感应式电能表知识汇总2

  wang6626866 ·  2007-10-29 07:11  ·  49500 次点击
五、感应式有功电能表误差特性及调整装置
1、基本误差是指电能表在(C)条件下测试的相对误差限。
A)正常工作B)工作极限范围C)检定规程规定的参比D)常温
2、影响电能表基本误差的主要因素有:摩擦力矩、电流铁芯磁化曲线的非线性、补偿力矩、抑制力矩、转盘位置和寄生力。
4、作用在电能表圆盘上的作用力矩有哪几个?
答:电能表除了受制动力矩和驱动力矩这两基本力矩作用外,还有摩擦力矩、补偿力矩、电压抑制力矩、电流抑制力矩等作用。
5、作用在电能表转动元件上的力矩,跟转动方向相同的有驱动力矩,相反的力矩除永久磁钢的制动力矩之外,还有摩擦力矩和抑制力矩。
6、电能表的摩擦力矩与其转动元件的转速(C)。
A)有关,转速高,摩擦力矩大B)无关
C)一部分有关,即变化部分与转速成正比,另一部分无关,仅与结构、质量有关
7、随着负载电流的增大,电流抑制力矩将引起(B)误差,通常称为电流抑制误差。
A)正B)负C)正和负D)正或负
8、电压抑制力矩与电压(D)关系。
A)成正比B)成反比C)平方成正比D)立方成正比
※电流抑制力矩与负载电流的立方成正比。
9、什么叫宽负载电能表?
答:宽负载电能表是指其过载能力(C)及以上的电能表。
A)150%B)120%C)200%D)300%
10、影响电能表过载时误差的主要因素是(C)。
A)摩擦力矩B)补偿力矩C)电流抑制力矩D)电压抑制力矩
11、由于影响电能表过载特性的因素是电流抑制力矩,因而应减少电流抑制力矩来改善电能表的过载特性。
12、一般采用什么方法来改善电能表的过载特性?
答:①减少电流工作磁通,即减少电流磁路的安匝数,同时适当增加电压工作磁通;
②采用高矫顽力和高剩磁感应的制动磁钢,以降低电能表的额定转速;
③采用电流铁芯过载补偿装置,即在电流铁芯上设置磁分路,在负载电流大于基本电流时,利用磁分路人为地增大电流铁芯磁化曲线非线性引起的正误差,以补偿电流抑制力矩所引起的负误差。
13、一般用两种办法改善电能表的过载误差特性。一是增大永久磁钢的制动力矩,以降低转盘转速;另一个办法是给电流铁芯加磁分路。
14、感应式电能表在轻负载时影响基本误差的主要因素有哪几个?
答:主要由电能表运行时的摩擦误差和电流铁芯工作磁通引起的非线性误差及装配不对称产生的潜动力矩产生的。
15、在轻载时,对电能表特性影响最大的有两个因素:一是摩擦力矩与补偿力矩之差值;另一个是电流铁芯磁化曲线的非线性影响,也就是电流铁芯的电流工作磁通与负载电流间的非线性影响。
16、影响电能表轻载时误差的主要因素,除了摩擦力矩外,还有(D)。
A)补偿力矩B)电磁元件装置的几何位置
C)转盘的上下位移D)电流工作磁通与负载电流的非线性关系影响
17、电能表的轻载调整装置(C)。
A)由铁磁材料制成,其作用是分裂电压磁通,产生附加力矩
B)由导磁材料制成,其作用是使电压非工作磁通磁路损耗不等的两部分磁通作用产生补偿力矩
C)选用导磁或导电材料均可D)可选用任何材料
※轻载调整装置一般安装于电压铁芯上,利用可移动的导磁片或不导磁的金属片将电压工作磁通分裂成两部分,造成电压磁通分布的不对称,以形成补偿力矩。
18、电能表内轻载调整装置所产生的补偿力矩,通常补偿轻载时因(B)引起的负误差。
A)电压变化B)摩擦力矩及电流铁芯磁化曲线的非线性C)温度变化D)潜动力矩
19、从制造工艺来看,提高(B)的加工制造工艺,可减小摩擦力矩及其变差。
A)转盘B)轴承和计度器C)电磁元件D)蜗杆与蜗轮
20、从选择材料角度来看,(D)对改善电流非线性误差有显著作用。
A)使用高剩磁感应强度的磁材料的永久磁钢B)采用高矫顽力的永久磁钢
C)电流铁芯选择导磁率低的材料D)电流铁芯选择初始导磁率高的材料
21、增大电流磁路中的空气间隙或减小电流铁芯长度、增大铁芯截面,能改善轻负载时的特性曲线。
22、产生潜动的根本原因是什么?
答:潜动是由于电磁元件装配不对称或轻载补偿力矩过大引起的。
23、防止感应式电能表潜动的方法有几种,作用原理是什么?
答:①利用改变电压线圈铁芯上的磁化铁片与圆盘转轴上铁丝或铁片之间的距离,改变它们之间的防潜力矩的大小,以防止潜动。
②在电能表圆盘上适当位置打12个1mm左右的小孔,利用小孔周围的涡流变化与电压磁通之间产生附加制动力矩,防止潜动。
24、电能表相位调整装置有哪几类?
答:①调整负载电流和电流工作磁通之间的相位角αI。
②调整电压和电压工作磁通之间的相位角β。
25、影响电能表满载时误差的主要因素是什么?
答:主要因素是制动力矩,包括永久磁钢产生的制动力矩、摩擦力矩、电流和电压自制动力矩。
26、一般电能表满载调整装置按其调整方式有哪两种?
答:①改变制动元件相对于转盘圆心的位置。
②改变穿过转盘的制动磁通量。
六、外界条件对误差的影响
1、电能表的附加误差主要由什么原因产生?
答:由外界条件引起的误差改变量叫做电能表的附加误差。
2、由于电压的变化引起电压工作磁通变化,从而影响电压抑制力矩、补偿力矩与驱动力矩的比例关系,因而产生电压附加误差。
3、当工作电压改变时,引起电能表误差的主要原因是(A)。
A)电压铁芯产生的抑制力矩改变B)电压工作磁通改变引起转动力矩的改变
C)负载功率的改变D)以上均不是
4、工作电压升高和降低时,电压附加误差有何不同?
答:①在额定负载时,引起电压附加误差的主要因素是电压抑制力矩和电压回路磁通的非线性,当电压升高时,电能表产生负方向的综合附加误差;当电压减小时,电能表产生正方向的综合附加误差。
②在轻载时,引起电压附加误差的主要因素是补偿力矩和电压回路磁通的非线性。电压升高时,电能表产生的综合附加误差是正的;电压减小时,电能表产生的综合附加误差是负的。
5、一般采用什么方法改善电能表电压附加误差?
答:在电压铁芯非工作磁通的磁路上给铁芯打孔,这种孔称为饱和孔,其作用就是有意增大电压非工作磁通磁路的非线性,用以补偿电压升高时抑制力矩增大引起的负误差。
6、产生幅值频率误差的主要因素有哪些?
答:主要因素为电压工作磁通、电流工作磁通、抑制力矩、补偿力矩。在基本电流时,频率升高,产生负方向的幅值频率误差;频率降低,产生正方向的幅值频率误差。
7、产生相位频率误差的原因是什么?
答:由内相角Ψ随频率变化引起的。Ψ=β-αI-φ
8、改善电能表频率特性的方法有哪些?
答:①电压铁芯采用低损耗硅钢片;②增大工作磁通间隙;
③减小转盘的厚度;④减小电压线圈的电阻。
9、当环境温度改变时,制动磁通、电流工作磁通、电压工作磁通发生相应的变化,从而使电能表引起的附加误差,称之为幅值温度误差;各相角的改变从而引起的内相角的改变,使得电能表产生的附加误差,称之为相位温度误差。
10、电能表的永久磁钢由于其温度系数为负值,在温度升高时,使得永久磁钢的磁通减少,而制动力矩与制动磁通的平方成正比,所以电能表的误差将向正方向变化。
11、温度升高时,电能表的误差将如何变化?
答:①cosφ=1.0时,电能表的温度附加误差主要是幅值温度误差。温度升高时,产生正附加误差。
②cosφ≠1.0时,电能表的温度附加误差是由幅值温度误差和相位温度误差综合决定的。对于有功电能表,感性负载时,温度变化、电能表转速变化的趋势和cosφ=1.0时的情况相反;容性负载时,和cosφ=1.0时的情况一致。对于无功电能表,和cosφ=1.0时的情况一致。
12、改善电能表温度误差特性的方法有哪些?
答:①利用热磁合金补偿幅值温度误差;
②利用热磁合金片和短路铜环补偿相位温度误差;
③用热敏电阻补偿幅值和相位温度误差。
13、电能表自热的稳定性是由其本身的功率消耗以及由于这种消耗引起电磁元件达到热稳定状态所需时间决定的。对同一只电能表来讲,热稳定的时间电压元件比电流元件长。
14、简述自热影响误差与温度影响误差的区别?
答:自热影响误差是在电能表内部元件未稳定的条件下测试的。
温度附加误差是在电能表各元件处于热稳定状态后才开始测试的。
15、改善电能表波形畸变引起的附加误差的方法有哪些?
答:①降低铁芯使用的磁通密度,采用导磁率较好的磁性材料,使工作点远离饱和点,降低铁芯磁化曲线的非线性度。
②尽量降低在磁路中因饱和现象进行补偿的量。应尽量改善电流过载特性。
16、冲击大电流对感应式电能表会产生哪些不利影响?
答:当电路短路时产生几十倍于电能表基本电流的冲击大电流,除了它产生的电动力的热效应外,对于电能表的误差特性的影响主要有两个方面:一方面由于大电流产生的强磁场,会引起永久磁铁退磁;另一方面电磁铁也可能产生剩磁影响。
17、三相电能表除具有单相电能表的一切基本特性外,影响基本误差的外界条件还有哪些?
答:三相电能表还受三相电压对称、相序变化、负载不平衡的影响。
18、三相电能表除具备单相电能表的一切基本特性外,影响其基本误差的外界条件还包括(A、C)。
A)三相电压的对称与否B)驱动力矩的变化C)三相负载的不平衡D)都不是
19、三相电能表平衡调整装置的主要作用是什么?
答:在每组驱动元件上都分别安装平衡调整装置,以补偿各组元件的驱动力矩不平衡所引起的误差。
20、减少三相电能表的相间干扰有哪些措施?
答:①增加转盘直径,采用多层切槽叠片转盘,以限制涡流通路;
②在电压线圈上加一个补偿线圈;
③在各组电磁元件间安装磁屏蔽。
21、下列(B)项措施无法减少三相电能表的相间干扰。
A)采用多层切槽叠片转盘B)加磁分路
C)在电压线圈上加一个补偿线圈D)在各元件间装磁屏蔽
※磁分路分电压铁芯磁分路和电流铁芯磁分路。
※电压铁芯磁分路:作用是将电压磁通分为工作磁通ΦU和非工作磁通ΦF两部分,以满足β-αI=90°的相位关系。一般ΦF比ΦU大3~5倍。
※电流铁芯磁分路:作用是过载补偿。
七、长寿命技术电能表
1、什么叫长寿命电能表?
答:长寿命电能表是指平均不修理的有效使用时间在20年及以上的感应式电能表。
2、长寿命电能表对有功功耗和视在功率损耗有何要求?
答:长寿命电能表要求功耗低。在参比温度、参比频率下,有功功耗和视在功率损耗,对过载4倍,表不应大于1.2W、6VA;对于4倍以上,表不应大于2W、8VA。
3、长寿命电能表对准确度有何要求?
答:长寿命电能表要求准确度裕度大。误差储备2倍以上。误差限如下表:
功率因数0.05Ib0.1Ib0.2IbIbImax
1.0±1.6±0.8—±0.8±1.2
0.5L—±1.6±1.2±0.8±1.2
4、新生产的长寿命技术电能表在额定电压、Ib电流,功率因数为1.0时,允许误差限值百分数为(C)。
A)±1.2B)±1.0C)±0.8D)±0.6
5、长寿命电能表对轻载稳定性有何要求?
答:长寿命电能表在轻负载时(0.05Ib,cosφ=1.0及0.1Ib,cosφ=0.5)的测量重复性的标准偏差估计值应不大于±0.3%。
6、长寿命电能表对表盖、底座和接线端、接线端座有何要求?
答:①表盖:应密封防尘,具有一定强度,能抗变形,采用抗腐蚀、抗老化、透明度高的阻燃材料组成的连续整体。
②底座:应为延伸型底座,即底板与端钮盒板连接在一起的结构,具有防尘、密封性、稳定性、抗腐蚀性好等优点。
③接线端、接线端座:电流接线端座连接表内电流线圈的方式应为焊接式、压接式或采用嵌入式双螺钉旋紧的方式,接线盒应能经受耐环境性能的试验而不腐蚀。
7、长寿命电能表的磁力轴承系统有何要求?
答:①轴承座采用磁力轴承系统,由磁轴承和导向环、导向针组成。磁轴承的磁性元件应由高稳定度的不锈蚀的磁性材料制成;上下导针应由不锈钢材料构成,硬度HV≥680,粗糙度优于Ra0.1μm;导向环和导向针之间不许添加润滑剂。
②轴承系统的阻力矩不大于仪表基本驱动力矩的0.1%。
③磁性均匀度η≤5%。
④上下轴承同心度应保证垂直。
8、长寿命电能表的防潜装置是怎样的?
答:防潜装置为设置在圆盘上的防潜孔,在一个防潜孔应印有粗的黑色标志线,为圆盘分度线的起始线。
9、长寿命电能表对阻尼磁钢有何要求?
答:应采用高稳定度的铝镍钴磁性材料制造的双极强磁体。阻尼磁钢与基架的组合应采用不可位移调节的方法固定,一经组合不应产生位移和松动。
10、为了保持长寿命电能表的精度,蜗杆应光洁,粗糙度应小于0.8μm。
11、为了有助于长寿命电能表磁力轴承的稳定,磁力轴承应采用高、低温处理。
12、长寿命电能表的计度器数字采用氧化铝烫印工艺,可以防紫外线。
13、为了提高长寿命电能表的稳定性,整机应通电高温老化以去应力。
14、长寿命电能表的起动试验有何要求?
答:在额定电压、额定频率和cosφ=1.0的条件下,电能表通以0.005Ib电流时,电能表转盘连续转动且在时限tQ内不少于1转,其中tQ=1.4×60×1000/CPQ(min)。

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