功率分析儀的功率計算方法

　　工業領域的三相電隨處可見，三相電的電參數和它的電能質量問題也是工程師們孜孜不倦研究的方向。本文基于功率分析儀測試三相電的相關方法，了解一下三相電的功率測試細節。

　　在對三相電的電壓、電流進行測試時，我們常用的接線方式分為3P3W、3V3A以及3P4W。而不同的接線方式的功率計算過程略有差異。

　　首先我們初步了解一下測試功率的原理。在功率分析儀采樣計算時，計算公式依據如下：

　　圖1

　　其中u(n)為更新周期內采集的電壓信號數據(瞬時數據)，i(n)為更新周期內采集的電流信號數據(瞬時數據)，u(n)和i(n)為同一時刻的采樣數據。

　　然而，我們通過不同的接線方式以及上文提到的計算公式來分析一下功率計算的過程。3P3W接線方式如下圖：

　　圖2

　　在上圖中，若，，，;推算結果P=P1+P2;

　　3V3A的接線方式如下圖：

　　圖3

　　如3P3W的推理方法，3V3A的接線測試方法得出P=P1+P2;

　　3P4W的接線方式如下圖，推算結果P=P1+P2+P3;

　　圖4

　　由上面的推算方法來看，3P3W以及3V3A兩種接線方式，總功率只涉及P1，P2，且在3V3A的接線方式下，電壓電流的測試設計三個測量通道，而在最終的測試結果里，P3并沒有起到任何作用，換而言之，在3V3A的接線方式里，某一相的功率并沒有辦法表達實際的意義。但是，在3P4W的接線方式中，總功率P是由三個測試通道的功率之和組成的，同時三個通道的電壓為三相電對零線的電壓，P1、P2、P3則可代表每一相的功率，即在3P4W的接線方式下，每一相的功率具有實際的物理意義。

　　三相電的應用已經深入各行各業，在我們測試中也要對其更加謹慎，常見的電機多用3V3A的接線方式，既能觀測其3相電的平衡度，也能對其總功率做較為準確的測量;而在電力行業我們更常見的則是三相四線，用3P4W的接線方法做測試更為合理。目前除電力有專業的電能質量分析儀以外，其他行業則可選用功率分析儀對電壓、電流、功率進行測算。