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为什么功率因数会出现负值?(二)

2020.10.05

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接线方式选择3P3W(3V3A)时,某些相是负值

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图5 3V3A接线示意图

3V3A实质为两瓦特计法,三相总功率为P1+P2(相关推导不在本文讲解,可参考往期微信文章《测量三相三线系统的三大误区》)。

本文以Y型负载为例(针对测量仪器,负载看作一个整体,不论是△或星型都是三根线进去,总功率也是P=P1+P2),如图5 3V3A接线方式,测试的是线电压和相电流,所以每个输入单元的电压和电流的相位角与实际负载的相位角不同。

R相电流I1和R-T电压U13接到一个功率测量单元,计算的功率记为P1=I1?U13;

S相电流I2和S-T电压U23接到一个功率测量单元,功率记为P2=I2?U23;

T相电流I3和R-S电压U12接到一个功率测量单元,计算的功率记为P3=I3?U12。

结合图7,在三相平衡系统中,电压为基准,电流超前电压为正(+),电流滞后电压为负(-)。

当阻性平衡负载时,U13(URT)和I1(IR)的夹角+30°,此时P1>0;U23(UST)和I2(IS)的夹角-30°,此时P2>0;U12(URS)和I3(IT)的夹角+90°,P3=0。

感性平衡负载时,相比阻性电压超前电流,电压将逆时针旋转一定角度α,P3>0,当α大于60°时加上纯阻性时UST超前I2的 30°夹角,共大于90°,则P2<0。

容性平衡负载时,相比阻性电压落后电流,电压将顺时针旋转一定角度α,P3<0,当α大于60°时加上纯阻性时URT落后I1的 30°夹角,共大于90°,则P1<0。

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图6 三个线电压向量由来

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图7 三相平衡系统阻性负载向量图

现场测试时,遇到有功功率为负、功率因数为负、效率为负等情况时,不一定是测量仪器出现了问题,可能和现场测试工况和被测信号等有关。本文几种常见的功率因数为负情况已和大家分享(现场测试情况不局限以上),希望给您测试测量带来帮助。


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