КРТД _при облжу спожито!' електрично!' енерги декшькома КЛЛ_

Тип джерела свила

Р д, Вт

Р , Вт

Р, Вт

cosrn

А„д , %

А , %

Maxsus 55W та Realux 55W

98.18

97,845

93,107

0,6260

5,45

5,09

Maxsus 55W та Realux 55W, Realux 36W

116,397

110,95

110,948

0,6515

4,91

4,72

Maxsus 55W, Realux 55W Realux 36W, та Global 46W,

148,79

149,19

142,728

0,6871

4,25

4,53

Як бачимо i3 даних табл.. 2 похибка електронного лiчильника «МЕРИД1АН» СОЭ-1.02/5КРТД е в середньому в 2,5 рази менша похибки шдукцшного лiчильника Росток СО-5000. При зростанш потужност за рахунок включення декiлькох ДС похибка дослщжуваних лiчильникiв практично не вiдрiзняеться (табл. 3), тому можна зробити висновок, що високе значення похибки iндукцiйного лiчильника в першому випадку зумовлене низьким робочим струмом лампи. Тим не менше похибка лiчильникiв залишаеться бiльшою за допустиму похибку.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Висновки

В роботi проведено анатз коливного спектру струму енергоощадних джерел свiтла, а саме КЛЛ-Realux 55W, Maxsus 55W, Global 46W, Realux 36W та СД-Philips 14W LED, Delux 9W LED. Встановлено, що дослщжуванш КЛЛ перевищують нормоваш показники гармонiйного складу струму, хоча мають пасивний коректор коефiцiента потужностт При цьому в КЛЛ потужнютю 46 та 55 Вт амплиуда гармонiк починаючи з 25 вiдповiдае нормованим показникам, а в ламш Realux 36W вщповщшсть спостерiгаеться пiсля 29 гармошки. Свилодюдна лампа Philips 14W LED не вщповщае нормованим показникам для 7, 11 та 15 гармошк. Для свилодюдно! лампи Delux 9W LED 3, 5 та 7 гармошки вщповщають нормованим значенням, а вш iншi значно !х перевищують.

Проведено аналiз впливу гармоншного складу струму дослiджуваних джерел свггла на величину похибки облiку електроенергп. Встановлено, що похибки iндукцiйного лiчильника Росток СО-5000 та електронного лiчильника «МЕРИД1АН» СОЭ-1.02/5КРТД при облiку електроенергп в колах iз несинусо!дним струмом перевищують максимально допустиму похибку на 3 та 4% вщповщно, що викликано наявшстю вищих гармонiк струму. Це приводить до переоблшу електроенергй'. Таким чином коли навантаження е джерелом

несинусо!дного струму, то споживач переплачуе за електроенерпю i тим самим зменшуеться енергоефективнiсть ДС.

Для того, щоб позбутися похибки облiку електрично! енергп необхiдно усунути причини попршення якостi електроенергп, а саме використовувати в освгглювальних установках енергоощаднi джерела св^ла i3 активним коректором шефодента потужностГ. Це дозволить пГдвищити енергетичну ефективнГсть ОУ в цГлому.

Список використаноТ лiтератури

1. Батырканов Ж.И., Асхат Асет Информационные технологии автоматизации учета электроэнергии [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://arch.kyrlibnet.kg/?&npage=view&nadd=5577.

2. Л. В. Егиазарян. Погрешности индукционных электросчетчиков в реальных условиях изменения напряжения сети, тока и коэффициента мощности [Текст] / Л. В. Егиазарян, Л. О. Караханян, Т. П. Асатрян // Известия НАН Армении и Государственного инженерного университета Армении. Сер. технических наук. -2007. - Т. 60, № 1. - C. 124 - 129.

3. Т. Н. Савкова. Оценка точности измерений потребления электрической энергии светодиодными источниками света / Т. Н. Савкова // Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления: материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и молодых ученых, Гомель, 25-26 апр. 2013 г. / М-во образования Респ. Беларусь, Гомел. гос. техн. ун-т им. П. О. Сухого. - Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2013. - С. 500-504.

4. Соколов В.С. Как работают электросчетчики при низком качестве энергии [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.autex. spb.su/ pdf7sokolov-2004.pdf.

5. П.Свтух. ОблГк електроенергп при несинусовдальних Г несиметричних режимах у мережах електропостачання мгст / П.Свтух, С.Бабюк, Т.Кислиця // Вгсник ТНТУ. - 2013. - Том 70. - № 2. - С.183-189. -(приладобудування та шформацшно-вимфювальш технологи).

6. ДСТУ IEC 61000-3-2:2004. Електромагштна сумюшсть. Частина 3-2. Норми. Норми на емкш гармошк струму (для сили вхгдного струму обладнання не бшьше 16 А на фазу) - К.: Держспоживстандарт Укра!ни, 2007. - 24 с.

7. EN 61000-3-2: 2006 Сумгснгсть + A1 + A2 Електромагштна (ЕМС) - Частина 3 - 2: Обмеження -Обмеження для поточних гармоншних випромгнювань (пристро! введення струму <16 A на фазу).

References

1. Batyrkanov J.I, Askhat Asset Information technology automation of electricity metering [electronic resource]. - Access: http://arch.kyrlibnet.kg/?&npage=view&nadd=5577.

2. L. Yeghiazaryan. Errors induction of electricity in real change voltage, current and power factor [Text] / L.V. Yeghiazaryan, L.O. Karakhanyan, T.P. Asatryan // Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia and the State Engineering University of Armenia. Ser. Technical Sciences. - 2007. - V. 60, № 1. - P. 124 - 129.

3. T. N. Savkova. Evaluation of the accuracy of measurement of electric energy consumption LED light sources / T.N. Savkova // Research and development in the field of engineering, power and control: Proceedings of XIII International conference. scientific and engineering. Conf. students, graduates and young scientists, Gomel, April 2526. 2013 / M of Education Rep. Belarus, Gomel. state. tehn. Univ them. Sukhoi. - Gomel GSTU them. Sukhoi, 2013. -P. 500-504.

4. Sokolov V.S. How do the electric meters at low energy as [electronic resource]. - Mode of access: http: //www.autex. spb.su/ pdf / sokolov-2004.pdf.

5. P.Yevtuh. Accounting for electricity at non-sinusoidal and unbalanced mode power supply networks of cities / P.Yevtuh, S.Babyuk, T.Kyslytsya // Bulletin TNTU. - 2013. - Volume 70. - № 2. - P. 183-189. - (Instrumentation and Information Measuring Technology).

6. ISO IEC 61000-3-2: 2004. Electromagnetic compatibility. Part 3-2. The norms. Standards for harmonic current emissions (for power equipment input current up to 16 A per phase) - K .: State Committee of Ukraine, 2007. -24 p.

7. EN 61000-3-2:2006+A1+A2 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3 - 2: Limits - Limits for har-monic current emissions (equipment input current <16 A per phase).

Поступила в редакцию 03.01 2016 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.