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科普 | 什么是电能四象限,如何测量?

来源:德国GMC电能质量 发布时间:24-04-14 浏览:193 次
发布时间2022年1月25日“德国GMCI高美测仪”关注我们!

什么是电能四象限,如何测量?


电压和电流的相位是指电压和电流正弦波在波峰、波谷或之间的某点的标度。相位差指的是两个频率相同的交流电相位的差。电压和电流相位差Φ的余弦值cosΦ就是功率因数PF

而电压电流相位差Φ的范围是0°~360°,或者-180°~+180°,在以下四象限图中按逆时针方向旋转0°~360°分别对应I、II、III和IV象限(或者0°~180°和-180°~0°)。

将上述相位差Φ对应到余弦函数便得到以下常见的波形,0°~180°对应I和II象限,-180°~0°对应III和IV象限。

定义电能四象限的意义在于可以确定负载类型(电压和电流相位关系),以及功率的方向:正向+P = 消耗有功(用电端)= 发电(电厂);反向-P  = 发出有功(用电端);+Q = 吸收无功(用电端);-Q  = 发出无功(用电端)。

第I象限: 正向感性(PF>0 滞后)

第II象限:反向容性(PF<0 超前)

第III象限:反向感性(PF<0 滞后)

第IV象限:正向容性(PF>0 超前)

对于发电机或者说发电厂设计,发电机本身要工作在一定的滞后功率因数条件下才具有最佳的性能(第I象限),进相运行会导致铁芯损耗增加和端部漏磁增加(第IV象限)。这样是电能四象限定义并测量的其中一种应用。

德国GMC-I集团CAMILLE BAUER的在线电能质量监测装置LINAX PQ3000/PQ5000, 在线电压故障录波智能电量表SINEAX AM1000/AM2000/AM3000等产品系列可以测试并指示四象限的功率因数和有功、无功电能等参数。

多功能电量显示表SINEAX A210/A220/ A230/A230s也可以通过正向(Inc:Incoming)、反向(out:Outgoing)和感性(Ind:Inductive)、容性(CAP:Capacitive)的组合显示四象限的功率因数和有功、无功电能等参数。

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发布时间:2022年1月25日      作者:德国GMC高美测仪(上海电励士)

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