[實(shí)用新型]交流無(wú)功功率、電能測(cè)量裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 92208049.6
• 申請(qǐng)日: 1992-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN2136476Y
• 公開（公告）日: 1993-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭平;彭黎迎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彭平;彭黎迎
• 主分類號(hào): G01R21/06
• 分類號(hào): G01R21/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無(wú)功功率、電能測(cè)量裝置，特別涉及一種三相無(wú)功功率、電能測(cè)量裝置。

交流無(wú)功功率、電能測(cè)量裝置是一種應(yīng)用非常廣泛的電測(cè)量設(shè)備，正確測(cè)量無(wú)功功率、電能有重要意義：因?yàn)闊o(wú)功分量增大時(shí)，即負(fù)載的功率因數(shù)（COSφ）降低，就會(huì)使輸電線、變壓器和發(fā)電機(jī)的附加電能損失增大，要得到同樣的功率必須加大電流，或者提高電器設(shè)備的額定電壓，必然要增加發(fā)電設(shè)備，造成很大浪費(fèi)。

目前，測(cè)量無(wú)功功率、電能的測(cè)量?jī)x表一般分為正弦或非正弦式，非正弦式又可分為三相三線帶60相角差的無(wú)功表和三相四線帶附加串聯(lián)線圈的無(wú)功表等。當(dāng)電路不對(duì)稱時(shí)，都會(huì)引起附加誤差，正弦式無(wú)功表雖然受電路不對(duì)稱的影響較小，適用于不對(duì)稱電路，但是功耗大、制造復(fù)雜導(dǎo)致有關(guān)附加誤差增大，因此實(shí)際很少應(yīng)用。無(wú)功測(cè)量除上述附加誤差外，還存在著頻率誤差或角誤差，由于無(wú)功測(cè)量裝置的電路中存在著電感或電容，而使其上的電流和電壓有一個(gè)小的位移，相位角的存在使得功率、電能測(cè)量裝置出現(xiàn)角誤差。在工頻測(cè)量范圍內(nèi)，相位角是很小的，有功測(cè)量時(shí)，基波的頻率接近額定工頻頻率，所以角誤差較小，而測(cè)量無(wú)功時(shí)，諧波的頻率與工頻頻率相差幾倍到幾十倍，因此角誤差也相應(yīng)增大。

為了解決這些問題，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了許多研究和改進(jìn)，例如瑞士和哈爾濱電表廠生產(chǎn)的無(wú)功表，內(nèi)附移相器而成為正弦式無(wú)功表，這樣可以減小負(fù)載不對(duì)稱的影響，但是移相器的相位與頻率有關(guān)，無(wú)功含有多次諧波，這些頻率不同的諧波經(jīng)過移相，相位發(fā)生了復(fù)雜的變化，而會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確度。

本實(shí)用新型的目的是要提供一種減少測(cè)量條件和測(cè)量方法影響、簡(jiǎn)化接線方式并能提高測(cè)量精度的交流無(wú)功功率、電能測(cè)量裝置。

發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明的交流無(wú)功功率、電能測(cè)量裝置主要包括：電流測(cè)量單元、電壓測(cè)量單元、有功功率測(cè)量單元、有功電能測(cè)量單元、計(jì)算單元、顯示單元、記錄單元和輸入、輸出單元等。

依據(jù)交流功率的表達(dá)式：

S＝UI＝（1）

Q＝ S 2 - p 2 = ( UI ) 2 - p 2 ]]>＝UIsinφ （2）

式中：Q－無(wú)功功率 S－視在功率 U－電壓

P－有功功率 I－電流 φ－電流與電壓的相位角

通過電流、電壓測(cè)量單元、有功功率測(cè)量單元對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量，并經(jīng)計(jì)算單元按式（2）計(jì)算，在輸出、顯示、記錄單元中輸出、顯示、記錄無(wú)功功率；也可以通過有功功率測(cè)量單元、視在功率測(cè)量單元對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量，并經(jīng)計(jì)算單元按式（2）計(jì)算，在輸出、顯示、記錄單元中輸出、顯示、記錄無(wú)功功率；或者通過電流測(cè)量單元、電壓測(cè)量單元、功率因數(shù)或相位測(cè)量單元，經(jīng)計(jì)算單元按式（2）計(jì)算在輸出、顯示、記錄單元中輸出、顯示、記錄單元中輸出、顯示、記錄無(wú)功功率。

測(cè)量無(wú)功電能，可以通過上述測(cè)量功率的方法測(cè)量功率，再經(jīng)過時(shí)間測(cè)量單元或計(jì)算單元中的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)頻，將功率乘以時(shí)間或?qū)ζ溥M(jìn)行積分，即可測(cè)量無(wú)功電能。

依本發(fā)明制造的交流無(wú)功功率，電能測(cè)量裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于無(wú)功功率、電能沒有單獨(dú)的準(zhǔn)確定義，是由有功功率和視在功率引伸導(dǎo)出，本發(fā)明完全按照無(wú)功的引伸定義測(cè)量無(wú)功功率、電能，因此沒有方法誤差。

2、由于本發(fā)明可以不使用跨相連接的方法測(cè)量無(wú)功功率，能有效的減小由于電路不對(duì)稱所引起的誤差。

3、由于本發(fā)明不使用無(wú)功功率，電能表測(cè)量無(wú)功功率、電能，能減小角誤差。

4、不需要無(wú)功功率、電能表內(nèi)部的移相器，也不需要在檢定無(wú)功功率、電能表時(shí)，被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表之間相位相差90°，能夠減小角頻率引起的誤差，因此，可以減小失真度對(duì)測(cè)量誤差的影響。

5、由于國(guó)際上和我國(guó)尚未建立無(wú)功功率、電能基準(zhǔn)，所以標(biāo)準(zhǔn)無(wú)功功率，電能表無(wú)法直接進(jìn)行量值傳遞，本發(fā)明所使用的標(biāo)準(zhǔn)，電流表、電壓表、功率表、功率因數(shù)，相位表有功電能表，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)時(shí)器都有相應(yīng)的國(guó)家基準(zhǔn)和各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以很方便的實(shí)現(xiàn)量值傳遞。