三相无功功率的测量方法

1、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=UIcosd)，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。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

2、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cos的乘积成正比例的，即P=UIcos9(4-1)其中9二血-血TOC o 1-5 h zQBCAUBCiA对殊负载图4-1由于uBC与uA间的相位差等于90度(由电路理论知)，故有9=90o-式中为对称三相负载每一相的功率因数角。在对称情况下UBCIA可用线电压U1及线电流11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=V3U1I1sin(4-3)亦即Q=V3PQ(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、V3/2倍即可。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=PQl=PQ2=2UlIlsin申(4-5)较式(4-3)(4-5)知(4-6)Q=3PQ/2A.&-B&4-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V3/2,可得到三相负载的无功功率。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P、P、P也各不相同，它们分别是:4-3TOC o

4、1-5 h z23P=UIcos(90o-)=V3UIsinBCAAAAA(2)P=UIcos(90。-)=V3UIsinCABBBBB(3)P=UIcos(90。)=M3UIsinTOC o 1-5 h zABCCCCC式中由于电源电压对称，所以有U=M3U,U=U,以及U=M3U。三只功率表BCACABABC读数之和为：P1+P2+P3=V3(UIsin+UIsin+AAABBBUIsin)(4-8)CCC因此有Q=1/V3(P+P+P)123(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P和P分别12为:(1)P二UIcos(30-)(2)P=UIcos(30+)111211(4-10)两表读数之差为P-P=UIcos(30o-)-