电气基础知识(公共课)10[1].10.27.ppt

电气基础知识 1 一 企业供电 1 发电 2 输电 2 1 发电概述 电能是优质能源之一 现代发电途径很多 但主要是水力发电和火力发电 这两者发电量之和占总发电量的90 以上 2008年全社会用电34502亿千瓦小时 火力占76 其中燃煤占98 预计今年需用电煤超过10亿吨 不仅消耗大量资源 同时对环保和运输带来巨大压力 现在国家大力发展新能源 其中核电 太阳能和风能是发展的重点 3 a 水力发电 我国水力资源丰富 利用江河落差和调节流量的动能推动水轮发电机 可以实现水力发电 水力发电特点 初投资较大 发电成本低 水电机组开停容易 效率高 污染少 有利于环保等特点 缺点 生态影响 季节性 4 b 火力发电 火力发电就电利用燃料的化学能 通过高温燃烧化为热能 使水加热成高温高压蒸汽 推动汽轮机和发电机 使一部分热能转化成电能 现国家技术水平 每千瓦时360克标准煤 厂用电率5 5 先进国家水平 每千瓦时330克标准煤 厂用电率5 1 我公司09年总用电量10 8亿千瓦时 其中自发电量4 5亿千瓦时 厂用电率16 2 5 2 输电概述 从发电机发出的电能经过升压变压器升压到220KV或330KV乃至500KV 馈送到电力网中 可达数百公里 目的 降低损耗P I2R 电网接线方式有 开式系统接线和闭式环形接线 6 a 开式系统接线 如图所示 从电厂用由单回路或双回路向负荷中心输送电能 可靠性和经济性不理想 G G 7 b 闭式环形接线 如图所示 闭式环形接线比之开式接线 可靠性和经济性有较大提高 G G 8 c 额定电压 9 二 公司电力系统的组成 1 外部电源 发电机组 2 配电所 3 各工序变压器 4 各工序低压配电室 5 用电设备 10 三 公司供电特点 企业所用原材料 大多是可燃性液体或爆炸性气体 或强酸 强减等腐蚀性有机物质 生产过程大多在高温 高压条件下进行 生产是连续化的 对供电可靠性要求较高 一旦供电中断 大量的产成品报废 恢复生产时间较长 有些装置供电中断会造成安全隐患 根据标准分类 我公司属于二类负荷 为保证系统安全 公司采用新 下江湾 老 庙站 系统供电 保障一套系统失电时 可以通过倒闸提供应急处理电源 保证安全 11 三 公司供电特点 企业多属于易燃易爆 腐蚀性强的生产环境 按原材料 产成品的闪点 按爆炸危险场所等级划分多属于1 2区 12 爆炸危险环境分类 0区 连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境 大于1000小时 年 1区 在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境 10 1000小时 年 2区 在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境 或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境 0 1 10小时 年 10区 连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境11区 有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境21区 具有闪点高于环境温度的可燃液体 在数量和配置上能引起火灾的环境22区 具有悬浮状 堆积状的可燃粉尘或可燃纤维 虽不可能形成爆炸混合物 但在数量和配置上能引起火灾危险的环境23区 具有固定状可燃物质 在数量和配置上能引起火灾危险的环境 13 防爆等级概念 在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备 共分两类 类 煤矿井下电气设备 类 除煤矿 井下之外的所有其他爆炸性气体境用电气设备 类又可分为 A B C类 并按其表面温度分为T1 T6六个组别 14 气体组别 A B C三类是根据其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流比来分类 IIC级别最高 在规定试验条件下 气体 蒸气爆炸性混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比 中国规定气体 蒸气危险物质按最小点燃电流比分为 A级 B级和 C级 最小点燃电流比 1 0 0 8的为 A级 0 8 0 45的为 B级 0 45的为 C级 例如 乙烷 乙烯 乙炔分别为 A级 B级 C级危险物质 15 温度组别 T1300 t 450T2200 t 300T3135 t 200T4100 t 135T585 t 100T6t 85 16 电气设备的防爆形式 1 本安型 i 在规定的试验条件下 正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体或蒸汽的电气设备 适用于0 ia 1 2区 2 隔爆型 d 具有隔爆外壳的电气设备 能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不受损坏 并且通过外壳上的任何接合面或孔不会引燃由一种或多种气体或蒸汽所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳 适用于1 2区 3 增安型e 适用于1 2区 4 充油型o 适用于1 2区 5 充砂型q 适用于1 2区 6 浇封型m 适用于1 2区 7 复合型 适用于1 2区 17 防爆标志实例 ExdIIcT4Ex国际电工委员会防爆公用标志d隔爆型II设备组别 非煤矿 井下环境 C气体组别 氢 水煤气 乙炔等 T4温度组别 100 t 135 18 四 电气安全 1 人身触电的危害及触电方式2 屏护3 接地和接零4 电气设备上工作的组织措施5 电气设备上工作的安全技术措施 19 电流对人体的危害 人体触电时 电流对人体造成的危害分为两大类 电击和电灼伤电击是 电流通过人体引起内部器官的创伤 叫做电击 电灼伤是 电流通过人体引起外部器官的创伤 叫作电灼伤 20 电流对人体的作用特征 21 通过人体电流 由上表可见 频率为50 60Hz 15 20mA以下的交流电与50mA以下的直流电 对人体为安全的 频率为50 60Hz的交流电 其电流为100mA时间致命电流 50mA导致人昏迷 30mA是一个可忍受的极限值 22 电灼伤 电灼伤即电烧伤 主要是造成人体外部损伤 尤其是高温电弧或高频电流通过人体产生热量 严重灼烧可致残 致命 人体与带电体接触时会产生斑痕 形成肿块 此外金属融化溅入皮肤 也会形成伤害 23 人体电阻 人体各部位电阻不相同 皮肤 骨骼和神经的电阻较大 肌肉和血液的电阻较小 人体电阻也不是固定不变的 与皮肤状况 干燥程度 接触电压的高低 接触面积的大小 电流大小及作用时间有关 人体电阻只能按800 1000 计算 24 安全电压 根据GB3805 83 为了防止触电事故造成人身直接伤害而规定的电压 为安全电压 我国规定安全电压额定值为 42V 36V 24V 12V 6V 一般局部照明和手提式电动工具 其安全电压均应采用36V安全电压 对于在金属容器内的手提照明应限定为12V 25 触电方式 26 2 屏护和间距 带电体的屏护是保证用电安全 防止触电和电弧伤人的一种措施 常用的有遮栏 护罩 绝缘挡板 遮栏与带电体的安全距离见下表 27 屏护装置应与以下安全措施配合使用 被屏护的带电部分应有明显标志 标明规定的符号或涂上规定的颜色 遮栏 栅栏上应有根据被屏护的对象挂上 高压 生命危险 切勿攀登 生命危险 等警告牌 设置信号或联锁装置 28 间距 为了防止人体触及或接近带电体 为了防止火灾和各种短路事故 在带电体与地面之间 带电体与其他设施和设备之间 带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离 称为间距 29 电气安全间距 30 3 接地和接零 接地和接零是保证电力系统和电气设备正常运行和人身安全而采用的重要措施 按其作用不同有工作接地 保护接地 接零和重复接地等几种类型 31 a 工作接地 在正常或事故情况下 为了保证电气设备可靠地运行 必须在供电系统中某点 如发电机 变压器的中性点 直接与地作金属连接 称为工作接地 32 b 保护接地 将电气设备正常情况下不带电的金属外壳 框架等 通过接地装置与大地可靠连接 34 无保护接地时漏电设备的电流路径 35 有保护接地时漏电设备的电流路径 36 c 接零 将电气设备的金属外壳 框架等与中性点直接接地系统中的零线相连接 接零的作用是 在电气设备的绝缘损坏时 产生单相短路 从而使保护设备如断路器迅速动作 断开故障设备 保护人身安全 接零适用于电网中性点接地的低压系统中 37 d 重复接地 将零线上的一处或多处 通过接地装置与大地再次可靠地连接 重复接地作用 当系统发生断路时 可降低零线的对地电压 零线断裂时 减轻故障程度 38 重复接地 39 4 电气设备上工作的组织措施 工作票制度工作许可制度工作监护制度工作间断 转移和终结制度 40 5 电气设备上工作的安全技术措施 停电验电装设接地线悬挂警告牌和装设遮栏 41 五 电气设备消防及灭火 电气设备发生火灭时 应首先报告当值班长和有关调度 并立即将有关设备的电源切断 采取紧急隔停措施 电气设备灭火时 仅准许熟悉该设备带电部分的人员指挥或带领下进行灭火 参加灭火的人员在灭火时应防止被火烧伤或被燃烧物所产生的气体引起中毒 窒息 要防止引起爆炸 电气设备灭火禁止使用干粉或泡沫火器 42 六 触电急救 触电急救时 首先要使触者迅速脱离电源 脱离电源的就是要把触电者接触的那一部分带电设备的开关 刀闸或其他断路设备断开 或设法将触电者与带电设备脱离 救助时 救护人员既要救人 也要注意保护自身安全 防止触电 触电者未脱离电源前 救护人员不得直接用手触及伤员 以免触电 43 触电急救 触电者触及低压带电设备 救护人员应设法迅速切断电源 如拉开电源开关或刀闸 拨除电源插头等 或使用绝缘工具 干燥的木棒 木板 绳索等不导电物质解脱触电者 也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服 将其拖开 但一定要避免碰到金属物体和触电者人躯 也可戴绝缘手套解脱触电者 44 触电急救 触电者触及高压带电设备时 救护人员应迅速切断电源或用适合该电压等级的绝缘工具解脱触电者 救护人员在抢救地程中应注意保护自身与周围带电部分必要的安全距离 45 触电急救 如果触电者触及断落在地上的带电高压导线 且尚未证实线路无电 救护人员在未做好安全措施前 不能接近落地点 8 10m范围 一般在20m以外地面电势接近于零 防止跨步电压伤人 触电者脱离带电导线后 应迅速移至20m以外 立即实施触电急救 46 触电急救 触电人员脱离电源后 如神志清醒 应使其就地平躺 严密观察 暂时不要站立或走动 触电者如神志不清 应就地仰面躺平 且确保呼吸通畅 并用5s时间 呼叫伤员工或轻拍其肩部 以判定伤员是否意识丧失 禁止摇动伤员头部呼叫伤员 47 触电急救 如触电者意识丧失 应在10s内 用看 听 试的方法 判定伤员呼吸 心跳情况 看伤员的脑部 腹部有无起伏动作 用耳贴近伤员的口鼻处 听有无呼气声音 试测口鼻有无呼气的气流 48 触电急救 触电伤员呼吸和心跳均停止时 应立即按心肺复苏法就地抢救 医务人员未接替抢救前 现场抢求人员不得放弃现场抢救 49 七 变压器 1 变压器的分类2 变压器的用途3 变压器的组成4 变压器的基本工作原理 50 1 变压器的分类 电力变压器 供输配电系统中升压或降压用 是变压器中主要品种特殊用途变压器 如电炉变压器 电焊变压器 整流变压器 矿用变压器 船用变压器等仪用互感器 如电压互感器 电流互感器 51 1 变压器的分类 试验变压器 如供电气设备作耐压试验的高压变压器等控制变压器 用于自动控制系统中的小功率变压器 52 2 变压器的用途 变压器的主要用途是 改变交流电压 改变交流电流 变换阻抗及改变相位等 53 3 变压器的组成 变压器主要由 铁芯和绕组两大部分组成 铁芯构成变压器的磁路 用硅钢片叠成以减小磁阻和铁损 绕组构成变压器的电路 用绝缘导线绕制而成 其中接电源的一侧叫一次绕组 接负载的一侧叫二次绕组 54 3 变压器的组成 此外对于油浸式电力变压器还有 油箱 油枕 安全气道 气体继电器 分接开关 绝缘套管等其他附件 油箱的作用是共同保证变压器安全 可靠地运行 油箱中的变压器油用来绝缘 防潮和散热 油枕用来隔绝空气 避免潮气浸入 安全气道用来保护油箱防止爆裂 气体继电器是变压的主要保护装置 当变压器内部发生故障时 轻则发出报警信号 重则自动跳闸 避免事故扩大 55 4 变压器的基本工作原理 变压器的基本原理是 电磁感应原理 56 八 电动机 1 电机的分类2 电动机几种常见起动方式 57 1 电机的分类 电机有电动机 发电机和信号电机三大类 根据使用电源 电机性能和结构 发电机分为直流发电机和交流发电机两种 电动机可分为交流电动机 异步电动机 同步电动机 交流伺服电动机 直流电动机 交直流两用电动机 步进电动机等多种 信号电机可分为测速发电机 感应整步器等 其中电动机是电机的主要门类 异步电动机是数量最多 应用最广的电机 58 2 电动机几种常见起动方式 直接起动方式星 三角起动方式自藕降压或抽头变压器起动等方式软起动器起动方式 59 九 三相异步电动机 1 三相异步电动机基本结构2 三相异步电动机工作原理3 三相异步电动机的分类4 三相异步电动机的用途 60 1 三相异步电动机基本结构 三相异步电动机由 定子和转子两部分组成 定子包括定子铁芯 定子绕组和机座等 转子包括转子铁芯 转子绕组和机座等 转子包括转子铁芯 转子绕组和转轴等 61 2 三相异步电动机工作原理 工作原理 对称的三相定子绕组中通入三相正弦交流电 便产生旋转磁场 旋转磁场切割转子导体 便产生感应电