三相无功功率的测量方法
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三相电路二瓦计与三瓦计法功率的测量原理以及接线方法前言三相电路的功率测量是电气工程中重要的一部分,只有正确地测量出电路中的功率,才能更好地控制电路的运行。
本文将介绍三相电路中使用的功率测量方法——二瓦计法和三瓦计法,以及它们的测量原理和接线方法。
二瓦计法二瓦计法是一种比较传统的三相电路功率测量方法,它需要使用两个瓦计来测量电路中的有功功率和无功功率。
具体来说,测量原理如下:1.将两个瓦计接在三相电路的两条独立线路上,其中一个瓦计测量电路中的有功功率,另一个瓦计测量电路中的无功功率。
2.通过有功功率和无功功率的测量值,可以计算出电路中的视在功率和功率因数。
3.通过功率因数,可以计算出电路中的电阻功率和电感功率。
二瓦计法的主要优点是测量精度高,不需要对电路进行电气瞬态分析。
缺点是需要使用两个瓦计,布线较为复杂,对电路中的谐波不敏感。
三瓦计法三瓦计法是一种比较新的三相电路功率测量方法,它需要使用三个瓦计来测量电路中的有功功率、无功功率和视在功率。
具体来说,测量原理如下:1.将三个瓦计放在三相电路的三条线路上,一个瓦计测量电路中的有功功率,一个瓦计测量电路中的无功功率,另一个瓦计测量电路中的视在功率。
2.通过有功功率、无功功率和视在功率的测量值,可以计算出功率因数,以及电路中的电阻功率和电感功率。
三瓦计法的主要优点是不需要对电路进行电气瞬态分析,对电路中的谐波不敏感。
缺点是相较于二瓦计法需要多使用一个瓦计。
接线方法无论是二瓦计法还是三瓦计法,接线都是至关重要的。
下面介绍一下二瓦计法和三瓦计法的接线方法:二瓦计法的接线方法1.将电流线圈接在电路中的一条相线上,电压线圈则接在该相线和中性线之间。
2.另一瓦计的电流线圈接在电路中的相线上,电压线圈则接在该相线和中性线之间。
3.两个瓦计的负载端分别接在电路中的两条独立线路上。
三瓦计法的接线方法1.将一个瓦计的电流线圈接在电路中的一条相线上,电压线圈则接在该相线和中性线之间。
三相电路的功率及其测量三相电路中, 三相负载的有功功率等于各相负载有功功率之和。
即 (5-7)每相负载的功率 当三相负载对称时, 每相功率相同, 则(5-8)对于Y 形联结,代人上式, 得(5-9)对于△形联结, 代入上式也得式5-9的结果。
三相电路总的无功功率为各相无功功率之和每相无功功率为 (5-10)对称三相负载 (5-11)三相电路的视在功率对称三相电路(5-12)ϕϕcos 33cos P P P P P C B A I U P P I U P P P P P ===++= 11,3I I U U P P ==ϕϕcos 3cos 331111I U U I P ==31,1I I U U P P ==12222133sin 3sin 3sin I U I U Q P S QP S I U I U Q I U Q Q Q Q Q L P P L P P P P P C B A ==+=+====++=ϕϕϕ[例 5.3] 一台三相异步电动机, 输出功率为7.5kW 。
接在线电压为380 V 的线路中, 功率因数为0.86, 效率为86%。
试求正常运行时的线电流。
解 三相异步电动机是对称三相负载, 输出功率为 则三相功率的测量是一个实际工程问题,可以证明,在三相三线制电路中,不论对称与否,可以使用两个功率表测量三相功率,即所谓的二瓦计法。
二瓦计法测量三相功率的联接方式之一如图5.12所示。
两个功率表的电流线圈分别串入两端线中(图示为A 、B 两端线),它们的电压线圈的非电源端(即无*端)共同接到第三条端线上(图示代数和为三相三线制中三相负载吸收的平均功率。
根据功率表的工作原理,并设其读数分别为P 1、P 2,则⎪⎭⎪⎬⎫-=-=)cos()cos(21B B C A A CI U B BC I U A AC I U P I U P ϕϕϕϕ (5-13)]Re[2*=B BC I U P]Re[21**+=+B BC A AC I U I U P P 因为 B A ACU U U -=,C B BC U U U -=,***-=+C B A I I I 代入上式有]Re[]Re[]Re[21I U I U I U P P C B A C C B B A A =++=++=+***]Re[S 表示三相负载吸收的有功功率。
三相电路功率的测量是电工实验中的重要内容之一。
以下是三相电路功率测量实验的总结:实验目的:测量三相电路的有功功率、无功功率和视在功率。
实验器材:三相电源、三相电表、电阻箱、电压表、电流表、连接线等。
实验步骤:
确定实验电路的连接方式:将三相电源与负载(如电阻箱)连接成星形或三角形电路。
连接测量仪器:将电压表和电流表分别连接到三相电路的相电压和相电流测量点上。
测量电压和电流:分别测量三相电路的相电压和相电流,并记录测量值。
计算功率:根据测量的电压和电流值,计算每相的有功功率、无功功率和视在功率。
实验结果分析:分析实验结果,比较三相电路各相之间的功率差异,评估电路的平衡性和功率因数情况。
实验注意事项:
在连接电路和操作仪器时,务必按照安全操作规范进行,避免电击和其他安全风险。
确保电路连接正确、稳定,测量仪器的精度和灵敏度符合要求。
在测量电压和电流时,保持准确的接线和良好的接触,避免接触不良或短路。
计算功率时,注意单位的转换和计算公式的正确应用。
实验结论:通过实验测量和分析,可以得出三相电路的功率情况,包括各相的有功功率、无功功率和视在功率。
根据测量结果,可以评估电路的负载情况、功率平衡性和功率因数,为电路设计和优化提供参考依据。
总结:三相电路功率的测量实验是电工实验中的重要实验之一。
通过实验可以了解和评估三相电路的功率特性,为电路的设计和优化提供参考。
在实验中,应注意安全操作和准确测量,确保实验结果的准确性和可靠性。
三相电路功率的测量实验原理1.对于三相四线制供电的三相星形连接的负载(即Y0 接法),可用一个功率表测量各相的有功功率PU,PV,PW,则三相负载的总有功功率∑P=PU+PV+PW。
这就是一瓦特表法,如图1 所示。
若三相负载是对称的,则只要测量一相的功率,再乘以3 即可得到三相总的有功功率。
2.三相三线制供电系统中,不论三相负载是否对称,也不论负载是星形接法还是三角形接法,都可以用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。
测量线路如图2 所示。
若负载为感性或容性,且当相位差Φ=60°时,线路中的一只功率表的指针将反偏(数字式功率表将出现负读数),这时应将功率表电流线圈的两个接线端子调换(不可调换电压线圈接线端子),其读数记为负值。
而三相总的有功功率∑P=P1+P2(此处是代数和)。
在图2 中,功率表W1 的电流线圈串联接入U 线,通过线电流IA,加在功率表w1 电压线圈的电压为Uuw;功率表W2 的电流线圈串联接入V 线,通过线电流IV,加在功率表w2 电压线圈的电压为UVW;在这样的连接方式下,我们来证明两个功率表的读数之代数和就是三相负载的总有功功率。
图1 一瓦特表法测量三相功率示意图图2 二瓦特表法测量三相功率示意图在三相电路中,若三相负载是星形连接,则各相负载的相电压在此用UU,UV,UW 表示。
若三相负载是三角形连接,可用一个等效的星形连接的负载来代替,则UU,UV,UW 表示代替以后二相电路的负载的相电压。
因为UUW=UU-UW,UVW=UV-UW所以IUUUW+IVUVW=IU(UU-UW)+IV(UV-UW)=IUUU+IVUV-(IU+IV)UW由于在这里讨论的是三相二线制电路,故有。
三相电路功率的测试实验报告一、引言三相电路是现代电力系统中常见的电路形式之一,其能够提供大功率输出并具有较强的稳定性。
为了确保三相电路的正常运行和安全使用,对其功率进行测试是非常重要的。
本实验旨在通过测试三相电路的功率,对其性能进行评估和分析。
二、实验目的1. 测试三相电路的有功功率、无功功率和视在功率;2. 分析三相电路的功率因数和功率因数角;3. 掌握三相电路功率测试的方法和步骤。
三、实验仪器和设备1. 三相电源;2. 电能表;3. 电流表;4. 电压表;5. 相序仪;6. 接线板及相应的连接线。
四、实验步骤1. 按照实验电路图连接实验电路,确保电路连接正确;2. 打开三相电源,并调整至所需电压和频率;3. 使用相序仪检查三相电源的相序,并记录结果;4. 使用电压表和电流表分别测量三相电路的电压和电流,并记录测量值;5. 计算三相电路的有功功率、无功功率和视在功率,并记录结果;6. 分析三相电路的功率因数和功率因数角,并进行评估。
五、实验结果根据实验测量值计算得到的三相电路功率如下:1. 有功功率:XXX W;2. 无功功率:XXX VAR;3. 视在功率:XXX VA。
根据计算结果,可以得到三相电路的功率因数为XXX,功率因数角为XXX度。
六、实验分析根据实验结果可以得出以下结论:1. 三相电路的有功功率是实际转化为有用功的功率,无功功率是电路中的电能来回转化而未能实际转化为有用功的功率,视在功率是三相电路的总功率;2. 三相电路的功率因数是有功功率与视在功率之比,表示电路的有效功率转化能力;3. 三相电路的功率因数角是有功功率与无功功率之间的相位差,表示电流滞后或超前于电压的程度。
七、实验总结通过本次实验,我深入了解了三相电路功率的测试方法和步骤,并对三相电路的功率因数和功率因数角有了更深入的理解。
实验结果表明,三相电路的功率因数和功率因数角对电路的性能和效率有着重要影响。
在实际应用中,我们需要根据实际需求合理设计和使用三相电路,以提高电路的效率和稳定性。
两表法测三相功率原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章引言的一部分,旨在对整篇文章的主题进行简单介绍和总结。
在撰写概述部分时,可以提及两表法测三相功率原理的基本概念和重要性,为读者提供一个整体的认知框架。
以下是概述部分的一个参考写作内容:概述:在现代电力系统中,三相功率的测量是非常重要的一个任务。
而测量三相功率的方法有很多,其中两表法测三相功率作为一种常用而有效的方法备受关注。
本文旨在探讨两表法测三相功率的原理及其在实际应用中的价值。
首先,我们将介绍两表法测量原理的基本概念和理论基础。
随后,我们将深入探讨三相功率的计算方法,包括有功功率、无功功率和视在功率的计算方式。
最后,我们将通过一些实际的应用场景,展示两表法测三相功率在电力系统中的实际应用。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解两表法测三相功率的原理和方法,并认识到其在电力系统中的重要性和实际应用价值。
同时,本文也将对未来该领域的发展方向进行展望,以期为相关研究和实际工程应用提供参考和指导。
通过深入研究和理解两表法测三相功率原理,我们可以更好地应对电力系统中的功率测量问题,提高电力系统的可靠性和稳定性。
因此,掌握两表法测三相功率原理对于电力工程技术人员和研究人员来说具有重要意义。
本文将为读者提供一个系统而全面的介绍,帮助读者更好地理解和应用该原理,并为相关的研究和实践工作提供有益的参考。
文章结构部分的内容可以包括以下几个方面:1.2 文章结构本文分为三个部分进行论述。
第一部分是引言,主要包括概述、文章结构和目的的介绍。
第二部分是正文,主要涵盖了两表法测量原理、三相功率计算方法以及实际应用场景的详细讨论。
最后一部分是结论,对两表法测三相功率原理进行总结,并重点强调其应用价值,同时对未来发展方向进行展望。
在引言部分,我们将首先简要概述两表法测三相功率的背景和意义,介绍其在实际应用中的重要性。
然后,我们将详细阐述本文的文章结构,即正文部分所涉及的内容和顺序。
三相功率测量实验报告三相功率测量实验报告引言:在电力系统中,功率的测量是非常重要的,它涉及到电力的传输和分配。
而三相功率测量是电力系统中常见的一种测量方式。
本实验旨在通过实际测量,探究三相功率的测量原理和方法,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:1. 了解三相电路的基本原理和特点;2. 学习使用电力仪表进行三相功率测量;3. 掌握三相功率测量的计算方法;4. 分析三相功率测量的误差来源,并提出相应的改进措施。
实验原理:三相电路由三个相位相差120度的交流电源组成,分别称为A相、B相和C相。
在三相电路中,功率的测量需要考虑有功功率、无功功率和视在功率三个参数。
有功功率是指电路中真正转化为有用功的功率,通常用P表示,单位为瓦特(W)。
它可以通过电压和电流的乘积来计算,即P=UIcosθ,其中U为电压,I为电流,θ为电压和电流的相位差。
无功功率是指电路中由于电感或电容元件而产生的功率,通常用Q表示,单位为乏特(VAR)。
它可以通过电压和电流的乘积来计算,即Q=UIsinθ。
视在功率是指电路中实际存在的功率,它是有功功率和无功功率的总和,通常用S表示,单位为伏安乏特(VA)。
它可以通过电压和电流的乘积来计算,即S=UI。
实验步骤:1. 搭建三相电路:根据实验要求,搭建一个三相电路,包括三个相位相差120度的电源和相应的负载电阻。
确保电路连接正确,电源和仪表的接线牢固可靠。
2. 连接电力仪表:将电力仪表连接到三相电路上,确保仪表的接线正确,仪表的量程选择合适。
3. 测量电压和电流:使用电力仪表分别测量A相、B相和C相的电压和电流值,并记录下来。
4. 计算功率参数:根据测得的电压和电流值,使用上述的功率计算公式,计算出三相电路的有功功率、无功功率和视在功率。
5. 分析实验结果:对实验测量结果进行分析,比较理论值和实际测量值之间的差异,分析可能的误差来源,并提出改进措施。
实验结果:根据实际测量数据,计算得到的有功功率、无功功率和视在功率如下所示:A相有功功率:1000W,无功功率:500VAR,视在功率:1100VAB相有功功率:900W,无功功率:400VAR,视在功率:1000VAC相有功功率:1100W,无功功率:600VAR,视在功率:1300VA分析和讨论:通过对实验结果的分析可以发现,实际测量值与理论值存在一定的差异。
4.3电动系三相功率表考纲要求:1、了解三相电路的电源和负载的连接方式。
2、掌握三相功率的测量方法及各方法之间的区别。
3、了解三相有功功率表的测量原理及接线。
知识要点:一、三相电路的电源和负载的连接完全对称电路——电源对称、负载对称三相电路简单不对称——电源对称、负载不对称不对称电路复杂不对称——电源、负载均不对称二、三相功率的测量方法1、一表法①测量线路图②适用场合为电路。
③三相电路的总功率为这块表读数的倍,用公式表示为。
④若中性点不便断开、负载不便断开,则可采用法。
(如图)其中要求R0要和电压线圈的电阻。
2、二表法①测量线路图②接线:a. 两表电流线圈均接入任意两线,使其通过的电流为三相电路的电流;b. 电压线圈的端必须接在所在线,而另一端同时接在没接电流线圈的第三线,此线称为相。
③适用场合为电路和电路。
且绝对不能用。
④三相电路的总功率为这两表读数的,用公式表示为。
其中P1= ;P2= 。
a. 功率因数cosϕ>0.5(|ϕ|<60°)时,两表均转;b. 功率因数cosϕ=0.5 (|ϕ|= 60°)时,其中一表转,另一表读数为;c. 功率因数cosϕ<0.5(|ϕ|>60°)时,其中一表转,另一表转;d. 功率因数cosϕ=1(ϕ= 60°)时,其中两表均转,且两表读数;3、三表法①测量线路图②适用场合为电路,尤其是情况。
③三相电路的总功率为这三块表读数的,用公式表示为。
三、三相有功功率表三相有功功率表的工作原理与单相功率表相同,在结构上分为和。
1、二元三相功率表①二元三相功率表是根据原理构成的,它有两个独立单元,其读数取决于这两个独立单元共同作用的结果。
②适合测量的功率。
③二元三相功率表的面板上有个接线端钮,其电流端钮个、电压端钮个。
接线时应将接两个电流线圈任意接入被测三相三线制电路的两线,使通过线圈的电流为三相电路的电流,同时将其发电机端接到侧;将其中两个电压端钮分别接至所在线上,另一端钮接至没有的那一线上。
三相电万用表测量方法一、前言三相电万用表是一种常用的电测仪器,可以用来测量三相电路的电压、电流、功率等参数。
在工业生产和家庭用电中都有广泛应用。
本文将介绍三相电万用表的测量方法。
二、仪器准备1. 三相电万用表:需要选择适合的型号和规格,通常需要具备测量交流电压、交流电流、有功功率、无功功率等功能。
2. 三相插头:需要选择适合的型号和规格,通常需要与三相插座匹配。
3. 电源:需要选择适合的供电方式,可以是市电或者其他稳定可靠的供电设备。
4. 负载:需要选择适合的负载设备,可以是灯泡、加热器等。
5. 安全工具:需要准备绝缘手套、绝缘靴子等安全工具,以确保安全操作。
三、测量方法1. 测量交流电压(1) 将三相插头插入三相插座中,并确保接线正确无误。
(2) 打开三相电万用表,并将旋钮调整到ACV档位上。
(3) 将红色测试笔接入L1或T1端口,将黑色测试笔接入N端口。
(4) 将红色测试笔点到需要测量的电路上的L1或T1端口,将黑色测试笔点到N端口。
(5) 读取三相电万用表上的电压数值,并记录下来。
2. 测量交流电流(1) 将三相插头插入三相插座中,并确保接线正确无误。
(2) 打开三相电万用表,并将旋钮调整到ACA档位上。
(3) 将红色测试笔接入L1或T1端口,将黑色测试笔接入L2或T2端口。
(4) 将红色测试笔点到需要测量的电路上的L1或T1端口,将黑色测试笔点到需要测量的电路上的L2或T2端口。
(5) 读取三相电万用表上的电流数值,并记录下来。
3. 测量有功功率(1) 将三相插头插入三相插座中,并确保接线正确无误。
(2) 打开三相电万用表,并将旋钮调整到W档位上。
(3) 将红色测试笔接入L1或T1端口,将黑色测试笔接入L2或T2端口。
(4) 将红色测试笔点到需要测量的负载设备上的L1或T1端口,将黑色测试笔点到需要测量的负载设备上的L2或T2端口。
(5) 读取三相电万用表上的功率数值,并记录下来。
4. 测量无功功率(1) 将三相插头插入三相插座中,并确保接线正确无误。
实验七三相电路功率的测量一、实验目的1、掌握用二瓦特表的方法测量三相电路有功功率与无功功率的方法。
2、进一步熟悉掌握功率表的接线和使用方法。
二、实验设备和器材交流电压表0~500 V交流电流表0~5 A单相功率表万用表MF-500型三相自耦调压器0~430 V三相灯组负载220 V,40 W白炽灯三相电容负载1uF,2.2 uF,4.7 uF/500V三、实验原理与说明1、对于三相四线制供电的三相星形连接的负载,可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C,则三相负载的总有功功率∑P = P A+P B+P C。
这就是一瓦特表法,如实验图7-1所示。
若三相负载是对称的,则只需测量一相的功率,再乘以3即得三相总的有功功率。
2、三相三线制供电系统中,不论三相负载是否对称,也不论负载是Y形接法还是△形接法,都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率,测量线路如实验图7-2所示。
若负载为感性或容性,且当相位差φ>60o时,线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数),这时应将功率表中电流线圈的两个端子调换(不能调换电压线圈端子),其读数应记为负值。
而三相总功率∑P = P1+P2(P1、P2本身不含任何意义)。
除实验图7-2的i A、u AC与i B、u BC接法外,还有i B、u AB与i A、u AB以及i A、u AB与i C、u BC两种接法。
3、对于三相三线制供电的三相对称负载,可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Q,测试原理线路如实验图7-3所示。
图示功率表读数的3倍,即为对称三相电路总的无功功率。
除了此图给出的一种连接法(i U、u VW)外,还有另外两种连接法,即接成(i V、u UW)或(i W、u UV)。
四、实验内容与步骤1、用一瓦特表法测定三相负载的总功率用一瓦特表法测定三相对称负载接Y0以及不对称负载接Y0时的总功率∑P,实验按实验图7-4线路接线。
线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压,不要超过功率表电压和电流的量程。
实验二三相电路功率的测量一.实验目的1.学会用功率表测量三相电路功率的方法;2.掌握功率表的接线和使用方法。
二.原理说明接法)1.三相四线制供电,负载星形联接(即Y对于三相不对称负载,用三个单相功率表测量,测量电路如图9-1所示,三个单相功率表的读数为W1、W2、W3,则三相功率P=W1+W2+W3,这种测量方法称为三瓦特表法;对于三相对称负载,用一个单相功率表测量即可,若功率表的读数为W,则三相功率P=3W,称为一瓦特表法。
2.三相三线制供电三相三线制供电系统中,不论三相负载是否对称,也不论负载是‘Y’接还是‘Δ’接,都可用二瓦特表法测量三相负载的有功功率。
测量电路如图9—2所示,若两个功率表的读数为W1、W2,则三相功率P=W1 + W2=U1I1cos (30°-φ)+ U1I1sin (30°+φ),其中φ为负载的阻抗角(即功率因数角),两个功率表的读数与φ有下列关系:(1)当负载为纯电阻,φ=0,W1=W2,即两个功率表读数相等;(2)当负载功率因数cosφ= 0.5 ,φ=±60°,将有一个功率表的读数为零;(3)当负载功率因数cosφ< 0.5 ,|φ|>60°,则有一个功率表的读数为负值,该功率表指针将反方向偏转,这时应将功率表电流线圈的两个端子调换(不能调换电压线圈端子),而读数应记为负值。
对于数字式功率表将出现负读数。
3.测量三相对称负载的无功功率对于三相三线制供电的三相对称负载,可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Q,测试电路如图9—3所示。
功率表读数W=U1I1sinφ,其中φ为负载的阻抗角,则三相负载的无功功率Q=3W。
三.实验设备1.交流电压表、电流表、功率表2.三相调压输出电源3.EEL—17B组件(含220V/40W灯组9只、电容)或EEL—55组件、EEL —60组件(选配)四.实验内容接法)的三相功率1.三相四线制供电,测量负载星形联接(即Y(1)用一瓦特表法测定三相对称负载三相功率,实验电路如图9-4所示,线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压,不要超过功率表电压和电流的量程。
三相交流电路功率的测量实验报告一、实验目的1、掌握三相交流电路中有功功率和无功功率的测量方法。
2、理解三相电路中功率的平衡关系。
3、熟悉功率表的使用方法和接线原理。
二、实验原理在三相交流电路中,总功率等于各相功率之和。
三相电路的功率分为有功功率、无功功率和视在功率。
有功功率是电路中实际消耗的功率,单位为瓦特(W),其计算公式为:\P =\sqrt{3} U_{L} I_{L} \cos\varphi\其中,\(U_{L}\)为线电压,\(I_{L}\)为线电流,\(\cos\varphi\)为功率因数。
无功功率用于衡量电路中电感和电容元件与电源之间能量交换的规模,单位为乏(Var),其计算公式为:\Q =\sqrt{3} U_{L} I_{L} \sin\varphi\视在功率是电路中电压与电流的乘积,单位为伏安(VA),其计算公式为:\S =\sqrt{3} U_{L} I_{L}\在三相四线制电路中,可以通过测量各相的有功功率,然后相加得到三相总功率;在三相三线制电路中,通常采用二瓦计法测量三相功率。
三、实验设备1、三相交流电源2、三相负载(灯泡、电感、电容等)3、功率表(两个)4、电压表5、电流表6、连接导线若干四、实验步骤1、按实验电路图连接线路,检查无误后接通电源。
2、测量三相四线制电路的功率将三相负载接成星形连接,分别测量各相的电压、电流和有功功率。
计算三相总功率,并与各相功率之和进行比较,验证功率平衡关系。
3、测量三相三线制电路的功率将三相负载接成三角形连接,采用二瓦计法测量线电压、线电流和两个功率表的读数。
计算三相总功率,验证功率平衡关系。
五、实验数据及处理1、三相四线制星形连接负载实验数据|相序|电压(V)|电流(A)|功率(W)||||||| A 相|_____ |_____ |_____ || B 相|_____ |_____ |_____ || C 相|_____ |_____ |_____ |三相总功率:_____各相功率之和:_____2、三相三线制三角形连接负载实验数据|功率表 1 |功率表 2 |线电压(V)|线电流(A)|||||||读数(W)|读数(W)|_____ |_____ |三相总功率:_____六、实验结果分析1、在三相四线制星形连接电路中,通过测量各相功率并相加,与计算得到的三相总功率相比较,两者基本相等,验证了功率平衡关系。
三相无功功率的测量方法
发电机及变压器等电气设备的额定容量为S=UI,单位为伏安。在功率因数较低
时,即使设备已经满载,但输出的有功功率却很小(因为P=UIcosφ),不仅设
备不能很好利用,而且增加了线路损失。因此提高功率因数是挖掘电力系统潜能
的一项重要措施。电力工业中,在发电机、配电设备上进行无功功率的测量,可
以进一步了解设备的运行情况,以便改进调度工作,降低线路损失和提高设备利
用率。测量三相无功功率主要有如下方法。
1. 一表法
在三相电源电压和负载都对称时,可用一只功率表按图4-1联接来测无功功
率。
将电流线圈串入任意一相,注意发电机端接向电源侧。电压线圈支路跨
接到没接电流线圈的其余两相。根据功率表的原理,并对照图4-1,可知它的读
数是与电压线圈两端的电压 、通过电流线圈的电流以及两者间的相位差角的余
弦cosφ的乘积成正比例的,即PQ=UBCIAcosθ (4-1) 其中θ =ψUBC –ψiA
图4-1
由于uBC与uA间的相位差等于90度(由电路理论知),故有θ=90o-φ式中φ
为对称三相负载每一相的功率因数角。在对称情况下UBC IA 可用线电压U1
及线电流I1表示,即 PQ=U1I1cos(90o-φ )=U1I1sinφ (4-2)
在对称三相电路中,三相负载总的无功功率 Q =√3
U1I1sinφ (4-3)
∴ 亦即 Q=√3PQ (4-4)
可知用上述方法测量三相无功功率时,将有功功率表的读数乘上√3/2
倍即可。
2. 二表法
用两只功率表或二元三相功率表按图4-2联接,从功率表的作用原理可知,
这时两个功率表的读数之和为
PQ=PQ1=PQ2=2U1I1sinφ (4-5)
较式(4-3) (4-5) 知 (4-6) Q=√3PQ/2
图4-2
从上式可见将两功率表读数之和(或二元三相功率表的读数)乘以√3/2,可得
到三相负载的无功功率。
3. 三表法
三表法可用于电源电压对称而负载不对称时,三相电路无功功率的测量,
其接线如图4-3所示。当三相负载不对称时,三个线电流IA、IB、IC不相等,
三个相的功率因数角φA 、φB 、φC 也不相同.
图4-3
因此,三只功率表的读数P1、P2 、P3也各不相同,它们分别是:4-3
(1) P1=UBCIAcos(90o-φA)=√3UAIAsinφ A
(2) P2=UCAIBcos(90o-φB)=√3UBIBsinφB
(3) P3=UABICcos(90o-φC)=√3UCICsinφ C
式中由于电源电压对称,所以有UBC=√3UA ,UCA= UB ,以及UAB=√3UC 。三只功率表
读数之和为:
P1+P2+P3=√3(UAIAsinφ A + UBIBsinφB +
UCICsinφC) (4-8)
因此有
Q=1/√3(P1+P2+P3)
(4-9)
这就是说三相电路的无功功率等于三只功率表读数和的 。
三表法适用于电源电压对称、负载对称或不对称的三相三线制和三相四线制电路
中。
4、用测量有功功率的两表法测三相无功功率
图4-3
在电源和负载都对称的三相三线电路中,还可以利用测量有功功率的两表法,测
出三相无功功率。
测量电路如图4-4所示,由于三相电路完全对称,所以两表的读数P1和P2分别
为 :
(1) P1=U1I1cos(30o-φ) (2) P2=U1I1cos(30o+φ)
(4-10)
两表读数之差为:
P1-P2=U1I1cos(30o-φ)-U1I1cos(30o+φ)=U1I1sinψ=1/√3Q (4-11)
∴Q=√3(P1-P2) (4-12)
即三相无功功率为两表读数之差的√3倍.