专题十 测量功率因数（课件）-《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题十 测量功率因数 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 依据山东省考纲编写 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 05 五.内容归纳小结 04 四.课内练习及讲评 目录 一、考纲解读 4.故障分析与处理：分析指针不偏转、偏转异常（过大、过小、抖动等）的原因，如线路故障、仪表自身故障、外部干扰等。 3.测量过程：测量前准备工作（如检查仪表、量程选择依据），三相电路（三线制、四线制）接线差异和操作步骤，以及测量中的注意事项。 添加标题 2.工作原理：理解功率因数表依据电磁原理，通过电压、电流相量关系使可动部分动作，重点是电磁力产生和与功率因数的关联。 1.功率因数表结构与类型：考查电动式、电磁式功率因数表的可动部分、固定部分组成，能识别不同类型功率因数表的特点。 02 04 01 常见考点 03 一、考纲解读 1.熟悉功率因数表结构（可动、固定部分）和类型，理解其工作原理，包括电磁力与电压、电流相量关系对测量的作用。 1 2.掌握功率因数表测量电路功率因数的方法，包括测量前准备、不同三相电路接线和测量步骤。 2 3.能诊断和排除测量过程中功率因数表出现的故障。 3 考试要求 一、考纲解读 选择题：选择题是一种常见的考核形式，通过设置多个选项，要求考生从中选择出正确的答案。这种题型可以考察考生对基本概念、原理、规律等知识点的理解和掌握程度，以及对不同概念、原理之间的区分和辨析能力。 01 填空题：填空题要求考生在给定的空白处填入正确的内容，主要考查考生对基本概念、术语、公式、数据等知识点的记忆和理解。 02 简答题:简答题要求考生对问题进行简要回答，主要考查考生对知识点的理解、归纳和表达能力。 03 易考题型： 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、功率因数表使用注意事项 ① 功率因数表特殊标记“*”为电流进线端,极性不能接错。 ② 三相功率因数表接线时应注意相序,不能接错。 ③ 选择功率因数表的额定电压应与电源电压相符,直接测量取样的应满足负载最大工作电流,使用电流互感器扩大功率因数表量程时,电流互感器二次侧额定电流为5A,二次侧不允许开路,接线时使用横截面积不小于 2.5 mm 的铜线。 ④ 使用电压互感器扩大功率因数表量程时,电压互感器二次侧不允许短路,接线时使用横截面积不小于 1.5 mm2 的铜线。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、功率因数表使用注意事项 二、知识点梳理和重点概念复习 二、供电单位对用户负载的功率因数规定 ① 农业用电功率因数为 0.80 及以上。 ② 100 kV·A(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为 0.85及以上。 ③ 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为 0.90 及以上。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、探究功率因数表的工作原理 单相功率因数表有电流接线端和电压接线端。当测量功率因数时,需要把相电压接入功率因数表中,如果电压高于输入电压的最高量程,还需要采用分压电阻使采集的相电压满足输入的要求。同时电流端也要接入线路中,试验设备是通过电流互感器的二次侧接入功率因数表中的。和大多数机械表相同,测量精度较高的范围是在总量程的 30%~80%范围内,同时为了准确测量功率因数,要使功率因数表指针稳定也需要线路通电较长时间。而在转动力矩很小、功率因数低的情况下,仪表本身的损耗、角误差以及轴承和轴尖之间的摩擦等,都会给测量结果带来不容许的误差。所以,在测量较低的功率因数时,机械表就不能满足要求了。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、探究功率因数表的工作原理 二、知识点梳理和重点概念复习 四、结构 功率因数表虽然造型各异,但结构大致相似。下面以6L2型功率因数表为例介绍,其外形如图 3-2-2 所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、表盘与刻度 6L2型功率因数表的表盘与刻度如图3-2-3所示。 功率因数表刻度不均匀,总体分为两部分:超前区与滞后区,两区域刻度排布方式相反。指针指在超前区,说明负载呈现容性;指针指在滞后区,说明负载呈现感性:指针指在中间刻度1处,说明负载呈现电阻性。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 1： 功率因数表的精度主要取决于（） A. 内部结构设计和制造工艺 B. 表盘大小 C. 使用环境温度 D. 测量频率 答案：A 解析：功率因数表的精度由其内部结构设计（如线圈参数、铁芯质量等）和制造工艺决定，表盘大小不影响精度，使用环境温度和测量频率会影响测量结果，但不是决定精度的主要因素。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 2： 电动式功率因数表的可动部分通常是（） A. 可动线圈 B. 可动铁芯 C. 可动磁极 D. 可动电容 答案：A 解析：电动式功率因数表的可动部分一般是可动线圈，通过电磁力作用使其转动，可动铁芯、可动磁极不是电动式功率因数表可动部分的典型形式，不存在可动电容这种情况。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 3： 当功率因数表测量纯电阻电路时，功率因数为（） A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 不确定 答案：C 解析：纯电阻电路中，电压和电流同相位，功率因数为 1。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 4： 功率因数表安装倾斜可能会导致（） A. 不影响测量 B. 测量误差增大 C. 功率因数表损坏 D. 量程改变 答案：B 解析：安装倾斜可能影响可动部分的正常运动，导致指针指示不准确，使测量误差增大。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 5： 在使用功率因数表测量过程中，若要改变负载，应该（） A. 直接改变负载 B. 先断开功率因数表再改变负载 C. 先关闭电源再改变负载 D. 先短接功率因数表再改变负载 答案：C 解析：为避免在改变负载时产生的电流冲击等对功率因数表造成损坏，应先关闭电源，然后再改变负载。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 6： 功率因数表中，固定部分和可动部分之间的互感系数（） A. 是固定值 B. 随电流变化 C. 随电压变化 D. 随功率因数变化 答案：A 解析：在功率因数表设计和制造完成后，固定部分和可动部分之间的互感系数是固定值，不会随电流、电压、功率因数的正常变化而改变。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 7： 对于某功率因数表，若其内部铁芯出现松动，可能导致（） A. 测量精度提高 B. 测量精度降低 C. 量程增大 D. 量程减小 答案：B 解析：铁芯松动会影响磁场的分布和稳定性，从而影响测量的准确性，导致测量精度降低。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 8： 功率因数表测量小功率因数负载时，为了提高测量精度，可以（） A. 增大负载功率 B. 减小负载功率 C. 采用特殊的接线方式或补偿装置 D. 更换功率因数表 答案：C 解析：对于小功率因数负载，采用特殊接线方式或补偿装置可以减小测量误差，提高测量精度，单纯改变负载功率或更换普通功率因数表效果不佳。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 9： 在检查功率因数表故障时，发现指针能自由转动但有卡滞感，可能是（）问题。 A. 线圈损坏 B. 轴承或机械传动部分 C. 表盘刻度 D. 外部干扰 答案：B 解析：指针有卡滞感，很可能是轴承或机械传动部分出现了磨损、杂质进入等问题，影响了指针的顺畅转动。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 10： 当功率因数表的电压回路附加电阻损坏时，可能出现（） A. 测量值偏大 B. 测量值偏小 C. 指针不偏转 D. 指针反向偏转 答案：A 解析：电压回路附加电阻损坏会导致电压测量不准确，使可动部分电流变化，可能导致测量值偏大。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 11： 功率因数表的功率因数误差主要与（）有关。 A. 电压和电流的相位差 B. 电压和电流的幅值 C. 负载类型和功率因数表结构 D. 环境湿度 答案：C 解析：功率因数误差与负载类型（如感性、容性、电阻性）以及功率因数表自身结构设计有关，电压和电流相位差是功率因数的体现，而幅值和环境湿度不是主要影响因素。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 12： 在三相电路中使用功率因数表，如果相序接错，对于三相三线制（） A. 一定测量错误 B. 可能测量错误 C. 不影响测量 D. 功率因数表会损坏 答案：B 解析：在三相三线制中，相序接错可能会导致测量错误，但不是一定，这取决于具体的接线方式和负载情况。 三、常考习题练习与讲解 填空题 1.功率因数表中，固定部分产生磁场的方式主要与______有关。 答案：其内部的磁极或铁芯结构以及通入的电流（如果有）。 解析：不同类型的功率因数表固定部分产生磁场的方式不同，比如电磁式可能是通过铁芯磁化产生磁场，电动式可能是电流通过特定线圈产生磁场。 2. 在使用功率因数表测量时，若电流端子接线松动，则指针可能会______。 答案：抖动或测量值不稳定。 解析：电流端子接线松动会使电流传输不稳定，导致功率因数表可动部分受力不稳定，从而出现指针抖动或测量值不稳定的情况。 三、常考习题练习与讲解 填空题 3.功率因数表的精度与______和表盘刻度的精细程度有关。 答案：其内部结构设计（如线圈匝数、铁芯质量等）。 解析：功率因数表的内部结构设计会影响其测量的准确性，例如线圈匝数合适、铁芯质量好能使测量更精确，再结合精细的表盘刻度可以提高整体精度。 4. 为保证功率因数表测量准确，安装时应尽量使表______强磁场源和高温环境。 答案：远离。 解析：强磁场会干扰功率因数表自身的磁场环境，高温可能影响表内元件性能，都会导致测量误差，所以要远离。 三、常考习题练习与讲解 填空题 5. 功率因数表的工作原理是基于电磁力与电压、电流______的相互作用。 答案：相量关系。 解析：它通过电磁力反映电压和电流相量关系，从而测量功率因数，电磁力的大小和方向由电压、电流相量关系决定。 6. 当功率因数表测量含谐波的电路功率因数时，可能会出现______。 答案：测量误差增大（或指针异常）。 解析：谐波会改变电压和电流的波形，影响其相量关系，从而使功率因数表不能准确测量，导致测量误差增大或指针出现异常情况。 三、常考习题练习与讲解 判断题 1.功率因数表的固定部分产生的磁场是恒定不变的。（ ） 答案：错误。 解析：功率因数表固定部分产生的磁场会受到电流、电压等因素变化的影响，不是恒定不变的，因为其磁场与电路参数相关。 2.所有功率因数表都能适用于任何频率的电路。（ ） 答案：错误。 解析：不同的功率因数表有其适用的频率范围，超过这个范围，其测量的准确性会受到影响，甚至无法正常工作。 三、常考习题练习与讲解 判断题 3.功率因数表测量时，电压端子和电流端子的极性接反不影响测量结果。（ ） 答案：错误。 解析：电压端子和电流端子极性接反会改变功率因数表内部的电磁关系，导致测量结果错误，影响正常测量。 4.当功率因数表指针指向零刻度时，说明电路功率因数为零。（ ） 答案：错误。 答案：指针指向零刻度可能是功率因数表故障、线路问题或者量程选择不当等原因，不一定代表电路功率因数为零。 三、常考习题练习与讲解 判断题 5.功率因数表测量小功率因数电路时，若量程选得过大，指针几乎不动。（ ） 答案：正确。 解析：量程过大，测量值在表盘上显示的比例很小，指针偏转角度极小，在测量小功率因数电路时这种现象更明显。 6.功率因数表中可动线圈的匝数对测量没有任何影响。（ ） 答案：错误。 解析：可动线圈匝数会影响其在磁场中受到的电磁力大小，从而对测量的灵敏度和准确性有影响。 四、课内练习与讲解 简答题 1.简述功率因数表的作用。 答案：功率因数表用于测量电路的功率因数，通过显示功率因数的值，反映电路中电压和电流的相位差情况，帮助了解电路是感性、容性还是电阻性负载特性。 四、课内练习与讲解 简答题 2.功率因数表主要有哪些类型？ 答案：主要有电动式功率因数表和电磁式功率因数表。电动式是利用可动线圈在固定磁场中受力偏转；电磁式则是基于电磁感应，通过铁芯磁化等原理工作。 四、课内练习与讲解 简答题 3.功率因数表的可动部分一般包括哪些元件？ 答案：功率因数表的可动部分一般包括可动线圈、指针等。可动线圈在电磁力作用下带动指针运动，从而指示功率因数的值。 四、课内练习与讲解 简答题 4.简述电动式功率因数表的工作原理。 答案：电动式功率因数表中，可动线圈处于固定磁场中，当电路中有电流通过时，可动线圈受到电磁力的作用。这个电磁力与电压、电流的相量关系有关，从而使可动线圈带动指针偏转，指示出功率因数。 四、课内练习与讲解 简答题 5.电磁式功率因数表是如何产生磁场的？ 答案：电磁式功率因数表通过固定的铁芯等结构，当有电流通过相关线圈（如励磁线圈）时，铁芯被磁化产生磁场，磁场的强弱和方向与电流有关，为可动部分的运动提供磁场环境。 四、课内练习与讲解 简答题 6.功率因数表表盘刻度有什么特点？ 答案：功率因数表的表盘刻度一般不是均匀分布的。因为功率因数与可动部分的偏转不是简单的线性关系，其刻度是根据功率因数的变化规律来划分的。 五、课堂小结 重点复习知识点： 1. 功率因数表认识：了解功率因数表的类型（电动式、电磁式），熟悉其结构，包括可动部分（如可动线圈、指针）和固定部分（如铁芯、磁极），掌握表盘刻度特点（非均匀，与功率因数范围对应）。 2.工作原理理解：掌握电动式和电磁式功率因数表的工作原理，明白电压、电流相量关系如何通过电磁作用转化为可动部分的运动，进而反映功率因数。 3.测量操作要点：明确测量前准备（检查仪表、选量程、了解电路参数），清楚不同三相电路（三线制、四线制）接线方式和步骤，掌握正确的测量操作流程。 4.故障排除方法：能分析指针不偏转、偏转异常（角度过大、过小、抖动等）的原因，包括线路问题、仪表故障、外部干扰等，并知道相应的排除方法。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 感谢观看 $$