二瓦計法的測量原理和適用范圍
二瓦計法是一種非常常見的測量方法，由于在三相測量中可以節(jié)省一組電壓電流測量傳感器，能節(jié)約很大一部分成本，所以在很多場合二瓦計法都有應用。
一、二瓦計法的測量原理
如圖所示，這是一個典型的二瓦計法測試原理圖，采用兩個功率表分別測量A相和C相的電壓、電流信號，然后根據(jù)基爾霍夫定律分別計算出B相的電壓和電流，從而得到三相電壓、電流的幅值、相位參數(shù)。
附：
基爾霍夫電流定律：電路中任一個節(jié)點上，在任一時刻，流入節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和。
基爾霍夫電壓定律，任何一個閉合回路中，各元件上的電壓降的代數(shù)和等于電動勢的代數(shù)和，即從一點出發(fā)繞回路一周回到該點時，各段電壓的代數(shù)和恒等于零，即∑U=0。
二瓦計法的理論依據(jù)是基爾霍夫電流定律，即：在集總電路中，任何時刻，對任意結(jié)點,所有流入流出結(jié)點的支路電流的代數(shù)和恒等于零。也就是說，兩根火線的流入電流等于第三根火線的流出電流，或者說，三根火線的電流的矢量和等于零，即：
ia+ib+ic=0 (1)
假設(shè)三相負載的中線為N，依據(jù)電壓的定義：
uab=uan-ubn，ucb=ucn-ubn (2)
三相瞬時功率：
p=uan*ia+ubn*ib+ucn*ic， (3)
將式(1)和式(2)代入式(3)，得：
p=uan*ia+(-ubn*ia+ubn*ia)+ubn*ib+ucn*ic
=uab*ia+ubn(ia+ib)+ucn*ic
=uab*ia+ubn(-ic)+ucn*ic
=uab*ia+ucb*ic。
有功功率等于瞬時功率在一個周期內(nèi)求積分再求平均，得到：
P=P1+P2
P為三相電路有功功率的總和，P1為uab*ia在一個周期內(nèi)的積分的平均值，P2為ucb*ic在一個周期內(nèi)的平均值。在正弦穩(wěn)態(tài)電路中：
P=UAB*IA*cosφAB+UCB*IC*cosφCB
即：
P1=UAB*IA*cosφAB
P2=UCB*IC*cosφCB
式中，UAB、IA、UCB、IC均為正弦電壓電流的有效值，φAB為UAB和IA的相位差，φCB為UCB和IC的相位差。
從變換的公式中可以看出，采用這種方法進行三相總功率測量時，只需要測量兩個電壓和兩個電流，這就是二瓦計法的推導原理及由來。
二瓦計法測量時，三相電路總功率等于兩塊功率表的功率之和，每塊功率表測量的功率本身無物理意義。
二、二瓦計法測量的適用范圍
由于二瓦計法的理論依據(jù)是基爾霍夫定律，適用于在三相回路中只有三個電流存在的場合，如：
1、三相三線制接法中線不引出(只能采用兩瓦計法);
2、 三相三線制接法中線引出但不與地線或試驗電源相連的場合，與是否三相平衡無關(guān)。
在實際應用中，二瓦計法有誤區(qū)常常被錯誤認為只適合于三相對稱電路的功率測量。根據(jù)基爾霍夫定律，并沒有要求三相對稱，只有ia+ib+ic=0的假設(shè)。換句話說，只要滿足基爾霍夫定律，測量的精度完全可以滿足需求，與是否三相平衡無關(guān)。
上一篇：兆歐表使用方法和應注意事項