Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях: Как измерить мощность в цепи трехфазного переменного тока

Как измерить мощность в цепи трехфазного переменного тока

Мощность в цепи трехфазного тока может быть измерена с помощью одного, двух и трех ваттметров. Метод одного прибора применяют в трехфазной симметричной системе. Активная мощность всей системы равна утроенной мощности потребления по одной из фаз.

При соединении нагрузки звездой с доступной нулевой точкой или если при соединении нагрузки треугольником имеется возможность включить обмотку ваттметра последовательно с нагрузкой, можно использовать схемы включения, показанные на рис. 1.

 

Рис. 1 Схемы измерения мощности трехфазного переменного тока при соединении нагрузок а — по схеме звезды с доступной нулевой точкой; б — по схеме треугольника с помощью одного ваттметра

Если нагрузка соединена звездой с недоступной нулевой точкой или треугольником, то можно применить схему с искусственной нулевой точкой (рис. 2). В этом случае сопротивления должны быть равны Rвт+ Rа = Rb =Rc.

 

Рис 2. Схема измерения мощности трехфазного переменного тока одним ваттметром с искусственной нулевой точкой

Для измерения реактивной мощности токовые концы ваттметра включают в рассечку любой фазы, а концы обмотки напряжения — на две другие фазы (рис. 3). Полнаяреактивная мощность определяется умножением показания ваттметра на корень из трех. (Даже при незначительной асимметрии фаз применение данного метода дает значительную погрешность).

 

Рис. 3. Схема измерения реактивной мощности трехфазного переменного тока одним ваттметром

Методом двух приборов можно пользоваться при симметричной и несимметричной нагрузке фаз. Три равноценных варианта включения ваттметров для измерения активной мощности показаны на рис. 4. Активная мощность определяется как сумма показаний ваттметров.

При измерении реактивной мощности можно применять схему рис. 5, а с искусственной нулевой точкой. Для создания нулевой точки необходимо выполнить условие равенства сопротивлений обмоток напряжений ваттметров и резистора R. Реактивная мощность вычисляется по формуле

 

где Р1 и Р2 — показания ваттметров.

По этой же формуле можно вычислить реактивную мощность при равномерной загрузке фаз и соединении ваттметров по схеме рис. 4. Достоинство этого способа в том, что по одной и той же схеме можно определить активную и реактивную мощности. При равномерной загрузке фаз реактивная мощность может быть измерена по схеме рис. 5, б.

Метод трех приборов применяется при любой нагрузке фаз. Активная мощность может быть замерена по схеме рис. 6. Мощность всей цепи определяется суммированием показаний всех ваттметров.

 

Рис. 4. Схемы измерения активной мощности трехфазного переменного тока двумя ваттметрами а — токовые обмотки включены в фазы А и С; б — в фазы А и В; в — в фазы В и С

Реактивная мощность для трех- и четырехпроводной сети измеряется по схеме рис. 7 и вычисляется по формуле

 

где РA, РB, РC — показания ваттметров, включенных в фазы А, В, С.

 

Рис. 5. Схемы измерения реактивной мощности трехфазного переменного тока двумя ваттметрами

 

Рис. 6. Схемы измерения активной мощности трехфазного переменного тока тремя ваттметрами а — при наличии нулевого провода; б — с искусственной нулевой точкой

На практике обычно применяют одно-, двух- и трехэлементные трехфазные ваттметры соответственно методу измерения.

Чтобы расширить предел измерения, можно применить все указанные схемы при подключении ваттметров через измерительные трансформаторы тока и напряжения. На рис. 8 в качестве примера показана схема измерения мощности по методу двух приборов при включении их через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

 

Рис. 7. Схемы измерения реактивной мощности тремя ваттметрами

 

Рис. 8. Схемы включения ваттметров через измерительные трансформаторы.

 

    Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях

    Рис.
    3.4.19. Включение ваттметров активной
    мощности для измерения реактивной
    мощности

    Рис.
    3.4.20. Включение двух ваттметров для
    измерения реактивной мощности: а –
    схема, б – векторная диаграмма

    Рис.
    3.4.21. Схема включения ваттметров
    активной мощности для измерения
    реактивной мощности

    Измерение мощности в
    четырехпроводных цепях
    . Реактивную
    мощность в трехфазных четырехпроводных
    цепях можно измерить одним трехэлементным
    ваттметром активной мощности или тремя
    одноэлементными. Мощность, измеряемая
    одноэлементным ваттметром активной
    мощности, определяется током I в его
    последовательной цепи, напряжением U,
    приложенным к его параллельной цепи, и
    косинусом угла сдвига фаз между током
    I и напряжением U.

    Если между током
    I и напряжением U
    будет угол сдвига (90
    — ), то измеряемая
    ваттметром мощность будет реактивной
    (рис. 3.4. 18):
    .
    В трехфазных цепях при симметричной
    нагрузке (рис. 3.4.19, б) линейные
    напряжения UВС, UСА, UАВ
    отстают от соответствующих фазных
    напряжений UА, UВ, UС
    на углы 90. Поэтому
    при включении последовательной цепи
    ваттметра на ток IА и подведении
    к параллельной цепи его напряжения UВС
    ваттметр измерит мощность
    ,
    т.е. в
    раз
    большую реактивной мощности фазы А.
    Появление множителя
    объясняется
    тем, что приложенное к параллельной
    цепи ваттметра линейное напряжение UВС
    больше фазного UА в

    раз.

    Если второй и
    третий ваттметры (или элементы трехфазного
    ваттметра) будут включены аналогичным
    образом (рис. 3.4.19, а), то сумма показаний
    трех ваттметров, деленная на
    ,
    будет равна реактивной мощности
    трехфазной четырехпроводной цепи.

    Измерение мощности
    в трехпроводной трехфазной цепи
    . При
    симметричной системе напряжений и
    равномерной нагрузке реактивная мощность
    определяется по схеме 3.4.17 как разность
    показаний ваттметров, умноженная на
    3.

    В
    этом случае реактивную мощность можно
    также измерить двухэлементным ваттметром
    или двумя одноэлементными ваттметрами
    активной мощности (рис. 3.4.20). При этом
    мощность, измеряемая двухэлементным
    ваттметром,

    .

    Умножив
    показание ваттметра на
    ,
    получим реактивную мощность трехфазной
    цепи:

    .

    Если двухэлементный
    ваттметр предназначен для измерения
    реактивной мощности, то на его шкале
    наносятся значения реактивной мощности.

    Если при симметричной
    системе напряжений нагрузка неравномерная,
    тогда мощность можно измерить
    трехэлементным ваттметром или тремя
    одноэлементными ваттметрами активной
    мощности. Схема включения их та же, что
    и для четырехпроводной цепи (рис. 3.4.21).

    Реактивная мощность
    цепи определяется показанием
    трехэлементного ваттметра, деленным
    на 3. При равномерной
    нагрузке фаз достаточно одного
    одноэлементного ваттметра (рис. 12.21),
    так как умножив его показание на 3,
    получим:

    .

    В этом режиме цепи
    измерение реактивной мощности возможно
    также двумя ваттметрами активной
    мощности или одним двухэлементным
    ваттметром (рис. 12.22). Две параллельные
    цепи ваттметров и добавочный резистор
    образуют равномерную звезду. На
    параллельной цепи первого ваттметра
    будет фазное напряжение UС, а на
    соответствующей цепи второго UА
    (рис. 3.4.22, б). Сумма показаний двух
    ваттметров

    Рис.
    3.4.22. Измерение реактивной мощности
    в трехфазной цепи двумя ваттметрами
    активной мощности: а – схема, б –
    векторная диаграмма

    .

    Умножив показания
    на 3, получим
    реактивную мощность трехфазной цепи:
    .

    Измерение реактивной мощности в симметричной трехфазной цепи — Технические примечания онлайн | by Er.Sushilneupane

    Измерение реактивной мощности в симметричной трехфазной цепи — Технические заметки онлайн | by Эр.Сушилнеупане | Среда

    Для измерения реактивной мощности в однофазной цепи использовался компенсационный ваттметр. В компенсированном ваттметре напряжение, подаваемое на катушку давления, не совпадает по фазе с фактическим напряжением на 90°, и ваттметр покажет реактивную мощность VI cos(90° — Ф) т. е. VI sin Ф. При однофазном измерении поле катушки давления отстает на 90° при измерении фактической мощности.

    Метод одиночного ваттметра применяется для измерения мощности в симметричной трехфазной цепи. Катушка тока ваттметра вставлена ​​в одну линию, а ее напорная катушка подключена через две другие линии.

    Ток, протекающий через токовую катушку ваттметра, равен

    I2=Ip (скажем)

    Разность потенциалов (pd) на потенциальной катушке ваттметра

    Ваттметр показывает:

    Реактивную мощность можно также определить по показаниям двух ваттметров, подключенных для измерения мощности

    Реактивная мощность цепи нагрузки, Ом

    1. Измерение трехфазной мощности: метод трех ваттметров Измерение
    2. Коэффициент мощности
    3. Соединение звездой и треугольником

    Дополнительные термины по электротехнике

    https://www. notesforengineering.com/power-factor/

    Первоначально опубликовано по телефону https://engineeringnotesonline.com 28 августа 2020 года.

    Current

    Три фаза

    Реактивная сила

    Wattmeter

    I Amelupane. степень в области электротехники в инженерном колледже Хвопа ТУ.

    Любите подкасты или аудиокниги? Учитесь на ходу с нашим новым приложением.

    Попробовать Известный

    Рекомендовано от Medium

    ALEXVSS7

    ALEXV Special Series 7

    IrsyadSEC

    Hack The Box -OpenAdmin Writeup

    Robert McKeon Aloe

    in

    Age of Awareness

    My First Programming Language

    Michael Wilhelm

    Масштабирование Power BI #01 — Архитектурные подходы к использованию службы Power BI с лицензией Pro

    Marvin Wendt

    in

    Dev Genius

    Пространства сообщества Golang, которые вам нужно знать!

    Prometix Pty Ltd

    Govern your data with Azure Purview without worrying about the source

    Anup ☁ Jadhav

    in

    Salesforce Architects

    Introducing Salesforce Industries and OmniStudio for Architects

    Thomas Kurzawa «YESMAN »

    Как стать младшим тестировщиком менее чем за 3 месяца? (Часть 2 — ISTQB, 7 правил тестирования) 9

    Получить неограниченный доступ

    Статус

    Писатели

    Карьера

    Конфиденциальность

    Текст в речь

    Измерение реактивной мощности методом одного ваттметра

    Счетчик активной мощности, но измеряющий реактивную мощность!!!!! Странно, но это правда. Давайте посмотрим, как ваттметр измеряет реактивную мощность!!!!!!

    Это может показаться странным, но да, мы можем измерить реактивную мощность ваттметром . В прошлой статье мы показали, как мы можем измерить трехфазную активную мощность с помощью двух ваттметров. Вы можете проверить статью здесь.

    Измерение трехфазной мощности методом двух ваттметров.

    В этой статье мы обсудим как измерить реактивную мощность ваттметром .

    Прежде чем приступить к теме, следует отметить одну вещь: крутящий момент, создаваемый ваттметром, определяется произведением тока, проходящего через катушку тока, напряжения на катушке напряжения и косинуса угла между напряжением и током. Следовательно, показания ваттметра указывают на активную мощность, поскольку активная мощность представляет собой косинусную составляющую вольтампера.

    Однако этот принцип должен использоваться для измерения реактивной мощности , только применив небольшую хитрость при подключении.

    Реактивная мощность Q=3.Vp.Ip.Sin A…….(1)

    Или, Q=√3.Vl-l.Il.Sin A……. …………………(2)

    Где,

    Vp= фазное напряжение

    Vl-l=линейное напряжение

    Ip= фазный ток

    Il=линейный ток

    And

    A=угол коэффициента мощности. Мы предположили, что нагрузка отстает.

    Теперь

    для системы с соединением треугольником Vl-l=Vp и Il=√3Ip.

    Для системы, соединенной звездой Vl-l=√3Vp и Il=Ip

    Теперь давайте посмотрим на принципиальную схему и векторную диаграмму системы.

    Рис. 1: Принципиальная схема измерения реактивной мощности ваттметром/
    https://electricaltechnologyrishi.blogspot.com в линии A, поэтому он будет измерять ток Ia.

    Катушка напряжения подключена между линиями B и C. Таким образом, она будет измерять напряжение Vbc. (На рисунках суффиксы показаны заглавными буквами. Однако регистр суффиксов не имеет значения, т.е. Vbc и VBC означают один и тот же вектор).

    А также на отклонение счетчика будет влиять косинус угла между векторами Vbc и Ia.

    Чтобы определить угол, мы должны увидеть векторную диаграмму. Давайте посмотрим ниже.

    Vbc отстает от Va на 90 градусов. И Ia отстает от Va на угол A.

    Таким образом, угловая разница между Vbc и Ia составляет 90-A.

    Однако обратите внимание, что это условие зависит от схемы подключения. Если катушка тока подключена к линии В, а катушка напряжения подключена к линиям А и С, представление должно быть другим. Так что осторожнее с цепью.

    Теперь, согласно нашей схеме, измеренная мощность равна = Vbc.Ia.Cos(90-A)=Vbc.Ia.Sin A.

    Теперь обратите внимание, что Vbc — это линейное напряжение, а Ia также линейный ток. .

    Таким образом, согласно уравнению № (2), умножив показания ваттметра на √3, мы получим желаемое значение реактивной мощности .


    Опубликовано

    в

    от

    Метки:

    Комментарии

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *