Измерение реактивной мощности

Реактивная мощность приводит к дополнительным потерям в линиях электропередачи электроэнергии и увеличению стоимости эксплуатации электрических систем. Поэтому измерение реактивной мощности имеет большее значение.

Реактивная мощность Q, измеряемая в вольт-амперах реактивных (вар), может быть определена как в однофазных, так и четырехфазных цепях переменного тока. Реактивная мощность в однофазной цепи определяется:

Измерение реактивной мощности в однофазной цепи может быть осуществлено электродинамическим или ферродинамическим прибором, у которого вращающий момент пропорционален синусу угла между векторами тока и напряжения.

Измерение реактивной мощности имеет практическое значение лишь у крупных потребителей электроэнергии, когда всегда питаются трехфазным переменным напряжением.

Измерение реактивной мощности в трехфазной цепи может быть осуществлено с помощью обычных однофазных ваттметров, т.е. приборов, предназначенных для измерения активной мощности и включаемых в трехфазную цепь по специальным схемам.

Правила включения однофазных ваттметров и элементов варметров в трехфазные цепи:

1. Токовые обмотки необходимо включать в трехфазную цепь точно так же, как это осуществлялось при измерении активной мощности.

2. Обмотки напряжения необходимо включать на такие напряжения трехфазной цепи (линейные или фазные), которые отставали бы на 90⁰ от напряжений, подаваемых на эти обмотки при измерении активной мощности.

Расширение диапазона измерений приборов осуществляется с помощью измерительных трансформаторов (рис. 7).

Рис7.Схемы включения ваттметров с измерительными трансформаторами: а) схема с использованием измерительного трансформатора тока и напряжения; б) схема с использованием измерительного трансформатора тока

а) Измерение реактивной мощности методом одного прибора (рис. 8).

Рис. 8. Схема включения ваттметра для определения реактивной мощности в трехфазной трехпроводной цепи при полной симметрии

Включение обмотки напряжения ваттметра при измерении реактивной мощности на замененное напряжение показано сплошными линиями (замененным напряжением по отношению U_A будет линейное напряжение U_BC).

б) Измерение реактивной мощности методом двух приборов. Применяется при симметрии и при асимметрии токов (рис. 9).

Рис. 9. Схема включения двух ваттметров для измерения реактивной мощности в трехфазной трехпроводной цепи

Для включения однофазных ваттметров для измерения реактивной мощности в трехфазной цепи необходимо иметь фазные напряжения U_A и U_С. Для получения этих напряжений создается схема с искусственной нулевой точкой. Для этого используется резистор, сопротивление которого должно быть равно сопротивлению цепи напряжения ваттметров.

г) Измерение реактивной мощности методом трех приборов (рис. 10).

Рис. 10. Схема включения трех ваттметров для измерения реактивной мощности в трехфазной четырехпроводной цепи

Метод используется в четырехпроводных цепях при симметрии и асимметрии токов.

Контрольные вопросы:

1. Описать способы измерения мощности в цепях постоянного тока;

2. Измерение активной мощности в цепях переменного тока методами одного, двух и трех приборов;

3. Измерение реактивной мощности в цепях переменного тока методами одного, двух и трех приборов