三相三线制有功功率的测量(二表法)
两表法测量三相电路功率
三相电路功率的测量方法 三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容，本文按三相三线制和三相四线制分类，较详细地讨论了三相电路功率测量的接线问题，总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数在不同接线方式下的物理意义，指出了它们的联系与区别。
关键词：三相电路，功率测量本文将围绕测量三相电路功率的两表法和三表法的原理和接线方法进行讨论，指出它们之间的联系与区别，希望对能对同学的理解以及总结归纳有所帮助。
1 对称三相电路功率的测量1.1 对称三相电路功率的测量对称三相电路即三相电源对称、三相负载均衡的三相电路。
以下分别从三相四线制和三相三线制两种情况讨论。
对三相四线制系统，测三相平均功率的接线如图1 所示。
它的接线特点是每个功率表所接的电压均是以中线N 为参考点，三个功率表WAN，WBN 和WCN 的读数分别为PAN，PBN 和PCN，可用式（1）表示。
PAN=UAN IA cosϕ<uAN , iA>PBN=UBN IB cosϕ<uBN , iB> （1）PCN=UCN IC cosϕ<uCN , iC>图1 三表法测三相四线制三相负载平均功率的接线示意图三相的总功率为P = P CN + P BN +P AN 。
三个表的读数均有明确的物理意义，即PAN，PBN 和PCN 分别表示A 相、B 相和C 相负载各自吸收的平均功率。
这就是三表法。
这种接线方法是最容易理解的。
实际上，三表法测三相功率不止图1 所示的一种接线方式，另外还有三种接线方式，如图2 所示，分别称作共A，共B 和共C 接法（与此相对应，图1 中的接法可称作共中线N 接法）。
对应每一种接线中的三个表的读数的代数和均表示三相负载吸收的总功率（后面将给出证明）。
实际上，因为是对称三相电路，有i N =0 ，所以图2（a），（b）和（c）中的W NA , W NBW NC的读数必为零，在测量时可不接，此时的三表法便简化为两表法。
两表法和三表法测量三相电路功率
φφPNC＝UNCINcosφ6
（2）
其中，φ4为线电压uAC与相电流iA的相位差角，φ5为线电压uBC与相
电流iB的相位差角，φ6为相电压uNC与相电流iC之间的相位差角。
三相瞬时功率：
pAC＋pBC＋pNC＝uACiA＋uBCiB＋uNCiN
＝（uAN－uCN）iA＋（uBN－uCN）iB＋（－uCN）iN
学术交流◆Xues hu J iaoliu
两表法和三表法测量三相电路功率
张明霞
（南京航空航天大学金城学院，江苏 南京 ２１１１５６）
摘 要：三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容。详细讨论三表法和两表法测量三相电路功率的问题。在三相三线制中，依 据二表法测量三相电路有功功率的原理，分析和讨论了在采用二表法测量三相三线制有功功率时，电路中各线电压和线电流之间的关系。 分析三相三线制供电的三相对称负载，一表法测三相负载的总无功功率接线方法。总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数 在不同接线方式下的物理意义，指出了它们的联系与区别。
当负载阻抗角φ＝－60°（容性）时，PAC＝0； 当负载阻抗角 φ Φ60°时，当负载为感性时，PBC读数为 负值，当负载为容性时，PAC读数为负值。 如果三相三线制电路是对称三相电路，且假设负载为感 性负载，其阻抗角为φ，采用正弦稳态电路的相量分析法，将 图 3 共 C 接 法 电 路 中 的 电 量（iA，iB，uA，uB等）表 示 为 其 对 应 的 相量（I觶 A，I觶 B，U觶 A，U觶 B）则可画出反映各电量关系的相量图如图 4所示。
机电信息 2009 年第 36 期总第 246 期 167
关键词：两表法；三表法；三相电路；功率测量
1 三相四线制供电系统中三相电路功率的测量
三相电路功率的测量实验原理
三相电路功率的测量实验原理1.对于三相四线制供电的三相星形连接的负载(即Y0 接法),可用一个功率表测量各相的有功功率PU，PV，PW，则三相负载的总有功功率∑P=PU+PV+PW。
这就是一瓦特表法，如图1 所示。
若三相负载是对称的，则只要测量一相的功率，再乘以3 即可得到三相总的有功功率。
2.三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是星形接法还是三角形接法，都可以用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。
测量线路如图2 所示。
若负载为感性或容性，且当相位差Φ=60°时，线路中的一只功率表的指针将反偏(数字式功率表将出现负读数)，这时应将功率表电流线圈的两个接线端子调换(不可调换电压线圈接线端子)，其读数记为负值。
而三相总的有功功率∑P=P1+P2(此处是代数和)。
在图2 中，功率表W1 的电流线圈串联接入U 线，通过线电流IA，加在功率表w1 电压线圈的电压为Uuw;功率表W2 的电流线圈串联接入V 线，通过线电流IV，加在功率表w2 电压线圈的电压为UVW;在这样的连接方式下，我们来证明两个功率表的读数之代数和就是三相负载的总有功功率。
图1 一瓦特表法测量三相功率示意图图2 二瓦特表法测量三相功率示意图在三相电路中，若三相负载是星形连接，则各相负载的相电压在此用UU,UV,UW 表示。
若三相负载是三角形连接，可用一个等效的星形连接的负载来代替，则UU,UV,UW 表示代替以后二相电路的负载的相电压。
因为UUW=UU-UW，UVW=UV-UW所以IUUUW+IVUVW=IU(UU-UW)+IV(UV-UW)=IUUU+IVUV-(IU+IV)UW由于在这里讨论的是三相二线制电路，故有。
三相电路的功率测量
三相电路的功率测量一、实验目的1.学习并验证用“二瓦计“法测量三相电路的有功功率2.学习并应用“三表跨相”法测量三相电路的无功功率二、实验原理与说明1.三相电路的有功功率的测量（1）三瓦计法：三相负载所吸收的有功功率等于各相负载有功功率之和。
在对称三相电路中，因各相负载所吸收有功功率相等，所以可以只用一只单相功率表测出一相负载的有功功率，再乘以3即可；在不对称三相电路中，因各相负载所吸收的有功功率不等，就必须测出三相各自的有功功率，再相加即可。
三瓦计法适用于三相四线制电路。
三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A、B、C线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在中线上。
三只功率表读数相加就等于待测的三相功率。
（2）二瓦计法：对于对称电路中的三线三相制电路，或者不对称三相电路中，因均是三相三线制电路，所以可以采用两只单相功率表来测量三相电路的总的有功功率。
接法如图13-1所示。
两只功率表的电路回路分别串入任意两条线中（图示为A、B线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在第三相线上（图示为C线）。
两只功率表读数的代数和等于待测的三相功率。
图13-1 二表法测有功功率2.三相电路无功功率的测量（1）对称三相电路无功功率的测量（a ）一表跨相法：即将功率表的电流回路串入任一相线中（如A 线），电压回路的“*”端接在按正相序的下一相上（B 相），非“*”端接在下一相上（C 相），将功率表读数乘以3即得对称三相电路的无功功率Q 。
（b ）二表跨相法：接法同一表跨相法，只是接完一只表，另一只表的电流回路要接在另外两条中任一条相线中，其电压回路接法同一表跨想法。
将两只功率表的读数之和乘以3/2即得三相电路的无功功率Q 。
（c ）用测量有功功率的二瓦计法计算三相无功功率：按式子213()Q P P =-算出。
（2）不对称三相电路的无功功率测量三表跨相法：三只功率表的电流回路分别串入三个相线中（A 、B 、C 线），电压回路接法同一表跨相法。
三相电路功率的测量要点
实验九
三相电路功率的测量
（综合性实验）
北方民族大学电工电子实验中心
一、实验目的
• 1. 掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量 三相电路有功功率与无功功率的方法。
• 2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方 法。
二、原理说明
1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（ 即Yo接法），可用一只功率表测量各相的有功功率PA
有另外两种连接法，即接成（
IV、UUW）或（IW、UUV）。
三、仪器设备和选用组件箱
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 电源控制屏（调压器）、 日光灯 数量 1 1 1 1 1 1 1 备注 DG01或GDS-01
交流电压表
交流电流表 功率、功率因数表 荧光灯、可变电容 三相灯组负载 万用表
D36或GDS-11
开灯盏数 负载情况 A相 Ｂ相 Ｃ相 P１（W） P２（W） Σ P （W ） 测量数据 计算值
Y接平衡负载
3பைடு நூலகம்
3
3
Y接不平衡负载
1
2
3
△接不平衡负载
1
2
3
△接平衡负载
3
3
3
四、实验内容
• 3. 用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率，按图9-6 所示的电路接线。
图 9-6
用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率
• （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 220V，读取三表的读数，并计算无功功率Σ Q，记入表9-4。 • （2）分别按IV、UUW和IW、ＵUV接法，重复(1)的测量，并比较 各自的Σ Ｑ值。
瓦特计地使用方法及一、二、三瓦计法
新疆大学课程设计报告所属院系：科学技术学院专业：电气工程及其自动化课程名称：电路设计题目：三相电路的功率测量班级：电气14-1 学生姓名：庞浩学生学号： 20142450007 指导老师 : 李劲完成日期： 2016年6月28日图1-1：瓦特计的接法图2-1：三瓦计法测有功功率图4-1：一瓦计法测功率图3-1：二瓦计法测功率四、实验内容与步骤1.三瓦计法测三相电路的有功功率使用Multisim 12.0软件绘出如图2-1所示的电路（即图2-2），其中三相电源为相电压UΦ=220V,线电压U l=381V,f=50HZ的三相交流电。
启动仿真，读出各瓦特计的读数，将数据记录在表1中。
准备工作：线电压与相电压的测量图2-2：三瓦计法测有功功率仿真电路图及其运行结果由仿真运行结果可知，瓦特计1 读数为242.038W; 瓦特计2读数为138.307W，瓦特计3读数为96.815W，所以总功率为242.038+138.307+96.815=446.16W，并将数据记入表一。
2图3-2：二瓦计法测有功功率仿真电路及其运行结果分析：瓦特计1读数为252.561，瓦特计二读数为189.421，总功率为Pa=252.561+189.421 =441.982W。
将数据记入表二。
二瓦计法对三相有功功率的测量数据表：表二3．一瓦计法测有功功率：用Multisim 12.0软件绘出如图4-2所示的仿真电路，此时为了得到相同的总有功率，应确定3个合适的电容值，来提供合适的无功补偿。
即瓦特计读数应为442W/√3=255W左右，所以在实验中应该多做几次不同参数下的实验，这次分别选用了C=0uF，8uF，9uF，10uF ,11uF，在不同电容值下，启动仿真并测量出功率值，将数据记录在表3中。
（1）：C=0uF图 4-2：一瓦计测有功功率（0uF）分析：当C=0uF时，根据一瓦计法，可得瓦特计示数为31.57W，示数不为0，总功率为Pa=31.57x√3=54.679W。
实验三相电路功率测量全解
二瓦计法
P1 / W
P2 / W
41.93
42.03
52.97
55.31
0
45.54
-60.6 95.55 -116 64.6
41.93 94.03 245.9 63.16
七、实验结果分析
Y-Y（对称） Y-Y （A=4uf） Y-Y （A相开路） Y-Yo（ A=4uf） Y- ∆ （对称） Y- ∆（A相电容 ） Y- ∆（A相开路）
2. 三相四线制不对称连接时，三瓦计法测量所得 的总功率与二瓦计法测量所得的总功率不等。 因为此时中线有电流通过，不能用二瓦计法测 量电路的总功率。
3. 三相三线制不对称负载星形或三角形连接时， 三瓦计法测量所得的总功率与二瓦计法测量所 得的总功率基本。
实验结果分析
1.
三瓦计法测量功率会不会出现负值？为什么？
预习知识及要求 相关知识点 注意事项
实验相关知识
预习知识及要求
1. 预习三瓦计、二瓦计法测量功率的工作原理及其所含的物理意义。 2. 预习三瓦计、二瓦计法的测量方法和适用电路。
对称三相电路中的功率 三相电路功率的测量
相关知识点
注意事项
1. 测量时，严禁用身体的任何部位接触带电的金属裸露部分。 2. 严禁带电改接线路，改接线中时应断开电源，如电路中有电容负载，应在断开电源后，将电
三瓦法 PA + PB + PC / W
84.27 109.14 45.25 57.36 189.88 128.27 126.84
二瓦法 P1 + P2 / W
83.96 108.28 45.54 －18.67 189.58 129.9 127.76
八、实验结果分析 实验数据表明：在三相四线制不对称联接不能
知识点：三相功率的测量-电子教材(精)
项目三三相电路知识点5：三相功率的测量学习并验证用“二瓦计“法测量三相电路的有功功率；学习并应用“三表跨相”法测量三相电路的无功功率。
一、明确任务1.三相电路的有功功率的测量（1）三瓦计法：三相负载所吸收的有功功率等于各相负载有功功率之和。
在对称三相电路中，因各相负载所吸收有功功率相等，所以可以只用一只单相功率表测出一相负载的有功功率，再乘以3即可；在不对称三相电路中，因各相负载所吸收的有功功率不等，就必须测出三相各自的有功功率，再相加即可。
三瓦计法适用于三相四线制电路。
三瓦计法是将三只功率表的电流回路分别串入三条线中（A、B、C线），电压回路的“*”端接在电路回路的端共同接在中线上。
三只功率表读数相加就等于待测的三相功率。
“*”端，非“*”（2）二瓦计法：对于对称电路中的三线三相制电路，或者不对称三相电路中，因均是三相三线制电路，所以可以采用两只单相功率表来测量三相电路的总的有功功率。
接法如图13-1所示。
两只功率表的电路回路分别串入任意两条线中（图示为A、B线），电压回路的端共同接在第三相线上（图示为C线）。
两只功率表数端，非“*”“*”端接在电路回路的“*”的代数和等于待测的三相功率。
图13-1 二表法测有功功率二、知识引导三相电路无功功率的测量（1）对称三相电路无功功率的测量（a ）一表跨相法：即将功率表的电流回路串入任一相线中（如A 线），电压回路的“*”端接在按正相序的下一相上（B 相），非“*”端接在下一相上（C 相），将功率表读数乘以3即得对称三相电路的无功功率Q 。
（b ）二表跨相法：接法同一表跨相法，只是接完一只表，另一只表的电流回路要接在另外两条中任一条相线中，其电压回路接法同一表跨想法。
将两只功率表的读数之和乘以3/2即得三相电路的无功功率Q 。
（c ）用测量有功功率的二瓦计法计算三相无功功率：按式子213()QP P 算出。
（2）不对称三相电路的无功功率测量三表跨相法：三只功率表的电流回路分别串入三个相线中（A 、B 、C 线），电压回路接法同一表跨相法。