Информационно-измерительная техника в электроэнергетике: Методические указания к лабораторным работам, страница 9

               Р = U_{АВ *} I_{фА *} cos (₃ ) + U_{С В*} I_{фС *} cos (₄ ),                    (3.2)

Р = U_{ВА *} I_{фВ *} cos (₅ ) + U_{С А*} I_{фС *} cos (₄ ),

где U_АС , U_ВС , ... , I_фА , I_фВ , I_фС  - действующие значения линейных напряжений и фазных токов;

            ₁ , ₂ , ... , ₆ , - углы сдвига фаз между соответствующими напряжениями и токами.

На основании выражений (3.2) можно получить три варианта схем подключения приборов (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Схемы подключения приборов по методу двух ваттметров

Если предположить симметрию нагрузки и питающего напряжения,  то для схемы рис. 3.3,б можно записать

            Р₁ = U_{АВ *} I_{фА *} cos (30 ⁰ + ),

            Р₂ = U_{С В*} I_{фС *} cos (30 ⁰ -  ).                              (3.3)

При изменении  показания ваттметров могут быть отрицательными.

Таким образом,    полная активная   мощность трехфазной системы находится путем алгебраического суммирования показаний ваттметров.

Метод трех ваттметров

Применяется для измерения активной мощности четырехпроводной  несимметричной  системы. Активная мощность определится из выражения

Р = U_{фА *} I_{фА *} cos (₁ ) + U_{фВ *} I_{фВ *} cos (₂ ) + U_{фС *} I_{фС *} cos (₃ ), (3.4)

     где U_ф , I_ф - действующие  значения соответствующих напряжений и токов;

            ₁ , ₂ , ₃  - угол сдвига между соответствующими фазными напряжениями и токами.

Схема подключения приборов по данному методу показана на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема подключения приборов по методу трех ваттметров

Арифметическая  сумма показаний  трех  приборов дает  мощность трехфазной  системы.  Метод двух ваттметров  в рассматриваемом случае не применим,  так как при наличии несимметрии в системе сумма фазных токов не равна нулю.

Измерение реактивной мощности        

Под реактивной мощностью понимается

                                         Q = U_* I_* sin(  ).                                  (3.5)

Реактивную мощность в трехфазной цепи можно измерить с помощью ваттметров путем соответствующего включения  параллельной обмотки ваттметра.

Метод одного ваттметра

При симметрии трехфазной сети реактивную мощность можно измерить одним ваттметром (рис. 3.5). Показания ваттметра будут

                   Q = U_{ВC *} I_{фА *} cos () =

                   U_{Л *} I_{фА *} cos (90 ⁰ - ) =                                       

                   U_{Л *} I_{фА *} sin (),                                           (3.6)

где U_Л  - действующее значение линейного напряжения.

Рис. 3.5. Схема подключения одного ваттметра для измерения

реактивной мощности

Для определения мощности всей системы показания ваттметра необходимо  умножить на   . Следует обратить на общую закономерность подключения  ваттметров для измерения реактивной  мощности: на ваттметр подается "свой" ток и "чужое" напряжение.

Метод двух ваттметров

Схема включения приборов приведена на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Схема подключения двух ваттметров для измерения

реактивной мощности

Схема двух ваттметров позволяет  измерить реактивную  мощность в трехфазной асимметричной  цепи. Для получения значения реактивной мощности трехфазной системы сумму  показаний ваттметров нужно умножить на   /2.

Метод трех ваттметров

     Применяется для измерения реактивной мощности в трехпроводной и четырехпроводной асимметричной цепи (рис. 3.7).

                

     Рис. 3.7. Схема подключения трех ваттметров для измерения

              реактивной мощности

Для того, чтобы   найти реактивную мощность системы, сумму показаний ваттметров необходимо разделить на .

3.2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из трехфазного симметричного источника и трехфазной симметричной нагрузки (выполнена в виде отдельного блока), имеющей схему звезды с нулевой точкой.

3.3. Задание и порядок выполнения работы

1. Перед снятием замеров показать собранную схему преподавателю. Включить автомат питания, быстро снять показания приборов и отключить автомат питания. Схему собирать при отключенном автомате питания !