电工证认证培训学习资料

1、魏魏 桥桥 热热 电电 WEIQIAOWEIQIAO THERMOELECTRICITYTHERMOELECTRICITY 1 目目 录录 第一章第一章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律 .2 2 第二章第二章 磁路的基本概念和基本定律磁路的基本概念和基本定律 .3 3 第三章第三章 常用电工仪表常用电工仪表 .5 5 第四章第四章 发电机相关知识发电机相关知识 .8 8 第五章第五章 变压器的相关知识变压器的相关知识 .1010 第六章第六章 电动机的相关知识电动机的相关知识 .1212 第七章第七章 直流系统直流系统 .1414 第八章第八章 电气倒闸操作规定及基本原则电气

2、倒闸操作规定及基本原则 .1717 第一节 电气操作的一般规定 .17 第二节 电气倒闸操作基本原则 .17 第九章第九章 电气继电保护基础知识电气继电保护基础知识 .1818 第一节 继电保护与自动装置的一般要求及规定 .18 第二节 继电保护与自动装置的检查和异常处理 .18 第十章第十章 电气二次回路工作注意事项电气二次回路工作注意事项 .1919 第十一章第十一章 预防触电预防触电 .2020 第十二章第十二章 电气专业案例分析电气专业案例分析 .2424 案例一 邹平一电人身放电事故 .24 案例二 滨魏热电厂施工人员触电事故 .24 案例三 邹平四电王晋宝触电事故 .24 案例四

3、新材料政通二厂动力车间职工关剑烧伤事故 .25 案例五 滨州市共建投资开发公司施工用电管理员王希山电弧烧伤事故 .25 案例六 大修分厂电气车间巩林珍、温保金电弧烧伤事故 .26 案例七 关于氧化铝一分公司动力车间职工李平安受伤事故 .26 案例八 胡集电厂电气车间配电班职工卫扬浩 .26 案例九 关于铝业四分公司动力分厂检修车间职工谭延超电弧烧伤事故 .27 2 第一章第一章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律 一、电路基本概述一、电路基本概述 1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它 的作用是 A：实现电能的传输和转换；B：传递和

4、处理信号（如扩音机、收音机、电视机） 。一般电路 由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。 （1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。 （2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。如电灯、电动机、电炉等 都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。 （3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。 2. 电路分为外电路和内电路。从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电 源内部的通路称为内电路。 3电路有三种状态：通路、开路和短路。 （1）通路是连接负载的正

5、常状态； （2）开路是 R或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流 I0，电源的开路电压等于电源 电动势，电源不输出电能。例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和 设备造成很大威胁； （3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零， 电流有捷径可通，不再流过负载。因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大， 此电流称为短路电流。 短路也可发生在负载端或线路的任何处。 产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一 项很重要的安全措施。为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔

6、断器或自动断路器，以 便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。 4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路； 5、电路的功能：（1）传递和分配电能。如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降 压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。 （2）传递和处理信号。如电视机，它接收到载有声 像的电磁波后，通过电路使之转变成电信号，再加到扬声器和显像管上还原成原来的声像。 二、基本定律二、基本定律 2.1.2.1.电路基本定律电路基本定律 2.1.1.2.1.1.欧姆定律：欧姆定律：它是分析电路的基本定律之一。通常流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 使用于直流

7、电路，表达式为：I=U/R.；由公式可知，当所加电压一定时，电阻愈大，则电流愈小。很 显然，电阻具有对电流起阻碍作用的物理性质。 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它是一个表示该段电路特性而与电压和电流无关的常数。 2.1.2.2.1.2.焦耳焦耳楞次定律：楞次定律： 电流通过导体发热的现象。叫做电流的热效应。 3 实验证明：电流通过某段导体或用电器时所产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通过的时间 成正比，这一定律成为焦耳楞次定律，其数学表达式如下：Q=I2Rt，电流热效应有利有弊。利用 这一现象制成许多电器，如电灯、电炉、电烙铁等。但热效应会使导线发热、电器设备温度升高等。 2.22.2 基

8、尔霍夫定律：基尔霍夫定律：一个电路的各部分会有电流和电压，这些电流之间、电压之间是如何相互联 系，统一在电路整体之中的呢？这就是电路的基本定律基尔霍夫定律要说明的问题。支路、节点、 回路、网孔、支路电流和支路电压是电路分析的对象，电路的基本定律也用它们来表示。 2.2.1.2.2.1.基尔霍夫第基尔霍夫第 1 1 定律定律：又称节点电流定律，它指出在任一瞬间，流进某一节点的电流之和恒 等于流出该节点的电流之和。即I 进=I 出。 2.2.2.2.2.2.基尔霍夫第基尔霍夫第 2 2 定律定律：又称回路电压定律。它指出在任意闭合回路中，各段电路电压降的代 数和恒等于零。用公式表示为U=0. 对于

9、不能用串联、并联简化的复杂直流电路，在分析和计算电路时，除了借助欧姆定律和电阻串、 并联知识外，还要运用基尔霍夫定律。 第二章第二章 磁路的基本概念和基本定律磁路的基本概念和基本定律 在很多电工设备（象变压器、电机、电磁铁等）中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题，这 一章，我们就学习磁的相关知识。 一、磁铁及其性质：一、磁铁及其性质：人们把物体能够吸引铁、钴等金属及其合金的性质叫做磁性，把具有磁性的物 体叫做磁体（磁铁） 。磁体两端磁性最强的区域叫磁极。任何磁体都具有两个磁极，而且无论把磁体怎样 分割总保持有两个异性磁极，也就是说，N 极和 S 极总是成对出现的。与电荷间的相互作用力相似，

10、磁极 间也存在相互的作用力，且同极性相互排斥，异极性相互吸引。 1 11 1 磁场与磁感应线磁场与磁感应线 磁铁周围和电流周围都存在磁场。磁场具有力和能的特征。磁感应线能形象地描述磁场。它们是 互不交叉的闭合曲线，在磁体外部有 N 极指向 S 极，在磁体内部由 S 极指向 N 极，磁感应线上某点的 切线方向表示该点的磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。 1 12 2 描述磁场的物理量：描述磁场的物理量： 磁感应强度磁感应强度 B B：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受电磁力 F 与电流 I 和导线有效长度 L 的 乘积 IL 的比值即为该处的磁感应强度，即 BF/IL，单位：特斯拉。磁感应强

11、度是表示磁场中某点 磁场强弱和方向的物理量，它是一个矢量，它与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定。 磁通磁通：磁感应强度 B 和与它垂直方向的某一截面积 S 的乘积，称为通过该面积的磁通，即 BS，由上式可知，磁感应强度在数值上可以看作与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通，故 又称为磁通密度，单位是伏.秒，通常称为“韦” 。磁通是描述磁场在空间分布的物理量。 磁导率磁导率 u u 是说明媒体介质导磁性能的物理量。 1 13 3 定则定则 电流与其产生磁场的方向可用安培定则（又称右手螺旋法则）来判断。安培定则既适用于判断电 流产生的磁场方向，也可用于在已知磁场方向时判断电流的方向。 1.

12、直线电流产生的磁场，以右手拇指的指向表示电流方向，弯曲四指的指向即为磁场方向。 2.环形电流产生的磁场：以右手弯曲的四指表示电流方向，拇指所指的方向即为磁场方向。 4 3通电导体在磁场内的受力方向，用左手定则来判断。平伸左手，使拇指垂直其余四指，手心 正对磁场的方向，四指指向表示电流方向，则拇指的指向就是通电导体的受力方向。可用下式来表示： FBILsina F通电导体受到的电磁力 B磁感应强度 I导体中的电流强度 L导体在磁场中的长度 a电流方向与磁感应线的夹角 从上式可以看出：当从上式可以看出：当 a a9090时，时，sin90sin901 1，导体受到的电磁力最大；当，导体受到的电磁力

13、最大；当 a a00时，时，sin0sin00 0， 此时导体受到的电磁力最小，为零。此时导体受到的电磁力最小，为零。 1 14 4 电磁感应现象电磁感应现象 我们把变动磁场在导体中产生电动势的现象称为电磁感应，也称“动磁生电” 。由电磁感应产生 的电动势叫感应电动势，由感应电动势产生的电流叫感应电流。 1.直导体切割磁感应线产生感应电动势，其大小为 e=Blvsina,可用右手定则判断。e=Blvsinae=Blvsina B磁感应强度 V导体运动速度 a速度方向和磁场方向的夹角 L导体的有效长度 e感应电动势 右手定则内容：右手定则内容：平伸右手，拇指与其余四指垂直，让掌心正对磁场方向，以

14、拇指指向表示导体运 动方向，则其余四指的指向就是感应电动势的方向。 2.线圈中磁通变化产生感应电动势。 当穿过线圈中的磁通量发生变化时，在线圈回路中就会产生感应电动势和感应电流。 二、楞次定律及法拉第电磁感应定律楞次定律及法拉第电磁感应定律 2.12.1 楞次定律：楞次定律：指出了变化的磁通与感应电动势在方向上的关系。即感应电流产生的磁通总是阻 碍原磁通的变化。也就是说，当线圈中的磁通要增加时感应电流就要产生一个磁通去阻碍它的增加； 当线圈中的磁通要减少时，感应电流所产生的磁通将阻碍它减少；如果线圈中原来的磁通量不变，则 感应电流为零。该定律可用来判断感应电动势和感应电流的方向，具体步骤为：

15、（1）首先判断原磁通的方向及其变化趋势（增加或减少） 。 （2）确定感应电流的磁通方向和原磁通是同向还是反向。 （3）根据感应电流产生的磁通方向，用右手螺旋定则确定感应电动势或感应电流的方向。 应当注意：必须把线圈或直导线看成一个电源，在线圈或直导线内部，感应电流从电源的“” 端流到“”端；在其外部，从“”端经负载流回“”端。在线圈或直导体的内部，感应电流的 方向和感应电动势的方向相同。 2 22 2 法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化速度（即变化率）成 正比。即 e=-/t（单匝线圈）式中的负号，表示了感应电动势的方向和磁通变化的趋势相反。 5

16、e=-n/te=-n/t n线圈匝数 n 匝线圈的磁通变化量 t-磁通变化所需时间 e e在t 时间内的感应电动势的平均值 在实际应用中常用楞次定律来判断感应电动势的方向，而用法拉第电磁感应定律来计算感应电动 势的大小（取绝对值） 。这两个定律是电磁感应的基本定律。 三、自感和互感自感和互感 31 由于电流线圈本身所产生的电流发生变化，而引起的电磁感应叫自感现象，简称自感。线 圈中通过每单位电流所产生的自感磁通数，称为自感系数，也称电感，用 L 表示 L/I 单位亨利 （H） 。自感是衡量线圈产生自感磁通本领大小的物理量。其大小不仅与线圈的匝数及几何形状有关， 而且与线圈中媒介质的磁导率有密切

17、的关系。自感电动势的方向也可用楞次定律来判断，即线圈中的 外电流增大时，感应电流的方向与外电流的方向相反；外电流减小时，感应电流的方向与外电流的方 向相同。自感电动势的大小也遵从法拉第电磁感应定律。 自感对人们来说既有利又有弊。例如：日光灯是利用镇流器中的自感电动势来点燃灯管的，同时 也利用它来限制灯管的电流；但是在含有大电感元件的电路被切断的瞬间，因电感两端的自感电动势 很高，在开关处会产生电弧，容易烧坏开关或损坏设备的元器件，这要尽量避免。通常在含有大电感 的电路中都有灭弧装置。最简单的办法是在开关或电感两端并接一个适当的电阻或电容，或先将电阻 电容串接然后并接到电感两端，让自感电流有一条

18、能量释放的通路。 32 由一个线圈中的电流发生变化而在另一线圈感应的现象叫互感现象，简称互感。互感电动 势的大小正比于穿过本线圈磁通的变化率，或正比于另一个线圈中电流的变化率。当两个线圈互相平 行且第一个线圈的磁通变化全部影响到第二个线圈时，互感电动势最大；当两个线圈互相垂直时，互 感电动势最小。 和自感一样，互感也有利有弊。在工农业生产中具有广泛用途的各种变压器、电动机都是利用互 感原理工作的。但在电子电路中，若线圈的位置安放不当，各线圈产生的磁场会互相干扰，严重时会 使整个电路无法工作。为此，人们常把胡不相干的线圈的间距拉大或把两个线圈的位置垂直布置，在 某些场合下还须用铁磁材料把线圈或其

19、它元件封闭起来进行磁屏蔽。 第三章第三章 常用电工仪表常用电工仪表 一、万用表一、万用表 万用表是一种具有多种用途和多个量程的直读式仪表。一般的万用表可以用来测量直流电流、直流 电压、交流电压、交流电流（钳型电流表）和电阻等。 万用表的使用注意事项 1、正确使用接线柱（或插孔） 红色表笔的进线应接到万用表的红色接线柱上或标有“+”号的插孔内，黑色表笔的进线应接到万用 表的黑色接线柱上或标有“-”号的插孔内。测量直流时应用红表笔接正极、黑表笔接负极，这样可以避 免因为极性接反而烧坏表头或打弯指针。使用欧姆档测量电阻时，因使用表内的电池，其红表笔是接电 池的负极、黑表笔接电池的正极。这一点在测试晶

20、体二极管和三极管时更要注意。有的万用表还有专用 6 的欧姆档接线柱，或专用的交、直流 2500V 的接线柱、或大电流接线柱等。它们的另一公用柱都用黑色 接线柱。测电流时，表应和电路串联；测电压时，表应和电路并联。 2、正确选择档位 万用表档位包括测量种类的选择和量程的选择，档位选择错了，就有可能烧坏万用表，例如测电压 时，将档位错放在欧姆档或电流档。有的万用表面板上有两个档位旋钮，一个选择测量种类，另一个选 择测量量程。使用时，应先选择测量种类，后选择测量量程；若不清楚所测值的量程，应先选用较大大 量程，后选用较小的量程。另外，为了使测量结果准确，量程的选择应使读数在标度尺的一定刻度范围 内，

21、例如，在测量电流和电压时，应使指针的偏转在满刻度偏转的 1/2 以上；测量电阻时，应使被测电 阻尽量接近标度尺的中心等。 若用万用表欧姆档测试晶体管参数时，不要用档，此档电流过大；或档，此档电压过1RkR 10 高，以免损坏晶体管。 万用表在使用完毕后，应把转换开关旋至“OFF”档或交流电压的最高档，这样，可以防止下次测量 时，由于粗心而将表烧坏。 3、测量之前要调零 为了测量准确，在测量之前要看万用表的指针是否指在零位上，如不指零，应调整表盖上的机械零 位调节器，使之指零。在测量电阻之前，还要进行欧姆调零。欧姆调零是将转换开关旋至相应的电阻档 上，将两表笔短接，然后调节调零旋钮，使指针指零。

22、每次换欧姆档都要重复这一步骤。欧姆调零时间 要短，以减少电池的消耗。如果调不到零位，则说明电池电压已经太低，不能再用了，应更换新电池。 4、正确读数 万用表的标度盘上有多条标度尺，它们分别在测量不同对象时使用。例如，标有“DC”或“-”的标 度尺是测量直流时用；标有“AC”或“” 的标度尺是测量交流时用；标有“”的标度尺是测量电阻 用的等等。读数时，表要放平，目光应与表面垂直。有的万用表在表面的刻度线下还有一条弧形镜子， 读数时，表针应与镜中的影子重合，这样，读数才准确。 5、注意安全 1）测量电阻时，严禁被测电阻在带电的情况下测量； 2）测量高压电时，要使用符合电压等级的表笔，握表笔的手不要

23、触到金属触针上； 3）测量电阻时应戴上绝缘手套； 4）测量电压和电流时，不要带电旋转转换开关的旋钮。 二、兆欧表二、兆欧表 兆欧表是用来测量绝缘电阻的仪表，它本身装有高压手摇直流发电机，测量时要摇动发电机的手柄， 故又称作摇表。测量高压电气设备的绝缘电阻用摇表是必要的，因为在低压下测量的绝缘电阻值并不能 反映在高压工作时的真实绝缘电阻值。 7 兆欧表的使用注意事项： 1、表的选择 兆欧表的选择包括两方面，一是电压值；另一是测量范围。兆欧表的电压有 250V、500V、1000V、2500V、5000V 等几种，我们常用的有 500V、1000V、2500V 三种。测量范围有 050M，0500

24、M，01000M，02000M，05000M，010000M等。选择时应根据被测 量电气设备的额定电压，及其绝缘电阻的要求而定。 2、使用前的检查 使用前的检查一般有两项：一是将接线端子开路，摇动手柄使发电机达到额定转速(120r/min)，看 指针是否指“” ；另一是将“线”和“地”接线端子短路，轻轻摇动手柄，看指针是否指“0” 。如果指 针指示不对，则需修理后再使用。 3、注意安全 1）不可在设备带电的情况下测量其绝缘电阻，高压线路摇测绝缘电阻时应将相邻线路停电防止感 应电触电； 2）对有电容的高压设备，在其停电后，应先验电，还必须进行充分放电后方可测绝缘电阻； 3）用摇表摇过的设备也要及

25、时放电； 4）摇测绝缘时应戴上绝缘手套； 5）摇测过程中，被测设备上不能有人工作。 6）雷雨天，禁止对设备进行摇测绝缘电阻。 4、表的接线端子连接 一般测量时，被测电阻接在“线” （L）和“地” （E）端子间。测量表面泄漏电流比较大的设备时， 以电缆为例，除了表面擦拭干净外，应将电缆线芯接“线” 、电缆外皮接“地” 、电缆绝缘表面层接“屏” 端子。这样表面泄漏电流就不经表头而经“屏”端子，从而消除表面泄漏电流的影响，达到测量的准确 性。另外，连接线一定要绝缘良好，否则，会影响测量绝缘电阻值。当连接线较长时，还要将连接线固 定好，避免发生连接线碰到其它的带电设备上，造成短路事故。 5、手摇发电机

26、的操作 开始测量时，手摇速度应该慢些，以防被测绝缘损坏或有短路时，造成摇表的损坏。测量时，要求 转速达到 120r/min，且要保持匀速，否则，发电机的电压过低，将影响测量结果。 6、读数 读数要等指针稳定指示时才读，否则，会由于电容电流、吸收电流影响测量的结果。如果由于某些 大型设备的电容较大，指针一直稳定不下来，则取 60s 后的读数。另外，由于兆欧表是无定位的表，所 以表要放平，否则也会带来读数的误差。 7、测量结果的的比较与换算 为了比较，将测量结果换算至前次测量或厂家测量温度下的数值。其换算公式如下 8 10 1 6 . 1 tT Tt RR 式中 换算到时的绝缘电阻值（M） ； t

27、 RCt 时所测量的绝缘电阻值（M） ； T RCT在 测量绝缘电阻时的温度（） ；TC 换算的温度（） 。 tC 第四章第四章 发电机发电机相关知识相关知识 一、同步发电机的分类一、同步发电机的分类 同步发电机因用途不同，结构也相差甚大，一般可按其原动机的类型、本体结构和安装方式进行分 类。 （1）按原动机的类别，同步发电机可分为汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机及柴油发电机等。 （2）按冷却介质，可分为空气冷却、氢气冷却和水冷却等。 （3）按主轴安装方式，可分为卧式安装和立式安装等。 （4）按本体结构，可分为旋转电枢式和旋转磁极式等。 同步发电机的结构，主要是由原动机的特性决定的。如汽轮

28、发电机，由于转速高达 3000r/min，故极 对数少，转子采用隐极式，卧式安装；水轮发电机由于转速（一般在 750 及 r/min 以下）故其极对数多， 转子采用凸极式，立式安装。 二、发电机的型号二、发电机的型号 发电机的型号表示该台发电机的类型和特点。我国发电机型号的现行标注法采用汉语拼音法。下面 是几个常用符号的意义： T（位于第一字） 同步；Q（位于第一或第二字） 汽轮机；Q（位于第三字） 氢冷；F 发 电机；N 氢内冷；S 或 SS 水冷；W无刷励磁。 例如：TQN 表示氢内冷同步汽轮发电机；QFS 表示水内冷汽轮发电机；QFQS 表示定子绕组水内冷、转 子绕组氢内冷、铁心氢冷的汽

29、轮发电机。我公司的 QFW-60-2 为无刷励磁汽轮发电机（功率为 60MW；极数 为 2） 三、同步发电机的主要技术数据三、同步发电机的主要技术数据 为使发电机按设计技术条件运行，在发电机出厂时都在其铭牌上标注出额定技术数据。 这些额定技术数据主要有： （1 1）额定容量）额定容量：是指发电机在设计技术条件下运行时输出的视在功率，用 KVA 或 MVA 表示； （2 2）额定功率）额定功率：是指发电机输出的有功功率，用 KW 或 MW 表示； （3 3）额定定子电压）额定定子电压：指发电机在设计技术条件下运行时，定子绕组出线端的额定线电压，用 KV 表示； 9 （4 4）额定定子电流）额定定

30、子电流：指发电机定子绕组出线的额定线电流，用 A 表示； （5 5）额定功率因数）额定功率因数：指发电机在额定功率下运行时，定子电压和定子电流之间允许的相角差的余弦值， 即值；cos （6 6）额定转速）额定转速：指正常运行时发电机的转速，用 r/min（每分钟转速）表示。我国生产的汽轮发电机 转速均为 3000r/min； （7 7）额定频率）额定频率：我国电网的额定频率为 50HZ（即每分钟 50 周） ； （8 8）额定励磁电压）额定励磁电压：指发电机励磁电流达到额定值时，额定出力运行在稳定温度时的励磁电压，用 V 或 KV 表示； （9 9）额定励磁电流）额定励磁电流：指发电机在额定出

31、力时，转子绕组通过的励磁电流，用 A 或 KA 表示； (10)(10)额定温度额定温度：指发电机在额定功率运转时的最高允许温度（） ；C (11)(11)效率：效率：指发电机输出与输入能量之比百分值，一般额定效率在 93%98%之间。 四、发电机的基本结构四、发电机的基本结构 4.14.1 定子定子 汽轮发电机的定子由机座、定子铁芯和定子绕组三部分组成。 4.1.1 机座 汽轮发电机的机座一般都是用钢板焊接而成，除了使用、安装、运输方便外，还需要有足够的强度 和钢度。机座是支撑和固定铁芯及绕组等部件用的。整个转子也通过它安装、固定在基础上。此外，它 还要求有足够的通风装置。 4.1.2 定子

32、铁芯(电枢铁芯) 同步发电机的定子铁芯呈圆环形。在它的内圆部分有放置线圈的槽。为了减少同步发电机运行时的 损耗和发热，定子铁芯用硅钢片叠成，一般采用 0.35mm 厚的无取向冷轧硅钢片，并两面涂有绝缘层。 4.1.3 定子绕组(电枢绕组) 定子绕组是由嵌在定于铁芯槽内的许多线圈按一定规律连接而成。定子线圈的两条边放在铁芯槽内 的部分叫做“直线部分” ，它是能切割磁力线而感应电势的，因而也叫“有效边” ；铁芯槽外部连接两直 线部分不切割磁力线的导体称为线圈的端接部分，简称端部。另外，绝缘也是定子线圈的一个重要组成 部分。 4.24.2 转子转子 汽轮发电机的转子，由转子铁芯、转子绕组、护环、滑环

33、以及风扇等部件组成。 4.2.1 转子铁芯 汽轮发电机的转子铁芯既要有良好导磁性能，又要有足够的机械强度，是汽轮发电机的最关键部件 之一，一般采用整块钢锭锻制而成。铁芯的材料采用铬钼或铬钼镍合金钢。在铁芯上设有两边对称的槽， 槽与槽之间的部分叫做齿，有大齿和小齿。槽中安放转子线圈。 4.2.2 转子绕组(励磁绕组) 转子绕组由冷拉含银铜排制成线圈，转子绕组就是将所有转子槽中的线圈连接起来，两头将绕组引 出，连接到滑环上。其中转子线圈绝缘也是一个重要部分。 4.2.3 护环和中心环 10 护环是一个厚壁金属圆筒，用来保护转子绕组的端部，使其紧密地压在护环与转轴之间，不会因为 离心力而甩出。而中心

34、环则用来支持护环，并阻止转子绕组端部沿轴向移动。 4.2.4 其它部件 风扇是供发电机内部通风用的，一般装在转子两侧。旋转二极管的作用是将外部通入的交流电通过 它转变成直流电而进入到发电机的转子绕组。 五、同步发电机的工作原理五、同步发电机的工作原理 同步发电机是利用电磁感应原理，将机械能转变为电能的装置。所谓电磁感应就是导体切割磁力线 时产生的感应电势，将导体连接成闭合回路，就有电流通过的现象。 导体镶嵌在铁芯的槽里，铁芯是固定不动的称为定子(静子)。磁极是转动的，称为转子。它是由励 磁绕组和铁芯组成的。励磁绕组通过滑环与外部励磁回路相连，定子和转子是发电机的基本组成部分。 那么，三相交流电

35、是如何产生的呢那么，三相交流电是如何产生的呢? ? 直流电通入转子绕组后，就产生了稳恒的磁场，沿定子铁芯内圆，每相隔 120 度。分别安放着三相 绕组 AX、BY、CZ。当转子被汽轮机拖动以 3000rpm 旋转时，定子绕组便切割磁力线，就在其中感 应出电势来，感应电势的方向可由右手定则来确定。由于转子产生的磁场是旋转磁场，所以定子绕组切 割磁力线的方向不断变化，在其中感应的电势方向就不断变化，因而形成交变电势即交流电势。 交流电势的额定频率为 f，它决定于发电机的极对数 P 和转速 n，其计算公式为：f= pn60(Hz)。 我国规定交流电的频率为 50HZ，即：P=1 n=3000rpm。

36、 交流电势的相位关系：转子以 3000rpm 转速不停地旋转 A、B、C 三相绕组先后切割转子磁场的磁力 线，所以三相绕组中电势的相位是不同的，因为定子绕组在安放时，空间角度相差 120 度，相序为 A BC。 何为同步呢?当发电机并列带负荷后，三相绕组中的定子电流(电枢电流)将合成一个旋转磁场，交流 磁场与转子同速度、同方向旋转，这就叫同步。 第五章第五章 变压器变压器的相关知识的相关知识 一、变压器的分类一、变压器的分类 变压器的种类很多，可按其用途、结构、相数、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类，可分为电力变压器（主要用在输配电系统中，又分为升压变压器、降压变压器、 联络变压器和厂用

37、变压器） 、仪用互感器（电压互感器和电流互感器） 、特种变压器（如调压变压器、试 验变压器、电炉变压器、整流变压器和电焊变压器等） 。 按绕组数目分类，可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。 按铁芯结构分类，可分为芯式变压器和壳式变压器。 按相数分类，可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按冷却介质和冷却方式分类，可分为油浸式变压器（包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强迫 油循环式） 、干式变压器、充气式变压器。 电力变压器按容量大小通常分为小型变压器（容量为 10KVA630KVA） 、中型变压器（容量为 800KVA6300KVA） 、大型变压器（容量为 8000

38、KVA63000KVA）和特大型变压器（容量为 90000KVA 及以 11 上） 。 二、变压器的概述二、变压器的概述 变压器是发电厂和变电所的重要元件之一.为了减小电能传输过程不必要的损耗需要利用变压器提高 电压等级,而在用户又需要利用变压器将系统输送来的高压电能降低到用户所需要的电压等级,所以在电 力系统中变压器在传输和分配电能上是不可缺少的元件. 按变压器的结构可将变压器制成三相的也可制成单相的，但一台三相变压器比三台单相变压器组成 的变压器组,其经济指标要好得多,所以,单相变压器只用于容量很大,制造和运输困难的场合.我公司变压 器多数采用三相变压器。 变压器可制成双绕组的,也可制成三

39、绕组的,少数有四绕组的,这可根据用户和系统的设计要求制成. 目前，我公司变压器均采用双绕组变压器。 变压器是一种静止的电气设备,它是依据电磁感应原理把某种电压和电流值,变为同一频率的另一种 或几种电压和电流值. 三、变压器的型号：三、变压器的型号： 变压器的型号、规格一般由文字符号和数字按以下方式表示。 12345/6 其表示的意义为： 1相数：D单相（在末位时表示移动式） ；S三相；O自耦变压器；（在型号首位表示降压，在末 位表示升压） ；G干式（一般不表示） ；F分裂变压器；C干式浇注式绝缘；X表示消弧绕组。 2冷却方式：F油浸风冷式；J油浸自冷；W水冷式；P强迫油循环；D强迫油导向循环等

40、。 3L铝绕组（铜绕组不表示）或防雷；Z有载调压（无励磁调压不表示） ；S三绕组（双绕组不表 示） 。 4设计序号。 5额定容量（KVA） 。 6高压绕组额定电压（KV） 。 另外，在型号后可加注防护类型代号，如 TH 为湿热带，TA 为干热带等。 四、变压器的技术参数：四、变压器的技术参数： 额定容量额定容量：变压器在额定电压、额定电流时连续运行所能输送的容量。用 KVA 或 MVA 表示； 额定电压额定电压：变压器长时间运行所能承受的工作电压。用 KV 表示； 额定电流额定电流：变压器允许长期通过的工作电流。用 A 表示； 空载损耗空载损耗：变压器二次开路在额定电压时，变压器铁心所产生的损

41、耗。用 KW 表示； 短路损耗短路损耗：将变压器的二次绕组短路，流经一次绕组的电流为额定电流时，变压器绕组导体所消耗的功 率。用 KW 表示； 阻抗电压阻抗电压：将变压器二次绕组短路，使一次侧电压逐渐升高，当二次绕组的短路电流达到额定值时，此 时一次侧电压与额定电压比值百分数，即是阻抗电压。 五、变压器的构造：五、变压器的构造： 变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置和变压器油等部分组成。其中，器身包括铁 心、绕组、绝缘、引线及分接开关；油箱包括油箱本体及附件；冷却装置包括轴流风机、散热器或冷却 12 器等；保护装置包括储油柜、油表、防爆管、吸湿器、测温元件、净油器、继电器等；出线装

42、置包括高、 中、低压套管等。 下面分析各部件的作用： （1 1）铁芯）铁芯：变压器的铁芯是磁力线的通路，起集中和加强磁通的作用，同时用以支持绕组。 （2 2）绕组）绕组：变压器的绕组是电流的通路，靠绕组通入电流，并利用电磁感应作用产生感应电动势。 （3 3）油箱）油箱：油箱是油浸式变压器的外壳，变压器主体放在油箱中，箱内充满变压器油。 （4 4）油枕）油枕：油枕也叫辅助油箱或储油柜，其容积一般为变压器油箱所装油体积的 8%10%。其作用是 变压器内部充满油，而由于油枕内油位在一定限度，当油在不同温度下膨胀和收缩时有回旋余地，并且 油枕内空余的位置小，使油和空气接触得少，减少了油受潮和氧化的可能

43、性，另外，储油柜内的油比油 箱上部的油温低得多，几乎不和油箱内的油发生对流。 （5 5）瓦斯继电器）瓦斯继电器：用来反映变压器的内部故障。 （6 6）防爆管（压力释放阀）防爆管（压力释放阀）：防爆管安装在变压器的油箱盖上。其作用是当变压器内部发生故障， 产生高压，油里面的气体便冲破玻璃管（或压力释放阀）排到油箱外，释放压力，从而保护变压器油箱 不被破坏。 （7 7） 呼吸器呼吸器：呼吸器内装有干燥剂即硅胶，用来吸收空气中的水分。 （8 8）温度计）温度计：温度计的测点安装在油箱盖上的测温筒内，用来测量油箱内的上层油温。 （9 9）套管）套管：套管是将变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装

44、置。它既是引线对地（外壳） 的绝缘，又担负着固定引线的作用。 （1010）冷却装置）冷却装置：冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去的设备。 （1111）净油器）净油器：又称温差滤过器。它的主要部分是用钢板焊成的圆筒形浸油罐，安装在变压器油箱的 一侧，罐内充满硅胶、活性氧化铝等吸附剂。在运行中，由于上层油和下层油之间的温差，于是变压器 油从上向下流动经过浸油器形成对流，油与吸附剂接触，其中的水分、酸和氧化物等被吸收，使油得到 净化。延长油的使用寿命。强迫油循环变压器的净油器是靠油流压差使变压器油流经净油泵，达到净化 的目的。 六、变压器的工作原理六、变压器的工作原理 变压器是利用电磁感应

45、原理来进行能量转换的，其结构主要部分是两个（或两个以上）互相绝缘的 绕组，套在一个共同的铁心上，两个绕组之间通过磁场而耦合，但在电的方面没有任何的联系，能量的 转换以磁场为媒介。在两个绕组中，把接到电源的一个称为一次绕组，而把接到负载的一个称为二次绕 组。当一次绕组接到交流电源时，在外施电压的作用下，一次绕组中通过交流电流，并在铁心中产生交 变磁通，其频率和外施电压的频率一致，这个交变磁通同时交链着一次、二次绕组，根据电磁感应定律， 交变磁通在一、二次绕组感应出相同频率的电动势，二次绕组有了电动势便向负载输出电能，实现了能 量转换。 利用一次、二次绕组匝数的不同及不同的绕组连接法，可使一、二次

46、绕组有不同的电压、电流和相数。 第六章第六章 电动机的相关知识电动机的相关知识 一、电机的主要类型：一、电机的主要类型： 13 按功能分为： 1） 发电机把机械能转换为电能； 2） 电动机把电能转换为机械能； 3） 变压器、变频机、变流机、移相器分别用于改变电能的电压、频率、电流及相位； 4） 控制电机作为自控系统中的元件。 按实际结构分为： 同步电机 换的机电装置是实现电能或电讯号转感应电机 交流电机 直流电机 旋转电机 递的电磁装置是实现电能或电讯号传变压器 电机 二、异步电动机概述二、异步电动机概述 异步电动机的定子和转子间无直接接触，也没有电的联系，靠电磁感应将电能转换成机械能，故称

47、感应电动机。异步电动机的转速总在同步电动机以下，故又称异步电动机。完整的名称应为感应异步电 动机。 异步电动机有公认的优点，和其它各种机械相比，它的构造简单、运行可靠、价格低廉，已获得最 广泛的应用。同时，异步电动机也有一些缺点：a、它的转速不易调节，但是大多数生产机械对转速的要 求并不高，所以异步电动机适用于转速为基本不变的负载。例如电厂中的风机、水泵、管道阀门等。b、 普通鼠笼式电动机的启动特性不好，为了改善启动特性，较大容量的电动机采用绕线式。c、它的激磁电 流必须由电网供给，且功率因数总是滞后的，使电网的功率因数变坏。异步电动机虽有上述缺点，但均 能设法得到部分改善。因而各行各业无一不

48、大量使用异步电动机。 三、电动机的型号：三、电动机的型号： Y 鼠笼转子异步电动机； YR 绕线转子异步电动机； YK 大型高速（快速）异步电动机； YRK大型绕线转子高速（快速）异步电动机； 四、电动机的技术参数：四、电动机的技术参数： 1）额定功率额定功率：指电动机额定运行时，由轴端输出的机械功率，单位为 KW； 2）额定电压额定电压：指电动机额定运行时，加在定子绕组上的线电压，单位为 V； 3）额定频率额定频率：指外加电压的频率。我国电网频率为 50HZ，故国内用的感应电动机额定频率为 50HZ； 4）额定电流额定电流：指电动机在额定电压、额定频率和额定功率输出时，电动机输入的线电流，单

49、位为 A； 5）额定转速额定转速：指电动机在额定电压、额定频率和额定功率输出时，电动机转子的转速，单位为 r/min； 6）定子绕组接法定子绕组接法：表示在额定电压下，电动机定子绕组的连接方式，例如：定子绕组接成 Y 形或形。 若电压不变，而把定子绕组接线接错，则电动机会烧毁。 此外，铭牌上还标出了定子相数、绝缘等级、工作方式和允许温升，对绕线型转子还将标明转子绕 组接法、转子电压（指定子施加额定电压，转子绕组开路时，转子绕组的线电压）和额定运行时转子线 电流等数据。 五、电动机的基本结构五、电动机的基本结构 异步电动机有一个固定的部分叫定子。有一个旋转的部分叫转子。由这两个部分再加上外壳、机

50、座、 14 轴承、风扇等辅助部分所组成。三相异步电动机是异步电动机最通用的形式。其定子绕组有三相对称的 绕组，当有对称的三相电流通入时，便在气隙中产生一个旋转磁场。定子三相绕组的绕结有三种形式： a、同芯芯式绕组，b、链式绕组，c、交叉式绕组。容量小的电动机采用单层绕组，容量大的采用双层绕组。 异步电动机的定子铁芯芯是在内圆周上冲有齿和槽的空心圆筒形铁芯。定子是电动机磁路的一部分。 内有交变的磁场，为了减小磁滞和涡流损耗。定子铁芯由 0.5 毫米厚的硅钢片迭成，定子铁芯内圆周上 的槽一般有三种形式：a、半闭口槽，b、开口槽，c、半开口槽。 异步电动机的转子绕组组成闭路，不和定子绕组相联接。转子

51、绕组有两种形式：a、鼠笼绕组，b、 绕线式绕组。转子铁芯通常利用定子铁心套裁下来的同一规格材料迭成，转子铁芯的外层有槽，转子绕 组就在槽内。鼠笼式转子绕组去掉铁芯后就像一个鼠笼一样，故称鼠笼电动机。 六、电动机的工作原理六、电动机的工作原理 感应电机主要用作电动机。其定子与同步电机的定子相似，转子绕组为短路绕组。当定子三相对称 绕组接到三相交流电源，则定子绕组中有三相对称的电流流过，它们联合产生一个旋转磁场，该磁场与 转子导体有相对运动，在定、转子导体中感应出一个电动势，电动势的方向由右手定则确定。该电动势 在转子绕组闭合回路中产生电流，电流的有功分量与电动势同相位，转子载流导体在磁场中受到电

52、磁力 的作用，力的方向由左手定则确定，该电磁力形成电磁转矩，使转子顺旋转磁场转动方向旋转，定子从 电源吸收电能转变为转子轴上的机械能，电机作电动机运行。为了得到转子导体电动势和电流，转子转 速 n 始终低于旋转磁场的转速。故感应电机又称为异步电机。 1 n 第七章第七章 直流系统直流系统 一、直流系统操作原则一、直流系统操作原则 1、任何情况下不能造成直流母线失电。 2、不允许两组蓄电池并列运行。 3、尽量避免单独由充电机向各直流母线送电。 4、避免两套整流器组长时间并列。 二、 事故照明切换步骤（以事故照明切换步骤（以 60WM60WM 机组为例）机组为例） 1.得令。 2.拉开事故照明各分

53、支开关。 3.拉开事故照明交流电源开关。 4.合上你所要检查的事故照明分支开关。 5.检查事故照明完好后拉开此开关继续下一路检查。 6.检查所有支路照明后。 7.检查事故照明各分支开关确都在断开位置。 8.合上事故照明交流电源开关。 9.合上事故照明各分支开关。 10.汇报操作完毕。 三三 直流系统正常巡视检查项目直流系统正常巡视检查项目 1.蓄电池室通风、照明及消防设备完好，温度符号符合要求，无易燃易爆物品。 2.蓄电池组外观清洁，无短路、接地，单个蓄电池电压正常。 15 3.各连片连接可靠、无震动、无过热现象。 4.蓄电池外壳无膨胀，无裂痕，漏液，呼吸器无堵塞，密封良好。 5.蓄电池极板无

54、龟裂、弯曲、变形和短路，极板颜色正常，无欠充电，过充电，电解液温度不超过 35。 6.高频整流电源模块交流输入电压，直流输出电压、电流正常。表记指示正确，运行声音无异常。 7.直流母线电压在规定范围内，浮充电流符合规定 8.直流系统绝缘良好。 9.各支路的运行监视信号良好，指示正常。保险无熔断， 空开位置正确。 10.直流闪光电源正常。 四四 直流系统并列条件直流系统并列条件 直流系统并列的条件是：电压相等，极性相同。 电压不相等并列，将引起机组之间负荷分配异常变化，并使直流母线电压产生较大波动，甚至引起 机组过电流保护动作跳闸； 极性不相同并列，引起并列回路短路，短路电流 Ik将使整流器过热

55、受损，烧坏整流器等。因此，新 投入或大修后投入的直流电源，更改接线后的直流系统或电缆，在并列或和环路前都要核对极性，以确 保无误。 五、主要设备介绍五、主要设备介绍 (一) 蓄电池 1.蓄电池是储存电能的一种设备，它是把电能转变为化学能储存起来，使用时把化学能转变为电能，供 给直流负荷。这种能量转换是可逆的。 2.常用的蓄电池有酸性蓄电池和碱性蓄电池两种。我厂使用的为阀控式铅酸蓄电池，蓄电池组是 104 个 蓄电池串联组成。 3.蓄电池的容量 蓄电池的容量指蓄电池放电到终止电压(蓄电池终止电压为 1.8V)时，所能放出的电量 Q。即放电电 流安培数与放电时间小时数乘积，即 Q=Ifd tfd

56、式中 Q 指蓄电池的容量 Ah Ifd 指放电电流 A tfd 放电时间 h 蓄电池的容量与极板表面的有效物质及其数量、放电电流的大小、放电时间的长短、电解液的密度 和温度、蓄电池的新旧程度有关。在使用过程中放电率和电解液的温度是影响容量的主要因素，所以在 运行中，要求蓄电池的温度应保持在 535范围内，在日常运行中，温度在 1020左右为最佳。 蓄电池组的运行方式一般为充放电方式与浮充电方式。我厂正常时为浮充。 (二)整流器 整流器充电时采用恒流恒压方式，向蓄电池提供稳定的直流电流 1.浮充电 浮充电采用恒压方式，充电模块输出端并联后经逆止二极管接到动力母线上，再经熔断器接到蓄电 池组上。动

57、力母线经降压装置接到控制母线。当交流电中断时，整流器无直流电压输出，此时蓄电池电 压经过降压装置加到控制母线上，使控制母线供电连续。降压装置可采用自动或手动方式调节输出电压。 设备根据交流停电时间长短，在交流恢复时，自动选择浮充或均冲状态对蓄电池进行补充性充电。 2.均充电 16 均充时，充电机向直流系统提供较高的均充电压，该电压快速给蓄电池补充蓄电池向负载放电损失 的能量。其原理及供电线路与浮充电时一致。 3.整流器的输入电源由两路 AC380V 交流输入分别接入整流屏的下部两个交流输入空气开关上，两个空气 开关依次全部合上后，两路交流输入可实现自动切换。 整流器面板红灯（FAU 灯）：故障

58、指示 当输入电压正常，输入无过压、模块无过热时、逆变桥不工作，红灯亮，表示机器有故障。 绿灯（PWR 灯）：工作指示 逆变桥工作时，此灯亮，否则不亮。 黄灯（ALM 灯）：告警指示。 当输入过欠压、输出过欠压、模块过热时，黄灯亮。注： 输入过欠压、输出过压、模块过热时，模 块无输出；输出欠压时，模块有输出 。模块开机时有 25s 短时黄灯与红灯一起亮的情况，非故障。 4.整流模块常见的故障有：无输出、过热故障、风扇故障、输出过压、不均流及均流不良等。 4.1.无输出故障处理。整流模块不工作，面板指示灯均不亮且无显示时，首先应检查交流电源是否有 输入；其次可能是模块的输入熔丝熔断；第三，应检查显

59、示器连接线。 4.2.过热故障处理。整流模块内部散热器上温度超过标准时（一般设置为 85） ，模块停止输出，故 障现象是运行灯灭和故障灯灭，显示器不显示。模块过热只有在风扇受阻或严重老化时才发生，多次发 生时一般应更换风扇。 4.3.风扇故障处理。风扇不转，首先检查风扇电源是否为 12V，若是则要更换风扇。 4. 4.模块输出过压处理。某一个模块输入过压会造成系统过压，使所有模块过压保护动作，并且不 能自动恢复。处理时，关掉所有模块的交流开关，然后逐一打开模块。当打开某一模块系统再次过压保 护动作时，关掉该模块。打开其它模块，系统就正常工作。 4.5.各模块输出电压、电流不均衡的处理。一般在蓄

60、电池对负载放电转为浮充后，各模块的输出会有 一些差别，可通过手动方式调节浮充电压电位器来解决。 (三) 分布式微机绝缘检测装置 分布式微机型直流系统绝缘检测装置是采用一台主机带多台采集单元，通过通信方式，在线检测直流 系统两段母线的绝缘状况和支路开关的状态。正常时，监测母线电压、母线对地电压及正负母线对地电 阻，自动巡检各支路接地状态及开关状态。一旦有支路或母线接地，主机告警并显示接地支路及接地电 阻。 (四) 分布式微机蓄电池巡检装置 分布式微机型蓄电池巡检装置是采用一台主机带多台采集单元,通过通信方式，在线检测每节蓄电池的端 电压及特征点温度(我厂只在线检测每节蓄电池的端电压)，静态放电测