二瓦计法接线图及相位关系图

二瓦计法相位与功率因数的关系

二瓦计法被广泛应用于三相三线制中三相总有功功率的测量。

二瓦计法包括两个功率表，两个功率表的有功功率之和等于三相总有功功率。

功率表接线图如图1。

 

图1 二瓦计法接线图

图1 为两个功率表P1和P2的示值，并无明确的物理意义。

P1的示值取决于线电压Uab、线电流Ia及线电压Uab和线电流Ia的相位差。

P2的示值取决于线电压Ucb、线电流Ic及线电压Ucb和线电流Ic的相位差。

在三相对称电路中，三相功率因数等于单相功率因数。

二瓦计中，多数情况下，P1和P2的功率因数不同，P1和P2的功率因数与三相功率因数不同。

图2为Y型接法且三相对称时线电压、相电压与线电流（相电流）的相位关系图。

图2 二瓦计法线电压、相电压、线电流、相电流的关系

左图中，功率因数为1，相电压与相电流的相位差φ=0°。此时，线电压Uab与线电流Ia的相位差为30°；线电压Ucb与线电流Ic的相位差为-30°

更为普遍的相位关系见右图，由图可知，线电压Uab与线电流Ia的相位差为φ+30°；线电压Ucb与线电流Ic的相位差为φ-30°。

记线电压Uab与线电流Ia的相位差为φab，功率表P1的功率因数为cosφab；

线电压Ucb与线电流Ic的相位差为φcb，功率表P2的功率因数为cosφcb；

相电压与相电流的相位差为φ，功率因数为cosφ。

表1列出了几个典型功率因数下的线电压与线电流的相位关系及功率表P1和P2的功率因数。

表1.二瓦计法下总功率因数与各功率表的功率因数的关系

由表1可知：
1、当功率因数为±1时，两个功率表读数相同，符号相同。
2、当功率因数为0时，两个功率表读数相同，符号相反。
3、当一个功率表的功率因数为±1时，另一个功率表的功率因数必为±0.5，且两个功率表的符号相同。