电气工程接线图与电气控制图.ppt

电气工程接线图与电气控制电路图,在此处添加演示文稿标题,一、电气系统接线图1什么是电气系统图现代电力的供应是经过升压变压器升压后，送到电力网，经过电网线路输送后，再由各级变电所降压，以及各种电压等级的配电线路，再到各级电力用户使用。按照一定标准的图形符号表示上述的各种电气设备，将发、供、用电的过程画成如图所示的图，这种图就称为电气系统图。,电气系统图的特点：(1)电气系统图所描述的是系统或分系统。电气系统图可以用来表示大型区域电力网，也可以用来描述一个较小的供电系统，比如一个工厂的供电系统、一个企业也可以用来描述一个电气设备的供电关系，例如一台电动机，一个或者几个照明灯具之间的关系。,下图是一台电动机的供电关系。该图中供电电源为三相380V，经隔离开关QS、电流互感器TA的一次绕组，自动空气断路器QF，送至电动机M。,是一建筑物电气照明供电系统图。该图中供电电源为单相220V，经总开关Q和熔断器FUl，分成三路，分别经熔断器FU2一FU4送至l一3层。,(2)电气系统图所描述的内容是系统的基本组成和主要特征，而不是全部组成和全部的特征。例如前面所描述的发电、供电和用电系统，仅限于它们的基本组成和相互关系，略去了其他的许多环节和设备。(3)电气系统图对内容的描述是概略的而不是详细的。其概略程度则依描述的对象不同而不同。(4)电气系统图一般采用单线表示法，用标准的电气符号表用标准的电气符号表示，便于大家按照统一的规范阅读。,2一般电气系统图的阅读(1)有两台主变的降压变电所电气主接线图。变电所在电力系统、企事业单位等均占有重要的地位，图26所示为有两台主变的降压变电所电气主接线图。该变电所的负载主要是地区性负载。变电所110kV侧为外桥接线，10kV侧采用单母线分段接线。对变电所主接线的读图一般从主变开始，然后向上下读图。1)看主变压器：图纸中部画有两个变压器图形符号，从符号标注可以知道，1号和2号两台变压器的一、二次侧电压为110kV，容量均为1000kVA，两台主变的接线组别相同，都是Y，d11接线。主接线图一般都画成单线图，局部地方也可以画成多线图。该系统中的两台主变可以单独运行也可以并联运行。,2)看主变压器一次侧。两台主变压器一次侧的接线方式是相同的，它们各经断路器、电流互感器和隔离开关与电源相连接。电源电压为110kV。两台主变压器的一次侧采用了外桥接线，用以提高变电所供电的灵活性和可靠性。在l10kV侧电源的入口处，装设有避雷器、电压互感器和接地开关供保护、计量和检修使用。3)看主变压器二次侧。两台主变压器的二次侧的出线经电流互感器、断路器和隔离开关分别接至两段10kV母线。这两段母线由母联断路器和两个母联隔离开关进行联络。正常运行时，母联断路器处于断开状态，各段母线分别由各自的主变压器供电，当一台主变压器检修时，接通母联断路器，两段母线合成一段，由另一台主变压器供电，保证了不间断的向用户供电。,4)看配电出线。在10kV两段母线上各接有4条架空配电线路和2条电缆配电线路。每条架空配电线路都接有避雷器作线路的雷击保护装置。变电所所用电由所用电变压器供给，所用电变压器容量为50kVA，接线组别为Yyn0的三相变压器，它可以由10kV两段母线双路供电，保证所用电的可靠性。在两段母线上还各自接有电压互感器和避雷器、作为计量和防雷保护用。一般说来，在现场看到的主接线图要复杂和详细得多，在每一个图形符号旁要注明实物电器的规格型号。若作为模拟运行操作使用，还要将每个隔离开关、断路器按照不同的电压等级和顺序给以编号，并标注在图形符号一旁，便于进行模拟操作。,(2)厂矿企业配电所系统电气图,1)高压配电所系统图。厂矿企业高压配电所里不设主变压器，不进行电压变换，只是向各车间变电所及高压设备进行配电。高压配电所可以根据负荷等级分成单回路电源进线和双回路电源进线两种方式。图所示为双回路电源进线的高压配电所系统图。配电所系统的读图可以从进线方向开始，顺次向配线方向看。图中的每一个框都标注了高层代号，1回路是电缆进线，2回路是架空线，通过两台GGlA07型高压开关柜接到两段10KV母线上。在正常供电时，两段母线单独运行，向1、2、3号车间变电所配电。各配电线路均由一台高压配电柜控制，其中2号车间变电所为双回路供电，两条回路分别由两段母线供电。在两段母线上都接有电压互感器和避雷器，用于计量和防雷。,2)低压配电所系统图。,电源进线经刀开关，用三相电压互感器测量三相负载电流再经自动空气断路器控制和做短路及过载保护，最后接到低压母线WBl，在WBl母线上共接有五台低压开关柜，WLl作为动力和照明配电；WL2、WL3、WL4专用于动力配电；C是无功功率补偿电容器柜。,(3)动力与照明配电电气图。,动力与照明电气图就是表示筑物内外的动力、照明等供电与配电的基本情况的图纸。在图纸上要反映动力与照明的安装容量、计算容量、计算电流、配电方式、导线与电缆的型号和敷设方式，各种开关与电器的型号规格及数量等。一般按照图纸表达的内容可将图纸分为电路图、平面图和剖面图。,1)电路图。电路图表示各种配电方式的电原理接线，可以用单线或多线表示，如图28所示。,2)平面图。将系统图按照一定的比例表示建筑物外部或者内部的电源及电器布置情况图纸，称为电气平面图。平面图又可以分为外电平面图和动力与照明平面图。外电平面图是表示某一建筑物外接供电电源布置情况的图纸，主要表明变电所与线路的平面布置情况。它能反映高压架空线路或电力电缆线路的走向，变压器的台数、容量及变电所的形式；还能反映架空线路的电杆型式、编号、电缆沟的规格、导线的型号、截面积及每回线路的根数等。,图中电源进线为10kV架空线，其导线截面为25mm2，采用LJ型铝绞线三根，10kV变电所为一般户外杆上变电所，变压器的型号为S11，容量为2250kVA，变压器二次侧电压为0.4kV。由变电所引出三回线380220V架空线引至各建筑物，第一回线供1号建筑物内用电，采用铝芯橡皮线型号为BBLX，三相相线的截面积为95mm2，一般中型线截面积为70mm2。第2回线供2、3号建筑物和计划扩建的7号建筑物内用电，采用的导线型号为BBLX370十150。第三回路供4、5、6号建筑物用电，采用的导线型号为BBLX370十150。到5号建筑物的导线在8号杆上分支，采用BBLX425的导线。,动力与照明平面图是表示建筑物内动力、照明设备和线路平面布置的图纸。这些图纸是按建筑物不同标高的楼层分别画出的，并且动力与照明分开。它反映动力及照明线路的敷设位置、敷设方式、导线穿线管类型、线管管径、导线截面及导线根数；同时还反映了各种电气设备及用电设备的安装数量、型号及相对位置。在动力及照明平面团上，导线及设备通常采用图形符号表示，导线、设备间的垂直距离和空间位置一般不再另用立面图表示，而是在图纸上标注安装标高，以及附加必要的施工说明来进行说明。为了更明确地表示出设备的安装位置和安装方法，动力与照明平面图一般都是在简化了的土建平面图上绘制的，电气部分用中粗线表示，土建部分用细实线表示。,3)剖面图。对于电气照明平面图，有时为了读图方便，还画出照明器、开关、插座等的实际连线的示意图，这种图称为剖面图或者称为斜视图、透视图。剖面图对学习读图和搞清楚电路的工作原理很有帮助。,(4)电缆线路工程图。电缆线路工程图是表示各单元电气之间外部电缆的配置情况，一般指示出电缆的种类、路径、敷设方式等。10kV及以下的电缆线路施工，仍以平面图为主要依据。平面图是用图形符号绘制，用来表示电缆线路走向、敷设方法、电缆数量、接头布置等。当敷设电缆数量较多时，还应有线路断面图，用以标明电缆排列位置，以及电缆固定用零件结构图、电缆清册(有的地方称为电缆表)等。我们以图2ll从某厂受电所到机修车间和加工车间电缆线路平面图为例，来说明阅读电缆图的基本方法。,(1)工程概况。由图可知，机修车间和机加工车间均有变电所用电缆供电。机修车间用2根VLV23x120十1x35的电缆供电，机加工车间用一根VLV23x95+135的电缆供电，均采用直埋敷设；整个线路一处与厂公路交叉，一处与厂区给水管交叉。实际图纸中除上述标明的数据外，一般还需标明电缆线路的长度值，便于编制工程计划和预算。(2)电缆敷设。全线电缆采用直埋敷设，并应呈波浪形敷设于沟内，具体的做法如图中11断面和22断面所示。该断面图和电缆的敷设长度可以算出该电缆沟的土方工程量，也可非常明确知道电缆的敷设方式。在此线路中需要做特殊处理的是与公路交叉和与厂区给水管交叉处。,电线与厂区公路交叉处，应将电缆穿钢管保护，钢管内径不小于电缆外径的15倍，钢管两端应伸出路基两边各2m以上。电缆与厂区给水管交叉处，应视给水管理设深度而定，如电缆从给水管道下方通过，应将此处电缆沟加深，使电缆埋设好后，与给水管道的距离大于05m，如图所示。,(5)建筑防雷与接地工程图建筑防雷与接地工程图一般包括防类工程图和接地工程图两部分。图218为某住宅建筑的接地平面图。现简要进行施工说明。避雷带、引下线均采用25x4的扁钢，镀锌或做防腐处理。引下线在地面上17m至地下03m一段，用50硬塑料管保护。,本工程采用254的扁钢做水平接地体，围绕建筑物一周埋设，其接地电阻10。若施工后接地电阻达不到要求时，可增设接地极。施工按照国家标准图集D562、D563进行，并应与土建密切配合。,电气控制电路,电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。,电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字符号区别。电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。,识读电气控制图的方法,（一）根据电工基本原理先区分出主电路和辅助电路1主电路主电路是给用电设备供电的电路，是受辅助电路控制的电路。主电路一般用粗实线画在图纸的左边或上部。2辅助电路辅助电路是给控制元件供电的电路，是控制主电路动作的电路。辅助电路一般用细实线画在图纸的右边或下部。实际电气原理图中主电路一般比较简单；而辅助电路比主电路要复杂，控制元件也较多。,(二)识读电气控制图的步骤和方法先看主电路，后看辅助电路。1识读主电路的具体步骤第一步：看用电设备。首先看清楚主电路中有几个用电设备，它们的类别、用途、接线方式以及一些不同的要求等。如图中的用电设备是一台三相笼型异步电动机。,第二步：看清楚主电路中用电设备，用几个控制元件控制。如图中电动机是用接触器控制启动和停止的。实际电路中用电设备的控制方法很多，有的只用开关控制，有的用启动器控制，有的用接触器或其他继电器控制，有的用程序控制器控制，有的用集成电路控制。这要求我们分清主电路中的用电设备与控制元件的对应关系。,第三步：看清楚主电路除用电设备以外还有哪些元器件以及这些元器件的作用。如图中，主电路除电动机外还有刀开关和熔断器FU。刀开关是总电源开关，熔断器起到电路的短路保护作用。看主电路时可顺着电源引入线，沿着电流流过的路径逐一观察。如图中主电路是：三相电源一刀开关一FUKM(主触头)一FR(热继电器)M。,第四步：看电源。要了解电源的种类和电压等级，分清是直流电源还是交流电源。直流电源有的是直流发电机，有的是整流设备，电压等级有660、220、110、24、12、6V等；交流电源多由三相交流电网供电，有时也由交流发电机供电，电压等级有380、220V等。如图所示电路为交流380V三相电源。,2.识读辅助电路的具体步骤和方法,第一步看懂辅助电路的电源。分清辅助电路电源种类和电压等级。辅助电路的电源有两种：一种是交流电源，另一种是直流电源。辅助电路所用交流电源电压一般为380V或220V，频率为50Hz。辅助电路电源若是引自三相电源的两根相线(火线)，则电压为380V；若辅助电路电源取自三相电源的一根相线和一根零线，则电压为220V。辅助电路电源若为直流，一般常用的直流电源电压等级有110V、24V、12V等三种。若在同一个电路中主电路电源为交流，而辅助电路电源为直流电源，一般情况下，辅助电路是通过整流装置(整流环节)供电。若在同一个电路中主电路和辅助电路的电源都为交流电，则辅助电路电源一般引自主电路。在图所示电路中，辅助电路电源电压为380V。只有弄清楚辅助电路的电源种类和电压等级，才能合理地选择控制器件。,图所示电路的辅助电路电源为交流380V，则控制器件的按钮开关SB耐压应为交流500V；控制器件的接触器线圈额定电压必须是380V(俗称为380V交流接触器)。由此可见，辅助电路中的控制器件所需的电源种类和电压等级必须与辅助电路电源种类和电压等级相一致。绝对不允许将交流接触器、继电器等控制器件用于直流电路中，也不允许直流接触器、继电器等控制器件用于交流电路。一旦将有线圈的交流控制器件误接于直流电路，控制器件通电后会立即使线圈烧毁；而误将有线圈的直流控制器件接入交流电路，控制器件通电也不会正常动作。,第二步弄清辅助电路中每个控制器件的作用。弄清辅助电路中的控制器件对主电路用电设备的控制关系是识读电路图最关键环节。可以说弄清了辅助电路各控制器件的作用和各控制器件对主电路用电设备的控制关系，就是读懂了电路原理图。辅助电路是一个大回路，而在大回路中经常包含着若干个小的回路；在每个小回路中有一个或多个控制器件。一般情况下，主电路中用电设备越多，则辅助电路的小回路和控制器件也就越多。在实际电路中控制器件数都比主电路用电设备数多。在图所示的电路中，辅助电路只有一个回路，在此回路中有两个熔断器(FU2)、一个按钮开关(SB)、一个交流接触器(KM)等三种控制器件。熔断器FU2是作辅助电路短路保护用的；按钮开关SB是控制交流接触器KM线圈通断电的控制器件；而交流接触器KM通过其主触点控制主电路三相异步电动机的启动或停止。,当我们将总电源刀闸开关QK闭合后，则主电路和辅助电路都与电源接通(即电路有电压，而无电流)。按下起动按钮开关SB2时，其常开触点闭合，使交流接触器KM线圈有电压和电流(称为接触器得电)，接触器的常开触点(主电路中的触点)闭合，最后主电路的电动机M与电源接通启动运行。当按停止按钮开关SB1时，则SB1常闭触点断开，交流接触器KM线圈断电(失去电压和切断电流)，交流接触器KM的常开触点恢复断开状态，最后使电动机M断电停止运行。在电路得电工作状态，若辅助电路发生短路故障，会使熔断器FU2熔断，使KM线圈失电，导致电动机M断电停止运行。若主电路发生短路故障，会使熔断器FU1熔断，也会使辅助电路的接触器KM失电。当熔断器FUl的两个熔丝都熔断时，电动机M定子绕组没有电流，电动机M立即停转。综上所述，可见弄清辅助电路中各控制器件的动作情况及对主电路中用电设备的控制作用是读懂电路原理图的关键。,第三步分析辅助电路中各个控制器件之间的制约关系。这是读懂电路的工作原理的重要环节，也是电路识图的重要步骤。在电路中所有的电气设备、装置、控制器件都不是孤立存在的，而是相互之间都有密切关系的；有的器件之间是控制与被控制的关系，有的是相互制约关系，有的是联动关系。在辅助电路中控制器件之间的关系也是如此。在图所示的辅助电路中按钮开关SB2就是控制交流接触器KM线圈通电或断电的器件。,短路保护环节,短路保护是指电路发生短路故障时能使故障电路与其电源断开的保护环节。短路保护常用熔断器实现，短路保护熔断器都设置在靠近电源部位，也就是被保护电路的电源引入位置。,过载保护,过载保护环节过载保护环节是电力拖动电路中重要的保护环节。过载保护是指对电动机过载时，能使电动机自动断电的保护。过载保护常用热继电器实现。热继电器的发热元件串于三相异步电动机定子绕组电路中，而热继电器的常闭触点串接于控制回路的交流接触器KM线圈下端。若电动机运行中过载，则电动机定子绕组电流过大，通过热继电器的热元件电流过大，会使热继电器动作，则热继电器的常闭触点断开，从而使辅助电路中交流接触器KM线圈断电，KM的主触点断开，使电动机断电，从而保护电动机。,保护和欠压保护,电路的过流保护和欠压保护环节电路过流保护常用电流继电器实现，电路欠压保护常用电压继电器实现。这两种继电器动作特殊，可以实现对电路的过电流保护和欠电压保护。电流继电器线圈通过电流等于或超过整定电流时，它才能动作，其线圈通过电流小于整定电流时，它不动作。电压继电器只有其线圈所加电压为整定值时，