办公室用电负荷统计、测试与分析比较

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1、办公室用电负荷统计、测试与分析比较一、实验目的1、复习巩固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 的使用方法。2、学会小范围内三相负荷的统计计算、同时系数的选取方法等。3、学会将1和2的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。二、实验原理1、办公室常用用电设备的统计与分析表 1 ：2、需要测量的电参数用电设备数量额定功率额定电压功率因数备注联想一体机3200w220v0.65型号 ldeaCenter B300（直流 19.5 6.15A）联想台式主机5200W400W220

2、v1机箱220v/50Hz/4A （未找到该 机型的额定电压、功率）联想台式显示 器535W-75W （一般情况）220v1显示器（未找到该机型的额定电 压、功率）饮水机1500W220V1耗电量:0.75kw/h24h.制热水能 力:5L/h=90 C双管日光灯425W220v0.53共8条灯管笔记本N70w220v0.65不常用打印机115220v1惠普WNF3J19348 规定型号：BOISB-0605-00总功率2460w3835w本实验只测量其中的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数。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

3、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。测量时，电流的测量应该将电流表串入回路中，电压表并在回路上，功率表接入时，电压线圈从同名端进 线并在负载两端，电流线圈从同名端进线串入回路中。采用前接还是后接则要根据负载的不同而定了。根据要测量的电参数，可以确定三种测量方案：方案一：由于Sn=P+Q, Sn=UI, P=UIcos,所以，可以采用直接测量电流、电压、和有功功率的方法。其中U 是其额定电压，I是额定电流，Sn为视在功率，P为有功功率，Q为无功功率。方案二：用电压表、电流表、功率因数表和电能表测量。电压、电流和功率因数可以直接测出来，有功功率则用 电能表测

4、量，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/TP1为有功功率，W为消耗电能值，T为时间差。方案三： 直接用多功能表测量，测量时只要将每相电流线圈串入回路，每相电压并在负载两端即可，实验时电压 线圈采用前接的方法。做实验时就选用的方案三的测量方法。用多功能表测量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。各方案的优缺点比较：方案一的接线比较复杂，测量起来不方便，故不采用此方案。 方案二在测量总功

5、率时简单易行，读数方便，对于总功率的测量则更具优势。准确度不高，需要计算， 并且影响其他用户用电，所以也不采用此方案。方案三接线简单，读数方便，测量结果也比较准确，所以实际测量时采用方案三。3、测量原理介绍1）、用三相多功能表测量时会用到上面12个接线端钮。分别为：a*, la, lb*, Ib, Ic*, Ic, Ua*, Ub*, Uc*, Un, L N, 其中 L 和 N 为给多功能表供电的电源端。原理图如下图（1）：负 载 端实际接线图如图（2）：测量时，只需要将三相电源引到空气开关，再通过端子排，然后再按照图（2）的接线连接起来即可 进行测量了。实际接线时应充分考虑接线条件，尽量不

6、影响其他用户用电，接线时采用统一规范，这样容 易测量和记录数据。4、需要系数和同时系数的计算：需要系数：需要系数可通过查表得知.同时系数：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 0.5。5、实验数据计算方法实际总功率及最大功率的计算方法：1. 计算容量是依照设备实际使用率打折的容量，是30分钟用电设备的最大容量。需要系数Kx=计算容量 /安装容量。同时系数用于干线或者变电所，Kt=系统各部分最大需量之和/整个系统最大需求量。2. 通常用电设备铭牌上均标有额定电压、额定电流及容量（W、kW或VA、kVA及cos ）等，但其实际 容量与

7、标称值往往并不一定相等，或负载不一定达到额定值。而在进行配电电气设计时，导线、开关 的选择是根据用电设备的铭牌值进行负荷统计，在不同的范围视负荷的性质、使用情况取同时系数得 到计算负荷来计算电流的。同时使用系数最大值为1，但往往少于1同时系数是设备使用的同时性， 最多百分之多少设备一起用就乘以多少。3. 求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；求计算电流，是选择缆线和开关设备 的依据；求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。一般要计算用电负荷，通常用到以下两种方法：（1）需要系数法用设备功率乘以需要系数和同 时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不

8、大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线 的负荷计算。（2）利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功 率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算，但计算过 程稍繁。公式 1：设同时系数Kt为0.5则：Pem二P1*K1+P2*K2+Pn*KnPe=（Pl*Kl+P2*K2+Pn*Kn）*Kt其中Pem为实际最大总功率，Pe实际总功率，为Pn为用电设备，Kn为各个用电设备的需要系数，Kt 为同时系数。其中需要系数为查询得知。三、实验步骤1、查询各种用电设备的额定功耗、额定电压等数据，列成表格并计算缺省值，算得同时系数、需要系数

9、 等辅助计算系数。2、选取测量器材，根据不同需要选取不同器材，设计测量电路。3、按照图（2）进线连线。4、经过老师确定连线无误后，方可开电源，进行测量。5、记录与分析将实验数据记录和计算结果填到表 2，分析思考功率、电压、电流、功率因数、需要系数、同时系数等之间的关系。rm、一t数据记录： 表（2）供电相负载情 况相电压线电压电流三相负 载 情 况总的有功 功率总的无 功功率功率因 数频率U1IPQcos巾fA关机 （8台）236.9400.30.384关 机44.6315.10.13250.00空载 （8台）230.4339.83.139待机 （8台）231.8401.70.390、,片 +

10、1、. 满载（1台）231.9400.30.606空 载17442310.99149.90B关机（10 台）234.1401.20.485空载 （8台）231.2402.63.102待机 （8台）231.4401.90.493待 机246.7305.10.44049.95、,片 +1、. 满载（1台）229.9400.30.669C关机（台）232.4401.20.583空载 （8台）233.2401.63.142满 载317.2219.70.82250.00待机 （8台）233.4402.90.484、,片 +1、. 满载（1台）232.3402.10.663额定功率：1、联想一体机200W

11、2、联想台式主机200400W3、联想台式主机3575W需用系数取Kx=0.65，同时系数取Kt=0.5 统计负荷：P1=2O0+（200+35）*3O=7250WP2=200+（400+75）*30=14450W所以，统计负荷的范围在：7250W14450W之间。计算负荷： Pj1=P1*Kx*Kt=725O*O.65*O.5=2356.25WPj2=P2*Kx*Kt=14450*0.65*0.5=4696.25W所以，计算负荷的范围在：2356.25W4696.25W之间。由此可以看出，这个机房的负荷情况远远小于计算负荷。所以，用电是比较安全的。 四、实验注意事项1、正确使用各个测量仪表，

12、注意仪表的量程范围，防止烧坏仪表。2、注意接线方式，防止短路事故，注意人身安全。3、注意接线时不能短路。4、注意不能用手去触碰金属裸露在外的部分，以免危机人身安全。五、实验器材名称数量型号备注多功能表1导线 1 (1.5mm2/c)若干导线 2 （ 4mm2/c）若干端子排1六、心得体会这个实验是基于第一个实验之上的，前一个测得是单相的，这个测三相的。原理都是一样的。我 们测量的时候也是用的多功能表，测量的时候只要输入三相的电压和电流就能测出所有的值了。前期 的设计准备工作才是重点。准备工作有助于我们去了解教室的配电情况、仪表的使用方法、实验电路 的设计方法，从刚开始的迷茫到后来的恍然大悟，这

13、就是一个过程，不明白时如一团迷雾，明白后又 觉得简单，我们获得知识就在这一过程当中，乐趣也在其中。我突然想到数学家陈景润，我一直不明 白他为什么会在研究数的方面耗尽一生，整天对着那些枯燥的数字，不会觉的厌烦么？这些一直是我 以前难解的问题，而现在，我明白了，就四个字，“乐在其中”。如果我们也把学习知识当做一种乐趣， 那些枯燥的文字、公式、原理等等，就变得生动有趣了。我觉得做任何事情都是这样吧。以前，我也 一直坚信着，我能够把自己讨厌的事情变成自己喜欢的事情，怀着这样的想法，我很多时候真的做到 了，刚开始，我认为这个专业很枯燥，不想学，但后来，我喜欢上了。编程也很枯燥，整天是枯燥的 语句，但后来又找到了乐趣。这学期被电机学折磨的难受，但后来，又怀着要把它变成自己喜欢的科 目，我开始认真从头学起，我也做到了。有时候回顾起来，生活、学习，也就是这么回事，不断的讨 厌，然后接受，然后又喜欢。由这个实验，我感触颇多，这不仅仅是实验，这个过程可以折射出很多的道理。