三相电路功率的测量方法
三相电路二瓦计与三瓦计法功率的测量原理以及接线方法
三相电路二瓦计与三瓦计法功率的测量原理以及接线方法前言三相电路的功率测量是电气工程中重要的一部分，只有正确地测量出电路中的功率，才能更好地控制电路的运行。
本文将介绍三相电路中使用的功率测量方法——二瓦计法和三瓦计法，以及它们的测量原理和接线方法。
二瓦计法二瓦计法是一种比较传统的三相电路功率测量方法，它需要使用两个瓦计来测量电路中的有功功率和无功功率。
具体来说，测量原理如下：1.将两个瓦计接在三相电路的两条独立线路上，其中一个瓦计测量电路中的有功功率，另一个瓦计测量电路中的无功功率。
2.通过有功功率和无功功率的测量值，可以计算出电路中的视在功率和功率因数。
3.通过功率因数，可以计算出电路中的电阻功率和电感功率。
二瓦计法的主要优点是测量精度高，不需要对电路进行电气瞬态分析。
缺点是需要使用两个瓦计，布线较为复杂，对电路中的谐波不敏感。
三瓦计法三瓦计法是一种比较新的三相电路功率测量方法，它需要使用三个瓦计来测量电路中的有功功率、无功功率和视在功率。
具体来说，测量原理如下：1.将三个瓦计放在三相电路的三条线路上，一个瓦计测量电路中的有功功率，一个瓦计测量电路中的无功功率，另一个瓦计测量电路中的视在功率。
2.通过有功功率、无功功率和视在功率的测量值，可以计算出功率因数，以及电路中的电阻功率和电感功率。
三瓦计法的主要优点是不需要对电路进行电气瞬态分析，对电路中的谐波不敏感。
缺点是相较于二瓦计法需要多使用一个瓦计。
接线方法无论是二瓦计法还是三瓦计法，接线都是至关重要的。
下面介绍一下二瓦计法和三瓦计法的接线方法：二瓦计法的接线方法1.将电流线圈接在电路中的一条相线上，电压线圈则接在该相线和中性线之间。
2.另一瓦计的电流线圈接在电路中的相线上，电压线圈则接在该相线和中性线之间。
3.两个瓦计的负载端分别接在电路中的两条独立线路上。
三瓦计法的接线方法1.将一个瓦计的电流线圈接在电路中的一条相线上，电压线圈则接在该相线和中性线之间。
实验二 三相电路相序及功率的测量
实验二三相电路相序及功率的测量一、实验目的1、掌握三相交流电路时序的测量方法。
2、掌握三相交流电路功率的测量方法。
二、原理及说明1、用一只电容器和两组灯联接成星形不对称三相负载电路。
便可测量三相电源的相序A、B、C（或U、V、W），如图电容器所接的位A相，可知UB ’>UC’,则灯较亮的为B相。
灯较暗的为C相。
因为时序是相对的，任何一相为A相时，B相和C相便可以确定。
图12、三相四线制供电时，可以用一只表测量各相的有功功率，PA 、PB、PC。
三相负载的总功率P= PA +PB+PC。
线路如图2所示。
若负载对称，那么只需测量其中一相的功率，PA ，P=3PA。
图2在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，都可用二表法测量三相负载的总功率。
线路如图3所示。
图3三、仪器设备电工实验装置：DG032T、DG04T、DY11T、DG053T四、实验内容实验注意：1、实验线路须经指导教师检查无误后再通电。
2 、更改线路，拆、接线时要断开电源。
1、判断三相电路的相序相序测量如图1所示，白炽灯可选三相电路实验板两相对称灯。
接通三相电源，观察两组灯的明暗状态，则灯较亮的为B相，灯较暗的为C相。
2、三相功率的测量●负载星接，参考图2、3，分别用三表法和二表法测三相电路功率，所测数据填入表1中。
●作不对陈负载实验时，在A相并入一组白炽灯。
所测数据填表1中。
●负载角接，用分别用三表法和二表法测三相电路功率，所测数据填入表2中。
●作不对称负载实验时，在A相并入一组白炽灯。
所测数据填表2中。
、五、报告要求1、比较测量结果，并进行分析。
2、总结三相电路功率测量的方法。
三相电路功率的测量
实验二十二 三相电路功率的测量一、实验目的1．掌握三相负载作三角形联接，观察三角形负载的故障情况，学习故障的判断方法。
2．掌握用一瓦特表法测量三相电路的有功功率及无功功率的方法。
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Y 0接法）， 可用一只功率表测量各相的有功功率P A 、P B 、P C ，三相功率之和ΣP ＝P A ＋P B ＋P C 即为三相负载的总有功功率（所谓一瓦特表法就是用一只单相功率表去分别测量各相的有功功率）。
实验线路如图22-1所示。
若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率即可，该相功率乘以3 即得三相总的有功功率。
2．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 ，测量原理电路如图22-2所示。
图示功率表读数的√3倍，等于对称三相电路总的无功功率。
除了上图给出的一种连接法(I U 、U VW )外，还有另外两种连接法，即接成(I V 、U UW )或(I W 、U UV )。
三、实验设备 序号 名 称 型号与规格数量 备注1 三相交流电源 12 三相自耦调压器 13 交流电压表 14 交流电流表 15 功率表2 6 三相灯组负载 15W/220V 白炽灯 9 DGJ-047三相电容负载1µf 、2.2µf 、4.7µf/450V四、实验内容1．用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP 按图22-3线图22-1图22-2路接线。
线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不得超过功率表电压和电流的量程。
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220V ，使输出线电压为220V ，按表22-1的要求进行测量及计算表22-1 三相电路功率测量实验数据1负载情况开灯盏数测 量 数 据 计算值 A 相 B 相C 相 P A (W)P B (W)P C (W)ΣP (W)Y0接对称负载 3 3 3 Y0接不对称负载123首先将三只表按图22-3接入B 相进行测量P B ，然后分别将三只表换接到A 相和C 相，再进行测量P A 和P C 。
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。
2.7 三相电路功率的测量
2.7 三相电路功率的测量一、 实验目的1．设计实验方案、实验接线图和数据记录表格等。
2．研究用一瓦计法和二瓦计法测量三相电路的有功功率的原理和方法。
3．研究测量对称三相电路的无功功率的原理和方法。
4．学习正确使用数字功率表。
二、 实验原理1．一瓦计法当三相负载完全对称时，我们只需测量其中任意一相的功率，然后乘以3就等于三相负载的总功率，即ϕϕϕϕcos 33I U P P ==如图2.7-1a 所示，一瓦计法适用于三相负载对称的情况，且负载为星形联结时要求中性点容易引出导线，三角形联结时其中一相要易于拆开。
a) b)图2.7-1 三相负载功率的测量接线图a) 对称负载一瓦计法 b) 测量三相负载功率的二瓦计法2．二瓦计法二瓦计法测量三相负载的功率时其接线如图2.7-1b 所示。
不论三相负载的连接方法如何，也不论负载是否对称，只要是三相三线制电路，可以证明此法均正确无误。
用此法时三相总功率等两个瓦特表测得的功率之和，即 21P P P +=两只瓦特表的读数单独来看不代表任何部分的功率，只有合起来才用意义。
实用中有专门用来测量三相三线制电路功率的二元瓦特表，该表测得的读数就是三相总功率。
3． 二瓦计法测量三相功率时应注意的问题1) 二瓦计法适用于对称或不对称的三相三线制电路，而对于三相四线制电路一般不适用。
2) 图2.7-1b 只是二瓦计法的一种接线方式，而一般接线原则为：（1）两只功率表的电流线圈分别串接入任意两条火线中，电流线圈的星号端必须接在电源侧。
（2）两只功率表的电压线圈的星号端必须各自接到电流线圈的星号端，而两只功率表的电压线圈的非对应端必须同时接到没有接入功率表电流线圈的第三条火线上。
3）在对称三相电路中，两只瓦特表的读数与负载的功率因数之间有如下的关系：（1）负载为纯电阻（即功率因数等于1）时，两只功率表的读数相等。
U V W N U V W（2）负载的功率因数大于0.5时，两只功率表的读数均为正。
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。
三相功率的测量四种方法
三相功率的测量四种方法
在实际工程和日常生活中，由于广泛采用的是三相交流系统，因此，三相功率测量也就成为基本的测量。
三相功率的测量仪表，大多采用单相功率表，也有采用三相功率表。
其测量方法有一表法、二表法、三表法及直接三相功率表法四种。
下面分别叙述。
(1)一表法
一表法仅适用于三相四线制系统中三相负载对称的三相功率测盆，如图 2.10所示.此时，表中读数为单相功率P1，由于三相功率相等，因此，三相功率为P=3P1。
(2)二表法
二表法适用于三相三线制系统中三相功率的测量。
此时，不论负载是星形连接还是三角形连接，二表法都适用.其接线如图2.11所示。
侧量结果，三相功率尸等于两表中的读数之和，即:
(3)三表法
三表法适用于三相四线制负载对称和不对称系统的三相功率测量.其接线方式如图2. 12所示。
测量结果，三相功率P等于各相功率表中的读数之和，即:
(4)直接三相功率表法
直接三相功率表法适用于三相三线制电路。
它是将三相功率表直接接在三相电路中，进行三相功率的侧量，功率表中的读数即为三相功率P。
其接线方式如图2.13所示。
总结分析三相电路功率测量的方法
总结分析三相电路功率测量的方法引言三相电路功率测量是电力系统中的重要内容，对于电力系统的稳定运行和电能计量具有重要的意义。
本文将总结和分析常见的三相电路功率测量方法，介绍其原理和适用范围，为电力系统工程师提供参考。
1. 有功功率测量方法1.1 电流电压法电流电压法是最常见的三相电路有功功率测量方法之一。
通过测量三相电路的电流和电压，可以计算出电路的有功功率。
具体步骤如下： 1. 测量三相电路的电流和电压，得到对应的电流值和电压值。
2. 计算三相电路的相电压和线电压。
3.根据电流和电压的关系式，计算出电路中的有功功率。
电流电压法适用于对三相电路的有功功率进行快速测量，但对电流和电压的测量精度要求较高。
1.2 瞬时有功功率测量法瞬时有功功率测量法是一种基于采样和计算的方法，能够实时测量三相电路的瞬时有功功率。
具体步骤如下： 1. 采样电流电压波形，并将其转换为数字信号。
2. 计算所采样的电流电压值，并求得瞬时有功功率。
瞬时有功功率测量法适用于对电力系统中的瞬时有功功率进行实时监测和分析，但对采样设备的性能要求较高。
2. 无功功率测量方法2.1 平均无功功率测量法平均无功功率测量法是一种常用的三相电路无功功率测量方法。
通过测量三相电路的电流和电压，可以计算出电路的平均无功功率。
具体步骤如下： 1. 测量电流和电压，得到对应的电流值和电压值。
2. 根据电流和电压的关系式，计算出电路中的功率因数。
3. 根据功率因数和有功功率的值，计算出无功功率。
平均无功功率测量法适用于对电力系统中的平均无功功率进行快速测量，但对功率因数的测量精度要求较高。
2.2 脉冲无功功率测量法脉冲无功功率测量法是一种基于脉冲计数原理的方法，能够准确测量三相电路的无功功率。
具体步骤如下： 1. 通过测量电流和电压，得到对应的电流值和电压值。
2. 根据电流和电压的关系式，计算出电路中的功率因数。
3. 通过脉冲计数装置，对无功功率进行测量。
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三相电路功率的测量方法
F0403020班 5040309585方轶波
摘要：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
0 引言
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W AN，W BN 和W CN 的读数分别为P AN，P BN 和P CN，可用式（1）表示。
P AN=U AN I A cosϕ<u AN , i A>
P BN=U BN I B cosϕ<u BN , i B>（1）
P CN=U CN I C cosϕ<u CN , i C>
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P AN，P BN 和P CN 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 NB W 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。
可见，此时的两表法是三表法的特例。
当然，这里单个表的读数没有明确的物理意义。
上述四种三表法的接线的特点是每组接线中的三个表所接电压均以同一根线为参考点，即分别是共A, B, C 或N，而电流则分别是非参考线中的电流。
功率表接线的极性端如图中所示。
(a) 共A接法
(b) 共B接法
(c) 共C接法
图2 三表法测三相四线制三相负载平均功率的另三种接线图
对于三相三线制系统（Y 接或Δ接），由于没有中线，故图 1 所示的接法便不存在，图2中接在中线上的功率表也不存在。
此时的接线方法将只有图3 所示的共A, 共B 和共C 三种接线方式。
可见，此时功率的测量只能用两表法测量，每组接线中单个功率表的读数没有物理意义，两个表读数的代数和表示三相负载吸收的总平均功率。
以图3(c)共c 接法为例，两个表W AC W BC和的读数分别为
P AC=U AC I A cosϕ<u AC , i A>
P BC=U BC I B cosϕ<u BC , i B>（2）
如果是对称三相电路，式(2)可进一步简化为
P AC=U L I L cos（30°-ϕ）
P BC=U L I L cos（30°+ϕ）（3）
式（3）中U L，I L 分别为线电压和线电流；ϕ为负载的阻抗角。
(a) 共A接法
(b) 共B 接法
(c) 共C 接法
图3 二表法测量三相三线制三相负载平均功率的测量接线图
图3(a)和(b)中的两个表的读数类似得到。
三相三线制系统中的例外情况是Y 接时中点可以引出的情况。
此时可以将功率表的公共点接在N 点，即仍可以用三表法测三相功率。
三个表的读数仍分别表示对应相的负载功率。
但此时实际上是相当于从负载中点引出一中线，对负载端而言，可将其归于三相四线制。
1.2 不对称三相电路的功率测量
不对称三相电路又可分为三相电源对称、负载不对称和电源、负载均不对称等情况。
在本文的功率测量方法讨论中，它们并无差别。
讨论仍分别从三相四线制和三相三线制两种情况讨论。
（1）不对称三相四线制系统。
其测量接线图仍分别有图1 和图2 四种接线方式。
与对称三相电路不同的是，此时中电流i N ≠0 ，所以，图2 中电流线圈接在中线上的功率表读数一般不为零。
就是说，此时两表法不再成立，而必须用三表法测得三相负载的总功率。
以图2(c)共C 接线为例，三个功率表W AC ,W BC,W NC的读数分别为
P AC=U AC I A cosϕ<u AC , i A>
P BC=U BC I B cosϕ<u BC , i B>（4）
P NC=U NC I C cosϕ<u NC , i C>
式（4）中的三个功率P AC , P BC，P NC和的代数和即表示三相负载吸收的平均功率。
证明如下。
瞬时功率
p AC+p BC+ p NC = u AC i A+ u BC i B+ u NC i N = ( u AN− u CN ) i A+ (u BN− u CN) i B+ u NC i N = u AN i A+ u BN i B+ u CN (- i A- i B- i N) （5）
电流关系为
i A+ i B + i C +i N =0（6）
将式（6）代入式（5），得
p AC+p BC+ p NC = u AN i A+ u BN i B+ u CN i C （7）
式(7)两边在一个周期内取平均值，得
P AC+ P BC+ P NC =U AN I A cosϕ<u AN , i A>+U BN I B cosϕ<u BN , i B>+U CN I B cosϕ<u CN , i C> （8）可见，用图2(c)的共C 接法的三表法同样可测出三相电路的总平均功率。
同样可以证明图2(a)和(b)中的三个功率表读数的代数和是不对称三相电路的总平均功率。
但图2 所示的三种接线中，单个表的读数无明确物理意义。
（2）不对称三相三线制（Y 接和Δ接）系统。
其功率测量接线将只有图3 所示的三种两表法的接线方式。
其读数的表达式仍如式（2）所示（共C 接法）。
对称和不对称两种情况的不同之处是，在对称三相电路中，两表的读数表达式有式（3）所示的简单结果，而不对称时无此结果。
不对称三相三线制系统的例外情况依然是Y 接时中点可以引出的情况。
此时可以将功率表的公共点接在N 点，即仍可以用三表法测三相功率。
2 总结
本文按三相三线制和三相四线制分类，讨论了三相电路的功率分析和测量接线问题，并将其与一般三端网络和四端网络相联系。
概括地讲，两表法和三表法的相同点是它们都可以测量三相电路的总功率。
但它们的适用范围和意义有所不同。
两表法适用于三相三线制对称与不对称三相电路，特例是可用于对称的三相四线制三相电路（共A、共B 和共C 接法）；三表法则适用对称与不对称三相四线制三相电路，特例是可用于Y 接时中点N 可引出的三相三线制三相电路（共N 接法）。
三表法在共N 接法时，每个表的读数为对应相负载的功率，有明确的物理意义，它们分别表示对应各相负载的功率；而三表法的共A、共B 和共C 接法及两表法接线时，单个表的读数无直接的物理意义，只有各功率表的代数和才表示三相平均功率。