Hur man mäter effekt i en trefas växelströmskrets

Effekt i en trefaskrets kan mätas med en, två och tre wattmeter. En-enhetsmetoden används i ett trefas symmetriskt system. Den aktiva effekten av hela systemet är lika med tre gånger energiförbrukningen i en av faserna.

Vid anslutning av lasten i stjärna med en tillgänglig nollpunkt, eller om det, vid anslutning av lasten i delta, är möjligt att koppla wattmeterspolen i serie med lasten, kan man använda kopplingskretsarna som visas i fig. 1.

Ris. 1 Kretsar för mätning av effekten av trefas växelström vid anslutning av laster a — enligt en stjärnkrets med tillgänglig nollpunkt; b — enligt triangelschemat, med en wattmeter

Om lasten är stjärnkopplad med en otillgänglig nollpunkt eller delta, kan en krets med en konstgjord nollpunkt användas (fig. 2). I detta fall måste motstånden vara lika med Rw + Ra = Rb = Rc.

Figur 2. Trefas växelströmsmätningssystem med en wattmeter med en artificiell nollpunkt

För att mäta den reaktiva effekten är strömändarna på wattmätaren anslutna till sektionen av varje fas, och ändarna av spänningsspolen till två andra faser (fig. 3). Full responsiv kraft bestäms genom att multiplicera wattmätaren med roten av tre. (Även med en liten fasasymmetri ger användning av denna metod ett signifikant fel).

Ris. 3. Schema för att mäta den reaktiva effekten av trefas växelström med en wattmeter

Metoden med två enheter kan användas med balanserad och obalanserad fasbelastning. Tre likvärdiga alternativ för att inkludera wattmätare för mätning av aktiv effekt visas i fig. 4. Aktiv effekt bestäms som summan av wattmätaravläsningarna.

Vid mätning av reaktiv effekt, kretsen i fig. 5, men med en konstgjord nollpunkt. För att skapa en nollpunkt är det nödvändigt att uppfylla villkoret för jämlikhet mellan resistanserna för spänningslindningarna på wattmetrarna och motståndet R. Den reaktiva effekten beräknas med formeln

där P1 och P2 — avläsningar av wattmätare.

Med samma formel kan du beräkna den reaktiva effekten med enhetlig belastning av faserna och anslutning av wattmätare enligt diagrammet i fig. 4. Fördelen med denna metod är att aktiv och reaktiv effekt kan bestämmas med samma schema. Med enhetlig belastning av faserna kan den reaktiva effekten mätas enligt diagrammet i fig. 5 B.

Den tredelade metoden gäller för varje fasbelastning. Den aktiva effekten kan mätas enligt diagrammet i fig. 6. Effekten av hela kretsen bestäms genom att summera avläsningarna för alla wattmätare.

Ris. 4.Schema för att mäta den aktiva effekten av trefas växelström med två wattmeter a — strömlindningarna ingår i faserna A och C; b — i faserna A och B; c — i faserna B och C

Den reaktiva effekten för ett tre- och fyrtrådsnät mäts enligt diagrammet i fig. 7 och beräknas med formeln

där РА, РБ, РК — avläsningar av wattmätare som ingår i faserna A, B, C.

Ris. 5. Schema för mätning av reaktiv effekt av trefas växelström med två wattmätare

Ris. 6. Schema för mätning av den aktiva effekten av trefas växelström med tre wattmeter a — i närvaro av en neutral ledare; b — med en konstgjord nollpunkt

I praktiken används vanligtvis en-, två- och treelements trefaswattmätare enligt mätmetoden.

För att utöka mätgränsen kan du tillämpa alla angivna scheman när du ansluter wattmätare genom ström- och spänningsmättransformatorer. I fig. 8 visar som ett exempel ett schema för att mäta effekt med metoden för två anordningar när de slås på av ström- och spänningsmättransformatorer.

Ris. 7. Schema för mätning av reaktiv effekt med tre wattmeter

Ris. 8. Schema för inkoppling av wattmätare genom mättransformatorer.