电工实验报告.doc

电工实验报告.doc电工实验报告
办公室用电负荷统计、测试与分析比较
实验目的
通过本实验使学生将电路理论中三相交流电路的知识、 电气测量技术中三相交流负荷的测量方法、相关仪器仪表 的使用以及小范围内三相负荷的统计计算、同时系数的选 取方法等知识点和技能融为一体，并进一步理解用统计容 量与计算容量及实测容量之间的关系，为更大范围的负荷 统计及实测实验奠定基础。
实验原理
?办公室常用用电设备的统计与分析
电参数是用电设备的一个非常重要的参数，它对配 电、线路铺设、经济考量都有很
重要的现实意义，因此测量电参数显得十分重要。电 参数有电压值、电流值、电功率值、电能值、电阻值等， 本实验只测量其中的电压、电流、电功率。电压的测量：
电压的测量原理是将测量电压表并联到处于额定功率 状态的负载端，从而测量出整个负载的额定电压。电流的 测量：
电流测量时采用将电流表串联入负载一端的方法进行
测量的，通过适当的电路设计可以将电流表对负载电流的 影响降到最低，从而是数据更加准确。而对于总电流的测 量
则应在其总干路上串联电流表，此时应注意电流表的 量程选择，及连接线材的选择。功率的测量：
功率分为有功功率、无功功率和视在功率，针对不同 功率有不同的测量方法。
视在功率的测量：
视在功率为电压和电流的乘积，因此只用将电压和电 流分别测出然后相乘即可求出。
有功功率的测量：
有三种方案可供选择：

具体的接线规则是将功率表的电流端串入负载一端， 同时将电压端并入负载两端，注意其同名端的识别和接入; 总功率的测量则需要按照上述规则将功率表接入总支路。 优点：
读数简单，准确率高。缺点：
线路略微复杂，操作有些不便。
将待测负载打开运行至其额定状态，关闭其他用电器, 记录其时间、电能值等初始值，隔段时间，再记录其时间、 电能值等最后值，算得电能值差和时间差，相除即得其有 功功率。
P1=W/T
Pl为有功功率，W为消耗电能值，T为时间差。
优点：
简单易行，读数方便，对于总功率的测量则更具优 势。缺点：准确度不高，需要计算，并且影响其他用户用 电。无功功率的测量：
无功功率的测量有别于有功功率，主要通过电压和电 流的乘积得到视在功率，然后用视在功率减去有功功率来 实现。
在本实验中有两种方案可供选择：

将电压表和电流表分别并入和串入负载端，记录数据, 计算其有功功率。P2=Sn-PlSn =U*I
其中U是其额定电压，I是额定电流，Sn为视在功率, P1为有功功率，P2为无功功率。优点：
准确度高，较真实的反映出其无功功率。缺点：
线路复杂，计算精度取决于视在功率和有功功率的测 量上。
无功功率的接线和有功功率相似，参照有功功率表接 线。优点：
读数简单，无需计算。
需要系数和同时系数的计算：
需要系数: ：
同时系数是设备在满天时运行的平均功率和最大功率 的比值，可以通过日常经验求得，这里我们假设同时系数 为。
?测量仪器的选择
用电设备的选择不仅基于被测设备的用电量、电压、 电流等原因，也要考虑测量设备的实用性、经济性、可实 现性和安全性等原因，基于以上几个方面来选取电压表、 电流表、功率表等一些测量仪器。
磁电系仪表：优点：准确度高、灵敏度高、仪表内部 消耗功率小、刻度均匀。
缺点：
只能用于直流测量、过载能力小。
总结：虽然磁电系优点很多，但不能测量交流电，因 此不能采用磁电系仪表。电磁系仪表：优点：
结构简单、过载能力强、可以交直两用。缺点：
刻度不均匀、准确度低、灵敏度低、功耗大、工作频 率范围窄。
总结：由于电磁系仪表准确度较低，因此对于测量一 些小型用电器可能误差较大，因此测较大功率的电器时可 以考虑使用。电动系仪表：
优点：
准确度高、可以交直两用、能够成多种仪器。缺点： 易受外磁场影响、过载能力小、刻度不均匀。
总结：电动系虽然可以交直两用且准确度高，但其过 载能力弱，可能需配合互感器使用，使得测量复杂化，因 此应酌情使用。
不同仪器的优缺点：
多功能表
优点：只用输入电流和电压就能得到三相电压、三相 电流、有功功率、无功功率、功
率因数、电网频率、有功电能、无功电能，方便简洁 缺点：价格昂贵，使用注意事项多。指针式万用表优点：
1 ）测量电压，电流无需电源。适合长期在线检测。2） 抗电磁干扰能力强
3） 对缓慢电压，电流波动指示直观
4） 可以估测有直流成分波形的平均值
5） 电阻档可以输出不同的电流和电压，适合测量一些 半导体元件和做一些简单的实验
6） 结构简单，生产容易，可靠性高，生产成本低。
7） 适合