Измерение активной и определение реактивной мощностей методом одного прибора в трехфазных сетях.
Метод одного прибора применяется в симметричных трехфазных системах фазные напряжения, токи и углы сдвига фаз равны между собой, и основывается на использовании выражений для мощности
P
= 3UфИф • cos φ =
Uл
• Ил • cos φ и энергии
. , где U - напряжение, I - ток, φ - фаза.
Индекс ф - обозначает фазные параметры, л - линейные.
Если трехфазная система симметричная, а нагрузка соединены звездой с доступной нулевой точкой, то однофазный ваттметр включают по схеме рисунок 2, а и измеряют им мощность одной фазы.
Рисунок 2 - Схема измерения активной мощности в трехфазной цепи одним ваттметров при включении нагрузки звездой (а) и треугольником (б) Для получения мощности всей системы показания ваттметры нужно утроить. Можно также измерить мощность при соединении фаз нагрузки треугольником, но при условии включения последовательной обмотки ваттметры в одну из фаз (рисунок, б).
Измерение реактивной мощности одним ваттметром.
С
помощью одного ваттметра при симметричном
режиме работы цепи можно измерить ее
реактивную мощность. В этом случае схема
включения ваттметра будет иметь вид по
рис. 10,а. Согласно векторной диаграмме
на рис. 10,б измеряемая прибором мощность
Таким
образом, суммарная реактивная мощность
Измерение активной и реактивной мощностей методом двух ваттметров.
В трехпроводной сети трехфазного тока мощность измеряют обычно двумя однофазными ваттметрами или одним двухэлементным ваттметром трехфазного тока. При измерении активной мощности ваттметры включают по схеме (рис. 97). При этом, если Р, — показание первого ваттметра W1, а Р2— второго ваттметра W2, то мощность Р трехфазного тока определяется как алгебраическая сумма показаний обоих ваттметров: Р=Р1+Р2.
Показания ваттметров записывают со знаком «+», если включение их точно соответствует приведенной схеме с учетом полярности выводов и при соответствующем положении переключателя полярности. При равномерной нагрузке фаз можно установить зависимость показаний ваттметров от коэффициента мощности (рис. 98, а). Если cosφ=l, оба ваттметра всегда показывают значения, одинаковые по знаку и величине (РХ=Р2). При cosφ=0,5 показание одного ваттметра равно нулю (при индуктивной нагрузке Р1=0, при емкостной нагрузке Рг=0). При cos φ<; 0,5 показание одного ваттметра отрицательно (Р, при индуктивной нагрузке, а Р2 при емкостной нагрузке), а другого — положительно (при индуктивной нагрузке Р2, при емкостной — Рг).
Рис. Включение ваттметра для измерения мощности в трехфазной сети: о —активной, б —реактивной
Коэффициент мощности можно определить по отношению Pt/P2, пользуясь графиком, показанным на рис. 98, б.
В симметричной трехфазной сети при равномерной нагрузке одним ваттметром можно измерять активную мощность по схеме, показанной на рис. 99, а, и реактивную мощность по схеме, прицеленной на рис. 99, б. Если показания ваттметра будут Рь то при измерении по схеме (рис. 99, а) активная мощность трех фаз Р=ЪР\, а при измерении по схеме (рис. 99, б) реактивная мощность трех фаз Q=~\I3 Рь