So messen Sie die Leistung in einem dreiphasigen Wechselstromkreis

Die Leistung in einem Drehstromkreis kann mit einem, zwei und drei Wattmetern gemessen werden. Das Eingeräteverfahren wird in einem dreiphasigen symmetrischen System verwendet. Die Wirkleistung des Gesamtsystems entspricht dem Dreifachen des Energieverbrauchs in einer der Phasen.

Bei Sternschaltung der Last mit zugänglichem Sternpunkt oder wenn es bei Dreieckschaltung der Last möglich ist, die Wattmeterspule in Reihe mit der Last zu schalten, können Sie die in Abb. 1 dargestellten Schaltkreise verwenden. 1.

Reis. 1 Schaltungen zur Messung der Leistung von dreiphasigem Wechselstrom beim Anschluss von Lasten a – nach einer Sternschaltung mit zugänglichem Nullpunkt; b – nach dem Dreiecksschema mit einem Wattmeter

Wenn die Last sternförmig mit einem nicht verfügbaren Sternpunkt oder Dreieck verbunden ist, kann eine Schaltung mit einem künstlichen Sternpunkt verwendet werden (Abb. 2). In diesem Fall müssen die Widerstände gleich Rw + Ra = Rb = Rc sein.

Abbildung 2. Dreiphasen-Wechselstrom-Leistungsmessschema mit einem Wattmeter mit künstlichem Nullpunkt

Zur Messung der Blindleistung werden die Stromenden des Wattmeters mit dem Abschnitt jeder Phase und die Enden der Spannungsspule mit zwei anderen Phasen verbunden (Abb. 3). Voll Blindleistung wird durch Multiplikation des Wattmeter-Wertes mit der Wurzel aus drei ermittelt. (Selbst bei einer leichten Phasenasymmetrie führt die Verwendung dieser Methode zu einem erheblichen Fehler.)

Reis. 3. Schema zur Messung der Blindleistung von dreiphasigem Wechselstrom mit einem Wattmeter

Die Zwei-Geräte-Methode kann bei symmetrischer und unsymmetrischer Phasenbelastung eingesetzt werden. Drei gleichwertige Möglichkeiten zur Einbeziehung von Wattmetern zur Messung der Wirkleistung sind in Abb. 1 dargestellt. 4. Die Wirkleistung wird als Summe der Wattmeterwerte ermittelt.

Bei der Messung der Blindleistung wird die Schaltung von Abb. 5, jedoch mit künstlichem Nullpunkt. Um einen Nullpunkt zu erzeugen, muss die Bedingung der Gleichheit der Widerstände der Spannungswicklungen der Wattmeter und des Widerstands R erfüllt sein. Die Blindleistung wird nach der Formel berechnet

wobei P1 und P2 die Messwerte von Wattmetern sind.

Mit der gleichen Formel können Sie die Blindleistung bei gleichmäßiger Belastung der Phasen und Anschluss von Wattmetern gemäß dem Diagramm in Abb. berechnen. 4. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass Wirk- und Blindleistung nach dem gleichen Schema ermittelt werden können. Bei gleichmäßiger Belastung der Phasen kann die Blindleistung gemäß dem Diagramm in Abb. gemessen werden. 5 B.

Die dreiteilige Methode gilt für jede Phasenlast. Die Wirkleistung kann nach dem Diagramm in Abb. gemessen werden. 6. Die Leistung des gesamten Stromkreises wird durch Summieren der Messwerte aller Wattmeter ermittelt.

Reis. 4.Schemata zur Messung der Wirkleistung von dreiphasigem Wechselstrom mit zwei Wattmetern a – die Stromwicklungen sind in den Phasen A und C enthalten; b – in den Phasen A und B; c – in den Phasen B und C

Die Blindleistung für ein Drei- und Vierleiternetz wird gemäß dem Diagramm in Abb. gemessen. 7 und wird nach der Formel berechnet

wobei РА, РБ, РК die Messwerte der in den Phasen A, B, C enthaltenen Wattmeter sind.

Reis. 5. Schemata zur Messung der Blindleistung von dreiphasigem Wechselstrom mit zwei Wattmetern

Reis. 6. Schemata zur Messung der Wirkleistung von dreiphasigem Wechselstrom mit drei Wattmetern a – bei Vorhandensein eines Neutralleiters; b — mit einem künstlichen Nullpunkt

In der Praxis werden je nach Messmethode meist Ein-, Zwei- und Drei-Element-Drehstrom-Wattmeter eingesetzt.

Um die Messgrenze zu erweitern, können Sie beim Anschluss von Wattmetern über Strom- und Spannungsmesswandler alle angegebenen Schemata anwenden. In Abb. In Abb. 8 zeigt als Beispiel ein Schema zur Leistungsmessung nach der Methode zweier Geräte, wenn diese durch Strom- und Spannungsmesswandler eingeschaltet werden.

Reis. 7. Schemata zur Messung der Blindleistung mit drei Wattmetern

Reis. 8. Schemata zum Einschalten von Wattmetern durch Messtransformatoren.