安全用电节约用电与计划用电PPT课件.ppt

本章首先概述电力供应与使用的管理原则 然后重点讲述安全用电措施及触电急救 讲述节约用电措施及并联电容器的装设与运行 最后讲述计划用电措施及电价与费用 1 第一节电力供应与使用的管理原则 中华人民共和国电力法 规定 国家对电力供应和使用 实行安全用电 节约用电 计划用电的管理原则 为了加强电力供应与使用的管理 保障供电 用电双方的合法权益 维护供电 用电秩序 安全 经济 合理地供电和用电 根据 电力法 制定了 电力供应与使用条例 该条例中关于供用电管理原则的部分重要规定如下 1 国务院电力管理部门负责全国电力供应与使用的监督管理工作 县级以上地方人民政府电力管理部门负责行政区域内电力供应与使用的监督管理工作 2 2 电网经营企业依法负责本供区内的电力供应与使用的业务工作 并接受电力管理部门的监督 3 供电企业和用户应当遵守国家有关规定 采取有效措施 作好安全用电 节约用电 计划用电工作 4 电力管理部门应当加强对供用电的监督管理 协调供用电各方关系 禁止危害供用电安全和非法侵占电能的行为 5 供电企业在批准的供电营业区内向用户供电 供电营业区的划分 应当考虑电网的结构和供电合理性等因素 一个供电营业区内只设立一个供电营业机构 3 6 县级以上各级人民政府应当将城乡电网的建设与改造规划 纳入城乡建设的总体规划 各级电力管理部门应当会同有关行政管理部门和电网经营企业做好城乡电网的建设和改造的规划 供电企业应当按照规划做好供电设施建设和运行管理工作 7 用户受电端的供电质量应当符合国家标准或者电力行业标准 8 供电方式应当按照安全 可靠 经济 合理和便于管理原则 由供用电双方根据国家有关规定以及电网规划 用电需求和当地供电条件等因素协商确定 9 供电企业应当按照国家标准或者电力行业标准参与用户受送电装置设计图纸的审核 对用户受送电装置隐蔽工程的施工过程实施监督 并在该受送电装置工程竣工后进行检验 检验合格的 方可投入使用 4 10 县级以上人民政府电力管理部门应当遵照国家产业政策 按照统筹兼顾 保证重点 择优供应的原则 做好计划用电工作 11 在用户受送电装置上作业的电工 必须经电力管理部门考核合格 取得电力管理部门颁发的 电工进网作业许可证 方可上岗作业 12 供电企业职工违反规章制度造成供电事故的 或者滥用职权 利用职务之便谋取私利的 依法给予行政处分 构成犯罪的 依法追究刑事责任 13 违反本条例规定 逾期未交付电费 或者违章用电 或者盗窃电能 均应依法进行处理 5 一 电器安全的有关概念 一 电流对人体的作用电流通过人体时 人体内部组织将产生复杂的反应 人体触电可分两种情况 一种是雷击和高压触电 较大的安培数量级的电流通过人体所产生的热效应 化学效应和机械效应 将使人的集体遭受严重的电灼伤 组织碳化坏死及其他难以恢复的永久性伤害 第二节安全用电措施及触电急救 6 二 安全电流和安全电压1 安全电流安全电流主要与下列因素有关 1 触电时间 2 电流性质 3 电流路径 4 体重和健康状况2 安全电压安全电压 就是不致使人直接死或致残的电压 我国国家标准GB3805 1983 安全电压 规定的安全电压等级如表1所示 由表1可知 安全电压值是与使用的环境条件有关的 7 三 直接触电防护和间接触电防护1 直接触电防护 直接接触防护 基本防护 这是指对人或动物直接接触危险的带电部分的防护 例如对带电导体加隔离栅栏 或加保护罩等的防护措施 2 间接触电保护 间接触电防护 附加防护 这是指对人或动物与外露可导电部分及故障时可变成带电的外部可导电部分危险的接触的防护 例如将电气设备的金属外壳 属外露可导电部分 及不是电气装置一部分的金属构架 属外部可导电部分 等予以接地 并装设接地故障保护等防护措施 8 二 安全用电的一般措施 一 加强电气安全教育 二 严格执行安全工作规程1 电气工作人员必须具备的条件1 经医师鉴定 无妨碍工作的病症 体格检查约两年一次 2 具备必要的电气知识 且按其职务和工作性质 熟悉 电业安全工作规程 的有关部分 并经考试合格 3 学会紧急救护法 特别要学会触电急救 2 人身与带电体的安全距离 9 进行地电位带电作业时 人身与带电体之间的安全距离不得小于如下表的规定 表一身与带电体间的安全距离 10 3 在高压设备上工作的要求在高压设备上工作 必须遵守下列各项 填用工作票或口头 电话命令 至少应有两人在一起工作 完成保证工作人员安全的组织措施和技术措施 保证安全的组织措施有工作票制度 工作许可证制度 工作监护制度及工作间断 转移和终结制度 保证安全的技术措施有停电 验电 装设接地线 悬挂标示牌和装设遮栏等 三 严格遵循设计 安装规范国家制定的设计 安装规范 是确保设计 安装质量的基本依据 11 三 严格遵循设计 安装规范国家制定的设计 安装规范 是确保设计 安装质量的基本依据 四 加强供用电设备的运行维护和检修试验工作应遵循GB50150 1991 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 的规定 五 采用安全电压和符合安全要求的相应电器应按GB T12501 1990 电工电子设备防触电保护分类 的要求 对设备采取安全措施 如下表所示 12 表二设备按防触电保护分类的主要特征及基本绝缘失效所需要安全措施 据GB T12501 1990 应采用符合安全要求的相应设备和导线 电缆 具体要求参看GB50058 1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 13 六 按规定采用电气安全用具电气安全用具分基本的和辅助的两大类 1 基本安全用具2 辅助安全用具 七 普及安全用电常识1 不得随意加大熔体规格 不得以铜丝或铁丝代换原有的铅锡合金熔丝 2 不得超负荷用电 多台大容量设备宜错开使用时间 以免出现过负荷 3 导线上不得晾晒衣物 以防电线绝缘破损 漏电伤人 14 4 不得在架空线路和室外变配电装置附近放风筝 以免造成短路或接地故障 也不得用鸟枪或弹弓射击线路上的鸟 以免击毁线路瓷绝缘子 5 不得随意攀登电杆和变配电装置的构架 6 移动电器和手持电具的插座 一般应采用带保护接地 PE 插孔的插座 7 当带电导先断落在地上时 不可走近 对落地的高压导线 应离开落地点8 10m以上 更不得用手去拣 8 如遇有人触电 应按规定方法进行急救处理 15 八 正确处理电气火灾事故1 电气失火的特点1 失火的电气设备可能带电 灭火时要防止触电 最好是尽快断开设备的电源 2 失火的电气设备可能冲有大量的可燃油 可导致爆炸 使火势蔓延 2 带电灭火的措施和注意事项1 应使用二氧化碳 四氯化碳或二氟 氯 溴甲烷等灭火器 2 不能用一般泡沫灭火器灭火 因为其灭火剂 水溶液 具有一定的导电性 而且对电气设备的绝缘有一定的腐蚀性 3 可使用干砂覆盖进行带电灭火 但只能小面积 4 带电灭火时应采取防触电的可靠措施 16 一 触电的急救处理触电急救必须分秒必争 立即就地迅速用心肺复苏法进行抢救 并坚持不断的进行 同时及早与医疗部门联系 争取医护人员接替救治 一 脱离电源触电急救 首先要使触电者迅速脱离电源 越快越好 因为电流作用的时间越长 伤害越重 二 触电人员脱离电源后的急救处理触电伤员脱离电源后 应立即根据具体情况进行急救处理 同时赶快通知医生前来救治 三 人工呼吸法人工呼吸法有仰卧压胸法 俯卧背压法和口对口 鼻 吹气法等 四 胸外按压心脏的人工循环法 17 第三节节约用电措施及并联电容器的装设与运行一 节约用电的意义能源是发展国民经济的重要物质基础 而电能是一种很重要的二次能源 我国21世纪的能源建设仍以电力为中心 节约电能 不只是减少企业的电费开支 降低工业产品的生产成本 可以为企业积累更多的资金 更重要的是 由于电能创造比它本身价值高几十倍甚至上百倍的工业产值 因此多节约1Kw h的电能 就能为国家多创造可观的财富 有力地促进国民经济的发展 18 二 企业节约用电的一般措施 一 加强企业供用电系统的科学管理1 加强能源管理 建立和健全能源管理机构和制度 2 实行计划供用点 提高电能的利用率 3 实行负荷调整 削峰填谷 提高共电能力 4 实行经济运行方式 全面降低系统能耗 5 加强运行维护 提高设备的检修质量 19 二 搞好企业供用点系统的技术改造 1 逐步更新淘汰现有低效耗能的供用电设备 2 改造现有能耗大的供用电设备和不合理的供配电系统 3 合理选择供用点设备的容量 或进行技术改造 提高设备的负荷率 4 改革落后工艺 改进操作方法 5 采用无功补偿设备 人工地提高功率因数 20 三 电力变压器的经济运行 一 经济运行与无功功率经济当量的概念 经济运行是指能使电力系统的有功损耗最小 经济效益最佳的一种运行方式 为了计算由于设备的无功损耗而在电力系统中引起的有功损耗增加量 特引入一个换算数系 即 无功功率经济当量 它是表示电力系统多发送1kvar无功功率时 将使电系统增加的有功功率损耗kW数 其符号为Kq 单位为 Kw kvar 或为 1 对企业变配电所 Kq 0 02 0 15 平均取Kq 0 1 其具体数值与系统容量 结构及计算点的位置等多种因素有关 对由发电机电压直配的企业 可取Kq 0 02 0 04 对经两级变压的企业 可取Kq 0 05 0 08 对经三级以上变压的企业 可取Kq 0 1 0 15 21 二 变压器运行的经济负荷计算变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗两部分 而其无功损耗 通过Kq换算后 也可等效为有功损耗 因此变压器的有功损耗加上变压器无功损耗所换算的等效有功损耗 就称为 变压器有功损耗换算值 一台变压器在负荷S时的有功损耗换算值为 P P0 Kq QT P0 PK Kq Q0 Kq QN即 P P0 Kq Q0 Pk Kq QN 22 要使变压器运行在经济负荷SEC T下 就必须满足变压器单位容量的有功损耗换算值 P S为最小值的条件 因此令d P S ds 0 可得变压器的 经济负荷 为 Sec T SN 变压器经济负荷与变压器额定容量之比 称为变压器的 经济负荷系数 或 经济负荷率 用Kec T表示 即Kec T 一般电力变压器的经济负荷为50 左右 23 例1试计算S9 1000 10型变压器的经济负荷和经济负荷率 解 查附录表2得S9 1000 10型变压器 YynO 的有关技术数据 P0 1 7Kw Pk 10 3kW I0 0 7 UZ 4 5 由公式得 Q0 1000 0 7 100 Kvar 7Kvar由公式得 QN 1000 4 5 100 Kvar 45Kvar取Kq 0 1 可求得此变压器的经济负荷率为 Kec T 0 4因此 此变压器的经济负荷为 Sec T 0 4 1000Kva 400kVA 24 三 两台变压器经济运行的临界负荷计算假设变电所有两台同型号同容量SN的变压器 变电所的总负荷为S 一台变压器单独运行时 它承担总负荷S 因此可得其有功损耗换算值为 PI P0 KQ Q0 PK Kq QN 两台变压器并列运行时 每台承担S 2 因此可得两台变压器的有功损耗换值为 PI 2 P0 Kq Q0 2 Pk Kq QN 25 将 P与S的函数关系绘成如下图1所示两条曲线 这两条曲线相交于a点所对应的变压器负荷 就是这两台变压器经济运行的临界负荷 用Scr表示 26 当时 则由于 因此宜两台运行 当时 即 由此可求得判别两台变压器经济运行的临界负荷为 如果是n台变压器并列运行 则判断n台与n 1台经济运行的临界负荷为 27 例2某厂变电所装有两台S9 1000 10型变压器 试计算次变电所变压器经济运行的临界负荷值 解 利用例1的变压器S9 1000 10型的技术数据 代入公式即得判别此变电所两台变压器经济运行的临界负荷为 取 因此当负荷时 宜一台运行 当负荷时 则宜两台运行 29 四 并联电容器的结线装设与运行 一 并联电容器的结线并联补偿的电力电容器有 形和形两种结线 但低压并联电容器 多数做成三相的 内部已接成 形 三个电容为C的电容器接成 形 容量为 式中U为三相线路的线电压 如果三个电容为C的电容器接成形 则容量为 式中为三相线路的相电压 由于 因此 这是并联电容器采用 结线的一个优点 另外 电容器采用 结线时 其中任一电容器断线 三相线路仍得到其无功补偿 而采用结线时 如一相电容器断线 则断线相将失去无功补偿 30 但是也必须指出 电容器采用 结线时 任一电容器击穿短路时 将造成两相短路 短路电流很大 有可能引起电容器爆炸 这对高压线路特别危险 如果电容器采用结线 情况完全不同 图2a为电容器结线时正常工作的电流分布 图2b为电容器结线时而其A相电容器击穿短路时的电流分布电容器正常工作时 图2a 式中 为相电压 31 由此可知 电容器采用结线 在其一相电容器击穿短路时 其短路电流仅为正常工作电流的3倍 因此结线较之 结线安全多了 按GB50053 1994 规定 高压电容器组宜接成中性点不接地星形 即结线 容量较小时 450kvar及以下 可接三角形 低压电容器组应接成三角形 32 二 并联电容器的装设位置并联电力电容器在企业供电系统中的装设位置 有高压集中补偿 低压集中补偿和个别就地补偿等三种方式 如图所示 并联电容器在企业供电系统中的装设位置和补偿效果 33 1 高压集中补偿高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在企业变配点所的6 10kV母线上 这种补偿方式只能补偿6 10kV母线前所有线路上的无功功率而此母线后的配电线路的无功功率得不到补偿 所以这种补偿方式的经济效果不如后两种补偿方式 但这种补偿方式的初投资较少 便于集中运行维护 而且能对企业高压侧的无功功率进行有效补偿 以满足企业总功率因数的要求 所以这种补偿方式在一些大中型企业中应用相当普遍 下图是接在变配电所6 10kV母线上的集中补偿的并联电容器组结线图 这里的电容器采用 形结线 装在高压电容器柜内 为防止电容器击穿时引起相间短路 所以 形的各边均装有高压熔断器保护 34 由于电容器从电网切除后有残余电压 残余电压最高可达电网电压峰值 这对人身是很危险的 因此GB50053 1994规定 电容器组应装设放电装置 使电容器组端电压从峰值 降至安全电压50V所需的时间 高压电容器不应大于5min 低压电容器不应大于1min 对高压电容器组 通常利用电压互感器 图中TV 的一次绕组来放电 为了确保可靠放电 电容器组的放电回路中不得接入开关或熔断器 以免放电回路断开 危及人身安全 35 高压集中补偿电容器组成的结构 36 2 低压集中补偿低压集中补偿是将低压电容器组集中装设在车间变电所的低压母线上 这种补偿方式能补偿变电所低压母线前的变压器和所有有关高压系统的无功功率 因此起补偿效果较高压集中补偿方式好 特别是它能减少变压器的视在功率 从而可使主变压器容量选得较下 这种补偿方式在企业中应用相当普遍 37 低压集中补偿电容器组的接线 38 3 个别就地补偿个别 单独 就地补偿 好似将并联电容器组装设在需进行无功补偿的各个用电设备近旁 这种补偿方式能够补偿安装部位以前的所有高低压线路和电力变压器的无功功率 因此其补偿范围最大补偿效果最好 应予优先采用 但这种补偿方式总的投资较大 且电容器组在被补偿的设备停止运用时 它也将一并被切除 因此其利用率较低 39 感应电动机旁就地补偿的低压电容器组接线 40 三 并联电容器的控制和保护1 并联电容器的控制并联电容器有手动投切和自动调节两种控制方式 1 手动投切的并联电容器具有下列情况之一时 宜采用手动投切 补偿低压基本无功功率的电容器组 常年稳定的无功功率 长期投入运行的投切次数较少的高压电容器组 图a为利用接触器分组投切的低压电容器组电路 图b为利用低压断路器分组投切的低压电容器电路 41 2 自动调节的并联电容器自动调节的并联电容器 通常称为 无功自动补偿装置 它能按系统无功功率的变动随时自动补偿 但投资较大 具有下列情况之一时 宜装设无功自动补偿装置 避免过补偿 装设无功自动补偿装置在经济上合理时 只有专设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许值时 42 高压电容器由于采用自动补偿时对电容器组回路切换原件的要求较高 价格较贵 而且维护检修比较困难 因此当补偿效果相同时 宜优先选用低压自动补偿装置 低压自动补偿装置的原理电路如图8所示 电路中间的功率因数自动补偿控制器按电力负荷的变化及功率因数的高低 以一定的时间隔 10 15s 自动控制各组电容器回路中接触器KM的投切 使电网的无功功率自动得到补偿 保持功率因数在0 95以上而又不致过补偿 43 并联电容器的保护 44 1 并联电容器保护的一般要求并联电容器的主要故障形式是短路故障 对于低压电容器和容量不超过450kvar的高压电容器 可装设熔断器作为相同短路保护 对于容量较大的高压电容器 则需采用高压断路器控制 装设瞬时或延时的过电流保护作为相间短路保护如果电容器组安装在含有大型整流设备或电弧炉 谐波源 的电网上时 电容器组宜装设过负荷保护 带时限动作于信号或跳闸 电容器对电压十分敏感 一般规定电网电压不得超过其额定电压10 因此凡电容器安装处的电网电压有可能超过额定电压10 时 应装设过电压保护 使之动作于信号或跳闸 45 2 熔断器保护的整定采用熔断器保护并联电容器时 其熔体额定电流应按下式计算 式中 为电容器额定电流 K为系数 对单台电容器保护用熔断器 取1 5 2 0 对电容器组保护用熔断器 取1 3 1 8 3 过电流保护的整定及保护灵敏度的检验采用电流许电器 继电器作相间短路保护时 电流继电器电器的动作电流应按下式计算 46 式中为保护装置可靠系数 取2 2 5 为保护装置结线系数 为电流互感器的变流比 考虑到电容器的合闸涌流 互感器一次电流宜选为电容器额定电流的1 5 2倍 并联电容器过电流保护的灵敏度 应按电容器端子上发生两相短路的条件来检验 即 47 四 并联电容器的运行和维护1 并联电容器的投入和切除并联电容器在供电系统正常工作时是否投入 主要视供电系列的功率因数或电压是否符合要求而定 并联电容器是否切除或部分切除 也主要视系统的功率因数或电压情况而定 当发生下列情况之一时 应立即切除电容器 电容器爆炸 接头严重过热 套管闪络放电 电容器喷油或燃烧 环境温度超过40 如果变配电所停电 也应将电容器切除 以免突然来电时 母线电压过高 击穿电容器 48 在切除电容器时 须从仪表指示或指示灯来检查电容器放电回路是否完全 电容器从电网切除后 应立即通过放电回路放电 高压电容器放电时间应不短于5min 低压电容器放电时间应不短于1min 为确保人身安全 人体接触电容器之前 还应当用短接导线将所有电容器两端直接短接放电 2 并联电容器的维护 49 第四节计划用电措施及电价与电费一 计划用的必要性1 计划用电的必要性 首先是由电力这一特殊商品的生产特点所决定的 发电 用电和供电每时每刻都必须保持平衡 如果用电负荷突然增加 则电力系统的频率和电压就要下降 可能造成严重的后果 2 计划用电也是解决电力供需矛盾的一种措施 即使在电力供需矛盾出现缓和的情况下实行计划用电也是完全必要的 他可以改善电网的运行状态 保证电能的质量 3 计划用电也是电能节约的重要保证 50 二 计划用电的一般措施1 立健全计划用电的各级能源管理机构和制度 组建各级的能源办公室或 三电 办公室 作好用电负荷的预测和管理工作 2 供用电双方签订 供用电合同 3 实行分时电价 包括峰谷分时电价和丰枯季节电价 4 按用户的最大