三相功率測量儀測試方法介紹
1.1對(duì)稱三相電路功率的測量
對(duì)稱三相電路即三相電源對(duì)稱、三相負(fù)載均衡的三相電路。以下分別從三相四線制和三相三線制兩種情況討論,對(duì)三相四線制系統(tǒng)，測三相平均功率的接線所示。它的接線特點(diǎn)是每個(gè)功率表所接的電壓均是以中線N為參考點(diǎn)，三個(gè)功率表WAN、WBN和WCN的讀數(shù)分別為PAN，PBN和PCN，可用式（1）表示。
三表法測三相四線制三相負(fù)載平均功率的接線示意圖:三相的總功率為P=PCN+PBN+PAN。三個(gè)表的讀數(shù)均有明確的物理意義，即PAN，PBN和PCN分別表示A相、B相和C相負(fù)載各自吸收的平均功率。這就是三表法。這種接線方法是Z容易理解的。
實(shí)際上，三表法測三相功率不止圖1所示的一種接線方式，另外還有三種接線方式，如圖2所示，分別稱作共A，共B和共C接法（與此相對(duì)應(yīng)，圖1中的接法可稱作共中線N接法）。對(duì)應(yīng)每一種接線中的三個(gè)表的讀數(shù)的代數(shù)和均表示三相負(fù)載吸收的總功率（后面將給出證明）。實(shí)際上，因?yàn)槭菍?duì)稱三相電路，有iN=0，所以圖2（a），（b）和（c）中的WNA,WNBWNC的讀數(shù)必為零，在測量時(shí)可不接，此時(shí)的三表法便簡化為兩表法?？梢姡藭r(shí)的兩表法是三表法的特例。當(dāng)然，這里單個(gè)表的讀數(shù)沒有明確的物理意義。
上述四種三表法的接線的特點(diǎn)是每組接線中的三個(gè)表所接電壓均以同一根線為參考點(diǎn)，即分別是共A,B,C或N，而電流則分別是非參考線中的電流。功率表接線的極性端如圖中所示。
三表法測三相四線制三相負(fù)載平均功率的另三種接線圖:對(duì)于三相三線制系統(tǒng)（Y接或Δ接），由于沒有中線，故圖1所示的接法便不存在，圖2中接在中線上的功率表也不存在。此時(shí)的接線方法將只有圖3所示的共A,共B和共C三種接線方式?？梢姡藭r(shí)功率的測量只能用兩表法測量，每組接線中單個(gè)功率表的讀數(shù)沒有物理意義，兩個(gè)表讀數(shù)的代數(shù)和表示三相負(fù)載吸收的總平均功率。
共c接法為例，兩個(gè)表WACWBC和的讀數(shù)分別為如果是對(duì)稱三相電路，式(2)可進(jìn)一步簡化為式（3）中UL，IL分別為線電壓和線電流；為負(fù)載的阻抗角。二表法測量三相三線制三相負(fù)載平均功率的測量接線圖
(a)和(b)中的兩個(gè)表的讀數(shù)類似得到。三相三線制系統(tǒng)中的例外情況是Y接時(shí)中點(diǎn)可以引出的情況。此時(shí)可以將功率表的公共點(diǎn)接在N點(diǎn)，即仍可以用三表法測三相功率。三個(gè)表的讀數(shù)仍分別表示對(duì)應(yīng)相的負(fù)載功率。但此時(shí)實(shí)際上是相當(dāng)于從負(fù)載中點(diǎn)引出一中線，對(duì)負(fù)載端而言，可將其歸于三相四線制。
1.2不對(duì)稱三相電路的功率測量
不對(duì)稱三相電路又可分為三相電源對(duì)稱、負(fù)載不對(duì)稱和電源、負(fù)載均不對(duì)稱等情況。在本文的功率測量方法討論中，它們并無差別。討論仍分別從三相四線制和三相三線制兩種情況討論
?。?）不對(duì)稱三相四線制系統(tǒng)。其測量接線圖仍分別有圖1和圖2四種接線方式。與對(duì)稱三相電路不同的是，此時(shí)中電流iN≠0，所以，圖2中電流線圈接在中線上的功率表讀數(shù)一般不為零。就是說，此時(shí)兩表法不再成立，而必須用三表法測得三相負(fù)載的總功率。
以圖2(c)共C接線為例，三個(gè)功率表WAC,WBC,WNC的讀數(shù)分別為式（4）中的三個(gè)功率PAC,PBC，PNC和的代數(shù)和即表示三相負(fù)載吸收的平均功率。證明如下。
瞬時(shí)功率電流關(guān)系為將式（6）代入式（5），得式(7)兩邊在一個(gè)周期內(nèi)取平均值，得可見，用圖2(c)的共C接法的三表法同樣可測出三相電路的總平均功率。同樣可以證明圖2(a)和(b)中的三個(gè)功率表讀數(shù)的代數(shù)和是不對(duì)稱三相電路的總平均功率。但圖2所示的三種接線中，單個(gè)表的讀數(shù)無明確物理意義。
?。?）不對(duì)稱三相三線制（Y接和Δ接）系統(tǒng)。其功率測量接線將只有圖3所示的三種兩表法的接線方式。其讀數(shù)的表達(dá)式仍如式（2）所示（共C接法）。對(duì)稱和不對(duì)稱兩種情況的不同之處是，在對(duì)稱三相電路中，兩表的讀數(shù)表達(dá)式有式（3）所示的簡單結(jié)果，而不對(duì)稱時(shí)無此結(jié)果。
不對(duì)稱三相三線制系統(tǒng)的例外情況依然是Y接時(shí)中點(diǎn)可以引出的情況。此時(shí)可以將功率表的公共點(diǎn)接在N點(diǎn)，即仍可以用三表法測三相功率。
總結(jié):三相功率測量儀按三相三線制和三相四線制分類，討論了三相電路的功率分析和測量接線問題，并將其與一般三端網(wǎng)絡(luò)和四端網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系。概括地講，兩表法和三表法的相同點(diǎn)是它們都可以測量三相電路的總功率。但它們的適用范圍和意義有所不同。兩表法適用于三相三線制對(duì)稱與不對(duì)稱三相電路，特例是可用于對(duì)稱的三相四線制三相電路（共A、共B和共C接法）；三表法則適用對(duì)稱與不對(duì)稱三相四線制三相電路，特例是可用于Y接時(shí)中點(diǎn)N可引出的三相三線制三相電路（共N接法）。三表法在共N接法時(shí)，每個(gè)表的讀數(shù)為對(duì)應(yīng)相負(fù)載的功率，有明確的物理意義，它們分別表示對(duì)應(yīng)各相負(fù)載的功率；而三表法的共A、共B和共C接法及兩表法接線時(shí)，單個(gè)表的讀數(shù)無直接的物理意義，只有各功率表的代數(shù)和才表示三相平均功率。
