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科普什麽是電能四象限,如何測量?

2024-11-02

科普什麽是電能四象限,如何測量?


有客戶問:什麽是電能四象限,如何測量?

午夜性爱福利電子回複是:電壓和電流的相位是指電壓和電流正弦波在波峰、波穀或之間的某點的標度。相位差指的是兩個頻率相同的交流電相位的差。電壓和電流相位差Φ的餘弦值cosΦ就是功率因數PF。

電壓和電流相位差Φ的餘弦值cosΦ就是功率因數PF.jpg


而電壓電流相位差Φ的範圍是0°~360°,或者-180°~+180°,在以下四象限圖中按逆時針方向旋轉0°~360°分別對應I、II、III和IV象限(或者0°~180°和-180°~0°)。

電壓電流相位差Φ的範圍是0°~360°,或者-180°~+180°.jpg



將上述相位差Φ對應到餘弦函數便得到以下常見的波形,0°~180°對應I和II象限,-180°~0°對應III和IV象限。

0°~180°對應I和II象限,-180°~0°對應III和IV象限.jpg

定義電能四象限的意義在於可以確定負載類型(電壓和電流相位關係),以及功率的方向:正向+P=消耗有功(用電端)= 發電(電廠);反向-P =發出有功(用電端);+Q=吸收無功(用電端);-Q =發出無功(用電端)。

電能四象限的意義在於可以確定負載類型.jpg


第I象限: 正向感性(PF>0 滯後)

第II象限:反向容性(PF<0 超前)

第III象限:反向感性(PF<0 滯後)

第IV象限:正向容性(PF>0 超前)


對於發電機或者說發電廠設計,發電機本身要工作在一定的滯後功率因數條件下才具有最佳的性能(第I象限),進相運行會導致鐵芯損耗增加和端部漏磁增加(第IV象限)。這樣是電能四象限定義並測量的其中一種應用。


德國GMC-I集團CAMILLE BAUER的在線電能質量監測裝置LINAX PQ3000/PQ5000, 在線電壓故障錄波智能電量表SINEAX AM1000/AM2000/AM3000等產品係列可以測試並指示四象限的功率因數和有功、無功電能等參數。

Measured quantity1L2L3Lb3Lu3Lu.A4Lu
Active energy I+IV,high tariff
Active energy II+III,high tariff
Reactive energy I+II,high tariff
Reactive energy III+IV,high tariff
Active energy I+IV,low tariff
Active energy II+III,low tariff
Reactive energy I+Il,low tariff
Reactive energy III+IVlow tariff


PF quadrant I

PF quadrant II

PF quadrant III

PF quadrant IV


多功能電量顯示表SINEAX A210/A220/ A230/A230s也可以通過正向(Inc:Incoming)、反向(out:Outgoing)和感性(Ind:Inductive)、容性(CAP:Capacitive)的組合顯示四象限的功率因數和有功、無功電能等參數。

A210組合顯示四象限的功率因數和有功、無功電能等參數.jpg

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