有功功率变送器

　　1.单相有功功率变送器

　　这类变送器虽然应用较少，但是它是三相有功/无功功率变送器的基础，因此先介绍它的基本原理，它的基本电路如下：

　　电路中，PT、CT和电压电流变送器一样，作为输入隔离，PT的二次电压和CT的二次电流经变换成电压后都输入至乘法器，使乘法器输出的直流电压

　　式中：Up --- 乘法器输出电压

　　Un --- PT二次电压

　　Ui --- CT二次电流经R变换后的电压

　　φ--- Uu和Ui的夹角

　　就达到了功率变换为直流电压的目的，目前，功率变送器中大都采用的是时分割乘法器。这类乘法器的特点是：测量频率较低（一般<1kHz），但是其线性度相当好，最高可达到0.01%以上，这对于电网电量的测量是相当合适的。实际上，高标准的功率、电能标准器也大都采用了这类乘法器，电路中的相位补偿电路就是对变送器功率因数影响的补偿，一般都用RC元件加在电压回路中。

　　2.三相有功功率变送器

　　三相有功功率变送器又可分为三相三线（三相二元件）和三相四线（三相三元件）二类。其测量原理是相同的，仅是其接线方式不同。

　　三相有功功率变送器实际上是把二个（二元件）或三个（三元件）单相功率变送器的输出电压相加，从而得到三相功率变送器，其基本电路如下：

　　四、无功功率变送器

　　无功功率的测量，根据接线方式的不同，一般可分跨相法和90°移相法两种。

　　1.跨相90°无功功率测量

　　跨相90°无功功率的测量，其基本原理和有功功率测量相同，仅是改变了电压的输入方式，电路如下：

　　乘法器的输出电压

　　Uout=kUbcIacosφ

　　式中k为比例系数，可由电路设定。

　　因Ubc滞后于Ua 90°，因此公式可变换为

　　Uout=k√3 UaIacos（90°-φ）= k√3 UaIasinφ

　　即Up正比于A相的无功功率，由于跨相法的输入线电压幅值为相电压的√3 倍，因此在变送器内部可调整电路参数，使比例系数k'调整为有功功率测量系数k值的1/√3,则仍可保证原有转换比例系数不变，如果用有功功率变送器改变外接线的方法来测量无功功率，则必须引入相应的接线系数，这在相应的检定规程中已有规定。

　　2.移相90°无功功率测量

　　移相90°无功功率测量又称正弦法无功功率测量，其基本电路如下：

　　乘法器输出电压

　　Uout=kUaIacos（90°-φ）= kUaIasinφ

　　90°移相电路一般采用RC元件，使移相电路的输出电压滞后于输入电压

　　90°。

　　3.二种功率测量电路的比较

　　跨相90°无功功率测量，由于输入的电压、电流不为同一相，因此，三相电压的不对称的影响量较大。

　　移相90°无功功率测量的电压回路由于采用了RC元件，因此输入频率的影响量较大。

　　二种测量电路的特点见下表

　　目前，国内的无功功率测量仍大部分采用跨相90°无功功率变送器。由于无功功率测量的特点，在校准和检测时应注意以下几点，以免带来较大的附加误差：

　　a.被测变送器和标准表应为采用同一种测量方式。

b.如确实保证被测变送器和标准表测量方式一致，则应把测试电源的三相对称度尽可能调至接近完全对称。