三相电路的相序、电压、电流及功率测量(精)

专业 电气工程及自动化 姓名 实验报告 学号 日期 11月3日 地点 东三 202 课程名称 电路与电子技术实验 指导老师 李玉玲 成绩 实验名称 实验13 三相电路的相序 电压 电流及功率测量 实验类型 同组学生姓名 一 实验目的和要求 1 学会三相电源相序的判定方法 2 学会三相负载Y形和 形联结的连接方法 掌握这两种接法下 线电压和相电压 线电流和相电流的测量方法 3 熟悉一瓦表法 二瓦表法测量三相电路的有功和无功功率的原理与接线方法 4 掌握功率表的接线和使用方法 二 实验内容和原理 原理 1 确定三相电源相序的仪器称为相序指示器 它实际上是一个星形连接的不对称 负载 一项中接有电容C 另两相分别接入大小相等的电阻R 所以把图示负载电路接到对称三相电源上 且认定接电容的一相为U相 那么 其 余两 相中相电压较高的一相必是V相 相电压较低的一相是W相 V W两项电压的相差 程度取 决于电容的数值 一般为便于观测 V W两相用相同的白炽灯代替R 2 将三相负载各项的一端连接成中线点N A B C分别接至三相电源 即为Y形联 结 这是相电流等于线电流 如果电源为对称三相电源 在负载对称时 线电压有效值 是相电压有 效值的 倍 相位超前角30度 即 这时各相电流也对称 电源中性点与负 载中性点之间的电压为零 即使用中性线将两中性点连接起来 中性线电流也等于 零 如果负载不对称 即中性线就有电流流过 这时如将中性线断开 三相负载的 各相相电压将不再对称 各相灯泡会出现亮暗不一致的现象 这就是中性点位移引 起各相电压不等的结果 3 接法时 线电压等于相电压 但线电流为两相电流的矢量和 若负载对称 则 4 三相电路功率测量 1 一瓦表法测有功功率 一瓦表法测三相有功功率 Y形联结 一瓦表法测三相有功功率 形联结 2 二瓦表法 三相总有功功率等于二功率表读数之和 即P W1 W2 无功功率Q 瓦表法测三相有功功率和无功功率二 Y形联结 3 一瓦表法测量总无功功率Q 3W 形联结 二瓦表法测三相有功功率和无功功率 一瓦表法测三相无功功率 形联结 内容 1 用相序指示器测定三相电源相序 其中两相所接白炽灯的标称参数为25W 220V 另一项接两0 1uF的电容并联 2 三相四线制Y0形对称负载 测量各相 线电压 线电流及中线电流 各相有功功 率 数据记入表 7 13 1 3 三相四线制Y0形不对称 去掉W相负载中的电容 负载 测量各相 线电压 线电 流及中线电流 各相有功功率 数据记入表 7 13 2 4 三相三线制Y形不对称负载 去掉W相负载中的电容 去掉任务3中的中线 测量 各相电压 线电压 线电流 数据记入表 7 13 3 增加二瓦表法测量总有功功率 填入表格 5 形对称负载 测量各线电压 线电流 相电流及各相有功功率 数据记入表 7 13 4 6 形联结对称负载 二瓦表法测量总有功功率和总无功功率 一瓦表法测量总无 功功率 数据记入表 7 13 5 三 主要仪器设备 1 三相对称电源 2 三相对称负载 每一相负载采用两个 25W 220V 白炽灯泡和两个 1 F 630V 电 容并联组成 3 不对称负载 去掉W相中的电容 4 交流电压表 交流电流表 5 功率表 6 若干导线 四 操作方法和实验步骤 1 检查各相负载是否正常 检查灯泡的额定功率和额定电压 检查电容的额定耐 压值 2 调节三相电源输出 线电压保持在220V左右 所以对称三相电源的输出相电压 120V 且在整个实验过程中不再改变 3 相序测量后 按实际相序进行各个任务所示电路图接线 测量记录数据 4 切断电源 五 实验数据记录和处理 1 三相电源的相序是 U V W 2 表7 13 1 三相四线制对称负载Y连接 3 表7 13 2 三相四线制不对称负载Y连接 W相去掉电容 4 表7 13 3 三相三线制不对称负载Y连接 W相去掉电容 所以总有功功率 W1 W2 71 28W 5 6 六 实验结果与分析 1 从表7 13 1中 可以得出三相四线制对称负载Y连接的规律 相电压各相的相电压 线电流 有 效值和有功功率近似相等 线电压为相电压的 3倍 如U相 UUV 3 123 3V 约 等于相电压的测量值 三相负载对称时 中性线线上电流为0 略有差别的原因可能有 三相电源的输出不是完全的三相对称 电容灯泡的实际值 和标称值不同 导致三相负载不是完全相等 仪表显示误差 2 从表7 13 2中 可以得到 由于中性线的连接 所以三相的电压相等 W相负载不同 所 以W相电流和另两相不同 W相负载去掉了并联的两个电容 导纳减小 阻抗增大 所以对应相电流减小 因为W相电流的大小和角度都发生变化 三相的相电流 矢量和不为0 中性线有电流流过 3 从表7 13 3中 可以得到 中性线去掉 由于负载不对称 发生了中性点偏移 所以各相的电 压不同 4 从表7 13 4中 可以得到对称负载 连接的规律 负载相等时 线电流等于相电流的 3倍 如U相 IU 3 0 273 约等于相电流的测量值 负载对称 各相线电压 相电流有 效值和有功功率近似相等 5 从表7 13 5可看出 两瓦表法和一瓦表法测得的无功功率近似相等 总结 1 三相四线制中 电源为三相对称电源 若各相负载相同 线电压有效值是相电压 有效值的 3倍 线电流等于相电流 中线线电流为0 若负载不同 各相相电压相等 线电流不相同 中性线电流是各相电流的矢量和 所以不为0 形联结各负载相同时 线电压等于相电压 线电流等于相电流的 3倍 2 一瓦表法 二瓦表法测量有功功率 无功功率的适用条件 一瓦表法测有功功率 Y形联结 三相四线对称负载P 3P功率表 不对称负载P PU PV PW 一瓦表法测有功功率 形联结 三相三线对称负载P 3P功率表不对称负载P PUV PVW PWU 二瓦表法测有功功率 Y形联结或 形联结 三相三线对称负载或不对称负载P P1 P2 一瓦表法测无功功率 Y形联结 三相三线对称负载或三相四线对称负载Q 3 P功率表 一瓦表法测三相无功功率 形联结 三相三线对称负载Q 3 P功率表 二瓦表法测三相无功功率 Y形联结 三相三线对称负载或三相四线对称负载Q 3 P1 P2 二瓦表法测三相无功功率 形联结 三相三线对称负载Q 3 P1 P2 七 讨论 心得 本次实验所测的是三相电路的相序 电压 电流和功率测量 实验任务多 而且接 线复杂 尤其是将功率表接入电路中 需要注意功率表的同名端 开始我差点被绕 糊涂了 后来对着电路图 一步一步地连接电路 成功了测出了所有所需数据 除此 这次实验是目前电压最高的实验 固安全十分重要 如尽量单手操作