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=UIcos6),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。将电流线圈申入任意一相，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。

2、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 cos 小的乘积成正比例的，即 PcFlBdACOS0(4-1)其中 0=巾UBC-巾iA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-(|)式中小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 I1表示,即 PQ=U1I1cos(90o-小)=U1I1sin 小(4-2)在对称三相电路中，三相负载总的无功功率 Q=，3U1I1sin 小(4-3)亦即 Q=/3PQ(4-4)时林负找可知用上

3、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=2U1I1si%(4-5)较式(4-3)(4-5)知(4-6)Q3PQ/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、旧、IC 不相等，三个相的功率因数角小 A、小B、小C 也不相同.(1) PI=U

4、BCIACOS(90o-(|)A)=V3UXIAsin 小A祥称负载:4-3AaCoP3也各不相同，它们分别是不4除负蕤(2) P2=UCABCOS(90o-小B)=V3UBIBsin 小B(3) P3=UBIccos(90o-(|)c)=V3UbIcsin 小C式中由于电源电压对称，所以有 UBc=V3UA,UCA=UB,以及 LAB=V3UC。三只功率表读数之和为：P1+P2+P3=3(UAIAsin 小A+UBIBsin 小B+Ulcsin(H(4-8)因此有Q=1/M3(Pi+F2+Pa)(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AoBo*Coi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，由于三相电路完全又 t 称，所以两表的读数 R 和 P2 分别为：(1)Pi=L1Iicos(30o-)(2)P2=uiicos(30+(|)(4-10)两表读数之差为P1-P2=L111cos(30o-小)-U1l