三相电路功率的测量

三相电路功率的测量

一．实验目的
1．学会用功率表测量三相电路功率的方法；
2．掌握功率表的接线和使用方法。?

二．原理说明

1．三相四线制供电，负载星形联接（即Ｙ0接法）
对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图25－1所示，三个单相功率表的读数为W₁、W₂、W₃，则三相功率Ｐ＝W₁＋W₂＋W₃，

这种测量方法称为三瓦特表法；对于三相对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为W ，则三相功率Ｐ＝3W，称为一瓦特表法。

2．三相三线制供电

三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是‘Ｙ’接还是‘Δ’接，都可用二瓦特表法测量三相负载的有功功率。测量电路如图２5—２所示，若两个功率表的读数为W₁、W₂，则三相功率

其中为负载的阻抗角（即功率因数角），两个功率表的读数与有下列关系：

（1）当负载为纯电阻，＝0，W₁＝W₂，即两个功率表读数相等；

该功率表指针将反方向偏转，这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），而读数应记为负值。对于数字式功率表将出现负读数。?

3．测量三相对称负载的无功功率

对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Ｑ，测试电路如图２5—３所示。

功率表读数

三．实验设备
1．交流电压表、电流表、功率表
2．三相调压输出电源
3．EEL—17B组件（含220V／40Ｗ灯组９只、电容）或EEL—55组件、EEL—60组件（选配）
四．实验内容
1．三相四线制供电，测量负载星形联接（即Ｙ0接法）的三相功率
（1）用一瓦特表法测定三相对称负载三相功率，实验电路如图25－4所示，线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。经指导教师检查后，接通三相电源开关，将调压器的输出由０调到３８０Ｖ（线电压），按表25—１的要求进行测量及计算，将数据记入表中。
(2)用三瓦特表法测定三相不对称负载三相功率，本实验用一个功率表分别测量每相功率，实验电路如图25－4所示，步骤与（1）相同，将数据记入表25—１中。

表25—１    三相四线制负载星形联接数据

负 载 情 况	开  灯  盏  数			测  量  数  据			计算值
	Ａ相	B相	C相	PA (W)	PB (W)	PC (W)	Ｐ(W)
Y 接对称负载	3	3	3
Y 接不对称负载	1	2	3

2．三相三线制供电，测量三相负载功率

（1）用二瓦特表法测量三相负载‘Ｙ’连接的三相功率，实验电路如图25－5(a)所示，图中‘三相灯组负载’见图(ｂ)，经指导教师检查后，接通三相电源，调节三相调压器的输出，使线电压为２２０Ｖ，按表25—２的内容进行测量计算，并将数据记入表中。?

（2）将三相灯组负载改成‘Δ’接法，如图(ｃ)所示，重复（１）的测量步骤，数据记入表25—２中。

表25—３  三相对称负载无功功率数据

负  载  情  况	测   量   值			计  算  值
	Ｕ（Ｖ）	Ｉ（Ｖ）
三相对称灯组（每相３盏）
三相对称电容（每相3uF）
上述灯组、电容并联负载

五．实验注意事项?
1．每次实验完毕，均需将三相调压器旋钮调回零位，如改变接线，均需新开三相电源，以确保人身安全。

六．预习与思考题
1．复习二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理。
2．复习一瓦特表法测量三相对称负载无功功率的原理。
3．测量功率时为什么在线路中通常都接有电流表和电压表？
4．为什么有的实验需将三相电源线电压调到３８０Ｖ，而有的实验要调到２２０Ｖ？

七．实验报告要求

1．整理、计算表25－1、表25－2和表25－3的数据，并和理论计算值相比较；
2．根据表25－3的数据，总结负载无功功率什么情况下为零？什么情况下不为零？为什么？
3．总结、分析三相电路功率测量的方法。?