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二瓦计法相位与功率因数的关系

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  • 发布时间:2014/3/20 14:14:40
  • 作者:银河电气

  二瓦计法被广泛应用于三相三线制中三相总有功功率的测量。二瓦计法包括两个功率表,两个功率表的有功功率之和等于三相总有功功率。功率表接线图如图1。
二瓦计法接线图 
图1. 二瓦计法接线图
  图1所示的两个功率表P1和P2的示值并没有明确的物理意义。
  P1的示值取决于线电压Uab、线电流Ia及线电压Uab和线电流Ia的相位差。
  P2的示值取决于线电压Ucb、线电流Ic及线电压Ucb和线电流Ic的相位差。
  在三相对称电路中,三相功率因数等于单相功率因数,但是,二瓦计中,多数情况下,P1和P2的功率因数不同,P1和P2的功率因数与三相功率因数不同。
  图2为Y型接法且三相对称时线电压、相电压与线电流(相电流)的相位关系图。
二瓦计中线电压、相电压、线电流及相电流的相位关系 
图2. 二瓦计法线电压、相电压、线电流、相电流的关系
  左图中,功率因数为1,相电压与相电流的相位差φ=0°。此时,线电压Uab与线电流Ia的相位差为30°;线电压Ucb与线电流Ic的相位差为-30°
  更为普遍的相位关系见右图,由图可知,线电压Uab与线电流Ia的相位差为φ+30°;线电压Ucb与线电流Ic的相位差为φ-30°。
  记线电压Uab与线电流Ia的相位差为φab,功率表P1的功率因数为cosφab;线电压Ucb与线电流Ic的相位差为φcb,功率表P2的功率因数为cosφcb;相电压与相电流的相位差为φ,功率因数为cosφ。
  表1列出了几个典型功率因数下的线电压与线电流的相位关系及功率表P1和P2的功率因数。
  表1.二瓦计法下总功率因数与各功率表的功率因数的关系  
NO φ Cosφ φab Cosφab φcb Cosφcb
1 -150° -0.866 -120° -0.5 180° -1
2 -120° -0.5 -90° 0 -150° -0.866
3 -90° 0 -60° 0.5 -120° -0.5
4 -60° 0.5 -30° 0.866 -90° 0
5 -30° 0.866 1 -60° 0.5
6 1 30° 0.866 -30° 0.866
7 30° 0.866 60° 0.5 1
8 60° 0.5 90° 0 30° 0.866
9 90° 0 120° -0.5 60° 0.5
10 120° -0.5 150° -0.866 90° 0
11 150° -0.866 180° -1 120° -0.5
12 180° -1 -150° -0.866 150° -0.866
  由表1可知:
  当功率因数为±1时,两个功率表读数相同,符号相同。
  当功率因数为0时,两个功率表读数相同,符号相反。
  当一个功率表的功率因数为±1时,另一个功率表的功率因数必为±0.5,且两个功率表的符号相同。

  作者:AnyWay中国
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