《电气测量技术》测量功率因数（举一反三考点练）课后自测（卷2）

举一反三考点练 《电气测量技术》测量功率因数-课后自测 知识点一 认识功率因数表 1. （简答题）功率因数表超前区和滞后区刻度排布相反有什么意义？ 【答案】 功率因数表超前区和滞后区刻度排布相反，能清晰区分负载性质。超前区对应容性负载，滞后区对应感性负载，中间刻度1处对应电阻性负载。这种设计让使用者可快速通过指针位置判断负载类型，在电气测量和电力系统中，准确知晓负载性质对设备运行、电能质量分析等至关重要，能及时调整设备参数，保障系统稳定高效运行。 2. （简答题）如何根据功率因数表指针位置判断负载性质？ 【答案】 根据功率因数表指针位置判断负载性质，当指针指在超前区，负载呈现容性，此时电路中电容的作用较明显；指针指在滞后区，负载呈现感性，意味着电路中电感的影响较大；指针指在中间刻度1处，负载呈现电阻性，即电路主要由电阻构成，电容和电感的影响可忽略不计。这种判断方法在电气检测和系统维护中应用广泛，有助于分析电路特性。 3. （简答题）功率因数表刻度不均匀设计的原因是什么？ 【答案】 功率因数表刻度不均匀设计，主要是因为功率因数与负载性质和角度的关系并非线性。超前区和滞后区代表不同负载性质，其物理特性导致功率因数变化规律不同。这种不均匀刻度能更准确反映实际功率因数情况，使测量结果更精确。在电气测量中，可更好满足对不同负载性质下功率因数的测量需求，为电气系统分析和设备调整提供可靠数据。 4. （简答题）功率因数表在电气测量中的作用是什么？ 【答案】 功率因数表在电气测量中作用重大。它能准确测量电路的功率因数，反映电路中有功功率与视在功率的比值。通过功率因数，可判断负载性质，如容性、感性或电阻性。在电力系统中，了解功率因数有助于优化电能使用，提高设备运行效率，减少无功功率损耗，降低线路压降，保障电力系统稳定运行，还能为电气设备的选型、配置和调整提供重要依据。 5. （简答题）6L2型功率因数表表盘刻度设计有什么特点？ 【答案】 6L2型功率因数表表盘刻度设计特点明显。其刻度不均匀，总体分为超前区与滞后区，两区域刻度排布方式相反。这种设计可清晰区分负载性质，超前区对应容性负载，滞后区对应感性负载，中间刻度1处对应电阻性负载。通过这种独特的刻度设计，使用者能快速、准确地根据指针位置判断负载类型，为电气测量和系统分析提供便利。 6. （简答题）为什么功率因数表要区分超前区和滞后区？ 【答案】 功率因数表区分超前区和滞后区，是因为在交流电路中，负载性质不同会导致电流与电压的相位关系不同。容性负载使电流相位超前电压，感性负载使电流相位滞后电压。区分这两个区域能准确反映负载的这种相位特性，从而判断负载是容性还是感性。在电气系统设计和运行中，了解负载性质对设备选型、功率因数校正、电能质量优化等具有重要意义。 知识点二 探究功率因数表的工作原理 1. （简答题）简述单相功率因数表动圈1和动圈2的作用。 【答案】 动圈1与电阻器R串联后接电压U，并与通以负载电流I的固定线圈组合，相当于功率表。它使可动部分受到与功率UIcosφ和偏转角正弦sinα的乘积成正比的力矩M1，用于测量有功功率相关因素对可动部分的影响。动圈2与电感器L(或电容器C)串联后接电源电压U，并与静圈组合，相当于无功功率表。它使可动部分受到与无功功率Usinφ和偏转角余弦cosα的乘积成正比的力矩M2，用于测量无功功率相关因素对可动部分的影响。 2. （简答题）分别说明纯电阻、纯电容、纯电感负载对单相功率因数表指针的影响。 【答案】 对于纯电阻负载，φ = 0°，此时M2 = 0，可动部分仅在M1的作用下，指针转到φ = 0°即cosφ = 1的标度处。对纯电容负载，φ = 90°，M1 = 0，可动部分在M2的作用下，指针逆时针转到φ = 90°即cosφ = 0(容性)的标度处。对纯电感负载，由于静圈电流I及力矩M2改变了方向，可动部分在M2的作用下，指针顺时针转到φ = 90°即cosφ = 0(感性)的标度处。 3. （简答题）测量功率因数时，对电压和电流接入有什么要求？ 【答案】 测量功率因数时，需要把相电压接入功率因数表中，若电压高于输入电压的最高量程，要采用分压电阻使采集的相电压满足输入要求。同时电流端要接入线路中，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。并且，为保证测量精度，测量精度较高的范围是在总量程的30% - 80%范围内，还要使功率因数表指针稳定，线路需通电较长时间。 4. （简答题）为什么在测量较低的功率因数时机械表不能满足要求？ 【答案】 在测量较低的功率因数时，转动力矩很小。此时仪表本身的损耗、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。例如，在低功率因数情况下，这些因素导致的偏差在测量结果中所占比例增大，使得测量结果不准确，无法满足测量要求，所以在测量较低的功率因数时，机械表不能满足要求。 5. （简答题）如何测量电压、电流超出功率因数表量程的交流电路的功率因数？ 【答案】 可用电压互感器和电流互感器来测量。当电压高于功率因数表输入电压的最高量程时，通过电压互感器进行降压，使采集的电压满足功率因数表输入要求；电流端接入线路时，通过电流互感器的二次侧接入功率因数表，将大电流变换为适合功率因数表测量的小电流，从而准确测量电压、电流超出功率因数表量程的交流电路的功率因数。 6. （简答题）单相功率因数表指针稳定与哪些因素有关？ 【答案】 单相功率因数表指针稳定与多个因素有关。首先，测量精度较高的范围是在总量程的30% - 80%范围内，在此范围内测量指针更易稳定。其次，线路通电时间要足够长，使指针能达到稳定位置。另外，在转动力矩很小时，仪表本身的损耗、角误差以及轴承和轴尖之间的摩擦等会影响指针稳定，这些因素在低功率因数时对指针稳定影响更大。 知识点三 使用功率因数表测量电路的功率因数及功率因数表测量功率因数时的故障排除 1. （简答题）简述使用功率因数表测量功率因数前，检测电压回路正常的方法及正常阻值范围。 【答案】 检测时，将万用表拨至R×10k电阻挡，测量功率因数表背后V端与W端阻值。正常阻值应为几百千欧，若阻值为此范围，表明电压回路正常；若阻值显示为无限大，则意味着功率因数表电压回路出现断路情况，此时需要进一步排查故障，确保电压回路正常，以保障后续功率因数测量的准确性。 2. （简答题）简述使用功率因数表测量功率因数前，检测电流回路正常的方法及正常阻值范围。 【答案】 把万用表拨至R×1电阻挡，测量功率因数表背后I|*端与I端之间的阻值。正常情况下，阻值应接近于零，这表明电流回路连接良好，能够正常导通电流。若阻值为无限大，则说明功率因数表电流回路断路，电流无法正常通过，会影响功率因数的测量，需要检查线路连接，排除断路故障，保证电流回路正常工作。 3. （简答题）使用功率因数表时，在电流回路和电压回路接线方面分别有哪些注意事项？ 【答案】 电流回路方面，特殊标记“*”为电流进线端，极性不能接错，否则会影响测量准确性；使用电流互感器扩大量程时，二次侧额定电流为5A且不允许开路，接线要用横截面积不小于2.5mm²的铜线。电压回路方面，使用电压互感器扩大量程时，二次侧不允许短路，以防损坏设备，接线用横截面积不小于1.5mm²的铜线，保证线路安全稳定运行。 4. （简答题）供电单位对不同用户负载的功率因数分别有哪些规定？ 【答案】 不同用户负载的功率因数规定不同。农业用电功率因数要求为0.80及以上，以保障农业生产用电的效率和稳定性。100kV·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，满足其较大规模的用电需求。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，确保工业生产的高效运行和电压的稳定调整，提高能源利用效率。 5. （简答题）使用功率因数表直接测量取样时，对额定电压和负载电流有什么要求？ 【答案】 使用功率因数表直接测量取样时，对于额定电压，必须选择与电源电压相符的功率因数表，这样才能保证测量的准确性和设备的安全。若额定电压不匹配，可能导致测量误差过大甚至损坏设备。对于负载电流，要确保其满足负载最大工作电流的要求，使功率因数表能够在正常的工作范围内进行测量，准确反映出电路的功率因数情况。 6. （简答题）简述使用电流互感器和电压互感器扩大功率因数表量程时的不同要求。 【答案】 使用电流互感器扩大功率因数表量程时，二次侧额定电流为5A且不允许开路。因为开路会产生高电压，危及设备和人员安全，接线要用横截面积不小于2.5mm²的铜线。使用电压互感器扩大功率因数表量程时，二次侧不允许短路，短路会导致大电流，损坏设备，接线要用横截面积不小于1.5mm²的铜线，以保证线路安全可靠运行。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 举一反三考点练 《电气测量技术》测量功率因数-课后自测 知识点一 认识功率因数表 1. （简答题）功率因数表超前区和滞后区刻度排布相反有什么意义？ 2. （简答题）如何根据功率因数表指针位置判断负载性质？ 3. （简答题）功率因数表刻度不均匀设计的原因是什么？ 4. （简答题）功率因数表在电气测量中的作用是什么？ 5. （简答题）6L2型功率因数表表盘刻度设计有什么特点？ 6. （简答题）为什么功率因数表要区分超前区和滞后区？ 知识点二 探究功率因数表的工作原理 1. （简答题）简述单相功率因数表动圈1和动圈2的作用。 2. （简答题）分别说明纯电阻、纯电容、纯电感负载对单相功率因数表指针的影响。 3. （简答题）测量功率因数时，对电压和电流接入有什么要求？ 4. （简答题）为什么在测量较低的功率因数时机械表不能满足要求？ 5. （简答题）如何测量电压、电流超出功率因数表量程的交流电路的功率因数？ 6. （简答题）单相功率因数表指针稳定与哪些因素有关？ 知识点三 使用功率因数表测量电路的功率因数及功率因数表测量功率因数时的故障排除 1. （简答题）简述使用功率因数表测量功率因数前，检测电压回路正常的方法及正常阻值范围。 2. （简答题）简述使用功率因数表测量功率因数前，检测电流回路正常的方法及正常阻值范围。 3. （简答题）使用功率因数表时，在电流回路和电压回路接线方面分别有哪些注意事项？ 4. （简答题）供电单位对不同用户负载的功率因数分别有哪些规定？ 5. （简答题）使用功率因数表直接测量取样时，对额定电压和负载电流有什么要求？ 6. （简答题）简述使用电流互感器和电压互感器扩大功率因数表量程时的不同要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $