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一、判断题
1.>被试电能表的准确度等级为1.0级时,检定装置中标准电能表和标准互感器的准确度等级分
别为0.2级、0.02级。
()
答案:
√
2.>对三相电能表做电压跌落和电压中断试验时,应三相同时试验,电压的过零条件,将有一相
实现。
()
答案:
√
3.>在进行静电放电试验时,如果被试电能表的外壳虽有涂层,但未说明是绝缘层,应采用接触
放电;如果被试电能表的外涂层指明为绝缘层或外壳为非导电面,应采用间接放电。
()
答案:
×
二、选择题
1.>在实时钟电器中()与软件有关,若单片机发生故障,则会被破坏。
(A)软时钟;(B)硬时钟;(C)晶振;(D)电子计数器。
答案:
A
2.>下述论述中,完全正确的是()。
(A)自感系数取决于线圈的形状、大小和匝数等,跟是否有磁介质无关;(B)互感系数的大小取
决于线圈的几何尺寸、相互位置等,与匝数多少无关;(C)空心线圈的自感系数是一个常数,与
电压和电流大小无关;(D)互感系数的大小与线圈自感系数的大小无关。
答案:
C
3.>对于A/D转换型电子式多功能电能表,提高A/D转换器的采样速率,可提高电能表的
()。
(A)精度;(B)功能;(C)采样周期;(D)稳定性。
答案:
A
4.>对电压等级为6kV的电压互感器进行工频耐压试验时,出厂试验电压为()。
(A)32kV;(B)28kV;(C)38kV;(D)42kV。
答案:
A
5.>串级式结构的电压互感器绕组中的平衡绕组主要起到()的作用。
(A)补偿误差;(B)使两个铁芯柱的磁通平衡;(C)使初、次级绕组匝数平衡;(D)电流补偿。
答案:
B
6.>电流互感器进行匝数补偿后()。
(A)补偿了比差,又补偿了角差;(B)能使比差减小,角差增大;(C)补偿了比差,对角差无影响;
(D)对比差无影响,补偿了角差。
答案:
C
7.>在对电子式电能表进行静电放电试验时,如被试电能表的外壳虽有涂层,但未说明是绝缘层,
应采用()。
(A)接触放电;(B)间接放电;(C)气隙放电;(D)静电屏蔽。
答案:
A
8.>电流互感器二次线圈并联外加阻抗补偿后,()。
(A)减小了比差和角差;(B)比差不变,角差减小;(C)比差减小,角差不变;(D)比差增大,角差减小。
答案:
A
9.>电流互感器进行短路匝补偿后,可()。
(A)减小角差和比差;(B)减小角差,增大比差;(C)减小角差,比差不变;(D)减小比差,角差不变。
答案:
B
三、计算题
1.>检定一台额定电压为220V电压互感器(检定时环境温度为20℃),其二次负荷为8V·A,功率
因数为1.0,计算应配多大的电阻作为负荷及该电阻值的允许范围。
答案:
解:
(1)先求应配的电阻值
Rn=
Un2
=
2202
=
6050(
Ω
Sncos
8×1.0
)
(2)求电阻值的允许范围
Rn(max)=Rn(1+3%)=Rn×1.03=6231.5(Ω)
Rn(min)=Rn(1-3%)=Rn×0.97=5868.5(Ω)
也即电阻值的允许范围为5868.5Ω≤Rn≤6231.5Ω
答:
应配置的电阻为6050Ω,电阻值的允许范围为
5868.5Ω~6231.5Ω。
2.>某台单相电能表检验装置,已知其标准设备的实测误差如下,试计算该装置在
cos=0.5时
的系统误差。
(1)标准表cos=0.5(滞后)时,γb=-0.2%。
(2)标准互感器fI=-0.07%,α=5分;fU=-0.08%,β=10分。
(3)标准表与被试表端子之间的电压降:
ε=0.03%,θ=3分。
答案:
解:
γ=γb+γH+γd
当cos=0.5时(滞后)
γH=fI+fU+0.0291(α-β)tg
=-0.40%
γd=-ε+0.0291×(-3)tg60°=-0.18%
∴γ=(-0.2-0.40-0.18)%=-0.78%
答:
cos=0.5时的系统误差为-0.78%。
3.>一只三相三线电能表接入380/220V三相四线制照明电路,各相负载分别为PA=4kW,PB
=2kW,PC=4kW,该表抄录电量为6000kW·h,试写出三相三线表接入三相四线电路的附加
误差公式,并求出补退电量是多少?
答案:
解:
附加误差为:
IA=IC=4000=18.2(A)
设电路220
··
=-UBINcos(UBIN)
PA+PB+PC
2000
IB==9.1(A)
UBIN180
从画出的电压电流相量图图D-24看出IN=18.2-9.1=9.1(A)
图D-24
将以上有关数据代入公式得
=
-220×9.1×cos180°
=20%
10000
因为多计,故应退电量
W=6000×1-
1
=1000(kW·h)
1+20%
答:
应退补电量为1000kW·h。
4.>RR-40型220V、40W日光灯管正常工作时取用的电流为
0.41A,配用4.75μF电容器。
试问电
容器投入前后电路的功率因数如何变化?
答案:
解:
(1)电容器投入前电路的功率因数
cos1=P
=
40
=0.44
UI1
220×0.41
(2)电容器投入以后
先求出电容电流
IC
=U
=U
C=2fCU
XC
=314×4.75×220×10-8=0.33(A)
(3)此时电路电流
I2=(I1cos1)2+(I1sin1-IC)2
=(0.41×0.44)2+[0.41×(1-0.44)-0.33]2
=0.19(A)
cos2=P
=
40
=0.96
(4)于是
UI
2
220×0.19
答:
电容器投入前的功率因数为
0.44,投入后的功率因数为0.96。
5.>一台三相电动机接成三角形,功率
P=4.5kW,线电压U=380V,功率因数cos
=0.85,求
相电流和线电流。
答案:
解:
因为三相电动机是对称三相负载,所以功率为
P=3UIcos
(U、I分别为相电压、相
电流)
∴I=P/3Ucos=4500/3×220×0.85=8.02(A)
线电流Il=
3I=
3×8.02=13.9(A)
答:
相电流为
8.02A
,线电流为13.9A。
6.>如图D-23所示的对称三相电路中,发电机每相电压为
127V,线路电阻RL=0.5Ω,每相负载
电阻R=16.5Ω,电抗X=24Ω,试求各线电流和相电流的有效值。
图D-23
答案:
解:
由于线路存在电阻,负载电压不再等于电源线电压,将三角形负载等效变换成星形
连接,等效星形(Y)接电阻和电抗分别为:
RY=R/3=16.5/3=5.5(Ω)
XY=X/3=24/3=8(Ω)
每相的总阻抗
|Z|=(R+R)2+X2
L
Y
Y
|Z|=
(0.5+5.5)2+82=10(Ω)
各线电流为
·
·
·
·
Ul
IA
=IB=IC=Il=
=12.7(A)
|Z|
原三角形负载的相电流
IAB=IBC=ICA=Il/
3=7.4(A)
7.>已知功率计量装置的实验标准差是
0.15W,系统误差已经修正,今用其测量功率,要求极限
误差为0.3W,问一次测量能否满足要求
?
若不能满足要求,至少须进行几次测量?
答案:
解:
一次测量结果的极限误差是
3S=3×0.15=0.45>0.3
∴一次测量不能满足要求,需增加测量次数
S=S
n=S
2
0.3
2
S=
=0.1(W)
x
Sx
n
其中S=0.15
x
3
∵
∴
∴n=
015.2
=2.25
01.2
∴应测三次才能满足要求
答:
至少须进行三次测量。
8.>某电能表因接线错误而反转,查明其错误接线属
P=-3UIcos
,电能表的误差
r=-
4.0%,电能表的示值由10020kW·h变为9600kW·h,改正接线运行到月底抄表,电能表示值为
9800kW·h,试计算此表自装上计数到抄表期间实际消耗的电量。
KG
=P0
=
3UIcos
=-1
答案:
解:
(1)
P1
-3UIcos
误接线期间表计电量
W=9600-10020=-420(kW·h)
(2)误接线期间实际消耗电量(r=-4%)
W0=WKG(1-r%)
=(-420)×(-1)×(1+0.04)
=437(kW·h)
(3)改正接线后实际消耗电量
9800-9600=200(kW·h)
(4)自装上计数到抄表期间实际消耗的电量
437+200=637(kW·h)
答:
自装上计数到抄表期间,此表实际消耗电量为637kW·h。
9.>某用户一块DT8型三相四线有功电能表,
其C相电流互感器二次侧反极性,
BC相电压元件接
错相,错误计量了六个月,电能表六个月里,
累计的电量数为
100万kW·h,平均功率因数为
0.85,求实际电量并确定退补电量。
答案:
解:
(1)错误接线的功率公式为
P′=UXIX(cos+
3sin
)
(2)更正系数为:
K
=P=
3UXIXcos
=
3
′
+
+
P
UXIX(cos
3sin)
1
3tg
在功率因数cos=0.85时,tg
=0.62时,得
K=
3
=
3
=1.447
1+0.62×3
1+3tg
(3)实际有功电量为
Wf=1.447×100万kW·h=144.7万kW·h
(4)应退补电量:
W=100-144.7=-44.7万(kW·h)
答:
实际电量为144.7万kW·h,应补电量为44.7万kW·h
10.>某厂一块三相三线有功电能表,原读数为3000kW·h,两个月后读数为1000kW·h,电流
互感器变比为100A/5A,电压互感器变比为600V/100V,经检查错误接线的功率表达式为P′
=-2UIcos(30°+
),平均功率因数为
0.9,求实际电量。
答案:
解:
错误接线电能表反映的功率为
P′=-2UIcos(30°+
)
更正系数
=P
=
3UIcos
K
-
2UIcos(30
°+
)
′
P
-
3
=
tg
-
3
因为cos=0.9,所以tg
=0.48
K=
-
3
=-139.
-
0.48
3
实际有功电量为
W=KW′R=-139.(1000-3000)×100×6000
5
100
=333.6万(kW·h)
答:
实际有功电量为333.6万kW·h。
11.>已知一只电流负载箱的额定电流为5A,额定功率因数cos=0.8,规定外接导线阻值为0.06
Ω。
求额定负荷为10V·A时的额定负荷阻抗值,以及负荷箱内阻抗的有功分量和无功分量。
答案:
解:
(1)求额定负荷的阻抗Zn
Zn=S2n=102=0.4(Ω)
In
5
(2)求负荷箱内阻抗的有功分量
RP=Rn-Ro=Zncos-Ro
=0.4×0.8-0.06=0.26(Ω)
(3)求负荷箱内阻抗的无功分量
XQ=Xn-Xo=Znsin-0=0.4×0.6=0.24(Ω)
答:
额定负荷阻抗为0.4Ω;负荷箱内阻抗有功分量为0.26Ω,负荷箱内阻抗无功分量为0.24
Ω。
12.>有一个交流电路,供电电压为U=100V,频率为f=50Hz,负载由电阻R和电感L串联
而成,已知R=30Ω,L=128mH,求:
(1)负载电流I。
(2)负载功率因数cos。
(3)电阻上的压降UR。
(4)电感上的压降UL。
答案:
解:
I=
U
=
U
|Z|
R2+XL2
(1)
=
100
302+(2×314.×128×10-3×50)2
=2.0(A)
cos=
R
=
30=0.60
(2)
|Z|
50.2
(3)UR=IR=2×30=60V
(4)UL=IXL=2×2×3.14×128×50×10-3=80.4(V)
13.>有一个星形接线的三相负载,每相的电阻
R=6Ω,电抗XL=8Ω,电源电压是三相
380V/
220V,试求每相的电流大小,及负载阻抗角。
答案:
解:
因为是三相对称电路,所以每相电流相等,即
IA=IB=IC=I,对于三相星形接线,
相电流等于线电流,设电流为
I,阻抗为|Z|,相电压为Uph,则
=U
=/
R
2+
2=/
2+
2=
22(A)
I|Z|Uph
XL2206
8
=arctgXL=arctg8=53.10°
R6
答:
电流为22A,阻抗角为53.10°。
14.>同一条件下,6次测得某点温度为100.3℃,100.0℃,100.1℃,100.5℃,100.7℃,100.4℃,求测量值和标准差。
1
答案:
解:
平均值
X=6
(100.3+100.0+100.1+100.5+100.7+100.4)=100.3
=
n
i-
)
2/(-)≈.
(
X
S
X
61026
标准偏差
1
答:
测量值为100.3℃,标准差为0.26。
15.>试求如图D-21所示电桥电路中ab间的等效电阻,图中R1=R4=5Ω,R2=R3=2Ω,R5=10
Ω。
图D-21
答案:
解:
将图D-21中由R24
5
(图D-22)时,有:
,R
,R构成的三角形电阻变换成等效的星形
图D-22
Rb=R2R4
R2+R4+R5
=2×5=10(Ω)
2+5+1017
=
R2R5
×
=210=/Ω
Rc
R2
+
+
R5
++
2017()
R4
2510
=
R4R5
=5×10=50Ω
Rd
R2
+
+
R5
++
()
R4
2510
17
∴ab端的等效电阻R=(R1+Rc)∥(R3+Rd)+Rb=3.33(Ω)
答:
ab间的等效电阻为3.33Ω。
四、简答题
1.>何谓二进制?
答案:
以“2”为基础的计算系统。
在二进制中只使用数字“0”和“1”,逢“2”便进1。
故称二进制。
2.>何谓遥测?
答案:
遥测是指通过某种传输方法,对远方某物理量进行测量和数据采集。
在电
力负荷控制中,常用于对用户的电力(包括负荷、电能、电压、电流等)数据进行测量和采集。
3.>看二次展开图时,要注意哪些要点?
答案:
(1)同一文字符号标注的线圈、触点等,属于同一种元器件;
(2)图上所画的触点状态是未通电、未动作的状态。
(3)从上而下,自左而右顺序查看,结合每条(行)右侧所标用途进行理解。
4.>如何用标准电能表检验最大需量表的平均功率指示?
答案:
当最大需量表功率指示启动时,同时启动标准电能表及秒表,当指针返回零位时,同时
按停标准表和秒表,并记下标准表的转数,秒表的时间和最大需量表平均功率指示值。
然后按公式计算:
P0=N×60(kW)
CT
式中N--标准表所走转数;
C--标准表常数[r/(kW·h)];
T--秒表所走时间(min);
P0--加在需量表上的实际功率。
再用加在需量表上的实际功率值和最大需量表实际指示值计算误差:
P0-Px
r%=×100%
式中Pm--最大需量表功率满刻度值;
Px--最大需量表实际指示值。
5.>一块无永久磁钢的感应式电能表能正确计量吗,为什么?
运行结果会怎样?
答案:
无永久磁钢的感应式电能表不能正确计量。
因为感应表的永久磁钢的作用是产生阻碍电能表转动的力矩,与驱动力矩相平衡,使转盘
在负载恒定时,匀速转动。
若拿掉永久磁钢,则转盘只受驱动力矩的作用,会产生加速度、断
线或越转越快。
五、绘图题
1.>现场三相电压互感器或
“三相电压互感器组
”的二次负载一般都是三角形连接,见图
E-79(a)
所示,其每相实际二次负载导纳不能直接测量出来,而是在停电情况下,将二次负载与电压互
感器二次侧连接处断开,用互感器校验仪测出:
Y1=Yab+Yca;Y2=Ybc+Yab;Y3=Yca+Ybc。
再
根据有关公式计算出每相实际二次负载值。
现要求绘出用
HEG型比较仪式互感器校验仪测量
Y1、Y2、Y3的测量接线图,见图
E-79(b)~
(e)。
三相电压互感器或三相电压互感器二次负载三角形连接图,见图
E-79(a)。
图E-79(a)
答案:
见图E-79所示。
图E-79
HEG型测量Y1、Y2、Y3接线图
2.>绘出接入中性点有效接地的高压线路(相当于构成三相四线制)的有功无功计量装置(应采用三相四线制有功电能表与跨相90°接线三元件三相无功电能表)接线图(应采用三台单相电压互感器按YN,yn12接线)。
答案:
见图E-50所示
图E-50
3.>绘出电工型三相电能表检定装置中“用线电压补偿相电压的相位”的相位补偿器的接线图(及
··
其相量图(b)(只绘用线电压UAB补偿相电压UCN相位)并简要说明调节功能。
答案:
见图E-78所示。
图E-78
T-自耦调压器(调节输出电压);T-自耦调压器(调节相位);
·
TD-隔离变压器;TY-降压变压器;UAB-电源线电压(输入);
·
·
UCN-电源相电压(输入);UCN-输出相电压;P-T的中点
若以B相电压相位作为参考相,调节
T的电刷沿绕组的PE和PD段移动,就能调节C相电压
与B相电压相位差在
120°±1以内。
4.>有运算放大器、输入电阻器
RI(阻值为Ri)、反馈电阻器RF(阻值为Rf)各一只,将它们连接成
反相输入电压并联负反馈的运算放大器电路,使
U0/US=-(Rf/Ri)其中U0为电路的输出电压,
US为电路的输入电压。
答案:
见图E-11所示。
图E-11
5.>有运算放大器、输入电阻器RI(阻值为Ri)、反馈电阻器RF(阻值为Rf)各一只,将它们连接成
同相输入运算放大器电路,使该电路电压放大倍
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