1、 第5期 2003年9月 CHINA MEASUREMENT IECHN0【DGY 中国测试技术 Sept,2003 用单相功率表测量三相负载无功功率和功率因数 赵章吉 (河南濮阳职业技术学院本部。457000) 摘要本文分析了利用单相功率表测量三相三线制对称负载 的总无功功率和功率因数的方法，并对此进行了理论分析。 关键词功率表无功功率功率因数三相负载 1引 言 大多数人认为：单相功率表只能用来测量负载的 有功功率，其实不然，它还有一个非常重要的用途 只 要采取恰当的联接，还可以用它来测量三相三线制对 称负载的总无功功率和功率因数。为此，我们重新进行 了实验并对此进行了理论分析。 2单相功率
2、表的工作原理 电动式单相功率表内部有两个线圈：固定线圈和 可动线圈。测量时，固定线圈与负载串联 ，用来反映负 载电流，故又称为电流线圈；可动线圈和一个高阻值倍 压器串联后再与负载并联，用来反映负载端电压 ，故又 称为电压线圈。 由于电流线圈与负载串联，电流线圈中的电流就 等于负载电流；因为电压线圈与高阻值电阻串联 ，故忽 略电压线圈的感抗，电压线圈中的电流i2与负载电压u 同相，因此i-和i2相位差也就是负载电流i与其端电压 U的相位差。 用电动式功率表测量交流电路的功率时，指针偏 转的角度为： A ，l 0 因i2的有效值I2与被测电路电压有效值u成正 比，则有 A=k IUeosp=k P
3、【l1 即电动式功率表指针偏转的角度A与被测量电路的有 功功率P成正比。 3用两块单相功率表来测量三相三线制对称 负载的总无功功率和功率因数 为简单起见，假设负载为三相对称感性负载且为 Y接，用两块单相功率表测量其无功功率和功率因数。 接线如图1，若电源的相电压为： 0= sintot、 sin(ot一120。) Uco=X-2Uqsin(tot一240) ，则线电压： c=、_ in( 一30。) 40 、厂 Utsin(tot一90。) A B C I厂 。、 表i 一广_|- 相 l， 对 表三 称 l 负 载 因负载是感性的，则相电流落后相电压一角度p ， 所以流过电流线圈中的电流 =
4、 =X-2-I,sin(tot一p) 、 =、 n 一p一120。)(负载对称时， = 功率表1的读数为： P1=丁1 =丁1 in t一p) 、厂 in 一30)dt=l,U,cos(q一30。) 功率表2的读数为： 专f =专f 枷(ot-q)-I20。) 、厂 in(I1)一9Oo) C 0s(p+30o) 两表读数之差为： P1一 wc0s 一30。)一cos(q+30。)】 i (1) 两表读数之和为： P1+ c0s(p一30。)+cos+30。)】= 0sp(2) 所以Q= 丁 inp=、 (P 即三相三线制对称负载的总无功功率等于两表读数之 差的、了倍。 由式(1)和式(2)得
5、tgp= 丰毒 g 这样，三相三线制对称负载的功率因数即可通过两表 的读数计算出来。 4用一块单相功率表测量三相三线制对称负 载的总无功功率 测量三相对称负载的无功功率还有更为简便的方 法，即只用一块单相功率表来测量，接线如图 。此时功 率表的读数为： (下转第39页) 维普资讯 图2吹气式压力、压差测点安装示意图 G=0528 、 与节流件后的压力无关，也就是被测压力Pb不再影响 吹扫空气的质量流量。质量流量恒定不变。这就是音速 恒流吹扫的概念。 吹扫风的气源设置相对集中的几个联箱式集气 罐，再由联箱分别引至吹扫点。 对于集灰仓、贮灰仓等不能连续吹气的测点为减 少堵塞的发生，首先压力测点必须
6、垂直装在罐顶部，使 其尽量少接触灰尘；其次，测点导压管垂直向上一段距 离后再转弯，使其超过灰尘的飞扬高度；第三，该管与 灰罐一起需加保温措施，防止该管内壁结露；最后，一 旦发现堵塞，立即采取措施，使其尽快恢复正常运行。 压力、压差检测所用表计均为常规仪表，如压变、 差变、就地压力表、电接点压力表、膜盒式微压表等。二 次仪表用动圈指示仪、记录仪等。 4料位检测 PFBCCC中试电站有37个料位检测点。常规检测 有电接点水位计、差压式水位计、音叉料位计等。对床 层高度、高温渣罐料位，需要产品既耐压力、又能耐 900C_E高温物料冲刷，目前尚无成品，为此，我们采 (上接第40页) 专J知础 =专J。
7、T n -120。) 、 in 一30。)at =U,cos(90。+p) ：一ItU into 所以，Q= l,U,sinq=、了I P I 即三相三线制对称负载的总无功功率等于功率表读数 用间接方法测量。测量原理如图3。当上、下两个测点向 料罐恒流吹气时，测孔处均无物料时两测点间不会产 生差压；一旦一个测点被物料阻挡，则该点因恒流气被 阻压力必然明显升高。升高幅度与物料密度，恒流气流 有关。又因恒流气流量是一定的，故仅与物料有关。这 种间接料位测量由两个测点、导压管、吹气装置、差压 变送器、继电器等组成。 对贮灰仓、集灰仓等，由于其不能吹气，而压力，温 度要求相对稍低，这类料位选用专利产品
8、“高温点式料 位计”，由厂家定制。 图3吹气差压测料位原理图 5结束语 PFBCCC中试电站在缺乏经验的情况下。克服困 难，配置了较多的监测设备，经过运行验证，证实了这 些监测措施是可行的，有效的和较为可靠的。不仅满足 了运行的基本要求，而且广泛收集了试验数据，为以后 的商业运行积累了宝贵的经验。PFBCCC中试电站的 一些检测方法可供水泥厂、化工厂及循环流化床等的 设计作参考。 参考文献 1贾汪电厂PFBCCC试验电站初步设计，1992。12 2蒋守国，陈永斌音速恒流吹扫测压法东南大学学报，1992，5 3王双群，蒋守国增压流化床燃烧联合循环中试电站的测控 工厂动力，1998，1 川lIIllII】ll川I川IlI】llffllIfl川IIllllllllnliiIiiiili川IIIlIlfI1Ill A B C = 相 厂 、 对 称 负 载 的、，丁倍。 图2 经过实验，用上述方法测得的结果与无功功率表 和功率因数表测得的结果吻合得很好。综上所述。只要 采取恰当的联接，就可以用单相功率表来测量三相三 线制对称负载的总无功功率和功率因数。 维普资讯
