实验七 三相电路功率的测量
一、实验目的
1、掌握用二瓦特表的方法测量三相电路有功功率与无功功率的方法。
2、进一步熟悉掌握功率表的接线和使用方法。
二、实验设备和器材
交流电压表 0~500 V
交流电流表 0~5 A
单相功率表
万用表 MF-500型
三相自耦调压器 0~430 V
三相灯组负载 220 V,40 W白炽灯
三相电容负载 1uF,2.2 uF,4.7 uF/500V
三、实验原理与说明
1、对于三相四线制供电的三相星形连接的负载,可用一只功率表测量各相的有功功率PA、PB、PC,则三相负载的总有功功率∑P = PA+PB+PC。这就是一瓦特表法,如实验图7-1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。
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形接法还是△形接法,都可用二瓦特表 法测量三相负载的总有功功率,测量线路如实验图7-2所示。若负载为感性或容性,且当相位差φ>60o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),这时应将功率表中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)。
除实验图7-2的iA、uAC与iB、uBC接法外,还有iB、uAB与iA、uAB以及iA、uAB与iC、uBC两种接法。
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,测试原理线路如实验图7-3所示。图示功率表读数的倍,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(iV、uUW)或(iW、uUV)。
四、实验内容与步骤
1、用一瓦特表法测定三相负载的总功率
用一瓦特表法测定三相对称负载接Y0以及不对称负载接Y0时的总功率∑P,实验按实验图7-4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。
实验方法是,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220 V,并按实验表7-1的要求进行测量及计算。
首先将三只表按实验图7-4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)按实验图7-5接线,将三相灯组负载按Y形接法连接。
实验方法是,经指导教师检查后,接通三相电源,调节调压器的输出,使输出线电压为220 V,并按实验表7-2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,将数据记入实验表7-2中。
(3)将两只瓦特表依次按另外两种接法接入线路,重复①和②的测量。用自拟表格将测量数据记入表中。
3、用一瓦特表法测定三相对称Y形负载的无功功率
按实验图7-6所示的电路接线。
(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220 V,读取三表的读数,并计算无功功率∑Q,记入实验表7-3中。
(2)分别按iV、uUW和iW、uUV接法,重复①的测量,并比较各自的∑Q值。
五、实验注意事项
每次实验完毕,均需将三相调压器旋柄调回到零位。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、测量功率是为什么在线路中通常都接有电流表和电压表?
7. 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。
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