三相电路的功率测量

三相电路的功率测量

一、实验目的

1.学习并验证用“二瓦计“法测量三相电路的有功功率

2.学习并应用“三表跨相”法测量三相电路的无功功率

二、实验原理与说明

1.三相电路的有功功率的测量

（1）三瓦计法：三相负载所吸收的有功功率等于各相负载有功功率之和。在对称三相电路中，因各相负载所吸收有功功率相等，所以可以只用一只单相功率表测出一相负载的有功功率，再乘以3即可；在不对称三相电路中，因各相负载所吸收的有功功率不等，就必须测出三相各自的有功功率，再相加即可。三瓦计法适用于三相四线制电路。三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A、B、C线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在中线上。三只功率表读数相加就等于待测的三相功率。

（2）二瓦计法：对于对称电路中的三线三相制电路，或者不对称三相电路中，因均是三相三线制电路，所以可以采用两只单相功率表来测量三相电路的总的有功功率。接法如图13-1所示。两只功率表的电路回路分别串入任意两条线中（图示为A、B线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在第三相线上（图示为C线）。两只功率表读数的代数和等于待测的三相功率。

图13-1 二表法测有功功率

2.三相电路无功功率的测量

（1）对称三相电路无功功率的测量

（a ）一表跨相法：即将功率表的电流回路串入任一相线中（如A 线），电压回路的“*”端接在按正相序的下一相上（B 相），非“*”端接在下一相上（C 相），将功率表读数乘以3即得对称三相电路的无功功率Q 。

（b ）二表跨相法：接法同一表跨相法，只是接完一只表，另一只表的电流回路要接在另外两条中任一条相线中，其电压回路接法同一表跨想法。将两只功率表的读数之和乘以

3/2即得三相电路的无功功率Q 。

（c ）用测量有功功率的二瓦计法计算三相无功功率：按式子213()Q P P =-算出。 （2）不对称三相电路的无功功率测量

三表跨相法：三只功率表的电流回路分别串入三个相线中（A 、B 、C 线），电压回路接法同一表跨相法。最后按式子123()/3Q W W W =++算出。

三表跨相法也可适用于三相四线制电路。 三、实验内容

1.测量三相星形(无中线)负载的有功功率和无功功率

（1）按图13-2电路正确接线。接通电源前，各调压器的手柄应置于输出电压为0的位置，接通电源后，调节其输出电压为120V ，并维持不变。

（2）根据测量要求测量各种情况下有功功率和无功功率。将各自对应数据记入表一中。 （3）注意不同情况下测有功功率时二瓦计法和三瓦计法的异同，验证二者得出的三相电路的有功功率是否相同，并验证用二瓦计法和三表跨相法得出的三相电路无功功率是否相同。

图13-2 负载星形联结的功率测量

2.测量三相三角形联接的有功功率和无功功率

（1）按图三电路正确接线。接通电源前，各调压器的手柄应置于输出电压为0的位置，接通电源后，调节其输出电压为70V，并维持不变

（2）根据测量要求测量各种情况下有功功率和无功功率。将各自对应数据记入表一中。（3）注意不同情况下测有功功率时二瓦计法和三瓦计法的异同，验证二者得出的三相电路的有功功率是否相同，并验证用二瓦计法和三表跨相法得出的三相电路无功功率是否相同。负载情况为以下三种：

（1）对称电阻性负载：每相负载三只25W灯泡并联组成

（2）对称感性负载：每相负载为30W镇流器一只，在DGS-08B上。

（3）不对称负载：AB相负载为3F

的电容器，其余亮相均为三只25W灯泡并联

图13-3负载三角形联结的功率测量

表一

实验内容数据负载星形联接（无中线）负载三角形联接

对称电

阻性负

载

对称感

性负载

不对称

电阻性

负载

对称

电阻

性负

载

对称

感性

负载

不对

称电

阻性

负载

电源相电压（V）120 120 120 70 70 70

三瓦计P A(W) P B(W) P C(W) P AB(W)

不对称负载星形联接的负载的相电压：'AN U = ，'BN U = ，'CN U = 四、实验设备

五、注意事项

1.每次更换负载时，调压器的输出电压应回到零，然后切断电源。调节调压器输出电压时是三相联调。

2.实验过程中避免实验用线搭在灯泡上。

3.在测量有功功率和无功功率时，功率表的电压回路均应前接。

4.因只用一只功率表来测量，故在接线时电流表插座的红接线柱接在电源端，电流表插头的红导线接在功率表电流回路的“*”端。

5.负载不对称时，负载较小的一相相电压会超过灯泡额定值，注意时间不能过长。 六、实验报告要求 1.列出所有实验数据表格。

2.根据实验数据验证三相三线制电路中:

12A B C

P P P P P +=++

3.用实验数据验证对称三相电路中，用式

213()P P Q -=计算所得与用三表跨相法测得的

123()/3

Q W W W =++是

一

致

的