Гурван фазын эрчим хүчний тоолуур нь гурван фазын хувьсах гүйдлийн -хүчний зарцуулалтыг хэмжихэд ашигладаг эрчим хүчний системийн гол төхөөрөмж юм. Энэ нь өндөр хүч шаардсан аж үйлдвэр, худалдаа, орон сууцны томоохон хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг. Түүний үйл ажиллагааны зарчим нь цахилгаан соронзон индукц эсвэл электрон технологид суурилж, гурван фазын хүчдэл ба гүйдлийн үржвэрийг нарийн хэмжиж, зарцуулсан эрчим хүчийг цаг хугацааны явцад нэгтгэн тооцдог. Энэ нийтлэлд гурван фазын эрчим хүчний тоолуурын ажиллах үндсэн зарчим, үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг, ажиллах механизмын талаар дэлгэрэнгүй өгүүлэх болно.
Гурван фазын эрчим хүчний тоолуурын- үндсэн зарчим
Гурван фазын эрчим хүчний тоолуурын үндсэн үүрэг нь гурван фазын хувьсах гүйдлийн -эрчим хүчний хэрэглээг хэмжих явдал юм. Үндсэн зарчим нь гурван фазын хүчдэл ба гүйдлийн дохиог илрүүлж, тэдгээрийн агшин зуурын бүтээгдэхүүнийг тооцоолж, дараа нь нийт эрчим хүчийг олж авахын тулд тэдгээрийг цаг хугацааны явцад нэгтгэх явдал юм. Гурван фазын цахилгаан систем нь ихэвчлэн од (Y) эсвэл гурвалжин (Δ) холболтын тохиргоог ашигладаг бөгөөд хэмжилтийг үнэн зөв байлгахын тулд эрчим хүчний тоолуур өөр өөр утсан тохиргоонд дасан зохицох ёстой. Цахилгаан эрчим хүчийг тооцоолох томъёо нь:
Цахилгаан эрчим хүч (E)=хүчдэл (U) × гүйдэл (I) × чадлын коэффициент (cosφ) × хугацаа (t)
Гурван фазын цахилгаан эрчим хүчний тоолуур нь гурван фазын хүчдэл ба гүйдлийг нэгэн зэрэг хэмжиж, фаз бүрийн хүчийг тооцоолж, эцэст нь нийт цахилгаан эрчим хүчийг хуримтлуулдаг.
Гурван фазын цахилгаан эрчим хүчний тоолуурын- үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Гурван фазын{0}}цахилгаан эрчим хүчний тоолуур нь үндсэндээ дараах үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.
1. Хүчдэлийн дээж авах нэгж
Хүчдэлийн түүвэрлэлтийн хэсэг нь хүчдэл хуваагч резистор эсвэл хүчдэлийн трансформатор (PT) ашиглан гурван фазын хүчдэлийн дохиог олж авч, тоолуур боловсруулж чадах бага{1}}хүчдэлийн дохио болгон хувиргадаг. Энэ бүрэлдэхүүн хэсэг нь хүчдэлийг үнэн зөв, аюулгүй хэмждэг.
2. Одоогийн түүвэрлэлтийн нэгж
Гүйдлийн дээж авах төхөөрөмж нь ихэвчлэн гүйдлийн трансформатор (CT) эсвэл манганы шунт ашиглан өндөр гүйдлийг дараагийн боловсруулалтанд бага гүйдлийн дохио болгон хувиргадаг. Хэмжилтийн алдааг багасгахын тулд одоогийн дээж авах нь өндөр нарийвчлалтай байх ёстой.
3. Хэмжих чип (эсвэл механик тоолуур)
Орчин үеийн гурван фазын цахилгаан тоолуур (ADE цуврал, ATT7022 гэх мэт) ихэвчлэн зориулалтын хэмжигч чип ашигладаг бөгөөд энэ нь хүчдэл ба гүйдлийн үржвэрийг хурдан тооцоолж, дижитал интеграцчлалыг гүйцэтгэж, бодит цаг хугацаа болон хуримтлагдсан эрчим хүчийг тодорхойлох боломжтой. Уламжлалт механик гурван фазын цахилгаан тоолуур нь хөнгөн цагаан дискийг эргүүлэхэд цахилгаан соронзон хүч дээр тулгуурладаг бөгөөд араа механизмаар дамжуулан эргэлтийг хуримтлуулж энергийг хэмждэг.
4. Микропроцессор (MCU)
Ухаалаг тоолуурт микропроцессор нь өгөгдөл боловсруулах, хадгалах, харилцах, харуулах үүрэгтэй. Энэ нь тоолуурын чипээс өгөгдлийг хүлээн авч, нийт эрчим хүчийг тооцоолж, холбооны модулийг (RS485, операторын холбоо, утасгүй холбоо гэх мэт) удирддаг.
5.Дэлгэц ба харилцааны модуль
Цахилгаан тоолуур нь ихэвчлэн эрчим хүч, хүчдэл, гүйдэл, эрчим хүч зэрэг одоогийн мэдээллийг харуулдаг LCD дэлгэцээр тоноглогдсон байдаг. Харилцаа холбооны модуль нь Modbus болон DL/T645 зэрэг протоколуудыг ашиглан тоолуурыг алсаас уншихыг дэмждэг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний компаниудад цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний өгөгдлийг удирдахад хялбар болгодог.
Гурван{0}фазын эрчим хүчний тоолуурын ажиллагаа
1.Дохио хүлээн авах
Эрчим хүчний тоолуур эхлээд хүчдэлийн трансформатор ба гүйдлийн трансформаторыг ашиглан гурван фазын хүчдэл ба гүйдлийн дохиог цуглуулж, дохионы тохируулга (шүүлтүүр, олшруулалт гэх мэт) гүйцэтгэдэг.
2. Эрчим хүчний тооцоо
Тоолуурын чип буюу микропроцессор нь фаз тус бүрийн агшин зуурын хүчийг (P=U × I × cosφ) тооцоолж, гурван{1}}фазын хүчийг нэгтгэн нийт хүчийг олж авдаг.
3.Эрчим хүчний хуримтлал
Цаг хугацааны интеграцчлалаар (өөрөөр хэлбэл, цаг хугацааны туршид эрчим хүчний хуримтлал) эрчим хүчний тоолуур нь тодорхой хугацааны туршид нийт эрчим хүчний хэрэглээг тооцоолж, дотоод санах ойд хадгалдаг.
4.Өгөгдлийн дэлгэц ба харилцаа холбоо
Эрчим хүчний тоолуур нь бодит{0}}цаг хугацааны өгөгдлийг LCD дэлгэц дээр харуулдаг бөгөөд холбооны интерфэйсээр (RS485, хэт улаан туяа, утасгүй гэх мэт) удирдлагын системд өгөгдлийг байршуулж, алсаас хянах, тоолуур унших боломжтой.
Гурван{0}фазын эрчим хүчний тоолуурын төрөл
1. Механик гурван{1}}фазын эрчим хүчний тоолуур
Цахилгаан соронзон индукцийн зарчмыг ашиглан хүчдэл ба гүйдлийн ороомогоос үүссэн цахилгаан соронзон хүч нь хөнгөн цагаан дискний эргэлтийг хөдөлгөдөг. Дараа нь араа механизм нь эргэлтийн тоог хуримтлуулж, эцэст нь эрчим хүчний зарцуулалтыг харуулдаг.
2. Гурван фазын цахилгаан тоолуур{1}}
Дижитал дохио боловсруулах технологид суурилсан өндөр нарийвчлалтай ADC (аналог{1}}то-тоон хувиргагч) ашиглан хүчдэл, гүйдлийг түүвэрлэн, микропроцессороор эрчим хүчийг тооцож, илүү нарийвчлалтай, ухаалаг ажиллагааг санал болгодог.
3.Ухаалаг гурван фазын эрчим хүчний тоолуур-
Харилцаа холбоо, алсын удирдлага, ачааллын удирдлагын функцуудтай нэгдсэн бөгөөд энэ нь хоёр чиглэлтэй хэмжилтийг (сүлжээнд холбогдсон фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэх гэх мэт- дэмждэг бөгөөд энэ нь ухаалаг сүлжээнд тохиромжтой.
Дүгнэлт
Гурван фазын эрчим хүчний тоолуур нь гурван фазын хүчдэл ба гүйдлийн дохиог зөв хэмжиж, эрчим хүчний зарцуулалтыг тооцож, хуримтлуулдаг тул эрчим хүчний хэмжигдэхүүн болон эрчим хүчний менежментэд зайлшгүй шаардлагатай төхөөрөмж болдог. Технологийн дэвшлийн дагуу цахим болон ухаалаг гурван фазын эрчим хүчний тоолуур аажмаар уламжлалт механик тоолуурыг сольж, өндөр нарийвчлал, найдвартай байдал, ухаалаг ажиллагааг санал болгож байна. Гурван фазын эрчим хүчний тоолуурын ажиллах зарчмыг ойлгох нь эрчим хүчний системийн удирдлагыг оновчтой болгож, эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусална.
