三相无功功率的测量方法

1、精选文档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（由于P=UIcos），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状况，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，留意发电机端接向

2、电源侧。电压线圈支路跨接到没接电流线圈的其余两相。依据功率表的原理，并对比图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cos的乘积成正比例的，即PQ=UBCIAcos   (4-1) 其中 =UBC iA                         图4-1由于uBC与uA间的相位差等于

3、90度(由电路理论知)，故有=90o-式中为对称三相负载每一相的功率因数角。在对称状况下UBC  IA 可用线电压U1及线电流I1表示，即 PQ=U1I1cos(90o- )=U1I1sin    (4-2)    在对称三相电路中，三相负载总的无功功率 Q =3 U1I1sin        (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

4、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=2U1I1sin   (4-5)   较式(4-3) (4-5) 知 (4-6)    Q=3PQ/2                      &#

5、160;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A 、B 、C 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-A)=3UAIAsin A  (2) P2=UCAIBcos(90o-B)=3UBIBsinB

6、0;      (3) P3=UABICcos(90o-C)=3UCICsin 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(UAIAsin A + UBIBsinB + UCICsinC)     （4-8）        因此有 Q=1/3(P1+

7、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-)        (2)   P2=U1I1cos(30o+)            (4-10)两表读数之差为: P1-P2=U1I1cos(30o-)-U1I1cos(30o+)=U