Chương 6: ĐO CƠNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG
6.2.2 Đo cơng suất tải 3 pha:
Trong thực tế để đo cơng suất tải 3 pha, ngồi việc dùng các Watt kế 1 pha người ta dùng Watt kế 3 pha cĩ cấu tạo giống như việc ghép các Watt kế 1 pha lại để tạo thuận lợi trong quá trình đo cơng suất.
Watt kế 3 pha cĩ 3 loại sau:
Watt kế 3 pha 3 phần tử: được dùng để đo cơng suất mạch 3 pha 4 dây. Nĩ gồm 3 cuộn dịng và 3 cuộn áp. Ba cuộn áp được gắn trên cùng một trục quay, do vậy moment làm quay phần động là tổng của ba moment của ba phần tử, tức là tỉ lệ với cơng suất ba pha.
Watt kế 3 pha 2 phần tử: được dùng để đo mạch ba pha đối xứng cho đơn giản. Nĩ gồm 2 cuộn dịng và 2 cuộn áp.
Watt kế 3 pha 2,5 phần tử: gồm cĩ 3 cuộn dịng và 2 cuộn áp
Mục đích chế tạo ra Watt kế 3 pha 2,5 phần tử là để cĩ thể đo được sự tiêu thụ điện năng trên pha C mà Watt kế 3 pha 2 phần tử khơng làm được.
a/ Đo cơng suất tải 3 pha 4 dây:
• Trường hợp đối xứng:
Sơ đồ nối dây:
Tải 3 pha 3 pha đối xứng W A B C N
Lúc này cơng suất ở các pha đều như nhau, thay vì dùng 3 Watt kế mắc trên 3 pha
để đồng thời đo cơng suất tác dụng của 3 pha ta chỉ cần đo cơng suất trên 1 pha sau đĩ
thực hiện phép tính: P3pha = 3P1pha
• Trường hợp bất đối xứng:
Cách 1: Dùng 3 Watt kế 1 pha:
Sơ đồ nối dây:
Do cơng suất trên các pha khơng bằng nhau nên cơng suất của tải 3 pha được tính như sau: P3pha = PA + PB + PC
PA: Cơng suất đo trên pha A cho bởi Watt kế W1 [W] PB: Cơng suất đo trên pha B cho bởi Watt kế W2 [W] PC: Cơng suất đo trên pha C cho bởi Watt kế W3 [W]
Cách 2: Watt kế 3 pha 3 phần tử:
Sơ đồ nối dây:
TẢI 3 PHA 3 PHA KHƠNG ĐỐI XỨNG A N C B KWh3~
b/ Đo cơng suất tải 3 pha 3 dây:
Trong mạch điện 3 pha 3 dây, nguồn điện cung cấp cho tải chỉ cĩ 3 dây pha, khơng cĩ dây trung tính. Dù cho tải đối xứng hoặc khơng đối xứng thì ta cũng dùng sơ đồ nối dây sau.
Sơ đồ nối dây:
Tải 3 pha 3 pha khơng đối xứng W1 A B C N W2 W3 Tải 3 pha đối xứng hoặc khơng W1 A B C W2
P3pha = P1 + P2
P1: Cơng suất đo trên pha A cho bởi Watt kế W1 [W] P2: Cơng suất đo trên pha B cho bởi Watt kế W2 [W] Chứng minh:
Trong sơ đồ nối dây trên, Watt kế 1 cĩ điện áp dây UAC và dịng điện dây IA, Watt kế 2 cĩ điện áp dây UBC và dịng điện dây IB
Ta cĩ: P1 + P2 = Vì: P1 + P2 =
Trong mạch 3 pha, ta cĩ:
Thay thế vào phương trình trên, ta được: P1 + P2 =
P1 + P2 = PA + PB + PC (đpcm)
Do vậy cơng suất của 3 pha bằng tổng cơng suất của hai Watt kế 1 và 2.
Khi theo đúng thứ tự pha A, B, C thì P3pha = P1 + P2. Nếu mắc sai thứ tự pha sẽ khiến 1 Watt kế quay thuận và 1 Watt kế quay ngược nên sẽ khơng đọc được chỉ số. Lúc này ta phải đổi cực tính lại cho Watt kế quay ngược và P3pha = P1 - P2
Ngồi ra ta cũng cĩ thể đo cơng suất mạng 3 pha 3 dây đối xứng bằng cách sử dụng 3 Watt kế một pha cĩ cuộn dịng điện mắc nối tiếp với pha tương ứng, cuộn điện áp cĩ một đầu mắc vào pha cuộn dịng, đầu cịn lại nối với một điện trở lớn. Ba đầu cịn lại của ba điện trở giống nhau này nối chung lại, ba điện trở được sử dụng để tạo điểm trung tính giả.
B. Đo cơng suất phản kháng Q