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三相功率測量儀測試方法介紹
上傳時間:24-09-07

三相功率測量儀測試方法介紹

三相功率測量儀器

三相功率測量儀對稱三相電路功率的測量

1.1對稱三相電路功率的測量

對稱三相電路即三相電源對稱、三相負(fù)載均衡的三相電路。以下分別從三相四線制和三相三線制兩種情況討論,對三相四線制系統(tǒng),測三相平均功率的接線所示。它的接線特點(diǎn)是每個功率表所接的電壓均是以中線N為參考點(diǎn),三個功率表WAN、WBN和WCN的讀數(shù)分別為PAN,PBN和PCN,可用式(1)表示。

  三表法測三相四線制三相負(fù)載平均功率的接線示意圖:三相的總功率為P=PCN+PBN+PAN。三個表的讀數(shù)均有明確的物理意義,即PAN,PBN和PCN分別表示A相、B相和C相負(fù)載各自吸收的平均功率。這就是三表法。這種接線方法是Z容易理解的。

  實(shí)際上,三表法測三相功率不止圖1所示的一種接線方式,另外還有三種接線方式,如圖2所示,分別稱作共A,共B和共C接法(與此相對應(yīng),圖1中的接法可稱作共中線N接法)。對應(yīng)每一種接線中的三個表的讀數(shù)的代數(shù)和均表示三相負(fù)載吸收的總功率(后面將給出證明)。實(shí)際上,因?yàn)槭菍ΨQ三相電路,有iN=0,所以圖2(a),(b)和(c)中的WNA,WNBWNC的讀數(shù)必為零,在測量時可不接,此時的三表法便簡化為兩表法??梢姡藭r的兩表法是三表法的特例。當(dāng)然,這里單個表的讀數(shù)沒有明確的物理意義。

  上述四種三表法的接線的特點(diǎn)是每組接線中的三個表所接電壓均以同一根線為參考點(diǎn),即分別是共A,B,C或N,而電流則分別是非參考線中的電流。功率表接線的極性端如圖中所示。

  三表法測三相四線制三相負(fù)載平均功率的另三種接線圖:對于三相三線制系統(tǒng)(Y接或Δ接),由于沒有中線,故圖1所示的接法便不存在,圖2中接在中線上的功率表也不存在。此時的接線方法將只有圖3所示的共A,共B和共C三種接線方式??梢?,此時功率的測量只能用兩表法測量,每組接線中單個功率表的讀數(shù)沒有物理意義,兩個表讀數(shù)的代數(shù)和表示三相負(fù)載吸收的總平均功率。

  共c接法為例,兩個表WACWBC和的讀數(shù)分別為如果是對稱三相電路,式(2)可進(jìn)一步簡化為式(3)中UL,IL分別為線電壓和線電流;為負(fù)載的阻抗角。二表法測量三相三線制三相負(fù)載平均功率的測量接線圖

  (a)和(b)中的兩個表的讀數(shù)類似得到。三相三線制系統(tǒng)中的例外情況是Y接時中點(diǎn)可以引出的情況。此時可以將功率表的公共點(diǎn)接在N點(diǎn),即仍可以用三表法測三相功率。三個表的讀數(shù)仍分別表示對應(yīng)相的負(fù)載功率。但此時實(shí)際上是相當(dāng)于從負(fù)載中點(diǎn)引出一中線,對負(fù)載端而言,可將其歸于三相四線制。

1.2不對稱三相電路的功率測量

  不對稱三相電路又可分為三相電源對稱、負(fù)載不對稱和電源、負(fù)載均不對稱等情況。在本文的功率測量方法討論中,它們并無差別。討論仍分別從三相四線制和三相三線制兩種情況討論

  (1)不對稱三相四線制系統(tǒng)。其測量接線圖仍分別有圖1和圖2四種接線方式。與對稱三相電路不同的是,此時中電流iN≠0,所以,圖2中電流線圈接在中線上的功率表讀數(shù)一般不為零。就是說,此時兩表法不再成立,而必須用三表法測得三相負(fù)載的總功率。

  以圖2(c)共C接線為例,三個功率表WAC,WBC,WNC的讀數(shù)分別為式(4)中的三個功率PAC,PBC,PNC和的代數(shù)和即表示三相負(fù)載吸收的平均功率。證明如下。

  瞬時功率電流關(guān)系為將式(6)代入式(5),得式(7)兩邊在一個周期內(nèi)取平均值,得可見,用圖2(c)的共C接法的三表法同樣可測出三相電路的總平均功率。同樣可以證明圖2(a)和(b)中的三個功率表讀數(shù)的代數(shù)和是不對稱三相電路的總平均功率。但圖2所示的三種接線中,單個表的讀數(shù)無明確物理意義。

 ?。?)不對稱三相三線制(Y接和Δ接)系統(tǒng)。其功率測量接線將只有圖3所示的三種兩表法的接線方式。其讀數(shù)的表達(dá)式仍如式(2)所示(共C接法)。對稱和不對稱兩種情況的不同之處是,在對稱三相電路中,兩表的讀數(shù)表達(dá)式有式(3)所示的簡單結(jié)果,而不對稱時無此結(jié)果。

  不對稱三相三線制系統(tǒng)的例外情況依然是Y接時中點(diǎn)可以引出的情況。此時可以將功率表的公共點(diǎn)接在N點(diǎn),即仍可以用三表法測三相功率。

  總結(jié):三相功率測量儀按三相三線制和三相四線制分類,討論了三相電路的功率分析和測量接線問題,并將其與一般三端網(wǎng)絡(luò)和四端網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系。概括地講,兩表法和三表法的相同點(diǎn)是它們都可以測量三相電路的總功率。但它們的適用范圍和意義有所不同。兩表法適用于三相三線制對稱與不對稱三相電路,特例是可用于對稱的三相四線制三相電路(共A、共B和共C接法);三表法則適用對稱與不對稱三相四線制三相電路,特例是可用于Y接時中點(diǎn)N可引出的三相三線制三相電路(共N接法)。三表法在共N接法時,每個表的讀數(shù)為對應(yīng)相負(fù)載的功率,有明確的物理意義,它們分別表示對應(yīng)各相負(fù)載的功率;而三表法的共A、共B和共C接法及兩表法接線時,單個表的讀數(shù)無直接的物理意義,只有各功率表的代數(shù)和才表示三相平均功率。

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