三相电路功率的测量

一、实验目的

1. 掌握用一瓦特表法、 二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法

2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法 二、原理说明

1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Yo接法），可用一只功率表测量各相的有功功率PA、PB、PC，则三相功率之和（ΣP＝PA＋PB＋PC）即为三相负载的总有功功率值。这就是一瓦特表法，如图29-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3 即得三相总的有功功率。

图29-1 图 29-2

2. 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△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图29-2所示。若负载为感性或容性，且当相位差φ＞60°时，线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数), 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），其读数应记为负值。而三相总功率∑P=P1+P2（P1、P2本身不含任何意义）。

3. 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，测试原 理线路如图29-3所示。

图示功率表读数的3倍，即为 对称三相电路总的无功功率。 除了

此图给出的一种连接法（IU、UVW） 外，还有另外两种连接法，即接成 图 29-3 （IV、UUW）或（IW、UUV）。 三、实验设备

序号 1 名 称 交流电压表 型号与规格 0～450V 数量 2 备注 V**U*WP1 三*P2 W相负载W2 3 4 5 6 7 四、实验内容

交流电流表 单相功率表 万用表 三相自耦调压器 三相灯组负载 三相电容负载 0～5A 220V，15W 白炽灯 1μF，2.2μF，4.7μF/ 500V 2 2 1 1 9 各3 自备 HE-17 HE-20 1. 用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP。实验按图29-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。

380V380VABC*A*W三相Y0接负载 图 29-4

的要求进行测量及计算。

表 29-1 开灯盏数 负载情况 A相 3 1 B相 3 2 C相 3 3 测量数据 PAPBPC（W） （W） （W） V经指导教师检查后，接通三相电源， 调节调压器输出， 使输出线电压为220V，按表29-1

计算值 ΣP （W） Y0接对称负载 Y0接不对称负载

首先将三只表按图29-4接入B相进行测量，然后分别将三只表换接到A相和C相，再进行测量。

2. 用二瓦特表法测定三相负载的总功率

(1) 按图29-5接线，将三相灯组负载接成Y形接法。

图 29-5

经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器的输出线电压为220V，按表29-2的内容进行测量。

(2) 将三相灯组负载改成△形接法，重复(1)的测量步骤， 数据记入表29-2中。

表 29-2

开灯盏数 负载情况 A相 Y接平衡负载 3 Ｂ相 3 2 2 3 Ｃ相 3 3 3 3 测量数据 P１ P２ （W） （W） 计算值 ΣP （W） Y接不平衡负载 1 △接不平衡负载 1 △接平衡负载 3 3. 用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率，按图29-6 所示的电路接线。

三相对称负载 图 29-6

（１）每相负载由白炽灯和电容器并联而成，并由开关控制其接入。检查接线无误后，接通三相电源，将调压器的输出线电压调到 220V， 读取三表的读数，并计算无功功率 ΣQ，记入表29-3。

（２）分别按ＩV、UUW和ＩW、ＵUV接法，重复（１）的测量，并比较各自的ΣＱ值。 表 29-3 测量值 接 法 负载情况 Ｕ Ｉ Ｑ Σ（Ｖ） （Ａ） （ｖａr） 计算值 Ｑ＝3Ｑ ＩＵ， （1） 三相对称灯组（每相开３盏） ＵＶＷ （2） 三相对称电容器（每相４.７μF） （3） (1)、(2)的并联负载 ＩＶ， （1） 三相对称灯组（每相开３盏） ＵＶＷ （2） 三相对称电容器（每相４.７μF） （3） (1)、(2)的并联负载 ＩＷ， （1） 三相对称灯组（每相开３盏） ＵＶＷ

五、实验注意事项

（2） 三相对称电容器（每相４.７μF） （3） (1)、(2)的并联负载 1. 每次实验完毕，均需将三相调压器旋柄调回零位。 每次改变接线，均需断开三相电源，以确保人身安全。 六、预习思考题

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？ 七、实验报告

1. 完成数据表格中的各项测量和计算任务。 比较一瓦特表和二瓦特表法的测量结果。 2. 总结、分析三相电路功率测量的方法与结果。

3. 心得体会及其他。