三相無功功率的測(cè)量

單相交流電路的無功功率也可以用有功功率表來測(cè)這是因?yàn)闊o功功率

如果改變接線方式，使功率表電壓支路的電壓U與電流線圈上的電流i之間的相位差為90°-∮，這時(shí)有功功率表的讀數(shù)就是無功功率了。從圖1示出的相量圖中可以看出，測(cè)量有功功率時(shí)，加在電壓支路上的電壓為j，而測(cè)量無功功率時(shí)，就應(yīng)該在電壓支路上加上電壓U。

由電工學(xué)的知識(shí)可知，在對(duì)稱三相電路中，線電壓Uvw與相電壓Du之間恰有90°的相位差，也就是Uvw與U相電流I u之間有90°—￠的相位差，如圖1 (b)所示。如果將圖q codJ-t(a)所示的單表法測(cè)量三相有功功率的線路中單相功率表的接線改為圖3(a)所示的接線方式，則加在電壓支路上的電壓為Uvw正好與U相中的線電流I u相位相差90°-∮，此時(shí)，功率表的讀數(shù)為

而三相對(duì)稱負(fù)載的電路中，無功功率為

比較式(2-28)和式(2-29)可知，只要把上述功率表的讀數(shù)Q′乘以3，就可得到對(duì)稱三相電路的總無功功率。

在實(shí)際的三相電路中，其負(fù)載往往不對(duì)稱，因此無法采用圖1(a)所示的電路進(jìn)行測(cè)量。三相電路無功功率的測(cè)量方法很多，這里介紹最常用的兩種。

圖1 相量圖

圖2 單表法測(cè)量三相有功功率的接線圖和相量圖

圖3 測(cè)量三相無功功率的接線圖和相量圖

①用三個(gè)有功功率表測(cè)量三相無功功率。接線如圖4所示。在這種方法中，每一只單相功率表所測(cè)得的無功功率分別是由此可見，只要把三個(gè)表的讀數(shù)相加后除以3，就得到三相電路總的無功功率。這一結(jié)論對(duì)三相三線制和三相四線制都適用。

②鐵磁電動(dòng)系無功功率表。利用鐵磁電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)可以構(gòu)成三相有功功率表或無功功率表，其工作原理和基本結(jié)構(gòu)與二元三相或三元三相功率表相同，即把兩單元或三單元組合在一起，儀表總的轉(zhuǎn)矩為兩單元或三單元轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和。

鐵磁電動(dòng)系無功功率表通常都做成安裝式儀表，其線路一般按兩表法原理構(gòu)成。常見的有兩種線路，一種被稱為兩表跨接法;另一種被稱為兩表人工中點(diǎn)法，其線路如圖5所示。兩表跨接法無功功率表只適用于對(duì)稱的三相三線制交流電路;而兩表人工中點(diǎn)法無功功率表可用于對(duì)稱及簡(jiǎn)單不對(duì)稱的三相三線制電路。

圖5 鐵磁電動(dòng)系無功功率表的線路圖