电工基础知识培训班

1、电工基础知识培训班电工基础知识培训班一、基本概念一、基本概念n导体、绝缘体、半导体、超导体n电路、电路构成n电源、电动势n电位、电压n电流、电流强度n电阻n电功率、电能n断路、短路n电感、电容n二级管n三极管导体、绝缘体、半导体、超导体导体、绝缘体、半导体、超导体n导体：导电能力很强的物质n绝缘体：几乎不能导电的物质n半导体：介于导体和绝缘体之间的物质n超导体：有些物质的电阻，随着温度的下降而不断地减小，当温度降到一定值以下时，电阻突然变为零，出现超导现象，具有超导现象的导体称为超导体。导体、绝缘体举例导体、绝缘体举例10kv电缆终端头电缆终端头电路、电路的构成电路、电路的构成n电路：电流流通

2、的路径n电路一般由电源、负载、联接导线与控制设备四个主要部分构成。电源、电动势电源、电动势n电源：把其他形成的能量转变为电能的装置，如电机、电池等。n电动势：电源内部的电源力将单位正电荷从低电位推动到高电位所做的功。电位、电压电位、电压n电位：电场力将单位正电荷从电场中某点移至无限远处（零电位）所做的功。n电压：电场中，将单位正电荷由高电位点移向低电位点时电场力所做的功。n电动势、电压的区别：外力做功电动势电位升高方向电场力做功电压电位降低方向油田电压等级油田电压等级n目前我油田的电压等级有：110kv、35kv、10kv、1.1-1.4kv(电潜)、0.38kv。n额定电压等级（kv）： 0

3、.38、3、6、10、35、63、110、220、330、500电流、电流强度电流、电流强度n电流：电荷在电场力的作用下，做有规则的定向流动就形成电流。n电流强度：表示电流大小的物理量；数值等于单位时间内通过导体截面的电荷量。 i=q/t q库仑c i安培a t 秒 s电流电流n变压器的电流：i=n电容器电流i= = =n导线电流（安全输送电流） 50 220 70275 95335 120380 150445 185515 240610 经济输送电流约为安全输送电流的三分之一。us3xcu332 fcu3314 cu电电 阻阻n电阻：电流在导体内流动时所遇到的阻力。n电阻的大小与下列因素有关

4、:电电 阻阻n电阻公式nr=l/s-电阻率 单位：.mm2/m温度200时，长1m，截面1 mm2的导线电阻值。温度变化时，导体电阻计算公式r2= r11+(t2-t1）电阻温度系数，温度每增加10，导体电阻的变化值与原电阻值的比值。电阻电阻n纯电阻电路中：电流和电压同方向。纯电阻电路串联电路中：总电阻r=r1+r2+r3+并联电路中：.1111321rrrr欧姆定律欧姆定律n部分电路欧姆定律：i=u/r 流过电阻r的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻成反比。n全电路欧姆定律： i=e/r+r0 e电源电动势 r0电源内阻 r外电阻电功率、电能电功率、电能电能 kw.h电功率 kw时间 hn电

5、功率：单位时间内电源力所做的功。n电能：一段时间内电源力所做的功。n关系： w=p*t电功率。电能电功率。电能n电功率与电压、电流关系 p=u i=i ri=i2 r=u2/r u-伏特 r-欧姆 p-瓦特 1千瓦时=3.6兆焦 1马力=736瓦特 断路、短路断路、短路n断路：电路中某一部分断开，使电流不能导通的现象。n短路：两根或两根以上的电源线不经过负载而直接接触或碰触。n断路和短路均属于电路的不正常运行状态。电电 感感n电感：通直流，阻交流。 电感电路中， xl=2f l xl_感抗 f_频率 hz l_线圈电感.h 纯电感电路中,电流落后于电压900纯电感电路超前、滞后超前、滞后n向量

6、的表示法中，以角速度w反时针旋转，此旋转矢量每个瞬间在踪坐标轴上的投影便为各个瞬间的瞬时值。n先达到最大值或零值得为超前，所以当一个向量超前于另外一个向量时，应该在它的逆时针方向电电 容容n电容：通交流，阻直流。n电容电路中：xc=1/2f c xc容抗。 f频率 hz c电容量，fn纯电容电路中，电流超前于电压900纯电容电路电阻、电感、电容电阻、电感、电容n电阻、电感、电容电路n阻抗z=n向量图复杂电路xxrcl22电容补偿原理电容补偿原理电容补偿分析电容补偿分析n当电容电流小时，电容电流和电感电流的代数和较大，电阻电流一定时，总电流就变大，与电压u的夹角也变大，cos就小。所以要进行电容

7、电流补偿，加大电容电流，减小无功分量，提高功率因数。n补偿容量： q=p（tg1-tg2）节能计算节能计算n补偿前： 线路电流i1=n补偿后： 线路电流i2=np=3i12r3i22r1cos3up2cos3up二级管二级管n构成：一个pn结加上电极引线和管壳。n正向：正向电压超过死区电压后，处于导通状态，硅管0.5v，锗管0.1v。n反向：反向截止n反向击穿：反向电压增加到一定大小时，反向电流剧增，称反向击穿，相应电压称为反向击穿电压。二极管二极管n型号说明二极管：p z整流管an型，锗材料 bp型，锗材料 cn型，硅材料 dp型，硅材料 如：2ap表示n型，锗材料二极管。 zp表示整流二极

8、管。三极管三极管n三极管内部由三层半导体材料构成，分为发射区、基区和集电区，有2个pn结组成。n分类 按内部结构的不同：分为pnp和npn两种。 锗管大多为pnp，硅管大多为npn。n型号含义第2部分：apnp型 锗材料 bnpn型 锗材料 cpnp型 硅材料 dnpn型 硅材料 三极管三极管第三部分含义： a高频大功率 x低频小功率 g高频小功率 d低频大功率 t整流管 如：3ad、3dd 低频大功率 3ag 、3dg 高频小功率 交流电交流电n交流表达式n超前、滞后n有效值、平均值n三相电源的连接n三相负载的连接n有功功率、无功功率、视在功率、功率因数n大电流接地系统、小电流接地系统交流电

9、表达式交流电表达式n解析式 e=em sin(t+)日光灯结构原理日光灯结构原理电源电源镇流器镇流器灯丝灯丝双金属片双金属片静触头静触头220日光灯管原理日光灯管原理n电源开关合上后，经镇流器，灯丝，电压加在启辉器的双金属片间，引起辉光放电。n放电时产生的热量传到双金属片上，使它弯曲与静触头相碰，电路接通.n灯丝通过电流被预热到很高温度发射电子。n与静触头接触后，辉光放电停止，双金属片不再受热开始冷却，在离开静触头的瞬间，电路突然断开.n镇流器产生一个很高的脉冲电压，加在灯管两端，使灯丝发出大量电子流去冲击灯管内的气体，形成紫外线，紫外线激发管壁涂的荧光粉，发出像日光似的光线。超前、滞后超前、

10、滞后n超前、滞后 同频率的两个正弦交流电，一个比另一个早到零位或最大值，则前者叫超前；后者叫滞后，相差180，叫反相。e1=em sin(t+)e2=em sin(t)有效值、平均值有效值、平均值n有效值：正弦交流电大小，方向随时改变，常用与热效应相等的直流电流值表示交变电流值的大小n平均值：一个周期的平均值。(由于正弦交流电在一个周期内的平均值为零,所以按半个周期计算)uuump9 . 0637. 02iim有效值三相交流电三相交流电n概念： 最大值相等，频率相同，相位互差1200的三个正弦交流电动势称为三相对称交流电。n表达式： ea=em sint eb=em sin(t-1200) e

11、c=em sin(t+1200)三相电源的连接三相电源的连接n星接o 中线点 零线 引出的为三相四线制，不引出的为三相三线制，每相引出的叫相线。相电压：相线与中线间的电压线电压：任意两相间的电压线电压线电压相电压相电压三相电源的连接三相电源的连接3ua线电压线电压相电压相电压3星星 接接 向向 量量关关 系系三相电源的连接三相电源的连接n三角形连接：三相电源首尾相连n三角形连接中，线电压等于相电压三相负载的连接三相负载的连接n负载的星形 三相负载的一端分别接到三相电源的相线上，另一端都接到中线上。 相电流：流过各相负载的电流 线电流：流过相线中的电流三相负载的连接三相负载的连接n星形连接中，相

12、电流等于线电流，三相负星形连接中，相电流等于线电流，三相负载平衡时，中线电流为零，可省去中线三载平衡时，中线电流为零，可省去中线三相四线制供电，正常时，中线不允许断开，相四线制供电，正常时，中线不允许断开，不允许装熔断器和开关设备，中线电流等不允许装熔断器和开关设备，中线电流等于各相负载电流的相量和。于各相负载电流的相量和。三相负载的连接三相负载的连接n负载的三角形333ica有功功率有功功率n有功功率：交流电路中，电阻所消弧的功率（即用于发光、发热、做功力等的电功率）。kwn无功功率：与电源进行能力交换，没有真正消耗掉的功率（电感、电容的功率）。kvar(千乏）n视在功率：有功功率和无功功率

13、的几何和。kvan功率因数：qps22qps22spcos功率三角形功率三角形qps22功率因数角功率因数角333大电流接地系统大电流接地系统n大电流接地系统：中性点直接接地的系统；一般用于110kv及以上系统。 大电流接地系统,发生单相接地后,线路作用于跳闸.n小电流接地系统：中性点不接地或经消弧线圈接地的系统；一般用于35kv及以下系统。小电流接地系统小电流接地系统u小电流接地系统中，发生单相接地，仍可继续运行，但应立即组织巡线，迅速寻找故障点，可以带接地故障接线运行2小时。u小电流接地系统中，发生单相接地后，相电压不再对称（一相为零，其他两相升高为线电压），但他们的线电压仍然对称，线路电

14、气设备的绝缘承受线电压，所以中性点不接地系统中，设备绝缘按线电压设计。大电流及小电流接地系统大电流及小电流接地系统n中性点不接地的电网中，应采用保护接地n中性点直接接地的电网中，应采用保护接零。计算实例计算实例n一台三相发电机绕组作连接给对称三相负载供电，发电机的相电流中含有一、三、五次谐波，有效值分别为ip1=40a，ip3=20a，ip5=20a，试求线电流和相电流的有效值？n解：相电流的有效值为ip= =49an 线电流中不含有三次谐波,所以线电流的有n效 值为ix= =77.5aiiippp531222iipp51223谐波谐波n在交流电机绕组的电势波形中，除基波外，还常常含有一些高次

15、谐波，主要是由主极磁场在空间的非正弦分布和定子表面开槽所引起，这些谐波仅包含奇次谐波。谐波对电机运行性能影响很大，采用改善主极磁场分布和y接来消除。ny接时，线电势为两相电势的向量差，3次谐波及其倍数的奇次谐波电势被抵消，接时，靠闭合回路消除3次及其倍数谐波，但回路中谐波环流引起附加损耗，所以现代同步电机大多采用y接。计算实例计算实例n已知正弦交流电流i=5sin(wt+300)a，若f=50hz，求在t=0.1秒时电流的瞬时值。n解：wt=2f t=10 300=/6 sin（10+/6）=sin/6=1/2 i=51/2=2.5a计算实例计算实例n在线电压为380v 的三相交流供电线路中接

16、有三相连接的电阻性对称负载，若每相负载为76n试求相电流、线电流和三相有功功率？解： 连接中，u相=u线=380v，i相=380/76=5a i线= i相 p= u线i线33计算实例计算实例n某线路电流速断保护，继电器的可靠系数kk=1.3，电流互感器变比为200/5，采用不完全星形接线，线路末端三相最大短路电流为1.0ka，试求速断保护的速断电流。n解：idz.j=（kk。kjx）id/nl计算实例计算实例n有一条用lgj架设的10kv的线路,计算负荷为1300kw,cos=0.9，查得经济电流密度j=1.16，求该导线的截面积？n解：s=jupcos3经济电流密度经济电流密度n当导线中通过

17、电流时，在导线中造成功率和电能损失，电流一定时，导线截面越大，电能损失越小，但投资增大；导线截面越小，电能损失越大，但投资减小，在某一截面下，综合起来最经济，这个截面去除电流，得到的电流密度叫做经济电流密度。n用经济电流密度选择导线时，先计算出线路最大负荷电流ifm，再根据导线类型和最大负荷利用小时数，查出经济电流密度j。再按sj=ifm/j计算。导线选择方法导线选择方法n允许电流 先计算线路的负荷电流，计算标准温度下的允许电流，允许电流要大于负荷电流。n经济电流密度n允许电压损失计算实例计算实例n把电阻r=6欧，电感l=25.5mh的线圈接在频率为50hz,电压为220v的电路上，求其有功功

18、率和视在功率？n解：xl=2f l=n z=n cos=r/z i=u/zn p=uicos s=uixrl22电工基础知识第三讲电工基础知识第三讲n 变压器n常用仪表变压器的概念变压器的概念n概念：变压器的型号变压器的型号相数相数d单单 s三相三相绕组耦合方式绕组耦合方式o自耦自耦冷却系统冷却系统j油浸油浸 g干式、空气自冷干式、空气自冷 c干干式浇注绝缘式浇注绝缘 f油浸风冷油浸风冷循环方式循环方式p强迫循环强迫循环绕组数绕组数s三绕组三绕组 f双分裂双分裂额定容量额定容量kva高压绕组额高压绕组额定电压等级定电压等级导线材质导线材质铜不标铜不标 l铝线铝线调压方式调压方式z有载调压有载调

19、压设计序号设计序号半铜半铝半铜半铝 加加b防护代号防护代号th湿热湿热ta干热干热变压器数据变压器数据n1、额定电压：usi3变压器数据变压器数据变压器数据变压器数据变压器数据变压器数据变压器数据变压器数据n11、效率ppptp022ppdt2spsseecos22ppd0变压器经济运行变压器经济运行?*)*(*2var)(201004*500100%var)(101002*500100%00*00qkpqkpssusqisqeqdqejdeeekk计算实例计算实例n一条10kv线路导线为lj-70，导线三角排列，线间距离为1米，线路长度为10km，输送有功功率1000kw，无功功率400kv

20、ar，求线路的电压损失？计算计算ueqxprurds)9 . 077. 0(等效半径3231312lg*dddd几何均距导线间距离0157. 0lg1445. 00ddxseg变压器试验项目变压器试验项目n绝缘电阻、吸收比n检查变压器绝缘状态。10kv的变压器20度时不低于300兆欧，10度时不低于450兆欧。n吸收比为60s和15s时绝缘电阻比值，应该不低于1.3。n泄露电流 泄露电流试验施加电压较高（6-15kv为10kv；20-35kv为20kv），能发现某些绝缘电阻试验不能发现的缺陷，如穿透性缺陷和套管缺陷等。 施加电压后，在高压侧读取1min时被试绕组的直流电流。变压器试验变压器试验

21、n介质损失n容量为3150kva以上变压器进行，主要目的是为了检查变压器是否受潮、绝缘老化、油质劣化及严重局部缺陷等。n介质损失用交流电桥来测量。n介质损失正切值，温度20度时，35kv以上应不大于1.5， 35kv以下应不大于2。变压器试验变压器试验n直流电阻n测量方法采用电流电压表法或平衡电桥法。n测量部位为各侧绕组的所有分接头位置上。n结果判断，1600kva以上的，各相绕组相互间差别不大于三相平均值的2%， 1600kva以上的，相间不大于4%，线间不大于2%。n变压器极性和接线组别。变压器试验变压器试验n交流耐压试验n交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，是一种破

22、坏性试验。n用试验变压器进行实验，由放电或击穿的声音来判断被试变压器内部是否击穿。n重复试验时，放电电压应该不会明显下降。n绝缘油试验电流互感器电流互感器n电流互感器的一次绕阻匝数很少，二次绕阻匝数很多，与测量仪表、继电器等电流线圈串联使用，由于测量仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以电流互感器电流互感器n型号：4132额定电流额定电流准确级次准确级次额定电压额定电压电压互感器电压互感器n电压互感器的一次绕阻匝数较多，二次绕阻匝数较少，使用时二次绕阻与仪表、继电器等电压线圈并联使用，由于测量仪表和继电器的电压线圈的阻抗较大，因此电压互感器电压互感器n型号：4132额定电压额定电压常用仪表电压

23、表常用仪表电压表n一、电压表常用仪表电压表常用仪表电压表u串联电阻r串联电阻的电压/分压电阻的电流。常用仪表电流表常用仪表电流表n二、电流表电流表扩大量程电流表扩大量程n某电流表,满刻度为500ma，内阻为200欧姆，若把它制成量程为5a的电流表，应并联多大的分流电阻？常用仪表钳形电流表常用仪表钳形电流表n三、钳形电流表n钳形电流表由电流互感器和电流表组成n使用方法：常用仪表万用表常用仪表万用表n四、万用表n组成：表头、测量线路、转换开关n使用：常用仪表万用表常用仪表万用表u测量电阻时切断被测电路的电源u测量电压：常用仪表兆欧表常用仪表兆欧表n五、兆欧表n专供用来检测电气设备、供电线路的绝缘电

24、阻的一种可携式仪表。n3个接线柱： l电路 e接地 g保护常用仪表兆欧表常用仪表兆欧表n使用：常用仪表兆欧表常用仪表兆欧表n选用：一、概述一次能源 电能电 厂发电厂的作用：发电能源分类 水力发电火力发电原子能发电风力发电太阳能发电地热发电3、火力发电厂利用煤煤、石油石油和天然气天然气等燃料发电的电厂 锅炉蒸汽汽轮机发电机 1、汽水系统 由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等组成，包括汽水循环、化学处理和冷却水系统等。 过热蒸汽汽轮机发电机排汽凝汽器冷却水凝结水凝结水泵低压加热器除氧器给水泵高压加热器给水省煤器过热器生水水处理设备补给水2、燃烧系统 烧系统由锅炉的燃烧部分、输煤及除灰系统组成。 燃烧系

25、统流程输煤皮带煤斗磨煤机排粉风机煤粉热空气热空气烟气除尘器锅炉引风机经烟囱排向大气炉渣冲灰水细灰至灰场灰渣泵空气预热器送风机冷空气3、电气系统 发电机 主变压器 高压配电装置 厂用变压器 厂用配电装置 高 压配电装置输电线路发电机主变压器厂用变压器厂用配电装置电缆电气系统三、火电厂的分类1、按产品性质分类： （1）凝汽式发电厂（2）供热式发电厂 （3）综合式发电厂2、按服务对象分类（1）区域性发电厂（2）地方性发电厂（3）列车电站、船舶电站一、变电所的作用变换电压集中、分配电力控制电力流向、调整电压变电所变电所110kv送电线路110kv送电线路水力发电厂火力发电厂发电机变压器发电机变压器10

26、kv配电线35kv送电线路二、变电所的种类1、按构造形式分为： 屋外式变电所 屋内式变电所 地下变电站所移动式变电所 2、按在系统中的作用分为： 用户（终端）变电站所 地区（地方）变电所 枢纽（区域）变电所 3、按值班方式分为： 有人值班变电站所无人值班变电站所三、变电站的规模三、变电站的规模 一般用电压等级（变压器高压侧额定电压）、变压器容量和各级电压出线回数表示。 1、用变压器高压侧的额定电压电压表示： 如：35kv、110kv、220kv、330kv、500kv、750kv变电所。 2、用几台变压器和每台变压器的额定容量表示。 变压器的总容量为该变电所的容量。变电所的一次设备 变压器、开

27、关、隔离开关（刀闸）母线、绝缘子、消弧线圈、电抗器、互感器、电容器、直流电源和所用电源等。（一）变压器变压器器身铁心线圈绝缘引线调压装置油箱及冷却装置保护装置包括：油枕、安全气道、呼吸器、瓦斯继电器、测温装置出线套管变压器油1、主要构造散热器净油器2、变压器的分类按相数分为：三相变压器单相变压器按绕组数分为：双绕组变压器三绕组变压器自偶变压器3、变压器分接头 变压器在电力系统中运行时，其电压须与系统电压相适应，为保证电压质量合乎要求，用切换变压器分接头的方法调整电压。切换方式带负荷（有载）切换无负荷（无载）切换4、变压器的冷却方式 变压器的铜损和铁损会使绕组和铁芯温度升高，影响变压器的使用寿命

28、。为了散发热量、降低温度，需根据变压器的容量与运行条件，采取不同的冷却方式。油浸自然空气冷却式变压器冷却方式油浸风冷式强迫油循环风冷或水冷1 1、断路器的用途和类型、断路器的用途和类型 闭合与断开高压电路的空载闭合与断开高压电路的空载电流和负荷电流，并在系统发生电流和负荷电流，并在系统发生故障时，与保护装置、自动装置故障时，与保护装置、自动装置配合，迅速切断故障电流。配合，迅速切断故障电流。用途：用途：2、高压断路器的主要结构、高压断路器的主要结构导电部分导电部分灭弧部分灭弧部分绝缘部分绝缘部分操作机构操作机构3、断路器的分类、断路器的分类（1 1）按装设地点分为：）按装设地点分为： 户外型断

29、路器户外型断路器 户内型断路器户内型断路器（2）按灭弧介质分为：）按灭弧介质分为： 多油断路器多油断路器 少油断路器少油断路器 空气断路器空气断路器 六氟化硫断路器六氟化硫断路器 真空断路器真空断路器4 4、断路器的主要技术特性、断路器的主要技术特性额定电压：额定电压： 断路器能承受的正常工作电压。断路器能承受的正常工作电压。额定电流：额定电流： 断路器可以长期通过的工作电流。断路器可以长期通过的工作电流。额定开断电流：额定开断电流： 在额定电压下，断路器能可靠切断在额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流。的最大电流。4 4、多油断路器、多油断路器结构：结构： 触头及灭弧室安装在油箱中 油用作绝缘 灭弧 特点：特点：结构简单 容易制造 笨重 用油多5 5、少油断路器、少油断路器结构：结构： 触头及灭弧室安装在绝缘筒或不接地的金属筒中 油用作灭弧及触头间绝缘 特点：特点：用油少 重量轻 结构简单 造价低 占地面积小6 6、空气断路器、空气断路器 结构：结构：