時間：2023-01-08 04:32:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電壓表設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
在單片機數據采集電路的設計中,做到了電路設計的最小化,即沒用任何附加邏輯器件做接口電路,實現了單片機對AD678轉換芯片的操作。
AD678是一種高檔的、多功能的12位ADC,由于其內部自帶有采樣保持器、高精度參考電源、內部時鐘和三態緩沖數據輸出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以構成完整的數據采集系統,而且一次A/D轉換僅需要5ms。
在電路應用中,AD678采用同步工作方式,12位數字量輸出采用8位操作模式,即12位轉換數字量采用兩次讀取的方式,先讀取其高8位,再讀取其低4位。根據時序關系,在芯片選擇/CS=0時,轉換端/SC由高到低變化一次,即可啟動A/D轉換一次。再查詢轉換結束端/EOC,看轉換是否已經結束,若結束則使輸出使能/OE變低,輸出有效。12位數字量的讀取則要控制高字節有效端/HBE,先讀取高字節,再讀取低字節。整個A/D操作大致如此,在實際開發應用中調整。
由于電路中采用AD678的雙極性輸入方式,輸入電壓范圍是-5～+5V,根據公式Vx10(V)/4096*Dx,即可計算出所測電壓Vx值的大小。式中Dx為被測直流電壓轉換后的12位數字量值。
RS232接口電路的設計
AT89S51與PC的接口電路采用芯片Max232。Max232是德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標準的芯片。該器件包含2個驅動器、2個接收器和1個電壓發生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。Max232芯片起電平轉換的功能,使單片機的TTL電平與PC的RS232電平達到匹配。
串口通信的RS232接口采用9針串口DB9,串口傳輸數據只要有接收數據針腳和發送針腳就能實現:同一個串口的接收腳和發送腳直接用線相連,兩個串口相連或一個串口和多個串口相連。在實驗中,用定時器T1作波特率發生器,其計數初值X按以下公式計算:
串行通信波特率設置為1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,計算得到計數初值X=0f3H。在編程中將其裝入TL1和THl中即可。
為了便于觀察,當每次測量電壓采集數據時,單片機有端口輸出時,用發光二極管LED指示。
軟件編程
軟件程序主要包括:下位機數據采集程序、上位機可視化界面程序、單片機與PC串口通信程序。單片機采用C51語言編程,上位機的操作顯示界面采用VC++6.0進行可視化編程。在串口通信調試過程中,借助“串口調試助手”工具,有效利用這個工具為整個系統提高效率。單片機編程
下位機單片機的數據采集通信主程序流程如圖2所示、中斷子程序如圖3所示、采集子程序如圖4所示。單片機的編程仿真調試借助WAVE2000仿真器,本系統有集成的ISP仿真調試環境。
在采集程序中,單片機的編程操作要完全符合AD678的時序規范要求,在實際開發中,要不斷加以調試。最后將下位機調試成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash單元中。
人機界面編程
打開VC++6.0,建立一個基于對話框的MFC應用程序,串口通信采用MSComm控件來實現。其他操作此處不贅述,編程實現一個良好的人機界面。數字直流電壓表的操作界面如圖5所示。運行VC++6.0編程實現的Windows程序,整個樣機功能得以實現。
功能結果
1.全美天才教育研究會會長蘭祖利（Renzulli，J.S.）教授：“如果教育者能給予所有學生以機會、資源和激勵，促使他們的聰明才智發展到最高水平，那么人的作用就可以得到最充分的發揮”。
蘭祖利教授及其團隊創立的三環天才理論認為：只要具備下列三個要素的學生就是資優人才。
①高于平均水平的能力——包括抽象思維、言語表達、邏輯推理、記憶力等方面的能力。
②執著精神——強烈的興趣、熱情和愛好，堅韌不拔、吃苦耐勞、努力工作、充滿自信。
③創造力——獨創性思維，好奇、善于思考、敢于冒險，能接受不同的觀點和新鮮事物，敏感性強。
（猶如三個疊合交叉的圓環）
2.三環天才理論的特點。
①不主張判斷某人是否為天才，而是主張發現學生的天才行為，并發展這種行為。
②面向全體學生，天才的表現可以因人而異，因環境的不同而變化，不是一成不變的。每一個兒童，甚至是智力較差的兒童，都可能具備某一方面的天才。
③三要素的特點和相互關系
高于平均水平的能力：潛在能力。這一要素比較穩定，可以由測量獲得。
·執著精神和創造力更富動態性、是可變的。
·執著精神和創造力經過適當的刺激和培訓，兩者都可以得到發展，兩者總是互相刺激，互相促進、共同發展的。
·執著精神和創造力不僅僅是“識才”的標準，更是“育才”的目標。
·創造有一個基本原則是“人人都有創造力，創造力的水平經過訓練是可以提高的”。
3.全校范圍豐富教學模式之一：開展三元豐富活動培養全體學生的天賦和才能。
三元豐富模式：
第一類：一般探索活動——激發興趣。
通過閱讀書籍、實地走訪、虛擬參觀、網絡活動等方式進行。
第二類：集體培訓活動——著力培養學生的技能和素質。
第一是培養學習技能，如怎樣記筆記、如何從網絡下載需要的內容、如何寫論文等。
第二是進行有關訓練：
（1）創造性思維方法的訓練；
（2）解決問題能力的訓練；
（3）人際交往及合作能力的訓練。
第三類：個人或小組對現實問題的探索。
1.這是帶有研究性和調查性的活動，盡管只是“少年版”的研究活動。
2.由學生自行提出問題并嘗試應用一些專業的研究方法。
3.這些問題沒有唯一的答案，可以有好幾種不同的解決方案。 二、探究性實驗的立足點
針對三環天才理論，對于資優生的培養，個人理解它有如下觀點：
①提供多種機會，激發學生的動機（學習的內驅力）；
②通過科學探究點燃學生的想象，激發學生的思考；
③讓學習動起來并增強創新性；
④深度學習及有價值的實踐導向。
根據上述的理解，結合探究性物理實驗具有的設計性、研究性、探索性的功能，以及對介于兒童和成人之間的中學生，已具備了初步科學探究的潛能，筆者認為探究性物理實驗對資優生的培育能發揮一些作為，特別對激發學生興趣與思考（Why）、動手能力、創新與產出將起推動作用，與此相對應，探究性實驗活動要做好以下的定位。
1.立足基本技能的訓練——探究活動的基礎
亞瑟·米勒（A.Miller）教授將科學探究能力包含的成分分為三類：一般的認知技能（例如觀察、分類等等）、實踐的技能（例如，知道怎樣使用不同的測量工具）和探究的策略（例如，知道用重復測量來提高測量的可靠性）。他認為第一種技能是不需要教的，它是所有孩子都擁有的認知的一般特性，而其他的兩種技能是需要教的。
針對實踐的技能的訓練，首先要有嚴格的實驗室紀律，讓學生有安全意識，對人身、對儀器有保護意識。其次再培養使用不同的測量工具和設備。學生是實驗階段的主角，要給予鍛煉的機會。對測量工具和設備，主要依靠學生自己通過閱讀說明書，掌握操作方法和技術性能，而教師可給一些提示，學生互相之間可交流討論預習情況，一起適當分析測量工具的設計思想。在學生預習好的情況下，“逼”學生動手，大膽操作。
針對探究的策略的訓練，在實驗前，先讓學生集體討論交流各自的實驗方案，鼓勵學生發表見解；實驗過程中，要培養學生具備良好的習慣，例如，電學實驗，首先能按電路圖擺放儀器，要將實驗中需要調節的儀器擺在手邊、需要讀數的儀器要擺在方便讀數的地方、回路的接線布線，要方便自己的檢查、接線前電源要先斷開等等。實驗后，匯報實驗的觀測結果，引導學生對實驗結果進行探索。例如，通過交流認識誤差存在的客觀性，正確分析誤差來源，從而找出最佳實驗條件。
2.進行探究式實驗教學活動
在實驗中，通過對一些感性材料的接觸與研究，能激發學生對事物的興趣和理性思考。為了激發學生的創造力，促進學習過程的內化，盡量采用開放式的探索方式。傳統的教學觀念側重于“去問題”教學（解決問題），而新的學習理念是“發現問題”，注重質疑探究（發現問題、提出問題、探究問題、討論問題）。為達成這樣的效果，要為學生提供合適的資源并側重培養質疑探究的能力。
（1）選取具有可探究價值的資源。
①真實完整的問題；
②開放式的問題；
③適合學生認知水平的問題。
（2）質疑探究能力的培養——探究活動的核心。
蘇聯霍姆林斯基說過：在學生的腦力勞動中，擺在第一位的不是背書和記住別人的思想，而是讓學生本人進行思考。
在探究性的活動中，教師作為指導者、協作者、參與者的角色出現。教師如何激發學生的思考？是探究成功與否的關鍵。作為指導者，應當創設問題情境，從實驗的設計思想、器材的選擇、操作過程等，讓學生有源于學生認知結構的發現，有新的直接體驗和感悟。作為協作者、參與者，要賞識學生在活動中的閃光點，分享解決舊問題又生成新問題的感受。下面用一節課例，來展示如何培養學生的能力過程。
（選修3-1）第三章《恒定電流》中的第4節“電阻的串、并聯及其應用”，對于其中電流計改裝為電壓表的內容，把它定位為一個探究主題——“探究電壓表的原理與結構（型號J0408）”。
活動方式——采用實驗探究型提問方式，引導學生探究、討論問題。
教學片斷1：用電壓表測量串聯電阻的部分電壓和總電壓。
演示實驗一：如圖R1=5Ω，R2=15Ω.將兩電阻串聯，接在穩壓電源兩端U=2V.
提問：①R1兩端的電壓U1=？
②用電壓表測R1兩端電壓時，讀數多少？[電壓表的型號（J0408）]
學生計算：U1=0.5V。
評價計算方法（學生：比例法計算最簡便）。
觀測（請學生讀數：0.50V）。
（另外，也測量R2兩端的電壓確為1.50V。）
演示實驗二：上圖中的兩個電阻調換為R1=5KΩ、R2=15KΩ，仍接在穩壓電源兩端U=2V。
再提問：③R1兩端的電壓U1=？
④用電壓表測R1兩端電壓時，讀數多少？
學生類推：U1=0.5V。
觀測（請學生讀數：0.22V）。
提問：怎么回事？R2兩端的電壓又是多少？
實際測量之，只有0.66V。
再提問：哪位同學知道讀數變小的原因？
大部分學生表情生動，卻說不出自己的看法；極個別學生有見解。
某學生：電壓表與R1并聯，并聯部分電阻小了，電壓小了。
追問：兩次實驗電路結構相同，為什么在實驗一，讀數與計算幾乎吻合？
該學生停頓片刻，無法回答。
討論引導：肯定由于電壓表接入引起的，要弄清原由，需要認識電壓表的內部結構。
點評：引出有價值的，能用實證方法來進行研究的問題。學生提出自己對問題答案的推測，經過教師與學生之間，學生與學生之間的討論，得出學生自己或小組對問題答案的預測，師生互動、生生互動，貫穿探究的全過程，構成了探究的“軟環境”。
教學片斷2：電壓表的逆向設計。
本節課中所探究的電壓表是學生常見的（J0408）型號的電壓表，上課時每兩個學生一只該型號的電壓表。教師先介紹表頭的工作原理，給出表頭參數（滿偏電流Ig=1mA、電流計的內阻Rg約100Ω）再設置問題串：
提問：表頭能測電壓嗎？能測多大（引導學生估算：Ug=IgRg≈1×10-3×100V=0.10V）？它是不是大家面前的這個電壓表？
引導問：表頭只能承受小電壓，要測量較大的電壓時，怎么辦？
引導學生設計方案并篩選：
方案1：增大Rg以增大Ug可行嗎？
方案2：在表頭串聯一個分壓電阻（該方案由學生提出并達成共識）。
追問：（J0408）型號的電壓表中量程為3V的含義是什么？
其分壓電阻值多大？（請學生自行計算，并評價其中一種簡約方法：RV==Ω=3000Ω，RV=Rg+R分。
拓展提問：0～15V量程又該怎么設計？如何實現雙量程？
（對雙量程中兩個分壓電阻的設置上，肯定了一位學生有效利用分壓電阻的優化重組設計，教師同時展示電壓表中電阻器的實物擺布和說明書中的電路圖以印證，學生欣喜。）
點評：使用能夠直接對問題進行調查研究的方法。
實驗中創設的問題情境，應盡量做到“以疑激思”、“以疑誘思”，不斷為實驗創設懸念、正疑，激發主體思維最大限度地參與實驗探究過程中。教學實踐表明，疑質探究在于通過學生自己感受論證的思維過程，體驗發現的樂趣，幫助學生形成積極探索的精神，培養創新思維方法和科學精神。
（3）增加探索性實驗——探索活動的補充。
在實驗教學中，要盡量創造機會，方式方法很多，如讓學生改進實驗、拆裝舊儀器；再如，中學物理實驗大部分是驗證性實驗，我們在教學中可以把一些驗證性的實驗變為探索性的實驗，要盡量再現實驗的設計過程，讓學生多想想：“為什么這樣做？”，“換種方法行不行？”“器材為什么這樣設計”，以此滲透物理思想，啟迪學生的思路。在“大氣壓的測定”一節教學中，如果把這一實驗改成探索性實驗，可引導學生探索型的提問：
ⅰ.將一開口玻璃管插入水銀槽中，為什么管內外水銀面相平？
ⅱ.把玻璃管中安上一活塞，向上拉動活塞，為什么水銀柱能上升？
ⅲ.當玻璃管足夠長，不斷向上提拉活塞時，水銀柱是否能不斷上升？
ⅳ.在水銀柱不隨活塞的上升而上升時，你能從中悟出什么？
ⅴ.怎樣使管內水銀面以上部分達到真空狀態，從而精確地測得大氣壓值？
按此實驗、探索、解疑不斷深化的探索方式進行教學，有利于調動學生思維的積極性，激發靈感，產生頓悟；學生自己在“探索”物理規律的實驗過程中，加深了對知識的理解和運用，也培養了自己的創新能力。
3.實踐導向
（1）開放實驗室——實驗與理論相結合。
學校創設專門的自學實驗室，給有興趣的學生提供實驗的條件，學生自己安排時間去做實驗，手腦并用，通過定量或半量的測量，以理解理論課上講授的內容。實驗課題可以教師提供，也可學生自己擬定（經教師審核）。如在物理選修3—4《單擺》一節中，從理論上推導出在擺角條件下的單擺的周期公式，但對同一個單擺，它的周期是否受擺角的影響？總有學生心存疑問。那么就讓部分學生到實驗室測量單擺周期和其擺角的關系，實驗裝置如右圖1。量角器用以測量擺角（精確度不太高，但不影響實驗結果），單擺周期用圖1右下的FB213型數顯計時計數毫秒儀測量（時間測量可精確到毫秒）。有位學生經過實驗得出如下數據：
這個測量結果極大的激發了學生探索的熱情，繼而有學生用T—圖像處理數據。從上表數據中得到的圖像如圖2所示，擬合后結果見圖3.
圖2
圖3
學生自己分析圖像，初步認識單擺的周期規律：擺角θ≤50時，其周期基本不變（擺角為10、20時，擺球的擺動不易控制在一個平面內，形成圓錐擺，導致周期測量偏差大），擺角超過120后周期隨擺角增大才有明顯的變化。
雖然該實驗精度并不是很高，在擺角測量上是比較粗略的，但學生通過該實驗探究體會到，單擺作為一個運動模型，擺角和周期的關系并不是人為規定的，它可以通過科學實驗得到：在擺角足夠小時，周期和擺角可認為無關，此時也可將單擺的運動視為簡諧運動，從而得到其周期公式；當擺角太大時，便不能將其視為簡諧運動，同時其周期也將和擺角有關，使學生對單擺形成科學有效的認識，感受研究問題的科學方法。
（2）實驗活動與社會相結合。
創設學以致用的平臺，給學生原創性的研究機會。
如舉辦科技工程大賽，讓高一、二的學生有動手實踐。在工程大賽中，體驗各個環節：設計（原理與計算）、電腦模擬、實驗、評價。
4.深度學習——課程與專業知識前沿聯系
論文關鍵詞：限流式，分壓式，特性曲線
現行高中物理教材中有三個學生分組實驗：《測定金屬的電阻率》、《測定電池的電動勢和內阻》和《描繪小燈泡的伏安特性曲線》都要選用滑動變阻器，前兩者選用滑動變阻器的限流式接法，后者選用滑動變阻器的分壓式接法。高考電學設計性實驗命題對其多次直接或滲透考查。教材對此又沒有理論的講解，學生分組實驗又沒有實際的指導，學生感到無從下手。學生主要對以下兩個問題有疑問：1.對這兩種接法的電路結構和實物連線的差異存在混淆；2.遇到具體問題根本不知該如何選用哪種接法。下面就學生的這兩點疑問談談自己方法。
一、兩種接法的電路比較
圖一電路為滑動變阻器的限流式接法，被控電阻Rx和滑動變阻器右側的有效電阻RPB串聯，在開關閉合前觸頭置于A端。
圖二電路為滑動變阻器的分壓式接法，被控電阻Rx和滑動變阻器左側電阻RPA并聯，再與右側電阻RPB串聯，在開關閉合前觸頭也置于A端。
兩者電路的唯一差異就是前者沒有導線AC，滑動變阻器只有一部分是有效的；后者有導線AC，滑動變阻器兩部分都是有效的。
二、兩種接法的選用
為使問題簡化，分析中電源電動勢均取，內阻不計。
1.限流式接法
圖一電路中，開關閉合后，流過被控電阻Rx的電流為
令，，則有
為了形象簡便起見，利用幾何畫板分別畫出各值對應的圖象，稱為限流式接法的特性曲線。如圖三所示，對這些曲線進行分析。
（1）無論k取何值，通過調節滑動變阻器，都無法使流過被控電阻的電流取到零。
（2）當k很大時，曲線接近水平直線，對應的物理含義是當很大時，在滑動變阻器有明顯滑動，而流過被控電阻Rx的電流無明顯變化且很大，這時滑動變阻器對電流的調控作用不大，稱為對電流的調控范圍過小論文范文。
（3）當k很小時，曲線非常彎曲，對應的物理含義是當很小時，在滑動變阻器接近零附近滑動，流過被控電阻Rx的電流變化異常大，這時的滑動變阻器不易控制，給調節帶來很大困難；在其他位置滑動，電流無明顯變化且很小，這時的滑動變阻器實際上對電流的調控作用不大且電表讀數很小，偶然誤差很大不宜記錄數據，稱為對電壓的要么調控精度過低，要么調控范圍過小。
（4）當k≈1時，曲線介于上述兩種曲線之間限流式，避開了對電流的調控范圍過小和調控精度過低的兩種缺陷，發現∈[0.2,2]，調控效果較合適。
2.分壓式接法
圖二電路中，開關閉合后，被控電阻Rx兩端的電壓為
令，，則有
同樣分別畫出分壓式接法的特性曲線。如圖四所示，對這些曲線進行分析。
（1）無論k取何值，通過調節滑動變阻器，被控電阻兩端的電壓都在零到電源電動勢之間變化。
（2）當k很小時，曲線非常彎曲，也就是說，出現與圖三中當k很小時的類似情況，這時滑動變阻器對電壓的要么調控范圍過小，要么調控精度過低。
（3）k越大，曲線的線性程度越高，也就是說，越大，被控電阻兩端的電壓U隨滑動變阻器的滑動而均勻變化，這時的滑動變阻器對電壓的調控精度高且調控范圍大。值得注意的是，并不是越大越好，在因為在被控電阻一定情況下，當很大時，電流幾乎從變阻器上流過且干路電流很大，電能主要消耗在變阻器和內阻上,這不是我們使用變阻器所希望的。根據圖四發現，當時，特性曲線的線性程度已經相當不錯，完全沒有必要再提高了，發現∈[0.2,10]，調控效果較合適。
根據上述分析，我們可以總結出選用兩種接法的原則：
1.要求被控電阻的電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續可調，須用分壓式接法；否則，可采用限流式接法。
2.被控電阻的阻值遠大于滑動變阻器的總阻值，但沒必要太大，須用分壓式接法；被控電阻的阻值與滑動變阻器的總阻值差不多，須用限流式接法。
3.兩種接法均可使用的情況下，應優先采用限流式接法，因為在電路完全一樣的情況下，限流式接法總功率，分壓式接法總功率，前者功率較小。
4.特殊問題中還要根據電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流來綜合考慮。
【參考文獻】
［1］楊述武，趙立竹，沈國士主編．《普通物理實驗（電磁學部分）》．高等教育出版社．2007年12月
［2］曹廣衛．《選用限流式電路還是分壓式電路》．中學物理教學參考．2003年第6期
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關鍵詞：數字化實驗；初中物理實驗；物理實驗教學
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）11-0059-2
數字化實驗（DIS）是信息技術與物理教學整合的重要基礎。數字化實驗室的設備主要由傳感器、數據采集器、計算機、配套系統軟件及配套教具等構成。它以真實實驗為基礎，通過各種傳感器替代傳統的儀表，通過數據采集器將采集到的實驗數據送往計算機進行數據處理、圖線分析，借助計算機平臺更直觀地顯示物理現象，更深刻地揭示物理規律。傳感器是數字化實驗室的重要組成部分。傳感器包括力傳感器、位移傳感器、聲波傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、壓強傳感器、磁感應強度傳感器等。它能夠快速、高精度地適時采集物理實驗中力熱聲光電等各種變化著的物理量數據?；趥鞲衅鞯挠嬎銠C實時數據采集和基于計算機數據處理軟件的計算機建模和圖像分析等技術是開展物理探究教學的兩大技術支撐。
下面列舉兩個筆者在初中物理教學中利用DIS數字化系統的實驗創新教學實例。
案例1 探究電流與電壓的關系
傳統教學中，學生進行分組實驗時利用滑動變阻器多次改變定值電阻兩端的電壓，分別用電壓表和電流表測出電壓值和對應的電流值，再在坐標系中描點作圖，通過數據和圖像得出結論。但一節課的時間里，學生既要設計實驗方案，包括設計實驗電路和實驗表格，又要完成定值電阻的電壓、電流值的多次測量，需要較長的時間。而且，如果電壓值取得太接近或者不是倍數關系，測出的數據不容易得出結論。因此，在實驗前，很多教師往往會提醒學生使電壓成整數倍變化，這樣做的結果是學生確實容易發現規律、總結出結論，但是“探究”的意味就淡了許多，原本生動有趣的實驗也變得枯燥乏味了。若非如此，學生就需要更多時間來進行更多次的實驗，一節課的內容又很難完成。
應用DIS數字化系統就很輕松地解決了這個矛盾。
實驗過程和數據分析：
1.按電路圖連接電路，為使結論具有普遍性，將一個5 Ω和一個10 Ω的定值電阻串聯進電路進行實驗，用電壓傳感器和電流傳感器代替電壓表和電流表分別測定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流。
2.將電壓傳感器和電流傳感器分別接入數據采集器。
3.打開計算機，進入數字化信息系統軟件，新建實驗，設置電阻的電流-電壓關系圖線。
4.閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變定值電阻兩端的電壓，測量多組電壓和電流值。計算機根據得到的電壓值和電流值實時在界面上生成電流-電壓關系圖像，如圖1所示。
⒌分析所得的實驗數據和圖像，得出結論。
從圖像中能明顯地看出通過定值電阻的電流與定值電阻兩端的電壓成正比。將電壓、電流傳感器引入測量小燈泡的電阻教學，就可以在很短的時間內清楚地記錄下電流隨電壓變化的曲線。使教學手段更多樣，促進教學目標的更好達成。使用數字傳感器的好處一是時間短，通過設置，每隔0.1 s就會有一組電壓電流數據對應的點描繪在坐標系中，因此在較短的時間（幾秒鐘）內就會有幾十個點記錄下來，同時生成I-U圖像。二是數據多，結論更可靠。由于采集的數據較多，因此圖像較為理想。
案例2 探究磁鐵周圍的磁場實驗
實驗裝置如圖2所示：
1.將磁傳感器接入數據采集器。
2.打開數字化信息系統軟件，新建實驗，設置磁場強度-時間圖線，時間設置為1 min，時間間隔設為10 ms。
3.將磁傳感器探頭向下，在條形磁體表面從條形磁體的中間開始勻速地向一個磁極移動（如圖3），再從一個磁極勻速向另一個磁極移動，如此往復，測出磁場強度隨時間的變化。
4.觀察圖像，總結條形磁鐵周圍的磁場分布特點。
應用磁感應傳感器可以使學生明顯地觀察到電磁鐵周圍磁場強弱的變化，使我們肉眼看不見摸不著的磁場變得顯而易見。
由以上數字化實驗教學中的應用看出傳感器的介入提升了實驗的效率圖像的展示，進一步培養了學生的觀察能力和分析能力。讓教師無需語言的贅述，通過理性的數學分析得出，使學生的認知水平得到提升。但數字化實驗也存在一些問題，比如不利于學生對傳統實驗儀器的熟練操作和正確使用。同時，數字化設備對學生的科學探究方法、學習能力、創新能力、數字處理能力有較高的要求。因此，教師在教學過程中就必須再學習，必須接受新儀器、新手段，才能掌握好新的科技手段，并用在自己的教學工作中。
論文關鍵詞：實驗，教學，評估
《物理課程標準》大力倡導探究性教學，因此新課改教材中安排了許多探究實驗。筆者發現在實際的探究過程中，相當一部分教師只重視實驗過程和實驗結論的得出，而忽視了“評估”環節。致使實驗不夠完善且嚴重束縛了學生的批判性思維和創新思維的發展。其實評估就是對探究行為和獲取信息的可靠性、科學性從更嚴密的角度反思的過程，是不可缺少的探究要素。下面以“探究實驗”為例談一下實驗教學中“評估”的作用：
一、評估實驗設計，優化實驗方案
在設計實驗的過程中，為了達到實驗目的，可有不同的實驗方案。由于實驗儀器精確度不同或實驗方法不同導致實驗誤差也不同。為了使實驗結果更精確，在實驗過程中應引導學生評估實驗方案，比較每一種方案的優劣，使實驗方案達到最優化。例如：在探究“用天平和量筒測鹽水密度”的實驗中，學生設計了多種實驗方案，典型的有如下三種：
方案一：①用天平稱出空燒杯的質量m1；②將鹽水倒入燒杯中，用天平測出燒杯和鹽水的總質量m2；③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，測出鹽水的體積V；④求出鹽水的密度ρ=（m2-m1）／V。
方案二：①用天平稱出空燒杯的質量m1；②將適量鹽水倒入量筒中，測出鹽水的V；③將量筒中的鹽水全部倒入燒杯中，用天平測出燒杯和鹽水的總質量m2；④求出鹽水的密度ρ=（m2-m1）／V。
方案三：①將鹽水倒入燒杯中，用天平測出燒杯和鹽水的總質量m1；②將部分鹽水倒入量筒中，用天平測出燒杯和剩余鹽水的總質量m2，同時測出倒出鹽水的體積V；③求出鹽水的密度ρ=（m1-m2）／V。
上述三個實驗方案測量結果的精確度是不同的，方案一中向量筒中倒鹽水不可能將鹽水全部倒盡，燒杯內壁要殘留一些鹽水，使測量的鹽水體積偏小，密度偏大；方案二中向燒杯中倒鹽水不可能將鹽水全部倒盡初中物理論文，量筒內壁要殘留一些鹽水，使測量的鹽水質量偏小，密度偏??；方案三則不存在前兩種方案的弊端，測量結果更接近真實值。
二、評估操作細節，改進操作方法
在進行探究實驗的過程中，學生的操作過程并不是那么順利，有的小組由于操作方法不當，而有的小組由于實驗操作技能差，不能成功的完成實驗。通過對實驗操作細節進行評估，可提高學生實驗操作技能，確保實驗成功。
例如：在探究“摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，在分析數據時發現各小組實驗數據差異較大。此時積極引導學生評估并改進實驗操作：實驗時彈簧測力計不易保持勻速，運動中的彈簧測力計也不易讀數。進一步引導學生改進：把彈簧測力計用手拉的那端固定在一固定處，人的拉力作用在木塊下端的木板上，當拉動下端的木板運動時，上端的木塊相對下端的木板發生相對運動，木塊受到木板施加的滑動摩擦力。而木塊所受到的滑動摩擦力的大小與木板的運動速度并沒有關系，只要木塊相對木板有發生相對運動，木塊所受的即為滑動摩擦力。根據二力平衡可知，彈簧測力計的示數等于木塊所受的滑動摩擦力的大小論文服務。實驗中彈簧測力計是靜止的也容易讀數，實驗誤差小。
三、評估實驗現象（數據），規范操作習慣
在探究實驗時可能有一些意外的實驗現象（數據）被學生觀察到，教師應及時引導學生評估實驗現象（數據），加深學生對實驗規范的認識，甚至獲取意外的收獲，使實驗得到深化。例如：在“用電流表測電流”的實驗中，某同學按電路圖接好電路，閉合開關后，發現電流表A1的示數比電流表A2的示數要大一些。于是他認為：當電流通過燈泡時，由于燈泡要消耗電能，所以電流在流動過程中將逐漸變小?！嶋H上，電流表的示數不同，可能有多種原因，如電流表使用了不同量程、電流表在接入電路之前沒有調零等情況有關。這就需要我們根據實驗現象，及時的審視我們的操作規范和操作習慣，得到真正有效的數據。
四、評估實驗結論，提高歸納能力
由于學生自身學業水平的不足和對實驗方法的掌握不熟練，學生通過對記錄表中數據的計算、分析、比較后得到的結論， 往往具有片面性甚至是錯誤的，這就需要我們對實驗結論進行評估，以得到具有普遍性的規律和結論，并逐步提高學生的歸納能力。
例如某小組探究“杠桿的平衡條件”所記錄的數據，發現動力與動力臂的和等于阻力與阻力臂的和，由此他得出杠桿的平衡條件是：動力+動力臂＝阻力+阻力臂， 實驗數據本身沒有問題，結論的數學關系也成立。但是物理意義不成立，兩個不同的物理量不能夠直接相加。造成學生誤解的原因是利用特殊的數據得出了特殊的數學關系，實驗數據應該充分考慮到特殊性和一般性初中物理論文，試驗的時候，要盡量利用一般的數據進行測量，以便得到正確的實驗結論，特殊的實驗數據有助于對問題的理解，但不能對于特殊數據依賴。
五、評估實驗功能，拓展思維空間
為了達到某一實驗目的，我們都設計相應的實驗來進行。如果我們用逆向思維來思考，是不是同一實驗可以達到多個實驗目的，使實驗潛能得到最大限度的發揮，同時也拓展了學生的思維空間。例如：探究“用電壓表和電流表測小燈泡電阻”的實驗，實驗中需測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，然后利用公式R=U／I求出電阻，最后取多次測量的平均值。但根據公式P=UI，上述實驗測出來的物理量也可測小燈泡的電功率，只不過應調節變阻器使小燈泡兩端電壓低于額定電壓、等于額定電壓、高于額定電壓，測量結果不取多次測量的平均值。細心的同學不知是否還發現，每次求出的小燈泡的電阻值是不同的，且小燈泡越亮電阻值越大。這說明小燈泡電阻與溫度有關，溫度越高，電阻越大，可見此實驗還可研究電阻與溫度的關系，真可謂一舉三得。
綜上所述，在實驗教學中積極引導學生評估，能極大地提高學生的探究能力，對于深化實驗、完善實驗、拓展實驗有著重要作用。今后我們將更加努力地創新實驗教學，為物理教學改革貢獻自己的一份微薄之力。
【關鍵詞】實踐；電阻；鉛筆芯；測定
在多年的教學活動中，每當使用到電阻定律演示器時，心里總是說不出的憋氣?？雌饋砩鷿M銹的幾根扭曲著的合金絲，令人生厭。這么長長的家伙，一米多??！存放、挪用都不方便，演示起來不但笨拙，而且效果也不理想。所以總是想，有什么可以替代的呢？用什么樣的材料作為電阻的能夠短一點呢？這樣演示儀就可以做得小巧些。其他的金屬、合金嗎？設計這個演示儀時肯定認為這些是最合適的了，何況除此也想不出什么，因為許多金屬導電能力都較好的，導體要短、電阻值又要大一點，大多數材料很難得到。鉛筆芯嗎？據說是以石墨為主要原料做的，而石墨導電性很好??！保險絲嗎？電阻不會大的吧。就這么想著，好幾年過去了，就這么想著，只是想著而矣，世界也不會因我的將要離去而有所特別的改變。
然而就在市里的一次技能比賽上，要完成的就是探究影響導體電阻大小的因素。提供的材料正是鉛筆芯！通過測試，5厘米多一點的某種型號鉛筆芯的阻值居然達到接近10歐！當時心中十分的震驚，10歐姆！5厘米！這很合適。當下就暗自感嘆：組材出題的老師真的太有才了！
實踐才是硬道理！
是的，光想有什么用，如果想當然也行的話，那天上真的就會掉下什么餅。有了這個經驗和啟示，決定立馬設計新的電阻定律演示器，并準備著手制作。通過將近一天的忙碌，完成了一個樣品，看起來蠻符合教材及課堂演示要求的。結構簡單：把一長約15Cm帶孔和凹口的銅片插入木板的槽中，再在它的對側搜入另一彎折銅片，使得折處的兩半與它平行，且相距為1倍關系（2Cm和4Cm），上邊的凹口和孔與第一片上的對稱，這樣就能擱置長短為倍數關系的鉛筆芯了。然而自已并不滿意，因為這個設計只是改變了試驗導體的材料，儀器外觀縮小而異，用起來雖方便得多，但與長度的關系探究只是一個倍數可變，與原來的一樣，其他并沒改變，而且制作一條彎折的槽不太容易。這些不足在制作的過程中就已逐漸認識到，所以完成了一個樣品后，第二天便著手改進，使之更簡單。用兩銅片成八字形固定在木板上，在上面標出兩銅片典型幾個對稱點間的距離即可。這樣，一定長度范圍內可以自選。
如果沒有做第一個，第二個的改進就無從談起，由此更深切的體會到動手做的好處，只要做起來，就會有更深的認知。
在這樣覺得比較滿意的情況下，開始進行了實驗探究。器材有電池合、開關、滑動變阻器、導線、電流表、電壓表，自制儀，HB0.7、HB2.0、2B0.7和一種標有“真彩”字樣的鉛筆芯。
首次試驗數據見附表1。
從中不難看出有很大問題。怎么回事呢？同一筆芯的電阻短的比長的還大??？這在理論上或者說預期的電阻大小與長度一致性相悖。測得的值又是如此的“巨大”，近百歐姆，電流太小，讀數誤差就大。其實把鉛筆芯放上去，閉合開關，便已經發現，電壓表和電流表的指針搖擺不穩，用手指稍微碰觸一下筆芯，指針就會晃動得更厲害?？梢?，出現的問題與筆芯接入點的接觸情況有關。在技能賽上用的是鱷魚夾，固定得較穩，不過長度的確定較困難。而現在是把筆芯直接擱在銅片的凹口上，雖然方便多了，但接觸只是一二個點，加上質輕壓力小，情況更不好了。那么把它輕輕按住呢？固然能夠穩定下來，可以讀準電流電壓的示數。這樣盡管麻煩，當時想啊，先出來數據要緊，證實一下鉛筆芯是否真的可以作為替代品，有希望的話再改進結構。
按住筆芯再測，數據見附表2。
問題還是很大。同樣長度，粗的電阻反而比細的大，違反了電阻與導體粗細的背向關系。難道市售鉛筆芯有問題？材料不均勻？通過多次改進接觸方法，反復測試，改變電流測試，發現不去動筆芯的情況下，改變電流，所測結果是比較穩定的，甚至個別數組與理論關系很接近了。見附表3。
這也可以證明問題確是出在接觸上。這個結論帶來了鼓舞，提升了信心。
通過多次反復的改進試驗，最后的結構是這樣的：不用長銅片。在大小約20Cm×10Cm的木板上，中間10Cm×7mm開挖深約5mm的槽。板面上近邊處，固定第一枚2Cm×4Cm對折成直角7字形銅片，底面與木板緊貼，并裝有一個接線柱，豎起的一面用來作為筆芯的接入端。木板中間固定一把刻度尺，尺中10Cm×4mm去掉，作為另一銅片的接線柱螺絲的滑行道，實驗時，可以滑動接線柱以調節被測筆芯的長度。尖嘴內側焊有折疊薄銅片的兩只鱷魚夾，可以很好的分別將筆芯夾在銅片上。所有的這一切，只是為了達到兩個目的：使筆芯接入良好，保證數據的可靠性；便于操作，提高實驗效率。
用改進的電阻定律實驗演示器（已送去參加省第六屆自制教具評比）做實驗，結果有多組數據與理論關系較接近，說明測定是可靠的，改進是成功的。但還是發現幾個值得注意和探討的問題。一個是上述所用鉛筆芯的電阻（率）不算大，并且，這次采用的“HB”型號筆芯，同樣長度，粗的電阻大，細的電阻小，這個仍然沒有解決。今后可以找些甚至別的材料來多試試。（6Cm長φ2mm的保險絲，當電流達到0.5A時，電壓幾乎還沒讀數，不能用。）第二個是零點幾的電流對于這些筆芯來說夠大的了，產生的熱量會使筆芯溫度升很高，從而影響實驗值。第三個，操作時要仔細小心，小的筆芯易斷；鱷魚夾固定筆芯時，接入部分的長度要看清，因為長度不大，所以主觀誤差可能為被放大。從這次探究的最后一組數據（見附表4）可以看出，這些問題是可能存在的。至于與理論上電阻定律的吻合度，可能還受其他因素影響，雖不足以對教學活動和效果構成不良影響，但還是有待繼續研究改進，并懇請廣大智者指導。
實驗記錄：
真理是令人滿意的東西，真理意味著成功。人們只有去實踐，才能發現真理，不斷接近真理。人的一生，是個學習的過程，教育的重點，不但要教孩子如何學習知識，學習做人，更要教他們如何去動手做，去參加社會實踐和實驗。在做的過程中學，在實踐的過程中更能發現新的問題，獲得新的知識和經驗，也更能開發學生的智力和創造性思維的培養，因為這更符合人——作為生物體的發展規律！一切生物的生存規律“適者生存”是一樣的，獅子老虎豹，從小不但善于“看”（學）父母的捕獲技巧，更善于捉對練習，才使得其成為食物鏈的塔尖部分。已故的美國著名教育哲學家杜威的許多觀點，值得深思，在這個簡單的教具改進探索中，充分體現了實踐才是硬道理。教學生也一樣，重要的并不是一些所謂的知識，而是要讓其能發展?，F在的基礎教育，幾乎以考試為教學目的，學校孤立于社會，令人憂慮。
比較：
第一種，木底板上割兩條槽不易，兩銅片不同距離對稱打孔麻煩，銅片是嵌入式的，固定不易，接線柱不易搞定，又只有兩種固定長度可試。
第二種，制作較簡單?？梢赃x擇更多不同長度的材料做試驗。
注：銅板上的圓孔是放置鉛筆芯用的，便于掛起來給學生演示。
上緣剪去的凹口，平放著做的時候用來擱置鉛筆芯，方便。
第三種，看起來更簡單，便用更方便，用兩只焊有軟銅片的鯉魚夾把筆芯接夾在接線柱上，效果很好。
參考文獻
論文摘要:新課標指出:在義務教育階段，物理課程不僅應該注重科學知識的傳授和技能的訓練，而且還應口重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識以及科學精神的培養使學生得到全面發展。課堂教學應從學生的需求出發，多方面激發學生的學習愿望，讓課堂充滿生機與活力。
在傳統的物理教學中，教師扮演著“執行者”和“傳聲筒”的角色，而學生卻被老師呆板的教學緊緊的裹住雙腳，禁錮住思維，造成他們在學習中圖圈吞棗、死記硬背，課堂如一潭死水，毫無波瀾。致使教師教的累，學生學的苦，甚至造成學生對物理這門學科的反感。新的課程理念要求以學生為主體，構建充滿生命活力的課堂運行機制。那么如何讓學生愿學、樂學，獲得滿足感和成功感，在輕松愉快的學習中得到發展呢?
1質疑而產生內需
“一個問題的產生，往往比解決這個問題更為重要”。初中的學生正處于好奇心較強的階段，他們思維活躍，具有強烈的求知欲，他們急于想去發現、去探究未知的領域。教師抓住這一特征，從學生的需求出發，把學生的需求作為教學的最終目的，在課堂上激發他們的問題意識，從而想去主動探求知識。如“阿基米德原理”一節的教學，一開始我做了一個小實驗，分別取一個小木塊和一個小彝塊放在水里，學生們發現木塊浮在水面上，鐵塊下沉了。針對這一實驗我讓孩子們大膽質疑，于是一個個精彩紛呈的問題就呈現在我們眼前:“木塊放在水里為什么浮在上面，而鐵塊放在水里卻下沉呢?”;“把質量相同的木塊和鐵塊同時放在水里又會是什么結果呢?”;“把體積相同的木塊和鐵塊同時放在水里又會怎樣呢?”。于是我順勢誘導:“既然同學們有那么多疑問，那你們今天愿意和我一起來探究其中的奧秘嗎?”，“愿意”“愿意”。同學們在好奇心的強烈驅使下，紛紛躍躍欲試。之后，老師再從學生的需求出發，帶領他們去解決心中的疑團，這樣學生學起來便會興致盎然。
“金無足赤，人無完人”，“智者千慮，必有一失”。我們還要教育學生對各種權威不盲從，大膽質疑，敢于提出自己的看法和觀點，敢于向權威說“不”。養成愛問“為什么”的習慣，用疑問的眼光看待各種現象，探究我們不知道的自然規律。如:對課本進行質疑，課本在編寫的過程中，考慮到學生的接受能力，有些概念、規律并不嚴密;對各種媒體進行質疑，有些報刊雜志經常犯一些科學錯誤，有意識讓學生發現并糾正;在習題講評中質疑，該題是否有漏洞，考查什么知識點···……。這樣一來，有助于學生養成良好的思維習慣，培養其創新精神。
2實踐中探尋真知
物理課是一門實踐性很強的學科，許多物理知識都需要學生親自動手去做、去實踐、去發現。呂叔湘曾說過:“教師只管講，學生只管聽，那是白講，是無效的勞動?！边@種教學只能使學生養成依賴他人的習慣，思維能力受到阻礙，教師要把教學的觸角延伸到學生的生活領域，讓知識經驗在動手實踐中形成。例如，過去學生在解答“檢查電路故障”這類習題時，往往感到比較困難，因此我設計了“爭做電氣工程師”探究活動:發給學生電池組、開關、電流表和電壓表各一個，好、壞小燈泡各一只，導線若干，并組成電路。要求學生或利用電流表或利用電壓表或利用導線來找出壞燈泡。只要有學生找出壞燈泡并說出了一種正確的方法，就授予“電氣工程師”獎牌。學生對此興趣頗高，當學生通過自己探索找到了一種或多種方法時，都異常興奮，心中充滿了成功的歡愉。通過實踐，充分調動了學生的學習熱情，滿足了他們的好奇心，抽象的理論知識也通過動手，得到了內化，并在其腦海里刻下深深的烙印。
3合作交流中拓展思維
雅斯貝爾斯曾經說過:“對話是真理的敞亮和思想本身的實現?！睂υ捠墙虒W中交往的主要途徑，課堂上的交流合作，促使學生在反復爭論、評價與論證中獲得真知。恰當的生生合作交流及師生的交流互動往往可以把問題引向深人。
例如，在“物質密度”教學中，學生借助已有的經驗知道:水和酒精可由氣味鑒別，銅塊和鋁塊可由顏色鑒別;而對純水和鹽水、涂了白漆的銅塊和鋁塊的鑒別方法，我先引導學生進行猜想，通過有針對性的指導，使學生獲得解決問題的策略。有的學生提出用質量來鑒別涂了白漆的銅塊和鋁塊，理由是銅的質量比鋁的大。這時我讓學生測量桌上銅塊和鋁塊的質量，結果否定了上述猜想。問題出在什么地方?學生經過思考，很快發現:應該規定物質的體積。物體質量不僅和構成它的物質有關，而且還和物體的體積有關，在此基礎上，再引導學生假設:①同種物質的物體質量與體積有關:體積大的質量大，體積小的質量小;②同體積的不同物質的物體質量一般不相等。
【論文摘要】電力系統鐵磁諧振一直影響著電氣設備和電網的安全運行，特別是對中性點不直接接地系統，鐵磁諧振所占的比例較大，因此對此類鐵磁諧振問題研究得較多。本文針對電力系統諧振消除方法進行探討和分析，并提出一些意見，為相關工作者提供參考。
0.引言
電力系統中過電壓現象較為普遍。引起電網過電壓的原因主要有諧振過電壓、操作過電壓、雷電過電壓以及系統運行方式突變，負荷劇烈波動引起系統過電壓等。其中，諧振過電壓出現頻繁，其危害很大。過電壓一旦發生，往往造成系統電氣設備的損壞和大面積停電事故發生。據多年來電力生產運行的記載和事故分析表明，中低壓電網中過電壓事故大多數是由于諧振現象引起的。日常工作中發現，在刮風、陰雨等特殊天氣時，變電站35kv及以下系統發生間歇性接地的頻率較高，當接地使得系統參數滿足諧振條件時便會發生諧振，同時產生諧振過電壓。諧振會給電力系統造成破壞性的后果：諧振使電網中的元件產生大量附加的諧波損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率，影響各種電氣設備的正常工作；導致繼電保護和自動裝置誤動作，并會使電氣測量儀表計量不準確；會對鄰近的通信系統產生干擾，產生噪聲，降低通信質量，甚至使通信系統無法正常工作。
1.諧振及鐵磁諧振
諧振是一種穩態現象，因此，電力系統中的諧振過電壓不僅會在操作或事故時的過渡過程中產生，而且還可能在過渡過程結束后較長時間內穩定存在，直到發生新的操作諧振條件受到破壞為止。所以諧振過電壓的持續時間要比操作過電壓長得多，這種過電壓一旦發生，往往會造成嚴重后果。運行經驗表明，諧振過電壓可在各種電壓等級的網絡中產生，尤其在35kv及以下的電網中，由諧振造成的事故較多，已成為系統內普遍關注的問題。因此，必須在設計時事先進行必要的計算和安排，或者采取一定附加措施（如裝設阻尼電阻等），避免形成不利的諧振回路，在日常工作中合理操作防止諧振的產生，降低諧振過電壓幅值和及時消除諧振。在6~35kv系統操作或故障情況下，系統振蕩回路中往往由于變壓器、電壓互感器、消弧線圈等鐵芯電感的磁路飽和作用而激發起持續性的較高幅值的鐵磁諧振過電壓。鐵磁諧振可以是基波諧振、高次諧波諧振、分次諧波諧振，其共同特征是系統電壓升高，引起絕緣閃絡或避雷器爆炸；或產生高值零序電壓分量，出現虛幻接地現象和不正確的接地指示；或者在pt中出現過電流，引起熔斷器熔斷或互感器燒壞；母線pt的開口三角繞組出現較高電壓，使母線絕緣監視信號動作。各次諧波諧振不同特點主要在于：
①分次諧波諧振三相電壓依次輪流升高，超過線電壓，一般不超過2倍相電壓，三相電壓表指針在相同范圍出現低頻擺動。
②基波諧振時，兩相電壓升高，超過線電壓，但一般不超過3倍相電壓，一相電壓降低但不等于零。
③高次諧波諧振時，三相電壓同時升高或其中一相明顯升高，超過線電壓，但不超過3~3.5倍相電壓。
2.實例分析
2.1事故前系統運行方式
事故前，某110kv變電站有110kv單母分段、35kv單母分段、10kv單母分段運行，10kvi母接511所變、513負荷i線、514負荷ii線、518電容器、519電容器運行；10kv母線ii段接521電容器、522電容器，電壓及負荷均正常；10kv母線ii段pt運行。
2.2事故經過
2010年6月21日23時12分，監控語音報警此變電站“10kv母線i段接地”、“10kv母線ii段接地”信號，監控屏顯示10kv母線ii段電壓值為：
ua=6.21kv；ub=7.03kv；
uc=7.80kv；3uo=64.11v。
23時14分，511所變發出“開關分閘”、“511開關電流ii段”動作、復歸、“511站用保護測控裝置告警”、“511開關過負荷告警”、“逆變電源交流失電”復歸信號。511所變開關變為“分”位；同時513負荷i線、514負荷ii線、518電容器、519電容器發出“線路保護測控裝置告警”、“pt斷線”信號；521電容器、522電容器發出“保護裝置告警”、“電容器pt斷線”等信號。隨后，后臺顯示10kv母線ii段電壓值持續升高，23時15分升高為：
ua=8.94kv；ub=9.91kv；
uc=12.00kv；3uo=119.97v。
調度值班員于23時18分下令遙控斷開514負荷ii線開關，電壓恢復正常。22日01時50分，巡線人員匯報：514負荷ii線機磚廠支線奶牛廠變壓器引線熔斷后搭在變壓器外殼上，操作人員已將分支拉開……。故障排除后合上514負荷ii線開關，送電正常，后未見異常情況。
2.3事故原因分析
實例中所涉及變電站的514負荷ii線機磚廠支線奶牛廠變壓器引線熔斷后搭在變壓器外殼上后，三相系統對稱性被破壞，出現零序電流、中性點偏移和對地電位u0，即開口三角有了零序電壓，零序電壓疊加在二次側三相電壓上，就出現了二次側三相電壓不平衡現象。事故起因：514負荷ii線機磚廠支線奶牛廠變壓器引線熔斷后搭在變壓器外殼上，然后10kv母線接地，系統參數發生變化滿足諧振條件，諧振發生之后10kv母線ii段三相電壓及零序電壓迅速升高，由電壓波形及數值可知是發生高次諧波諧振（鐵磁諧振）。正是諧振導致繼電保護和自動裝置誤動作發出一系列錯誤信號。此狀況下，需要仔細判斷真假信號，以便很好地進行事故處理。實例中的事故發生后，當班調度員作出了諧振的準確判斷，并根據工作經驗進行接地選線，迅速查找出故障線路，并將其切除。
3.諧振事故解決方法
pt在正常工作時，鐵芯磁通密度不高，不飽和；但如果在電壓過零時突然合閘、分閘或單相接地消失，這時鐵芯磁通就會達到穩態時的數倍，處于飽和狀態，這時，某一相或兩相的激磁電流大幅度增加，當感抗與容抗參數匹配恰當（滿足諧振條件）時，即會發生諧振，即鐵磁諧振。發生諧振時，會在電感和電容兩端產生2～3.5倍額定電壓的過電壓和幾十倍額定電流的過電流，通過pt的電流遠大于激磁電流，嚴重時會燒壞pt及其它設備。
3.1防止諧振過電壓的一般措施
①提高斷路器動作的同期性。由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的，因此提高斷路器動作的同期性，防止非全相運行，可以有效防止諧振過電壓的發生。
②在并聯高壓電抗器中性點加裝小電抗。用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯諧振。
③破壞發電機產生自勵磁的條件，防止參數諧振過電壓。
3.2防止諧振過電壓的具體措施
①35kv系統中性點經消弧線圈（加裝消諧電阻）接地，并在過補償方式下運行，它的電壓作用在零序回路中。
②盡量減少6~35kv系統并聯運行的pt臺數。
a.凡是6~35kv母線分段的變電所，若母線經常不分段運行，應將一組pt退出作為備用；
b.電力客戶的6~10kvpt一次側中性點一律為不接地運行③更換伏安特性不良的6~35kvpt。
④6~35kv一次側中性點串聯阻尼電阻或二次側開口三角形繞組并聯阻尼電阻或消振器。
⑤6~10kv母線裝設一組y形接線中性點接地的電容器組。
⑥在10kvpt高壓側中性點串聯單相pt。在實際工作中諧振的發生往往伴隨著接地故障，很多時候甚至就是由接地引起的，消除諧振常常采取的有效方法是改變系統運行方式以改變系統參數，破壞諧振條件。改變系統運行方式經常通過以下途徑實現：
a.投退電容器。
b.增投線路。
c.若變電站有一臺以上數目的主變，可視具體運行情況將原本并列（分列）運行的變壓器分列（并列）。
d.母線并解列。
若上述方法不能消振，應采用尋找線路單相接地故障的方法進行選線，選出故障線路后，立即將其切除。選線原則參照系統單相接地故障處理方法。此方法是最有效最能解決問題的，但往往不一定能準確及時判斷出接地線路，以致延誤消振時間，所以，工作中為及時消除諧振一般先考慮選擇上述四種途徑。
4.總結
針對某110kv變電站諧振事故，利用諧振原理與知識，分析了此次事故發生的原因，并結合實際工作經驗對諧振過電壓給出了多種控制措施和方法，以便具體工作中借鑒和運用，有效提高系統運行穩定性，提高供電安全性和可靠性。
關鍵詞：模擬實驗臺；分項計量；能耗數據
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
An experiment platform simulating the basic energy consumption data error and mistake of sub-metering site
Yuqing Wang1, Xubing Cheng1, Zhiwei Zhao1
（1 Shanghai Research Institute of Building Science, Postcode：201108）
Abstract: In the sub-metering system construction, due to various reasons, the uploading metering data has some measurement errors and measurement mistakes. In order to analysis the influence of the metering data that caused by a variety of reasons in construction of sub-metering site, a simulation experimental platform is proposed in this paper. The experiment can simulate the reasons of measuring errors and mistakes, which happened in the sub-metering construction site. The experiment platform is mainly composed of a voltage regulator, experiment cabinet and load box. The experiment cabinet includes a test area and a checking area. Through the experimental platform, different factors that lead the measurement errors and mistakes can be tested and analyzed, where the result can be used for the further metering-data mining.
Keywords: simulation experimental platform; sub-metering; energy-consumption data
0 引言
隨著2012年上海市人民政府印發的《關于加快推進本市國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設的實施意見》[1]，上海市建筑能耗監測工作正在大范圍推廣，預計到2015年將完成全市2000余棟建筑的系統建設工作。在能耗監測系統建設工作中，系統設計思路、現場條件、施工質量等影響，存在一定的計量錯誤及計量誤差，對能耗監測數據的應用基礎產生了巨大的影響，嚴重影響建筑能耗監測系統在全市節能減排工作中發揮應有的作用。本文就此問題，提出了一種能夠模擬分項計量的實驗臺。結合現場產生計量數據錯誤和誤差的原因，并查閱了相關文獻，進行了模擬實驗臺設計，并進行購買相關設備，最終落成了一個可以模擬分項計量現場的計量數據錯誤及誤差。
1 計量數據錯誤、誤差的種類
查閱相關文獻，結合不同分項計量現場建設過程產生的種種計量錯誤、誤差，可得知目前在分項計量系統建設過程中，導致分項計量數據錯誤、誤差的原因主如下表1所示。其中互感器接反、二次線纜過長、二次線纜橫截面積過大等將會嚴重影響計量數據的質量。如不論三相三線計量方式還是三相四線計量方式，電流互感器極性反接都使公用線電流增大，電能表少計電量，若不及時更正，公用線將因過載而燒斷,使所計電量進一步減少[2]。
表1 產生計量數據錯誤、誤差影響因素
序號 影響因素 計量數據錯誤或誤差
1 不同種類互感器 數據偏小
2 互感器損壞 數據偏小或為零
3 互感器接反 數據偏大或偏小
4 互感器的變比 數據偏小
5 互感器接線缺相 數據偏小
6 二次線纜的長度（過長） 數據偏小
7 二次線纜的橫截面積（過?。?數據偏小
8 電表接線缺相[3] 數據偏小
9 保險絲損壞 數據偏大
2 分項計量模擬實驗臺原理
根據現場產生分項計量原因，可知產生計量數據錯誤、誤差的主要因素為：互感器、二次線纜等。為了準確研究計量現場這些因素對計量數據產生影響，本文提出了一種可以模擬現場相關因素產生的計量錯誤、誤差的實驗臺。該實驗臺主要有穩壓器、實驗臺主體、負載箱、空氣斷路器、橋架、電線線纜等組成。具體原理圖如下所示。
圖1 分項計量模擬實驗臺原理圖
圖中，L1、L2、L3表示外接電源的三相火線，N表示零線，主要用于提供實驗所需要的電源；QF表示空氣斷路器，用于接通、分斷和承載額定工作電流和短路、過載等；穩壓器為三相穩壓器，主要用于保證實驗過程中，提供的三相電壓變化幅度較小，對實驗不會產生很大的影響。負載箱主要用于模擬現場不同用電末端的負載變化；實驗臺本體主要包括空氣斷路器、接觸器、熱繼電器及接線端子、互感器、計量電能表等，用于模擬計量現場數據的采集和校驗。
2 模擬實驗柜理論設計
2.1 模擬實驗柜接線原理
模擬實驗柜接線主要包括兩部分：一部分是實驗柜主回路接線，一部分是實驗柜控制回路接線。分別如下圖2和圖3所示。
圖2 實驗柜主回路接線原理圖
模擬實驗柜主回路，主要包括空氣斷路器、接觸器主觸點、熱繼電器、實驗測試區域、實驗校驗區域等接線組成。實驗臺本體主回路中的空氣斷路器（QF）主要用于主回路的接通和分斷，并對主回路起一定的保護作用。
KM，即為接觸器的主觸點，主要用于接觸主回路，與啟動開關（后續將會介紹）配合使用，保證在空氣斷路器接通的情況下，合上實驗柜，通過啟動面板上的啟動按鈕，接通整個主回路實驗區域，避免了人在實驗臺通電的過程中進行實驗操作，從而保證模擬實驗過程的安全性。
FR表示熱繼電器，它主要是在實驗過程中，當線路中的電流過載時，熱繼電器內部的不同膨脹系數的雙金屬片發生形變，當形變達到一定距離時，就推動控制電路通斷的連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現電路的過載保護。
測試區域主要包括測試用電流互感器，互感器等級與分項計量現場使用的互感器等級一致，均為0.5級。所用的連接互感器與電能表之間的電線線纜長度、橫截面積與現場保持一致，保證模擬的真實性。測試區域主要是在進行模擬實驗過程中，肩負起模擬現場分項計量數據的傳輸過程，并在實驗過程中，得出近似于現場分項計量系統傳輸的數據。
校驗區域主要包括校驗用電流互感器，互感器等級比測試區域用的互感器等級高，均為0.2S級。所用的連接互感器與電能表之間的電線線纜長度、橫截面積與測試區域一樣。校驗區域主要是在進行模擬實驗過程中，驗證模擬現場分項計量數據的傳輸過程中得出的數據，用于與測試區域得出的數據進行比較和對比，并用于數據的后續分析等。
圖3 實驗柜控制回路接線原理圖
模擬實驗柜控制回路主要包括熔斷器FU、常閉按鈕SB1、常開按鈕SB2、接觸器及熱繼電器FR常閉觸點。
圖中FU表示熔斷器，俗稱“保險絲”，對控制回路起到過電流及短路作用；常閉按鈕SB1主要是用于斷開實驗控制回路，從而切斷接觸器，進而斷開整個實驗主回路；常閉按鈕SB2主要用于啟動整個控制回路，使接觸器KM上電，進而啟動整個實驗電路。
2.2 模擬實驗柜布置
該模擬實驗柜長為2m，寬為1.2m，厚度為0.3m。圖4、圖5分別是模擬實驗柜的內部布置圖、面板布置圖。
圖4 模擬實驗柜內部布置圖
根據圖4反映的模擬實驗柜內部布置可知，三相電流進入模擬實驗柜后，首先經過空氣斷路器，然后經過接觸器及熱繼電器（兩者配套使用），并經過三個接線端子分別流經測試互感器和校驗互感器，再經過面板用互感器出線?；静贾门c模擬實驗柜接線原理一致，實現電流由上至下，從左到右流經模擬實驗柜內的每個電器設備。
圖5 模擬實驗柜面板圖
圖5是模擬實驗柜的面板布置圖，由圖可知，面板左邊主要是1個電壓表、1個三相轉換開關和3個電流表，右邊面板主要布置了2個計量電能表，分別用于計量測試區域和校驗區域實驗時的計量數據；1個常開按鈕，用于啟動實驗柜；1個常閉按鈕，用于停止實驗時用。
3 模擬實驗臺實際搭建
根據模擬實驗臺的理論設計，購買實驗臺所需要的相關設備、線纜，具體購買的設備及線纜技術參數如下表2所示。
表2實驗臺所需設備型號及參數
序號 設備名稱 設備型號 技術參數
1 負載測試柜 RTU-50-3AC 工作電壓：3-AC380V
功率分檔：1kW/2kW/2kW/5kW/10kW/10kW/20kW；
工作制：90s ON/120s OFF
操作方式：三相空開投切
額定溫升：電阻絲溫度≤450℃
耐電強度：AC2500V,50Hz，1min
漏電流：≤5mA
2 穩壓器 SBW-80kVA 輸入電壓：304V-456V；
穩壓精度：±2-4%（可調）；
響應時間：≤1.5S
效率：≥98%
耐壓：二倍的額定電流，維持1分鐘,無飛弧
電器強度：工頻正弦電壓2000V歷時1分鐘無擊穿及閃絡現象
3 校驗用電流互感器 G30×30I 精度：0.2S級；變比范圍：5/5～200/5
4 測試用電流互感器 AKH-0.66-30I 精度：0.5級，變化范圍：15/5～200/5
5 計量電能表 PM5560 輸入電壓：20V~400V(L-N);20V~690V(L-L)
輸入頻率：50Hz/60Hz±10%
輸入電流：1A/5A
計量精度： 0.2S級；
設定點響應時間：1ms
多費率：8種
電能質量：精確計量63次單次諧波
6 二次電線線纜 1.5mm2
2.5mm2
4.0mm2 1.5mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
2.5mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
4mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
電纜經受交流電壓實驗未擊穿時間：2.5KV/min
7 主回路電線線纜 4×10mm2
4×16mm2
4×25mm2
4×25mm2
3×35mm2+1×16mm2 4×10mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
4×16mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
4×25mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
3×35mm2+1×16mm2電線線纜：導電線芯在20℃時直流電阻：
電纜經受交流電壓實驗未擊穿時間：3.5KV/min
實驗臺主要設備示意圖分別如下所示。
圖6負載箱及其名牌參數
圖7 穩壓器及其名牌參數
4模擬實驗臺實驗流程
模擬實驗柜在進行分項計量模擬實驗時，主要的實驗流程如下：
（1）完成測試區域、校驗區域的互感器接線，一次線纜及二次線纜布置；
（2）打開總線路空氣斷路器1；
（3）打開三相電力穩壓器，并將穩壓器調制穩壓狀態；
（4）打開實驗柜內的空氣斷路器2；
（5）合上模擬實驗柜的柜門；
（3）調節好實驗需要的負載；
（4）按下實驗柜上的常開按鈕，接通實驗柜線路；
（5）等待10s～15s，電流穩定后，記錄測試區域和校驗區域電能表的讀數；
（6）斷開負載設備（負載箱）；
（7）按下常閉按鈕，斷開空氣斷路器2；
（8）斷開電力穩壓器；
（9）斷開空氣斷路器1；
（10）結束第一次實驗，進行第二次實驗，類似操作。
5 實驗臺優缺點
優點：本次設計的分項計量現場模擬實驗臺，主要用于模擬建筑能耗監測系統，可完整體現建筑能耗監測系統的全過程。該實驗臺可用于測試不同類型的計量數據錯誤、誤差，用于驗證不同類型計量錯誤、誤差糾正、補償技術的效果，還可用于功率計的校驗等。此外，實驗臺由具有可拆卸性，實驗臺在待用時間內，實驗臺上的相關設備或儀表可用于其他實驗中。實驗臺還具有如下特點：安全、易更換、模塊化、高精度、零污染等。
缺點：該實驗臺由于是模擬現場分項計量建設過程的相關情況，其末端負載不可能完全與實際末端用電負載一致，相比較可知模擬負載偏小。
6 結論
通過調研分析分項計量現場造成不同計量數據錯誤、誤差的原因，設計并搭建出了一套模擬實驗臺。該實驗臺主要由穩壓器、實驗操作柜及負載箱組成，用于模擬分項計量現場不同種類的計量數據錯誤及誤差，進一步分析模擬結果，可用于指導現場分項計量的操作與安裝，規避計量數據產生錯誤及誤差。
參考文獻：
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論文摘要：本文論述了在新的用電形勢下，加強配網線損管理的重要性，通過分析配網線損的構成，從技術線損、管理線損和考核管理等方面，分析配網線損影響因素及相應對策。在技術線損方面，分析了配網結構及輸配電設備、電能計量裝置、無功、電壓等因素對配網線損的影響及對策。在管理線損方面，分析了抄核收質量、電能計量、反竊電、配網運行管理等因素對配網線損的影響及對策。從考核管理角度，對建立配網線損考核管理體系，實行分壓分線分臺區考核，線損指標管理等進行了論述。
一、引言
電力網的線損率是表征供電企業經濟效益和管理水平的綜合性技術經濟指標，也是國家貫徹節能方針，考核供電企業的一項重要指標。其中配網線損，直接反映了供電企業的用電管理水平，它的高低，與地區配網規劃設計是否合理、配網設備運行是否良好、配網新技術應用狀況、營配人員的業務素質和管理水平高低、計量裝置配備管理狀況、抄核收工作質量好壞、反竊電工作力度大小等等都有十分重要的關系。10kV及以下配網線損率在全網線損率中占有很大比重，具有相當大的降損節電潛力。降低配網線損直接提高企業的經濟效益，是增收創利最直接有效的途徑。隨著電力體制改革的深入進行，城網改造、“一戶一表”和農網“兩改一同價”的實施，一方面改善了配網網架結構和設備，有利于降損，但另一方面，取消了大量的中間層供電，供電企業直供到戶大量增加，供電損耗必將隨之增加，配網線損在全網損耗中的比率將進一步增大，線損率也將進一步升高。而隨著電力行業公司化運營機制的進一步推進和完善，供電企業對線損率的要求也將越來越嚴格，在這種形勢下，加強配網線損管理工作將尤為重要，本文從技術線損、管理線損等配網線損構成因素和考核管理等方面，分析配網線損影響因素及相應對策。
二、配網線損構成
線損率是指一定時間內，電流流經電網中各電力設備（不包括用戶側的用電設備）使所產生的電力和電能損耗。它是從發電廠出線側（不包括廠用電、升壓變和母線損耗）至用戶電能表上所發生的電能損耗和損失。線損具體可分為固定損失、變動損失和其他損失三部分。
固定損失：一般不隨負荷變化而變化，只要電氣設備上帶有電壓，就要損耗電能。它包括：
降壓變壓器和配電變壓器的鐵損；調壓器、調相機、電抗器等設備的鐵損；用戶電能表電壓線圈損失以及電能表附件的損耗；電容器等介質損耗；110KV以上的電暈損耗。
變動損失：隨負荷的變化而變化，它與電流平方成正比，電流越大，損失越大。它包括：
降壓變壓器、配電變壓器的銅損，即電流流過線圈的損失；輸電、配電線路的銅損，即電流流過線路的損失；低壓配電線路的銅損；接戶線和進戶線銅損；電流表電流線圈的銅損。
其他損失：固定和變動損失以外的損失。它包括：
電能表漏抄、電費誤算等營業錯誤損失；電能表超差、錯接線等計量損失損失；用戶竊電損失；變電所直流充電、控制及保護、信號、通風等設備消耗的電量。
線損還可分為理論線損、技術線損、管理線損等三類。
理論線損：是按照現實的輸、變、配電設施進行理論計算得出，只考慮固定損失和變動損失，不及其他損失
技術線損：只考慮現實的輸、變、配電設施技術條件下的的損失，不考慮由于管理因素造成的損失。
管理線損：除技術線損外，還考慮由于管理上的原因造成的漏電、竊電損失，以及計量不準造成的損失。
三、技術線損影響因素及對策
1、配網結構及輸配電設備影響
城市配網在建設或改造之初，就應該充分考慮到采取各種技術措施有效降損。配電網結構應合理布局，將高壓深入到負荷中心供電，縮短電源與有效負荷之間的距離，杜絕東拉西扯、迂回供電現象，減小低壓配電網的供電半徑。從而提高供電電壓質量，降低線損電量。
配電線路導線截面應選擇適當，以經濟電流密度運行。對線徑細、半徑長、迂回供電的線路要堅決改造，在臺區整改時，要注意合理選擇低壓系統的導線截面，不但減少輸線線路造成的銅損，而且改善了用戶端電壓質量。配電線路應盡量絕緣化，不但減少了損耗，而且保證了安全和可靠性。
配電變壓器布局應合理，經量將其安裝在負荷中心，縮短低壓供電半徑。應盡量選擇節能型變壓器，對高能耗配變要逐步更換。變壓器容量應合理配置，避免配變長期空載或超載運行。對配電變壓器還可安裝綜合采集裝置，以隨時了解掌握配變運行狀態，采取措施降低損耗。
2、計量設備影響
電能計量的準確與否直接影響到供電企業售電量，合理配置計量裝置，對電能表、互感器、二次接線等各個環節都要加強誤差控制，是降低線損的保證。
電能表應合理選型，對用于供電企業之間及與大用戶之間結算的關口表，應按照規程要求，配置適當精度的計量表計。對居民照明用戶，應積極推廣長壽命高精度電能表，保證準確計量。
根據用戶的負荷狀況，選用變比合適的電流互感器，使其一次電流工作在額定電流的20％－120％范圍內，對老用戶要根據實際負荷情況，更換適當變比的互感器，避免“小馬拉大車”或“大馬拉小車”情況。
對計量用二次回路，要采取措施減少PT二次壓降，如使用專用計量PT、專用二次回路、縮短二次線長度、增大二次線截面等技術手段，將PT壓降控制在允許范圍。
對大、中用戶要采用專用電能計量柜、計量箱，不但為計量裝置提供一個良好的運行環境，有利于提高計量準確度，而且可以有效防止竊電行為的發生。
3、無功、電壓影響
無功的流動在電網中要產生有功損耗，電壓水平也對可變線損和不變線損產生直接影響。在配網的規劃設計時期，就應該充分考慮線路、配電變壓器的無功就地補償，在現有配網中要完善無功平衡，有計劃地安裝無功補償裝置。
對專變用戶要加強無功考核，嚴格執行力率調整電費，促進用戶采取措施改善功率因數，安裝無功補償裝置。不僅可以減少對系統的無功需求，提高電力系統供電能力，改善電壓質量，減少損耗，還能減少用戶電費支出，產生直接經濟效益。
采取有載調壓、安裝統計型電壓表加大電壓監測力度等手段，積極改善系統各級電壓質量水平。
四、管理線損影響因素及對策
1、抄、核、收質量影響
抄表收費是用電營銷工作至關重要的一環，其工作質量的好壞，直接關系到供電企業的經濟效益，影響線損率的統計和考核。隨著城農網改造、“一戶一表”的不斷深入，供電企業銷售到戶、抄表到戶、收費到戶、服務到戶“四到戶”管理體系的建立健全和不斷完善，抄表收費的工作量也將大大增加，對抄表到位率、準確率、大用戶月末抄表比率、電費差錯率等抄核收工作質量的要求也將不斷提高。要求對抄核收工作進一步加強管理，加強對抄核收工作人員，特別是抄表員的工作責任心和職業道德教育，嚴格各項考核，堵塞電量跑冒滴漏現象。
隨著用電MIS系統、集中抄表系統等新技術在抄核收工作中的應用，手工工作量大大減輕，人為誤差得到了控制，但也減少了對如資料錯誤、數據錯誤、計量故障等發現的機會。這就要求工作人員加強責任心，把好核算關口，同時利用有關軟件功能，經常性進行異常數據分析，防止漏計、錯算電量電費。信息中心等單位要加強對系統軟件的維護管理，及時處理系統程序上的缺陷，維護備份好重要數據，保證系統安全可靠
2、電能計量影響
正確配置電能計量裝置，還要有嚴格的管理措施，才能保證計量設備穩定準確運行。
在計量裝置安裝施工時，要嚴格控制施工質量，防止錯誤接線；在日常運行中，要做好電能表的輪換、校驗工作，做到有計劃有落實，提高輪換率、現場校驗率，防止電能表超周期運行，保證電能計量的準確性。
加強計量裝置的缺陷和故障處理，對計量表計和CT燒壞、表計卡盤、PT斷相等缺陷和故障及時發現、及時處理。要加強抄表、電檢、計量人員工作責任心，建立考核獎懲制度，對及時發現缺陷的，加以獎勵；未能及時發現的，要追查責任人，嚴肅處理。發生計量故障要充分收集證據，追補電量電費，在減少供電企業損失的同時，避免與客戶發生矛盾。
對因輪換、整改、故障處理等拆回的計量表計，要嚴格執行有關復核制度，對表計上積存的電量進行審查、核對，堵塞漏洞，防止電量流失。
做好計量標準管理和校驗工作，管好手中的“秤桿子”，一方面加大投入，提高校驗標準和裝置的準確度，提高校驗水平；一方面要做到公平、公正，既要維護供電企業的利益，也要維護用電客戶的利益。
3、反竊電影響
竊電行為采取種種手段，非法侵占電能，直接損害了供電企業的利益，造成了配電線損率的上升。近年來，隨著計劃經濟向市場經濟的轉變，個體承包經營者逐步增多，一些人為利益驅使大肆竊電，竊電手段越來越高，竊電量越來越大，在個別線路、配電臺區，甚至成為影響線損率的最主要因素。形勢要求不斷加大反竊電力度，成立用電稽查大隊專門從事反竊電工作，有計劃有重點地開展用電稽查，對用電大戶采取周期性跟蹤監視，對線損較高的線路、臺區進行集中清理整頓。
要把反竊電工作作為一項全局性的工作對待，推廣運用新技術新手段，從各個方面采取反竊電措施，如對用戶計量箱柜進行整改，加鎖加封；利用負荷管理系統和遠方抄表等技術有效防止和打擊竊電；配備先進現場測試儀器等。
對稽查工作要加強管理，對檢查率、查處率進行考核，克服社會不良風氣的影響，嚴肅對竊電戶的查處，充分運用法律武器，打擊竊電。
對內部工作環節的監督也可作為稽查工作的一項內容，如監督內部用電、查處內外勾結竊電、監督抽查抄表質量等。
4、配網運行管理影響
加強配網運行管理，實現配網經濟運行，也是降低配電網電能損耗的重要措施。
合理安排配網運行方式，有計劃進行負荷實測，根據測試結果，掌握了解配網運行參數和運行狀態，及時進行負荷轉移、平衡三相負載、調整運行方式。不但要做好整個配電網的負荷調整工作，而且要做好每條線路、每個臺變、即每個分段的負荷調整工作保證配網經濟運行。
加強配網日常運行管理，定期進行巡視，發現缺陷及時處理，防止發生事故或障礙，同時，有計劃地調整或更換高能耗設備，減少損耗。
合理安排設備檢修，供電網正常運行時的接線方式，一般應是比較安全和經濟合理的接線方式，如遇設備檢修等情況，改變了正常的接線方式，不但會降低運行的可靠性，而且會使線損大量增加。因此，加強檢修的計劃性，縮短檢修時間，實行聯合檢修和帶電作業，有利于降低配網檢修時的損耗。
五、加強考核管理
做好線損管理工作，必須首先加強對線損工作的領導，供電企業各部門都應該重視線損工作，建立健全線損管理體系，從規劃設計、基建、生產、營銷全方位全過程對線損進行管理，在相關部門配備專職或兼職配網線損專責人，建立起全局性的配網線損管理網絡，定期召開例會，分析研究線損狀況，制定相應降損對策。建立完善的考核制度，將與線損有關的各單位各部門各崗位都納入到考核體系中，嚴格考核，降罰分明。
目前對配網線損管理，各單位普遍推行了分壓分線分臺區考核，并收到了較好的效果。在實際操作中，加強指標管理，確定考核指標并及時進行調整，直接關系到考核效果。
對配電網中的線路、典型臺變進行負荷實測，在實測數據的基礎上開展理論線損計算，為確定考核指標提供了依據。在負荷測試時，要盡量選擇能夠體現配網實際損耗狀況的運行方式和典型日進行，采取調度SCADA系統、負荷管理系統、配變綜采儀、集中抄表系統等多種技術手段，確保數據真實可信。理論計算可以選用專用軟件進行，提高計算效率和準確度。
在理論計算的基礎上，結合實際損耗狀況和管理水平，分解下達各單位線損指標，各單位將指標細化到每條線路、每個臺變，下達到承包組或個人。這樣將指標層層分解下達，定期考核。
在實際考核過程中，由于配網運行方式調整、業擴變動、追補電量等，對考核實施都產生直接影響，應明確責任、規范流程，采取調整措施。
對10kV及以下配電網設備變動處理。當配電運行方式改變、負荷轉移或新增公用變時，應由配調在規定工作日內將設備變動傳票傳到抄表組和線損專職，由抄表組和線損專職應及時修改有關數據，調整配網線路的考核線損率。對手拉手線路，要積極采取措施，如將手拉手線路合并考核，在手拉手位置或分段處安裝考核計量裝置等，保證拉手運行時考核的實現。
對客戶服務工作處理。對考核范圍內所有客戶的接裝、增容、更名、遷移、輪換、故障、違章等工作，業務人員都必須按營業管理有關規定辦理各種傳票，并及時傳遞給有關人員。每月底抄表前，業務人員應在工作傳票中，將配變臺區內照明、動力客戶的負荷增減情況，通知抄表組和線損專責人。線損專責人及時修改、調整線損考核指標。
表計異常及違章用電、竊電情況處理。線路、臺變抄表人員抄表中發現考核表表計異常，抄表員發現自己所包線路、臺區內客戶有違章用電和竊電行為的，應在及時通知有關部門迅速處理。有關部門處理完畢后，應將追補電量情況及時傳遞電費和線損專責，保證考核準確。
在實施考核過程中，對線路、臺區承包人不能簡單地以包代管，一包了之，對線損較大，完成任務困難的，要積極主動地與承包人一起分析設備狀況，用戶特性，尋找損耗原因，采取降損措施。既不能視之不管，挫傷承包人管理積極性，也不能隨意調整指標，使線損考核流于形式。
【關鍵詞】繼電保護，事故，預防對策
中圖分類號：TM58文獻標識碼： A
一、前言
近年來，我國在電網的繼電保護設計上雖然取得了飛速發展，但依然存在一些問題和不足需要改進，在建設社會主義和諧社會的新時期，加強對電網的繼電保護的分析，對確保居民的切身利益有著重要意義。
二、電力系統繼電保護的作用
電在世界上是最廣泛被使用的，電力也是最重要的能源。電力系統安全穩定的運行對保證人民生活和社會的穩定具有重大的影響。電力系統是由各種電器元件組成，電氣元件是一種常用的術語，它是指電力系統在各種獨立視圖中的電氣設備、線路、設備等表現形式。由于自然環境、制造質量方面的原因，使運行中維護水平的電力系統在運行中的各種組件可能出現各種故障或不正常的運行狀態，因此我們需要一種特殊的技術，讓電力系統用來建立安全保證體系，其中最重要的就是是繼電保護技術。
電力系統繼電保護基本功能的原理是，在整個系統范圍內，根據指定分區的實時檢測各種故障和不正常的運行，能夠進行快速故障隔離或及時預警措施，以最大限度地支持系統的穩定性，維持電力供應的連續性，保證人身安全，防止或減少設備的損壞。
三、電廠繼電保護事故中要注意的問題
1、防止誤碰繼電器
在繼電保護盤的盤前和盤后都應有明顯的設備名稱編號。如一塊盤上有2個或2個以上回路的保護設備時，在盤上應漆有明顯的劃分線條。跳閘壓板間應有足夠的間隔距離，間隔過近的跳閘壓板應設法加絕緣套罩，以防止在投切壓板時誤碰跳閘。晶體管保護也應裝引出保護壓板。對連跳其他設備的引出壓板、端子、電纜引線等宜作出明顯特殊標志。凡一經觸動不有可能跳閘的繼電器，在其蓋子及底板上均應有明顯的警告奈志。線路接地試驗跳閘按鈕，應裝蓋罩，罩上應有警告標志。定期需要測試的端子上應做好標志（例如定期測試中間繼電器線圈是否斷線的端子等）以防止誤碰其他端子。在投入保護裝置及備用電源自動重合閘前，應檢查跳閘壓板端子有無直流正電源，檢查出口中間不在動作狀態，或檢查啟動繼電器不在動作狀態。
2、防止繼電保護誤校驗
要嚴格執行部頒《繼電保護裝置與系統自動裝置校驗條例》，或根據部頒條例制定的現場檢驗條例實施細則。各單位必須使用統一的繼電保護試驗規程、統一的試驗方法和質量要求，不能因人而異各搞一套。對各種保護裝置，應有一套包括檢驗條例所規定的全部檢驗項目的試驗記錄表格，格式要簡明扼要，清晰易查。
3、防止繼電保護誤整定
新裝繼電保護和自動裝置的整定值，或由于系統的要求需要變更繼電保護和自動裝置整定值時，負責整定的人應根據有關資料進行計算，并另由專業人員核算審核。新整定和更改整定都要出具經批準的整定書。在進行整定計算時，應注意核對各元件的靈敏度，如接地方向元件、振蕩閉鎖元件、負序電壓閉鎖元件、距離元件最小精確工作電流等。在整定線路的速斷保護時，應注意與線路上可熔保險器特性的配合。在備用電源自動合閘裝置的保護整定應考慮防止由于自動起電流及非周期分量的影響而誤動作，由于變壓器勵磁涌流而誤動作，由于永久性故障而越級跳閘。
四、電廠繼電保護技術措施
1、把好繼電保護施工的驗收關
就要進一步加強管理，嚴格貫徹落實有關繼電保護各項規程、規定、標準，規范專業人員在繼電保護各個工作環節上的行為；及時編寫、修訂繼電保護校驗、運行規程和典型操作票，在檢修工作中，防止繼電保護“誤碰、誤整定、誤接線”事故發生。
2、把好繼電保護裝置及其二次回路運行的巡檢關
巡視檢查設備是及時發現隱患，避免事故發生的重要途修TV所在母線上的出線倒至另一條母線上運行。啟動聯跳徑，也是發電廠或變電站值班人員一項重要的工作。交接工作是非常重要的，檢查的內容包括:保護壓板、自動裝置均按調度要求投入，斷路器、壓板位置正確；各回路接線正常，無松脫、是否有發熱現象及焦臭味存在，熔斷器接觸良好；繼電器接點完好，帶電的觸點無大的抖動及燒損，線圈及附加電阻有無過熱；TA、TV回路分別有無開路、短路；指示燈、運行監視燈是否指示正常，表計參數是否符合要求，光字牌、警鈴、事故音響情況完好；高頻保護裝置通道測試、光纖保護誤碼率及差電流是否正確；如發現微機保護打印機動作后，還應仔細檢查報告的內容，當發現報告異常時，應及時上報調度通知繼保人員處理。
3、回路
在母線保護有關的二次回路（主設備檢修而相應斷路器仍需運行時）二次回路上工作，應特別認真做好安全隔離措施。在二次回路上工作時，應認真做好防止保護不正確動作的技術措施和安全隔離措施。差動保護在投入運行前，除測定和回路和差回路外，還必須測各中性線的不平衡電流、電壓，以確保保護裝置和回路完整、正確。
4、繼電保護專業要與電網運行方式專業密切配合
根據電網結構和運行方式的變化，及時校核與調整保護定值。不允許不符合圉家和電力行業相關標準的，未經技術鑒定，未取得成功運行經驗的繼電保護產品投入系統運行。確保變壓器的安全運行，變壓器保護的配置和整定計算，包括與相關線路保護的整定配合。繼電保護整定計算，在保護能正確、可靠動作的前提下，靈敏度整定應適當，以避免不正確動作，確保主設備的安全運行。應定期對所轄設備進行整定值的全面復算和校核，同時也要重視與上級調度部門整定的配合，及時交換資料進行檢查、校核。保證繼電保護操作電源的可靠性，防止出現二次寄生回路，提高繼電保護裝置抗干擾能力。要十分注意主變10千伏側后備保護與出線保護的配合。務必做好保護用電流互感器二次的10％誤差特性的校驗。同時，特別注意變壓器低壓側出線出口發生短路引起電流互感器飽和而導致線路速斷保護拒動問題，對不滿足要求的必須采取調整電流互感器的變比，減少二次回路負載，或選用抗飽和繼電器等措施，防止保護拒動導致事故擴大。
5、事故處理原則
（一）、正確、冷靜對待事故
應當嚴格的按照相關的操作標準和說明，根據需要對保護裝置的連接片進行處理。為了避免誤操作帶來的風險，連接片的投、退應當由兩個專業人員共同操作。當出現跳閘現象時，不能夠直接處理，在將連接進行投操作之前，需要選用直流電壓表檢測保護裝置兩個連接片之間是否存在電壓，只有當直流電壓表示數為零時，才允許投入。
（二）、利用信號判明故障點
應當做好對光子卡信號微機數據的備份，尤其是出現意外和問題時的數據，記錄的圖形顯示裝置的光信號，防止繼電保護事故處理的重要依據下拉信號方程，應認真分析，去偽存真。根據有用的信息，做出正確的判斷是解決問題的關鍵。
（三）、人為事故的緊急處理
另外值得注意的是，要正確對待人為事故。如果信號指示現場沒有找到故障原因，或斷路器跳閘沒有信號，在這種情況下，事故也更難處理的，是人為事故，事故或設備嗎？我們首先要搞清楚。在某些工作環境領域，因為工作人員的不足夠重視，或措施不得力，容易出錯的觸摸和其他人為事故。對人為事故的發生，必須如實地反映，為了分析，同時采取警示，避免類似事件再次發生。
五、結束語
通過對新時期下，發電廠繼電保護事故及預防對策的分析，進一步明確了繼電保護技術的方向，為繼電保護事故預防的優化完善奠定了堅實基礎，有助于提高繼電保護的功能。
參考文獻
[1]李榮華，電網繼電保護運行及故障信息管理系統應采取的策略[J].廣東科技，2009（06）.
一、研究性學習的含義
按照學生在學習中獨立性的程度不同，可以把學習的形式分為傳習性學習、自主性學習和研究性學習。傳習性學習指以接受教師講授為主的學習；自主性學習指在教師指導下的自學、課堂討論及自主程度較高的實驗和實習；而研究性學習是學生在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究；并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。具體講，研究性學習指從學科領域或現實生活中選擇和確定研究主題，創設一種類似于科學研究的情景和途徑，讓學生以主動探究的方式獲取知識、應用知識并解決問題，從而培養學生的探索精神、創新精神和實踐能力的一種學習方式。
這種學習方式的突出特征是以“問題”為載體，在教師指導下學生可以自己選題，也可以在教師指定的課題范圍內自由選題；可以獨立完成，也可以是幾個人自由組合。為完成課題，學生有目的地選擇學習內容、搜集資料并加以實驗論證。學生以探究的方式展開學習，通過自主探究和自由創造，獲得知識、掌握技能、提高素質，充分體現了學生的主體地位。另外，研究性學習不受時間和空間的限制，學生可以在任何地方完成，學習的資料也不局限于教材，學生可以通過多方式、多渠道獲得知識，學生變課堂定勢思維為創造性的開放式思維，這種學習具有開放性、探究性和實踐性的特點，是師生共同探索新知的學習過程，是師生圍繞著解決問題共同完成研究內容的確定、方法的選擇以及為解決問題相互合作和交流的過程。
二、開展物理研究性學習的必要性和可行性
1.中學生的心理特點。高中生心理發展正處于從幼稚向成熟的過渡階段，其心理特點表現為：精力充沛、熱情高漲；想象力較豐富，開始有獨立思考能力；求知欲強，具有質疑思想；抽象邏輯思維開始發展，有一定的發散思維，迫切希望能有證明自己價值的途徑；自我意識覺醒，主動性、自尊心增強，渴望與人交往；有積極向上進取的精神。由于高中生身體正開始走向成熟，而心智發展明顯滯后，所以容易表現出消極的一面，如濫用精力與蠻干，急于求成、缺乏耐心，過分憑借想象力或憑空想象，不善于將精力集中，容易氣餒。
2.中學生學習的一般特點。職業的不確定性，有一定的主觀能動性，初步具備分析能力，興趣容易轉移，希望有較多的自由支配時間。
3.傳統學習方式的弊端。長期以來，我國中學生的學習方式多是教師講、學生聽。學生很少積極主動思考，而教師也很少留給學生獨立思考的余地，試驗操作也是學生按照課本事先寫好的實驗步驟直接操作。這種以接受教師傳授知識為主的傳習性學習方式過分追求將教師講解的知識完整而系統地接受，只重灌溉、疏于引導，只重接受、忽視探索，只重理論、忽視實踐；形成了教師對學生的權威性和學生對教師的依賴性及盲目崇拜性，作為潛能存在的學生的獨立性、創造性得不到尊重和發展，學生“奴性”嚴重，很少有批判和質疑精神。另外，傳統學習由于教學時間的限制與教學內容的局限性，學生學習僅限于課堂及課后完成作業，學習內容局限于教材、教學內容，學生對教學內容沒有選擇的余地，對校內外的各種教育資源的利用也十分有限。
4. 中學物理的特點
物理學是整個自然科學的基礎，除了具有豐富的物理知識外，還包含豐富的社會科學知識和科研方法，它是一門以實驗為基礎的嚴密的理論科學和定量的精密科學。中學物理又有以下幾個特征：
基礎性：中學物理不但是其他自然科學的理論基礎，而且是一切技術科學的理論基礎，所采用的科學研究方法也是其他自然科學進行科學研究普遍使用的方法。
實踐性：中學物理特別重視與實踐相聯系，重視用實驗去驗證相關理論，重視與生活實際相結合。
前沿性：新版中學物理現在也要求扣緊物理前沿知識，如激光、超導、電磁流、反物質等，這在近幾年高考中亦有充分體現。
探索性：探索的目的是使學生靈活有機主動地學習物理知識，使學生初步掌握主動獲取知識的能力，更重要的是培養學生運用物理知識解決問題的能力。
三、在中學物理中開展研究性學習的案例
在中學物理中進行研究性學習有多種形式，如問題解決式學習、專題討論、研究性實驗、物理科技論文寫作等。
以“電流表的改裝”這一研究性實驗為例，對在中學物理學習中開展研究性學習作一探討。
實驗要求：將靈敏電流表改裝成安培計和伏特計，并用該電表測電路中某電阻的電壓、電流。
實驗儀器：靈敏電流表2個(內阻100Ω，量程100μA)、電阻箱2個，電阻(約50Ω)、變阻器(100Ω，0.5A)一個，電源(3V，內阻不計)，開關、導線若干。
該課題的目的在于通過學生自己運用學過的電學知識，創造性地設計電流表和電壓表，并設計電路，進行實驗操作，加深對所學物理知識的理解和用能力，使理論和實踐相結合。在實驗中，對電阻的串并聯知識有充分的運用和提高。
本課題提供的參考電路如下：
