三相电路有功功率的测量

任务4.3三相电路有功功率的测量【任务目标】：知识目标：1.掌握三相电路功率的计算原理；2.掌握三相电路有功功率的测量方法。能力目标：1.能识读电路图；2.能正确按图接线；3.能用两表法测量三相有功功率的数据，验证电压、电流与功率之间的关系；4.能进行实验数据分析；5.能完成实验报告填写。态度目标：1.能主动学习，在完成任务过程中发现问题、分析问题和解决问题；2.能与小组成员协商、交流配合完成本次学习任务，养成分工合作的团队意识；3.严格遵守安全规范，爱岗敬业、勤奋工作。【任务描述】：班级学生自由组合为若干个实验小组，各实验小组自行选出组长，并明确各小组成员的角色。在电工实验室中，各实验小组按照《《Q/GDW1799.1-2013国家电网公司电力安全工作规程》、进网电工证相关标准的要求，进行有功功率的测量。【任务准备】：课前预习相关知识部分，独立回答下列问题。（1）三相电路功率的计算用到哪些公式？（2）对称三相电路和非对称三相电路功率的计算有何不同？（3）两表法为什么能测量三相有功功率？+-+-+-ABCN（1）有功功率三相负载吸收的有功功率：一、三相交流电路的功率（2）无功功率（3）视在功率（4）三相负载的功率因数在对称电路中：或（负载星接或角接）二、对称三相电路的功率【例4.3-1】一台额定容量Se＝31500kVA的三相变压器，额定电压U1e＝220kV，U2e＝38.5kV，求一次侧和二次侧的额定电流Ie1和Ie2。解：Ie1＝Se／U1e

＝31500／(×220)＝82.6(A)Ie2＝Se／U2e＝31500／(×38.5)＝472.5(A)

答：一次侧额定电流为82.6A，二次侧额定电流为472.5A。【例4.3-2】有一台三相电动机绕组，接成三角形后接于线电压U1＝380V的电源上，电源供给的有功功率P1＝8.2kW，功率因数为0.83，求电动机的相、线电流。若将此电动机绕组改连成星形，求此时电动机的线电流、相电流及有功功率。解：接成三角形接线时P1＝IL1Ucosφ

线电流：IL1＝P1／Ucosφ＝8200／(×380×0.83)＝15(A)

相电流：IP1＝IL1／＝15／＝8.6(A)接成星形接线时电流：IL2＝IP2＝15／＝8.6(A)功率：P2＝UIL2cosφP1／P2＝IL1／IL2P2＝P1／＝8200／＝4734(W)答：接成三角形接线时，电动机的相电流为8.6A，线电流15A；接成星形接线时，电动机的线电流、相电流均为8.6A，有功功率为4734W。【例4.3-3】有一三相电动机，每相的等效电阻R=29Ω，等效感抗XL=21.8Ω，试求在下列两种情况下电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得结果。（1）绕组接成星形接于U1=380V的三相电源上；（2）绕组接成三角形接于U1=220V的三相电源上。

比较（1）（2）的结果：只要电动机每相绕组承受的电压不变，则电动机的输入功率不变。当电源线电压为380V时，电动机绕组应联成星形；而当电源线电压为220V时，电动机绕组应联成三角形。在这两种联接法中，仅线电流在星形接法时是三角形接法时的倍，而相电流、相电压及功率都未改变。在对称电路中：或（负载星接或角接）二、对称三相电路的功率三、三相电路有功功率的测量（1）三线制三相电路的有功功率测量功率表1测得功率：功率表2测得功率：所以两个瓦特表的读数相加就是三相总功率。三、三相电路有功功率的测量不对称时：必须使用三表法测量三相功率。测量接线如图4.4所示。对于三相四线制，对称时：仍可使用两表法测量三相功率。测量接线如图4.3-1所示。【例4.3-4】电路如图所示。各电表读数分别为380V，10A，2kW。三相电源与三相负载均对称。求：

(1)每相负载的等效阻抗（感性）；

(2)若中线断开且B相负载开路时的各相、线电流;

(3)B相断开处电压及三相负载平均功率为多少？.ZAAUZBBUZCCUCIBIAINN´AVWNI......解：（1）每相负载的等效阻抗为对称三相负载功率因数为因此等效阻抗为各相阻抗角.ZAAUZBBUZCCUCIBIAINN´AVWNI......

(2)

等效电路如图所示。各相、线电流为则设ZAAUZBBUZCCUNN´...III...ABCB相负载断开处电压三相负载平均功率解：每相阻抗Ｙ形接法时的线电流等于相电流,即则三相总功率为△形接法时的线电流

设三相对称负载Ｚ＝(６＋ｊ８)Ω,接在３８０Ｖ线电压上,试求分别为星形（Ｙ）接法和三角形（△）接法时,三相电路的总功率。

练习1某三相变压器二次侧的电压是6000V，电流是20A，已知功率因数cosφ＝0.866，问这台变压器的有功功率、无功功率和视在功率各是多少?解：P＝UIcosφ＝×6000×20×0.866＝180(kW)S＝UI＝×6000×20＝207.8(kVA)

Q＝＝＝103.9(kvar)答：有功功率为180kW，无功功率为103.9kW，视在功率为207.8kVA。练习2+-AN某变电站经线路阻抗的配电线与电网联接。变电站变压器原边为星形联接，每相等效阻抗求：变压器原边的各相电流、端电压相量以及电网输出的功率和变压器吸收的功率。+-+-BCN+-A解：此电路具有对称性，画出A相电路如图所示。练习3+-AN变压器原边相电压：变压器原边线电压：电网输出的功率：变压器吸收的功率：(1)各组负载的相电流；

(2)线路中的电流；

(3)每组负载的功率及电源的功率。求：每根导线的阻抗为负载每相阻抗三角形联接对称三相电路如图示，电源线电压为380V，星形联接负载每相阻抗练习4解：（1）将△形联接负载等效变换为Y形，其中得总阻抗为由对称性得Y形负载相电流由分流定理∴电源可看作是Y联接，设（2）线路中的电流为（3）Y形负载功率为电源功率为△形负载功率为

形负载相电流实践知识【任务简介】：1.任务描述(1)学会两表法测量三相有功功率的接线。(2)验证两表法测量三相有功功率的正确性。(3)能为实际中从事装表接电、抄核收工作打下基础。实践知识【任务简介】：2.任务要求用两表法测量三相有功功率的数据，验证电压、电流与功率之间的关系。实践知识【任务简介】：3.实施条件项目基本实施条件备注场地电工实验室

设备三相调压器一台、灯泡箱一个、交流电流表一个、交流电压表一个、

工具电阻、导线若干实践知识【任务实施】：1.电路图图4.3-3三相照明电路三角形连接图4.3-4三相照明电路星形连接实践知识【任务实施】：2.操作步骤（1）三角形负载有功功率的测量按图4.3-3接线。（2）经老师检查电路后，合上电源开关K,调整三相调压器，使输出线电压为220V，在负载对称与不对称的情况下，用二表法测出P1、P2记录表4.3-2中。（3）星形负载有功功率的测量按图4.3-4接线。（4）经老师检查后，合上电源开关K,调整三相调压器，使输出线电压为220V，按表4.3-3规定的项目测出各表的读数。实践知识【任务实施】：3.数据记录实践知识【任务实施】：4.注意事项（1）三相调压器在合闸前，手柄应放在零位，且输入、输出端不能接错。（2