Hoe het vermogen te meten in een driefasig wisselstroomcircuit

Vermogen in een driefasig circuit kan worden gemeten met behulp van één, twee en drie wattmeters. De methode met één apparaat wordt gebruikt in een driefasig symmetrisch systeem. Het actieve vermogen van het gehele systeem is gelijk aan drie keer het energieverbruik in één van de fasen.

Bij het aansluiten van de belasting in ster met een toegankelijk neutraal punt, of als het bij het aansluiten van de belasting in driehoek mogelijk is om de wattmeterspoel in serie met de belasting te schakelen, kunt u de schakelcircuits gebruiken die in afb. 1.

Rijst. 1 Circuits voor het meten van het vermogen van driefasige wisselstroom bij het aansluiten van belastingen a — volgens een stercircuit met een toegankelijk nulpunt; b — volgens het driehoeksschema, met één wattmeter

Als de belasting in ster is verbonden met een niet-beschikbaar neutraal punt of delta, kan een circuit met een kunstmatig neutraal punt worden gebruikt (fig. 2). In dit geval moeten de weerstanden gelijk zijn aan Rw + Ra = Rb = Rc.

Figuur 2. Driefasig wisselstroommeetschema met één wattmeter met een kunstmatig nulpunt

Om het blindvermogen te meten, zijn de stroomuiteinden van de wattmeter verbonden met de sectie van elke fase en de uiteinden van de spanningsspoel met twee andere fasen (Fig. 3). Vol reactief vermogen wordt bepaald door de wattmeterstand te vermenigvuldigen met de wortel van drie. (Zelfs met een lichte fase-asymmetrie geeft het gebruik van deze methode een significante fout).

Rijst. 3. Schema voor het meten van het blindvermogen van driefasige wisselstroom met één wattmeter

De methode met twee apparaten kan worden gebruikt met gebalanceerde en ongebalanceerde fasebelasting. Drie gelijkwaardige opties voor het opnemen van wattmeters voor het meten van actief vermogen worden getoond in Fig. 4. Actief vermogen wordt bepaald als de som van de wattmeterwaarden.

Bij het meten van reactief vermogen is het circuit van Fig. 5, maar met een kunstmatig nulpunt. Om een ​​nulpunt te creëren, is het noodzakelijk om te voldoen aan de voorwaarde van gelijkheid van de weerstanden van de spanningswikkelingen van de wattmeters en de weerstand R. Het blindvermogen wordt berekend met de formule

waarbij P1 en P2 — aflezingen van wattmeters.

Met dezelfde formule kunt u het blindvermogen berekenen met uniforme belasting van de fasen en aansluiting van wattmeters volgens het diagram in Fig. 4. Het voordeel van deze methode is dat actief en blindvermogen met hetzelfde schema kunnen worden bepaald. Bij gelijkmatige belasting van de fasen kan het blindvermogen worden gemeten volgens het diagram in afb. 5 B.

De driedelige methode is van toepassing op elke fasebelasting. Het actief vermogen kan worden gemeten volgens het diagram in afb. 6. Het vermogen van het hele circuit wordt bepaald door de waarden van alle wattmeters bij elkaar op te tellen.

Rijst. 4.Regelingen voor het meten van het actieve vermogen van driefasige wisselstroom met twee wattmeters a — de huidige wikkelingen zijn opgenomen in fasen A en C; b — in fase A en B; c — in fase B en C

Het blindvermogen voor een drie- en vierdraads netwerk wordt gemeten volgens het schema in afb. 7 en wordt berekend door de formule

waarbij РА, РБ, РК — aflezingen van wattmeters opgenomen in fasen A, B, C.

Rijst. 5. Schema's voor het meten van reactief vermogen van driefasige wisselstroom met twee wattmeters

Rijst. 6. Schema's voor het meten van het actieve vermogen van driefasige wisselstroom met drie wattmeters a - in aanwezigheid van een neutrale geleider; b — met een kunstmatig nulpunt

In de praktijk worden meestal één-, twee- en drie-element driefasige wattmeters gebruikt volgens de meetmethode.

Om de meetlimiet uit te breiden, kunt u alle aangegeven schema's toepassen bij het aansluiten van wattmeters via stroom- en spanningsmeettransformatoren. In afb. 8 toont als voorbeeld een schema voor het meten van vermogen volgens de methode van twee apparaten wanneer ze worden ingeschakeld door stroom- en spanningsmeettransformatoren.

Rijst. 7. Schema's voor het meten van blindvermogen met drie wattmeters

Rijst. 8. Schema's voor het inschakelen van wattmeters via meettransformatoren.