电阻测量论文范文

2023-09-16

电阻测量论文范文第1篇

接地网接地电阻测量十分必要, 能了解接地体的真实状况, 以便对不合格接地体采取补救措施, 接地电阻宜每年进行一次。目前一般采用电压电流法。

1 接地电阻分析

接地装置由接地体和接地线组成。接地体多由角钢、圆钢等组成一定形状, 埋入地中, 接地线是指电力设备的接地部分与接地体连用的金属导线。不同容量、不同类型的电力设备, 其接地线的截面均有一定的要求。接地电阻是指电流通过接地装置流向大地受到的阻碍作用, 数值为电力设备的接地体对接地体无穷远处的电压与接地电流之比。

2 影响接地电阻的因素

影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率、接地体的尺寸形状及埋入深度、接地线与接地体的连接方式等。土壤电阻率与土壤本身的性质, 含水量、化学成分、季节等有关。表1列出了各种电力设备接地电阻数值要求。

3 接地电阻的测量

测量接地电阻是接地装置试验的主要内容, 对小接地电网接地电阻的测量, 是采用ZC-8型接地摇表进行测量。对较复杂的接地体接地电阻测量, 如冷却塔防雷接地、发变组系统的接地, 一般采用电流电压表法, 也称三级法, 采用工频电源。利用调节器和隔离升压变压器组成的工频电源从被测地网测点加以不同数值的电流, 记录电压U和电流数I, 根据公示R=U/I, 计算得到该测试点的接地电阻值。

4 影响测量准确性因素分析

4.1 电流线与电压线间互感的影响。

在现场采用三极法。实测接地装置的接地电阻时, 常采用10kV或35kV的线路中的两相作电流导线和电压导线。电极的布置又常采用三角形布置式直线布置。当电极为直线布置时, 由于两引线平行且距离又长, 因互感作用, 使电压导线上产生感应电压, 约为3-2V/10AKM, 该电压直接由电压表读出而引起误差, 这就影响了测量的准确度。

4.2 零电位的影响。

地网建立后, 由于用电设备负荷的不平衡, 产生单相短路, 有可能引起三相电源不平衡。在地网中形成地网电位, 分布极不均匀, 电源零线接地点及短路点的电位最高, 与无穷处逐渐下降为零。在这种高电位差的作用下, 在地下产生频率、相位、峰值都在变化的零序电流, 干扰测量的准确度。实测表明, 工频干扰电流在不同地点数值不同。在同一地方, 不同运行方式时数值也不同, 甚至同一运行方式, 而时间不同, 数值也有区别。

4.3 气候的影响。

接地网接地电阻的测量应选择天气晴朗的枯水季节, 连续无雨水天气在一周以上进行, 否则测出的电阻值不能全面反映实际运行情况。

4.4 仪器仪表及其他方面的影响。

采用三极法测量接地电阻时, 对仪器仪表的要求很高, 三相调压器对满刻度的要求为最大电流值。电压表要求为高内阻高灵敏读的晶体管电压表。电流表最好选用精度为0.5~1.5级的低阻抗的交流电流表。选用带灭弧装置的刀闸和三相转换开关, 所有线路必须能承载最大调整电流。接地网与外界有电的联系的地埋及架空线路也会影响测量的精确度。所以在实测中, 尽可能地解除被测接地网上所有与外界连接线路 (如架空避雷线、地埋、销装电缆的接地点, 三相四线制的零线, 音频电缆屏蔽层接地点等) 。若无法将其解除时, 可将未解除段算在被测接地网上, 适当延长电流、电压线的长度进行测量也可消除其影响。

接线敷设辅助电极及接线的接触电阻也会影响测量精度, 所以一般要求接线截面大。电极与土壤良好地接触。在疏松土壤中可在电极四周浇灌一些水是土壤湿润, 达到消除接触电阻的影响。

我公司新建135MW机组所测的接地电阻值和55MW机组所测的接地电阻值比较都较偏小。不仅和上述因素有关还和材料锈蚀程度有关。所以我公司每年都要有选择性地开挖以检查其锈蚀程度, 及时更换或焊接。

摘要:通过试验实例及试验理论角度分析, 对我公司接地网接地电阻的测量, 并进行分析和计算, 分析了我公司的接地网是否安全, 提出试验中的操作注意事项。

关键词:接地网,接地电阻,三极法

参考文献

[1] 高电压技术.水利出版社.

电阻测量论文范文第2篇

摘要:为了改变传统的依靠手动操作和重复进行大量复杂数据计算的热电阻检定工作的情况,提出了一种基于MVC架构的热电阻自动检定系统。系统采用智能温度监测原理,自动采集检定数据、处理复杂的数据计算、实时记录原始数据和自动生成证书报告。实现热电阻检定过程的自动化,不仅能降低人为差错率,还能够提高数据的可靠性,有效地提高工作效率。

关键词:MVC架构;热电阻检定;自动化检测

Automatic Thermal-resistance Verification System Based on MVC Architecture

LIU Chen(Liaoning Provincial Institute of Measurement, Shenyang Liaoning 110004, China)

0引言

工业热电阻温度计是目前应用最为广泛的一种接触式温度传感器[1],由于其内部电阻感温单元的感温性能易受到影响,因此必须定期对工业热电阻温度计进行检定,用以保证温度量值的准确可靠。

在以往计量测试工作中,热电阻的检定是基于手动操作的,费时费力。检定过程手动记录的原始数据多和计算处理复杂,特别容易出错,经常导致热电阻检定结果的误判[2],还需要对各个检定温度点分别设定温度,而且记录多只热电阻数据要手动切换开关,最后人工进行复杂的数据处理,导致控温时间长,不仅工作效率低,还不能确保数据的准确可靠,同时检定员的劳动强度和工作量都非常大。

为了提高工作效率,减少人为干扰因素和差错,本项目在原有设备的基础上进行改造,建立一套完整的热电阻自动检定系统[3]。该系统采用智能温度监测原理,自动采集检定数据和处理复杂的数据计算,实时记录原始数据,自动生成证书报告,实现热电阻检定过程的自动化。不仅能有效提高工作效率,还能够提高数据的可靠性,同时也减轻了检定员的劳动强度,使热电阻的检定能力得到提高。

1系统总体架构

热电阻自动检定系统的总体架构设计采用的是经典的3层MVC架构[4],如图1所示。3层MVC结构是将应用功能分成表现层、业务逻辑层和数据访问层三部分,解决方案是对这3层进行明确分割,并在逻辑上使其独立。

该架构设计的优点如下:①具有灵活的硬件组成:对于各个层可以选择与其处理负荷和特性相适应的硬件,这是与系统可缩放性直接相关的问题;②提高程序的可维护性:3层MVC结构中,应用的各层可以并行开发,各层也可以选择各自最适合的开发语言;③利于变更和维护应用技术规范:因为是按层分割功能,所以各个程序的处理逻辑变得十分简单;④系统管理简单,可支持异种数据库,有很高的可用性。

2系统设计

2.1流程设计

热电阻的检定流程应该满足国家规范的要求,其流程如下(以检定0℃温度点为例):

①输入数字表参数;

②标准铂电阻选择,如果不存在,则添加铂电阻信息,包括Rtp、a8及b8等参数;

③选择每一个通道的被检电阻,如果不存在,则添加型号、标称电阻值R0、允差等级(AA、A、B、C)、接线方式(二线制、三线制、四线制)、制造厂及委托单位等信息;

④选择0℃恒温槽,并稳定温度值;

⑤参数设置好后,检定人员点击“开始检定”按钮,系统自动监测恒温槽的温度稳定性,温度值根据标准热电阻的阻值换算;

⑥实时检测恒温槽最近10 min之内的变化,直到在最近10 min之内满足温度的波动(温度的最大值与最小值之差)低于0.04℃为止;

⑦温度满足条件后,开始1~12通道被检热电阻的检定,从标准热电阻0通道开始,依次读取1~12通道的阻值,再从12~0通道,反方向读取各通道阻值,按照规程的要求,重复这个过程3次;

⑧如果热电阻为三线制,换线后重复上一步骤,否则跳过此步;

⑨0℃恒温槽检定完毕,程序提示更换100℃恒温槽。检定人员手动更换100℃恒温槽,更换完毕后点击“继续”按钮,继续100℃恒温槽的检定,检定流程与⑥、⑦和⑧相同;

⑩检定的数据采集过程结束。

2.2功能设计

热电阻自动检定软件设计目的是在原有设备基础上实现热电阻检定的信息化和自动化,软件中可以实现对历史热电阻信息的管理,从数据库中提取到要检定热电阻的信息,或者通过手动录入要检定热电阻信息。检定过程控制和数据处理是热电阻自动检定系统的核心。

热电阻自动检定系统在功能上分为通用信息管理、检定过程控制、通信处理、数据处理和系统管理5个部分,如图2所示。

(1)通用信息管理模块

主要是对数字表信息、标准器及其送检的热电阻的基本信息进行管理:①数字表信息包括数学表编号、型号及溯源证书信息等;②标准器和被检热电阻的基本信息包括电阻的型号、编号、允差等级及制造厂名等;③被检电阻信息还包括送检单位,这些信息是通过COM数据接口调用计量业务管理平台得到的送检信息,在检定过程中提取到相应参数进行检定,并将本次检定信息及结果存入本地Access数据库。

(2)检定过程控制模块

檢定过程控制模块是整个热电阻自动检定系统控制的核心,包括各被测电阻的参数录入、过程状态显示、通道切换、报警及实时曲线显示等。具体作用如下:①对整个检定过程的控制,获取检定装置的各项参数,包括数字多用表的型号参数信息和检定证书信息;②从检定开始监控整个检定流程,显示状态包括热电阻线制数、当前在检热电阻、正向检定或是反向检定、数字多用表读数和检定时间等,并给出温度实时曲线,方便检定人员监控检定过程;③通过控制多路控制开关来完成各支热电阻检定通道的切换;④当温度不稳定而达不到规定的检定环境或者其他问题出现时,能够报警并给出错误提示。

(3)通信处理模块

主要进行与下位机的通信处理,下位机为ARM开发板,需要RS-232接口与计算机连接进行串口通信。上位机向ARM板发送指令,ARM板在接到指令后进行相应的操作,ARM板实时向上位机传输标准电阻和被检电阻的阻值,通过标准电阻换算得到恒温槽当前实际温度,计算机判断温度稳定后,再发送指令选通各支热电阻完成检定工作。

(4)数据处理模块

由多种判定方法组成,在获取下位机传输的标准电阻阻值之后,换算成温度并判断检定环境是否符合条件。若符合条件,则开始检定,接收各支电阻阻值并进行换算,通过判定算法给出该电阻是否合格。检定结束后将本次记录写入到数据库,形成原始记录。

(5)系统管理模块

对软件本身及检定数据的管理,在检定后,管理被检热电阻的检定记录,生成检定证书并加以管理,以及进行系统的其他管理。该模块可以查询检定记录和检定证书,提高检定人员的工作效率。

2.3数据库设计

通过对热电阻检定工作流程以及数据处理的分析与研究,提取形成了数字表信息表、客戶信息表、标准器信息表、被检电阻信息表、0℃记录表、100℃记录表、T℃记录表、检定结果表以及证书记录表等16个数据实体及对应关系,并将其转换成热电阻自动化检定所需的数据库表结构。系统数据库设计使用Access数据库来存储复杂的关系数据,并建立视图、索引来加快数据查询速度,应用触发器和存储过程技术来封装逻辑事件和预存子程序,用以提高系统后台数据的完整性和安全性。

3系统实现与测试

在系统实现方面,热电阻自动检定系统的开发,采用MVC三层软件架构,使用Microsoft Visual Studio 2015开发工具及C#语言;应用RS-232串口通信技术实现了上位机系统与下位机硬件的交互通信,通过多线程技术来实现友好的UI界面交互;利用COM组件技术来完成原始记录与证书文档的操作[5]。

在系统测试方面,热电阻自动检定系统采用集成测试的方法对其整体的功能进行测试。集成测试也叫组装测试或联合测试,是在单元测试的基础上,将所有模块按照设计要求组装成为子系统或系统,进行集成测试。实践表明,一些模块虽然能够单独工作,但并不能保证连接起来也能正常工作,一些局部反映不出来的问题,在全局上很可能暴露出来[6]。

经过测试,系统基本上可以无故障稳定运行,系统无论在功能还是性能方面均能满足用户要求。热电阻自动检定系统软件具有良好的人机接口,使用方便,系统的界面友好、简洁。从单元测试开始,逐步进入集成测试和确认测试,在集成测试和确认测试过程中还进行了一系列的回归测试,最后进行了系统测试。经过反复测试,系统基本能满足用户的所有功能性需求和非功能性需求。

总之,通过测试,系统已实现了功能需求分析中的各个功能,简单实用,具有较快的响应速度、较强的安全性和容错能力及良好的可维护性,基本满足了预期的需求。

4结束语

热电阻自动检定系统的开发对于计量检定工作有着重要的意义,现行热电阻自动检定的工作都是依赖人工记录数据并计算,由于效率低、速度慢和精度差的原因,对于高度信息化的今天来说,传统检定方法早已不适用。因此,重新设计实现热电阻自动检定系统可以把检定人员从繁琐的数据记录中解放出来,减轻检定人员的工作压力,减少人为干扰因素和差错,提高检测实验室的工作效率,具有重要的实际意义和较高的应用价值。

参考文献

[1]邵一轶.工业热电阻远程校准系统的研究与实现[D].杭州:中国计量学院,2013.

[2]贾桂华.热电偶、热电阻自动检定系统的设计与实现[J].宇航计测技术,2007,27(4):30-34.

[3]刘晨,邢志红,王凤伟.基于计量业务管理平台的全自动化检测模式的研究与应用[J].计量技术,2017(2):64-66.

[4]蒋破荒,徐建明.基于MVC模型和行为描述的Web应用测试框架[J].现代电子技术,2017,40(6):71-74.

[5]赵海春.COM组件的设计与使用[J].邵阳学院学报,2009,6(1):58-60.

[6]夏耘,林华.软件系统的集成测试技术研究[J].计算机工程, 2000,26(10):102-104.

电阻测量论文范文第3篇

《导体的电阻》是科学华师大版八年级下册第三章第四小节的内容,本节既是电流、电压的深化与延伸,又是学生对电学世界认识的进一步探索,同时也为下一节的滑动变阻器以及欧姆定律的学习奠定基础。因此本节课起到了承上启下的作用。学生虽然前面已经学习了导体与绝缘体,但只知道导体容易导电,并不知道导体在导电的同时也会对电流产生阻碍作用,所以电阻的概念对他们来说,既抽象又陌生,对本节课的学习产生了一定的心理障碍。

本节课的教学过程和方法是:(1)通过分组实验,培养其动手能力、创新能力以及交流合作能力;(2)在探究决定电阻大小的因素的过程中,体会用控制变量法研究科学问题。本节课的重点:理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。难点:电阻概念的建立及决定因素。本节课的教学目的:通过探究活动,激发学生对电阻与哪些因素有关的实验产生兴趣,积极动手进行实验,形成从生活走向科学,从科学走向生活的理念。

新课标中指出:“科学教学应从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的问题情境”。 创设良好的学习情境,有利于激发学生学习的主动性、积极性。知识总是情境化的,活动和感知比概念化更加重要,因此只有将认识主体置于饱含吸引力和内驱力的问题情境中学习,才能促进认识主体的主动发展。

电阻概念是很抽象的一个知识,直接用教材知识下定义学生很难明白,不利于后面相关知识的学习。因此在引入电阻概念上,本人引用生活中车辆在不同的路面遇到的阻碍导致速度不同来作类比,学生的生活经验是路面越窄,路面越不平,坑坑洼洼,路面车辆越多,汽车受到的阻碍就越大,速度越慢。电子在导体中运动情况和汽车在路面行驶情况很类似,电子在导体中运动也会受到阻碍作用,自然很清楚的引入到电阻的概念上,学生也很明白。

在探究影响导体电阻大小的因素时,学生们很难凭空去想像电阻的大小究竟跟哪些因素有关,我还是就拿车辆在不同的路面遇到的阻碍例子来作类比。如某人开车要从单位回到家里,一条是泥泞的小路,一条是平坦的水泥路,我想问一下,哪一条路人走的时候受到的阻碍小?(平坦的水泥路)看来人所受到的阻力跟地面的组成材料有关。当地面都是水泥路面时,一条是直线到达,还有一条是要转一大圈子才能到达,同样到达目的地,从哪一条路走起来比较轻松,也就是说受到的阻碍比较小?(直线到达的比较轻松)说明其他条件相同时,车所受到的阻碍跟车所通过的距离的长短有关。相同的水泥路面,相同的路面长度,但一条水泥路又宽又大,

1 另一条很窄小,你会选哪条路?引入车在路面受到的阻碍与路面的横截面积有关。横截面积越大,车越容易通过,也就是受到的阻碍越小。利用这种就生活情景来作教学内容富有趣味性、探索性、适应性和开放性,为学生提供适当的指导,通过精心设置支架,巧妙地将学习目标任务置于学生的最近发展区,让学生产生认知困惑,引起反思,形成必要的认知冲突,从而促成对新知识的建构。

本节课我努力做到学生探究性学习、教师问题式教学、师生合作化课堂。无论是在概念的建立,还是在分组实验中,都通过各种手段向学生提供了多条解决问题的途径。这样设计的目的是使课堂自始至终贯穿一种多向探索、勇于创新的积极氛围,着眼于学生创新意识和创新能力的培养,使不同水平的学生都在原有基础上得到良好的发展。

电阻测量论文范文第4篇

华岩小学二期迁建工程因我校在报建过程中防雷工程遗漏,现需补办,因9.1日开学在即,请重庆市九龙坡区质量监督站对该我校华岩小学二期迁建工程进行竣工验收监督工作,我校将在2月内补办完相关资料并移交.同时承诺在此期间发生的相关事件学校承担全部责任。

重庆市九龙坡区华岩小学校

电阻测量论文范文第5篇

教学设计即是运用系统方法分析教学问题,确定教学目标,建立解决教学问题的策略,试行解决方案,评价试行结果和对方案进行修改的过程。“施教之法,贵在启导”。教师是教学活动的设计者和组织者。主导着课堂教学活动的全过程。一堂成功优质课的背后,潜在地隐藏着教师的教学意识和思想。并直接或间接地影响着教学的策略和效果。为此,要优化教学设计,必须更新教学观念,增强课堂教学意识。本文根据浙江省青年教师优质课的课堂实录整理,扼要介绍“电阻定律”的教学过程。旨在阐述增强教师的课堂意识,对优化教学设计的重要性。

(一)教学设计

一、提出问题

(2)如何测定导体的电阻(请同学设计电路)?

(3)出示电阻器实物,提出课题(电阻的大小与哪些因素有关?)。

(评述:从学生已有的认知结构出发,让学生自行设计电路,对所设计电路中各元件(如变阻器等)功能进行分析。在此基础上提出课题。以突出学习者的主体作用。)

二、探索规律

(1)猜想:R可能与哪些因素有关? (材料、长度、横截面积、温度„„)

(2)研究方法:控制变量法(通过与牛二定律研究方法类比、迁移) (3)实验操作:a.学生连接电路

b.教师演示,学生读数并记录表中 c.控制变量完成操作

(4)分析数据:先定性观察:R与材料、长度、横截面积有关。 ,

(5)得出结论:(板书)(研究电阻有关因素)

(评述:通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探索过程,将学习者始终置于探索者的位置,使学习过程成为“再发现”或“重新发现”的过程。以此,让学生掌握获取知识的方法,发展思维能力。)

三、深化规律

(1)动用实验,研究电阻与温度的关系,从而加深对定律适用范围的理解。 实验

(一):研究小灯泡灯丝的电阻率与温度的关系,并用多媒体模拟板画I-U图线。

结论

(一):金属材料(灯丝)电阻随温度的升高而增大,其实质是电阻定律中的电阻率增大。

并指出各种不同材料的电阻率不同。从而明确电阻定律适用于温度一定的条件下。

(2)运用实验变式,进一步研究不同材料的电阻率,其热敏特性不同。 实验

(二):选用日光灯管中的灯丝为材料,用火柴燃烧。观察到小灯泡逐渐变暗。

实验

(三):选用合金材料,用火柴燃烧。观察到小灯泡逐渐变暗。

实验

(四):选用半导体材料,用火柴燃烧时小灯泡逐渐变亮。降温后,小灯泡逐渐变暗。

小结:不同材料的电阻率随温度的变化情况不同,根据这一特性,我们可以物尽其用。

(1)常用的电阻温度计是用金属铂做成的,锰铜和康铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,常常用来制作标准电阻。

(2)超导现象。当温度降低到一定温度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零。

多媒体投影:超导现象中电阻与温度关系图线以及磁悬浮列车画面,并简析磁悬浮列车原理。

(评述:教学设计的重点是充分利用已有的设施和选择编辑现有的教学材料来完成教学目标。通过运用演示实验、多媒体教学及教师的言语等手段,创设直观问题情境。激发学生的思维和情感,使之进入特定的学习状态。)

四、应用规律(以下用多媒体投影):

问题

(一):已知导线的电阻为4Ω,如果把它对折起来,电阻变为多少?如果把它拉长为两倍,电阻变为多少?

问题

(二):用滑动变阻器控制电路中的电流。

问题

(三):(96上海设计性实验题改编)如图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度L为50cm,直径D为10cm),镀膜材料的电阻率ρ,已知管的两端有导电箍MN。测得两端电压为U,通过电阻膜的电流为I,试计算薄膜的厚度。

五、小结,作业布置

(二)教学意识透析

从上述教学设计可以看出:本节课通过教师创造性的处理教材,提取课文陈述知识的内容蕴含的方法教育素材。努力策划各种教学情境。始终将学生置于研究者、探索者的位置,让学生通过本身的思考与活动来获取知识。学生课堂思维有较大力度,教学效果明显。其着重体现了教师以下课堂意识:

一、师生易位,突出“主体”意识。 学生是学习活动的主体。课堂教学应最大限度地调动学生的思维和学习自觉性。以使学生能够生动活泼、主动地发展。为此,教学要突出主体意识,教师必须。

(1)心理——角色换位。

即教师要自觉地进行“角色转换”,经常扮演学生的角色,多用学生的心态和眼光去审视所学的内容,民主地与学生一同成为知识的探索者。

(2)思维——还原稚化。 即在备课或讲课时,教师要把自己的思维降格、后退到学生原有的思维水平上。面对一个问题,要有意识地造成一种陌生感、新鲜感(尽管这个问题你已经是多次遇到过了)。要多从学生的思维角度、思维习惯和方法去体验。在问题的设计时,教师应从高的悬念向低悬念逐渐过渡,逐渐找到接近“发展区”的结合点。力求保证教学双方思维活动能够达到同步协调地进行。

(3)时空——留有余地。

人的思维活动总是需要一定的时空条件才能进行的。因此在教学活动中,要坚持“延迟判断”的原则,给学生以必要的时间,引导他们积极参与物理知识的探索、发现和推理过程,使得学生对于物理结论的判断,产生于经历必要的思维过程之后。同时,还要发挥“空白效应”。即在教学中,教师要“言犹未尽”,留下一些空白,让学生去独立思考,尽情想象,或者有意设置几个“窟窿”,让学生自己去钻研、去填补,以充分发挥学生的主动精神。

二、变换手段,深化“情境”意识。

情境,曾被简化为“一组刺激”。教育家杜威认为:“思维起源于直接经验的情境。”情境教学是将情境作为一个心理场,一个整体,作用于学生的意识,它运用直观手段使客观场景、主观意象、教学的气氛、师生的情绪贯穿于整个教学过程。情境不但在于激发学生求知、求真,而且更可以用来激发美感,陶冶情操,引导学生求善求美。简言之,情境教育中的情境是多元、多构、多功能的。

思维自疑问开始,并在一定的情境下诱发的。在物理课堂教学中,教师要善于创设问题情境。

(1)运用实验演示情境

运用演示实验的教学手段,能创设直观而富有趣味的情境,激发学生的思维和情感,使之进入特定的学习状态。教师在教学中,应根据学生已有的认知结构和思维层次,运用实验创设情境,造成学生认知冲突,从而激发学生的思维。

(2)运用多媒体展现画面情境。使之动静结合,声图并茂,创设形象的思维情境,活化物理过程。

(3)运用语言描绘情境。声情并茂,抑扬顿挫,高低清浊等形象化的语言,使学生的情绪兴奋,激发学生学习的内驱力,丰富学生的想象力。使学生感觉到“含不尽之意见于言外”、“状难写之景如在目前”。

三、思维中心,增强探究意识。

学生学习过程是一个“再发现”或“重新发现”的过程。为此:

(1)活化教材,优化教学过程。教师对教材应作创造性的处理,而不必完全形式化地依据教材展示和进行。不论是教师的讲授,还是实验,都应努力创造一种有利于学生独立思考的情景,将学生始终置于探索者、发现者的位置。

(2)让学生掌握获取知识的方法。如果我们在进行物理知识教学的同时,能把浓缩在其中的思维历程重视,让学生沿着前人思维活动的足迹“短暂而迅速”地重走一遍,从中体验和学习科学思维的方法,拓宽思维的深度和广度,那就等于交给了学生一把打开思维宝库的金钥匙。

(3)突出多维度的教学目标。每一节课都要考虑三个方面的目标:教养性目标、教育性目标和发展性目标。教养性目标就是“上完一节课,教给了学生什么”;教育性目标就是“通过这节课,向学生渗透了什么”;发展性目标就是“假如学生把这一节课的知识忘记了,还剩下什么”。

综上所述,实施素质教育应不断增强教师的课堂意识,使教学逐渐从“应试意识”向“发展意识”转变。应重视培养学生的自我发展能力,立足让学生掌握获得知识的方法,提高对来自外部信息的处理加工能力,使学生真正地学会学习,使认知能力、学习能力、发现能力、创造能力成为学生终身受用的宝贵财富。

电阻测量论文范文第6篇

低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一,低压电网大多是经10/0.4KV变压器降压后,以三相四线制向用户供电,是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时,供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中,线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等,都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行,将会给低压电网与电气设备造成不良影响。

一、低压电网三相平衡的重要性

1.三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡,轻则降低线路和配电变压器的供电效率,重则会因重负荷相超载过多,可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。

2.三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称,中性点电位就会发生偏移,线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低,电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高,可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说,三相电压不平衡,会引起电机过热现象。

3.三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压,加大电压偏移,增大中性线电流,从而增大线路损耗。实践证明,一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2%-10%,三相负荷不平衡度若超过10%,则线损显著增加。

有关规程规定:配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10%,中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%,低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20%。通过电网技术改造,要真正使低压电网线损达到12%以下,上述指标只能紧缩,不能放大。

4.只有三相阻抗平衡,才能保证低压漏电总保护良好运行,防止人身触电伤亡事故。

二、三相负载不平衡的影响

1.增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中,电流通过线路导线时,因存在阻抗必将产生电能损耗,其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时,由于有单相负载存在,造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时,中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗,而且中性线也产生损耗,从而增加了电网线路的损耗。

2.增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备,当其在三相负载不平衡工况下运行时,将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。

3.配变出力减少。配变设计时,其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的,其绕组性能基本一致,各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行,负载轻的一相就有富余容量,从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大,配变出力减少越多。为此,配变在三相负载不平衡时运行,其输出的容量就无法达到额定值,其备用容量亦相应减少,过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行,即极易引发配变发热,严重时甚至会造成配变烧损。

4.配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行,将产生零序电流,该电流将随三相负载不平衡的程度而变化,不平衡度越大,则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流,则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过,而钢构件的导磁率较低,零序电流通过钢构件时,即要产生磁滞和涡流损耗,从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化,导致设备寿命降低。同时,零序电流的存也会增加配变的损耗。

5.影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的,其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行,其三相电流基本相等,配变内部每相压降也基本相同,则配变输出的三相电压也是平衡的。 假如配变在三相负载不平衡时运行,其各相输出电流就不相等,其配变内部三相压降就不相等,这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时,配变在三相负载不平衡时运行,三相输出电流不一样,而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降,从而导致中性点漂移,致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低,而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电,即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏,而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时,将严重危及用电设备的安全运行。

6.电动机效率降低。配变在三相负载不平衡工况下运行,将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量,当这种不平衡的电压输入电动机后,负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反,起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多,电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用,必将引起电动机输出功率减少,从而导致电动机效率降低。同时,电动机的温升和无功损耗,也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行,是非常不经济和不安全的。

三、如何实现三相负载平衡

综上所述,调整三相负载使之趋于平衡,这是无需增加设备投资的最佳降损措施。把单相用户均衡地接在A、B、C三相上,减少中性线电流,降低损耗。同时要减少单相负载接户线的总长度。如果单相用户功率因数较低,就应进行无功补偿。也可以装置三相断相保护器,当任何一相断相时,能立即切断电源以消除三相不平衡。

实际中,每相的用电负荷比较直观:动力线路三相平衡,而单相用户负荷有较大差异。每相的对地阻抗又由什么决定呢?三相动力线路一般质量较好,对地绝缘阻抗较高;而涉及到职明等单相负荷则用电线路情况复杂、质量低劣、绝缘程度差,使该相的对地阻抗显著降低,且用电户数越多,线路越密杂,则绝缘程度越差,使接带该类用户多相的对地阻抗降低越显著。因此,在正常漏电(总漏电电流由各处微小的漏电流汇集组成)情况下,每相对地阻抗的高低主要由接在该相上的单相负荷用电户的多少来决定。

因此,只要把单相负荷用电户均衡地分配到三相上,就能实现三相平衡。但必须要注意,均衡分配用户不仅仅是形式上看来每相接单相负荷用户总数的三分之一,而是要把其中用电负荷、漏电情况在同一等级的用户也均衡地分配到三相上。例如,某村单相用户,其中用电水平一般户,负荷较小,日用电时间较短,线路质量较差;用电水平较高户,负荷较大,日用电时间较长,线路质量较好;地埋线户,泄露电流较大,则每相上应尽量接这三类用户的各三分之一。

具体实施为

(1)从公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量采用三相四线制,减少迂回,避免交叉跨越。

(2)无论架空或电缆线路,相线与零线应按A、B、C、O采用不同颜色的导线或标识,并按一定顺序排列。 (3)在低压线路架好、下线集装各户电能表前,要把配变下的单相负荷用电户统一规划,均衡地分配到低压线路的三相上,并记录在册。下线集表施工时要查对无误。表箱编号要注明相位,如“***线路A相**号”。

(4)下线集表完工后,要看一下低压电网实际运行三相负载是否在平衡度范围内,必要时可做些调整。

(5)在以后发展用户或变更用户时,要顾及三相平衡问题,在实际工作中形成常态机制,不断完善提高。

没有绝对的平衡,但要相对的平衡,以平衡度指标为限,在实际工作中加大负荷调查分析力度,将各配变各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案,经常性对目2变负荷电流进行测试,及时发现不平衡超标情况,反馈负荷分析同时,不定期组织进行有针对性地调整。只有这样,才能从根本上控制不平衡现象发生,避免发生损坏用电设备等故障和事故。

三相不平衡负荷补偿原理

为了说明三相不平衡负荷的补偿原理,首先使用对称分量法对不对称负荷进行分析。如图1所示,不对称的三角形连接负荷由三相对称的正序电压供电,由1台SVC对其进行补偿,SVC的各相电纳可独立调节。对于中性点不接地的星形连接负荷,可通过YO$变换表示成三角形连接负荷,再进行分析。

图1 由平衡的三相正序电压供电的不平衡负荷

以A相对中性点的电压UA为参考向量,那么A,B,C三相的相电压可表示为:

线电压为:

三角形接线中每支路的负荷电流是:

而线电流为:

化简后,得

当选择A相作为基准相时,三相线电流与其对称分量之间的关系为:

式中含有因子1/3,这是为了使对称分量变换矩阵成为酉矩阵,保证变换后功率不变。IA1,IA2和IA0分别为A相线电流的正序、负序和零序分量。B相和C相的对称分量有

由式(6)和式(7)即可求出三相线电流的三组对称分量。从式(7)可以看出,如果A相线电流的负序分量为0,那么B相和C相线电流的负序分量也等于0。因此,要讨论负序电流的补偿,只需要讨论A相负序电流的补偿。

五 采用相间存在根合的电抗器对三相不平衡负荷进行补偿

相间存在祸合的电抗器网络,由于三相间存在祸合,改变三相间的互感便能改变能量在三相间的分布。这符合通用瞬时功率理论的思想。以三相四线制电路为例,设由相间存在祸合的电抗器组成的补偿网络如图2所示。

[4]

补偿网络注入系统的电流(无功电流)为

式(l3)中共有6个未知数,3个复数方程(实部、虚部分开后相当于6个方程)。

图2 三相四线制不对称电路补偿网络

互感与自感之间的约束关系为:

上面各式中,Nl,从,,丛分别为补偿网络a,b,c相的匝数。考虑到同名端的接法,令Nl)0,则从和凡的取值可正可负。

把补偿网络的各相自感和相间的互感当作未知数,对式(12)或(l3)进行精确求解是不实用的。因为,在有些情况下,式(12)是没有解的。即便有解,也有可能不满足约束条件的要求。但可以将补偿网络的各相电感及各相间的互感预先离散化,列出在各种离散情况下补偿网络能够提供的补偿电流,然后根据负载实际的无功电流来查表求得与之最相近的补偿电流,最后根据这一补偿电流对应的各相自感值和各相间的互感值调节补偿网络。这虽不能精确地对负载进行平衡,但却可以比较方便地改善负载的平衡水平。

六 基于静止无功补偿器对三相不平衡化负荷进行补偿

以晶闸管相控电抗器(TCR)为核心的SVC是目前国内外广泛使用的动态无功补偿装置。TCR配合电力电容器,除了可以校正功率因数、稳定系统电压外,还可以补偿三相负荷的不平衡。

瞬时无功功率算法:

[5]以qIm(UI*),则上式可改写为: *

若电压和电流为正弦波,则有:

由上式,在同一时刻采样三相的电压和电流的瞬时值,就可以求出三相需要补偿的电纳。所以,如何实现电压、电流的90相移是该算法的关键。采用Hilbert数字滤波器来完成电压、电流的相移,进而求得无功功率,最后算出系统需要的补偿电纳,平衡不对称负载,补偿负载的无功缺损。 七 结论

三相负荷不平衡时应采用就地平衡、就近平衡的原则,必须做到线段上平衡、 线路上平衡、小区域就地平衡。调整前对具体调整方案进行分析与筛选,对人员进行分配和分工,调整中作好各种测试数据的记录和统计分析,然后断电就近调整,调整后进行测试和校正。

对于不平衡的三相负荷,只有采用补偿电纳连续可调的分相补偿技术,才能将其补偿为三相平衡负荷。TCR+TSC型的SVC采用晶闸管作为无触点开关,它可根据负荷变化,迅速调整无功功率的输出,实现快速跟踪补偿,使供电电源输出的电流基本为三相平衡的有功电流,改善了供电点的电压质量,减小了不平衡负荷对电力系统的影响。

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