《功率和电能的测量》PPT课件

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1、第三章功率和电能的测量第一节功率和电能的测量方法第二节电动系功率表第三节低功率因数功率表第四节三相功率的测量第五节感应系电能表及电能的测量第六节三相有功电能表第七节三相无功电能表和无功电能的测量第八节电子式单相电能表第九节电子式三相电能表第十节电子式单相复费率电能表第十一节集中抄表与电子式IC卡预付费电能表ElectricalMeasure本章要点本章介绍电动系功率表、低功率因数功率表、三相功率表、感应系电能表的原理与使用方法，其中：工作原理可作一般了解测量方法以及测量时的电路连线，包括单相与三相，有功与无功的功率表、有功与无功电能表都必须熟练掌握。本章第八、九节介绍电子式电能表的原理与电路

2、结构，由于电测仪表广泛应用电子电路，通过电子电能表的电路结构，进一步了解仪表中电子器件的使用方法。第一节功率和电能的测量方法一、功率测量方法直接法：用电动系或数字的单相功率表测量单相功率。用单相功率表接成两表法或三表法或用三相功率表测量三相功率，两表法或三表法虽然有求和过程，但一般仍将它归为直接法。间接法：直流通过测量电压、电流间接求得功率。交流则需要通过电压、电流和功率因数求得功率。(一)直流功率的测量1、用电流表和电压表：P=UI2、功率表测量——电动系功率表3、直流电位差计测量功率——准确度较高，用来校验测量电压——计算电流——计算功率4、用数字功率表测量回顾《电路》课程中的相关知识正

3、弦交流电路的功率1.瞬时功率(instantaneouspower)*p>0,电路吸收功率：p<0，电路发出功率；itOupUIcos-UIcos(2t)常数2倍频正弦交流电路的功率2.有功功率—P=u-i：又称功率因数角。cos：功率因数。P的单位：W（瓦）纯电阻纯电感=90°纯电容=-90°=0P=0P=0UI=PRI2=R=UR2R如何定义储存、或释放的功率？一般地0cosj1jcosPZIIIZ2coscosRI2===jjUI=R—L—C串联电路：3.无功功率—Q电阻消耗的功率单位:var(乏)UIQsindef=j电感、电容储存或释放的功率QL=U

4、Isin=U2/XL=I2XLQC=UIsin=U2/XC=I2XC纯电阻纯电感=90°纯电容=-90°=0QR=UIsin=0PUXRUU

5、Z

6、RXjQXS=QL–QC4.视在功率—S(表观功率)反映电气设备的容量。)(VA:伏安单位5.复功率—S~单位：VAdefUIS=22QP+=•IUS=*~ZIIIZ2*==.日光灯的问题：P=40W，S=90VA，Q=70Var,cosj=0.45PUXRUU

7、Z

8、RXjQS分析:6、功率因数提高电源利用率低。输电线路损耗大。保证负载正常工作。不增加无用损耗。解决办法：并联电容*提高功率因数条件：*功率因数小的危害：*LRCU

9、I1ICI+_••••并联电容前：设电压为参考量有功：=Icosj1—不变无功：=Isinj1—补偿（加入反方向电流）IRLI•I分解电流j2CI•I1•IC•I•=+Uj1I=1I•••IRLI••（二）单相交流功率的测量1、间接法P=UIcosφQ=UIsinφS=UI2、功率表测量电动系磁电系——变换式功率表二、变换式功率表常用的功率表多采用电动系，由于电动系仪表的生产工艺比较复杂，抗干扰能力低，所以近年来利用磁电系表芯做成的变换式功率表。表的结构如图。三、变换式功率表的工作原理变换式功率表先通过由两个互感器组成的取样电路，检测负载的电压与电流，由于两个互感器的一次绕组接法相反，使得互

10、感器二次绕组的电流与负载的u、i关系如下式所示。然后利用半导体二极管的平方律特性，使得磁电系指示仪表的两端电压与负载的u、i乘积即功率成正比。完成功率到电压的变换。并在标尺上刻以功率值。二极管平方律特性四、电能测量方法直接法：直接测量电能，直流可使用电动系电能表，交流用感应系或电子电能表。间接法：电能测量一般不用间接法，只有在功率稳定不变的情况下用功率表和记时时钟进行测量。电动系功率表的电路图电动系功率表的电路ZLRadU－+I2I1˙˙˙﹡﹡I˙第二节电动系功率表一、工作原理电动系仪表是测量功率的最常用仪表，测功率时仪表的固定线圈与负载串联，反映负载电流I，可动线圈与负载并联，反映负载电压

11、U，按电动系仪表工作原理，可推出可动线圈的偏转角正比于负载功率P。如果U、I为交流，同样可推出可动线圈的偏转角正比于交流负载功率P。扩大功率表量程可分别为扩大电流量程或扩大电压量程，扩大电流量程可将两个固定线圈从串联改为并联，量程可相应扩大一倍。二、扩大功率表电流量程固定线圈串联固定线圈并联但功率表的固定线圈只有两个，因此这种办法只能扩大量程一倍。扩大电压量程可改变可动线圈的串联附加电阻，阻值不同时，可得到不