电气安全技术第五章课件

电气安全技术第五章课件第1页，课件共39页，创作于2023年2月第一节农村供电

第二节农业生产的电气安全第2页，课件共39页，创作于2023年2月第一节农村供电农村供配电是指农村所需电能的供应和分配。由于电能易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量而被利用。电能在传输和分配上简单经济，便于控制，因此，电能成为现代农业生产的重要能源和动力。实际上，电能的生产、输送、分配和使用是在同一瞬间完成的，实现这个全过程的各个环节构成了一个有机联系的整体，这个整体就称为电力系统。一、电力系统1.电力系统的组成电力系统由发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷（用户）组成，图5-1是典型的电力系统主接线单线图。图中未画出用户内部的配电网。第3页，课件共39页，创作于2023年2月电力系统图

第4页，课件共39页，创作于2023年2月电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。发电厂根据一次能源的不同，分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂等。 送（输）电线路是指电压为35kV及其以上的电力线路，分为架空线路和电缆线路。其作用是将电能输送到各个地区的区域变电所和大型企业的用户变电所。

变电所是构成电力系统的中间环节，分为区域变电所(中心变电所

)和用户变电所。其作用是汇集电源、升降电压和分配电力。配电网由电压为10kV及其以下的配电线路和相应电压等级的变电所组成，也有架空线路和电缆线路之分。其作用是将电能分配到各类用户。电力负荷是指国民经济各部门用电以及居民生活用电的各种负荷。第5页，课件共39页，创作于2023年2月2、农村供电系统1980年以前，中国农村用电项目主要是农田排灌、农副产品加工和照明用电。1983年开始在小水电资源丰富地区进行农村电气化试点县建设工作。大电力系统供电地区的试点县建设也在筹划之中。目前，中国把县及县以下的各种用电统称为农电。它包括农村用电和县城用电两部分。到1989年底，中国2291个县级行政区中有电县〔标准是:发电设备装机容量超过1000kW，35(60)kV主变压器容量超过1000kV/A或3-10kV配电变压器容量超过2000kW/A，并且人均年用电量达到10kW/t〕共2277个。其中已通电的乡62723个,占88.9%;通电的自然村900141个，占76.4％；通电的户有1.43亿户，占农村和县城居民总户数的70.2％。第6页，课件共39页，创作于2023年2月为了从电力系统获得电能,首先通过降压,然后再把电能分配到各用户设备上去。农村供电系统由高、低压配电线路，变配电所和用电设备组成。电网种类：按照电压可分为1000伏以上的高压电网和1000伏及1000伏以下的低压电网；按电流种类可分为交流电网和直流电网；按相数可分为三相电网和单相电网；

按用途可分为动力电网、照明电网和专用电网等；按运行方式可分为直接接地电网、经阻抗接地电网和不接地电网等。第7页，课件共39页，创作于2023年2月第8页，课件共39页，创作于2023年2月二、农村供电模式现状1、国外农网供电模式国外农网供电模式主要有两类：一类是以欧美为代表的国家，普遍采用双电源单辐射供电模式，变电站建设模式主要靠设计较大容量备用电源，出线基本为单辐射，供电半径较长，采用可靠的重合器分段，接线虽然简单，但供电可靠；另一类是以日本为代表的国家，主要采用环网供电模式，线路采用自动配电开关分段，实现配电自动化，满足供电要求。第9页，课件共39页，创作于2023年2月2、我国农网供电模式农村供电的电源主要来自大电力系统，也有来自各种类型的中小型发电厂和发电机组。我国农网发展极不平衡，东部发达地区农网大多以110/10kV电压等级序列为主，具有较高的建设水平，以双电源“手拉手”环网供电、满足“N-1”可靠性要求为主；经济欠发达地区农村供电多以35/10kV电压等级序列为主，以单电源和单辐射供电为主。在这些地区，配网自动化已有试点，但尚未普及应用。另外，一些地方结合当地实际对农网供电模式进行了有益探索，针对变电站、输配电线路或某项装备、技术提出了各类应用模式，如单线单变的35kV变电站建设模式、紧凑型低压配电线路形式、装设馈线自动化的10kV供电方式等，在农网建设管理中发挥了积极作用。第10页，课件共39页，创作于2023年2月3、我国农村供电的特点农村供电具有用户分散、负荷密度小、小型用电设备多、自然功率因数低、用电季节性强、装置容量利用小时数小、供电成本高等特点。有的农村电力网6～10kV配电线路平均每公里年的送电量只有城市电力网的1/20左右。农村低压网络主要是1kV及以下配电线路构成的以农牧民群众生活照明、农副产品加工、农田浇灌、乡镇工业等用电形式的配电网络。第11页，课件共39页，创作于2023年2月低压配电线路是向低压用电设备输送和分配电能，具有接头多、规格型号多、敷设方式多、线路长，以及各分配电箱内的控制开关具有操作次数多等特点。各用电设备又具有多样性，如生产机械、电热、电解电镀、电焊以及实验设备、照明等，这些用电设备，其用电特性各有不同。按用电设备的工作制可分为连续运行、短时运行和重复短时运行等。由于低压供电系统的以上特点，线路、开关等会经常出现短路、漏电等现象，从而造成火灾、人身触电等重大事故，给企业和个人带来巨大的损失。

第12页，课件共39页，创作于2023年2月三、农村低压配电网1、低压配电网的接地方式

我国规定低压供电系统电压等级为0.38kV。低压系统按中性点接地方式不同，可以分为中性点接地（TT、TN-C、TN-C-S、TN-S）和不接地方式（IT系统）。第13页，课件共39页，创作于2023年2月国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。如T表示是中性点直接接地；I表示所有带电部分绝缘。第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。如T表示设备外壳接地，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；N表示负载采用接零保护。第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如C表示工作零线与保护线是合一的，如TN-C；S表示工作零线与保护线是严格分开的，所以PE线称为专用保护线，如TN-S。第14页，课件共39页，创作于2023年2月TT方式供电系统

电源中性点直接接地，设备外壳接地第15页，课件共39页，创作于2023年2月TN-C方式供电系统

中性点直接接地，负载采用接零保护，与保护线合一第16页，课件共39页，创作于2023年2月

IT方式供电系统

变压器低压侧中性点不接地或经高阻抗接地系统内所有受电设备的外露可导电部分用保护接地线（PEE）单独的接至接地极上第17页，课件共39页，创作于2023年2月2、农村低压电力技术规程DL/T499－2001的规定

3．4低压电力网接地方式及装置要求

3．4．1农村低压电力网宜采用TT系统，城镇、电力用户宜采用TN-C系统；对安全有特殊要求的可采用IT系统。

同一低压电力网中不应采用两种保护接地方式。

3．4．2TT系统：变压器低压侧中性点直接接地，系统内所有受电设备的外露可导电部分用保护接地线（PEE）接至电气上与电力系统的接地点无直接关连的接地极上。第18页，课件共39页，创作于2023年2月3．4．3TN-C系统：变压器低压侧中性直接接地，整个系统的中性线（N）与保护线（PE）是合一的，系统内所有受电设备的外露可导电部分用保护线（PE）与保护中性线（PEN）相连接。

3．4．4IT系统：变压器低压侧中性点不接地或经高阻抗接地系统内所有受电设备的外露可导电部分用保护接地线（PEE）单独的接至接地极上。第19页，课件共39页，创作于2023年2月对IT系统，当发生单相接地时，在人接触到设备后，流过人体的电流与网络总的电容电流成正比，为了限制流过人体电流，网络规模就不能太大。其次，因为该系统无中性线，当三相负荷不平衡时，系统电压不平衡，所以必须维持三相负荷的平衡。这种系统适合于专变供三相对称负载的情况，如专变带电力提灌等；对TT系统，当发生单相接地时，可以抑制电网对地的电压升高，易于实现短路保护、过负荷保护、漏电的分级保护。受电设备的外露导电部分发生带电故障时，不会延伸到其它受电设备的外壳上去。由于农村负荷小而分散，负荷密度低，动力负荷有非常强的季节性，采用该系统可以实现单三相混合供电，节省导线；TN-S和TN-C-S系统对农村居住分散用户而构成的低压配电网是非常不经济的，对建有集中居民区的用户构成的低压配电网，应考虑采用TN-C-S系统。第20页，课件共39页，创作于2023年2月四、农村供电系统组成

1、组成农村供电系统组要由配电装置、配电变压器、输配电线路等组成。配电装置：用来接受和分配电能的装置,叫做配电装置,包括开关设备,测量仪表,连接母线和其他辅助设备。配电装置在设置上应便于检修、监视和操作。2、配电变压器变压器按电源输出相数分为：单相、三相和多相按绕组结构分为：单绕组、双绕组和三绕组按用途分为：电力变力变压器、电炉变压器、整流变压器、调压变压器第21页，课件共39页，创作于2023年2月第22页，课件共39页，创作于2023年2月(1)额定容量（SN）：额定容量是制造厂所规定的在额定条件下使用时变压器输出能力的保证值，单位为VA或KVA。对于三相变压器而言是指三相总的容量。(2)额定电压（UN）：额定电压是由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值，单位为V或KV。变压器的初级侧的额定电压为U1N，次级侧的额定电压U2N；对三相变压器而言，额定电压是指线电压。(3)额定电流（IN）：额定电流是额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的电流值，对于三相变压器，额定电流是线电流。第23页，课件共39页，创作于2023年2月第二节农业生产的电气安全一、农村供电系统故障危害 农村供电系统故障危害是由于电能在输送、分配、转换过程中失去控制而产生的。断线、短路、异常接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损环、电子设备受电磁干扰而发生误动作等都属于电路故障。系统中电气线路或电气设备的故障也会导致人员伤亡及重大财产损失。农村供电系统故障危害主要体现在以下几方面：(1)引起火灾和爆炸。线路、开关、熔断器、插座、照明器具、电热器具、电动机等均可能引起火灾和爆炸；电力变压器、多油断路器等电气设备不仅有较大的火灾危险，还有爆炸的危险。在火灾和爆炸事故中，电气火灾和爆炸事故占有很大的比例。就引起火灾的原因而言，电气原因仅次于一般明火而位居第二。第24页，课件共39页，创作于2023年2月(2)异常带电。电气系统中，原本不带电的部分因电路故障而异常带电，可导致触电事故发生。例如:电气设备因绝缘不良产生漏电，使其金属外壳带电；高压电路故障接地时，在接地处附近呈现出较高的跨步电压，形成触电的危险条件。(3)异常停电。在某些特定场合，异常停电会造成设备损坏和人身伤亡。如正在浇注钢水的吊车，因骤然停电而失控，导致钢水洒出，引起人身伤亡事故；医院手术室可能因异常停电而被迫停止手术，无法正常施救而危及病人生命；排放有毒气体的风机因异常停电而停转，致使有毒气体超过允许浓度而危及人身安全等；公共场所发生异常停电，会引起妨碍公共安全的事故；异常停电还可能引起电子计算机系统的故障，造成难以挽回的损失。第25页，课件共39页，创作于2023年2月二、农村用电安全事故在我国新农村建设中，低压电网遍及乡村，广泛应用到照明、排灌、粮食加工、饲料加工、家禽饲养和中小型工业等方面、随着电气化水平的进一步提高，广大农民接触电气设备的机会多了。因为电气装置缺陷或使用不当而发生触电事故的机会也增加了。如何确保农村安全用电，防止触电事故，已是摆在我们面前的一项紧迫的任务。第26页，课件共39页，创作于2023年2月案例一：今年10月7日凌晨2时26分，平昌县江口镇新华街东段袁三巷司法局家属院一居民家中电源短路引发严重火灾，因其防盗门反锁不能打开，从睡梦中惊醒的家人无法逃生，从而造成其中一人当场死亡，另一人送往医院抢救无效死亡，财产损失达10万余元。所幸的是公安民警、消防官兵及时赶到现场，与群众一道迅速扑灭了大火，未造成火灾蔓延。据现场勘查，火灾系饮水器电源起火引发。案例二：去年4月10日，岩口乡白坪村四组低压零线出线因使用时间较长发生断落，悬吊的线头搭在10kv跌落开关与避雷器之间的连线上，导致零线产生高电压，该组村民在没有通知电工的情况下，自发施救，村民苟培德被电击身亡，苟俊平、吴仕强、苟登荣不同程度受伤。第27页，课件共39页，创作于2023年2月案例三：龙岗乡中兴村二组村民张良到地里摘绿豆，误触低压带电线死亡；佛楼镇永乐村三组小学二年级学生贾兴国上学途中误触带电拉线，经抢救无效死亡。案例四：界牌乡一村四组白尊英砍竹子打断电线，致使村民王作平触电伤残6级。案例五：高峰乡在街居民曾海山等6户居民在10KV高压线路下面建房，导致导线对建筑物水平距离和垂直距离不够，烧断电线，造成直接经济损失上万元停电10余天的后果。第28页，课件共39页，创作于2023年2月案例六：三只喜鹊互争斗百余村民停了电09年11月21日晚17点20左右，家住江苏省丹阳市界牌镇李家村的李国平在家里听到一阵很烦躁的鸟叫声，他赶紧出门一看，原来是3只喜鹊在进行争斗，它们一会儿在天上互相追逐，一会儿又落在地上相互厮打，李国平觉得很有趣，于是他就倚在门口看着这3只喜鹊的表演，喜鹊们似乎也在他的观看下越打越激烈。当三只喜鹊落在村里的变压器上进行打斗时，事故发生了，李国平首先看到变压器上出现了一团火光，紧跟着也听到了一声巨响，家里和整个村子都断了电。李国平赶紧回家拿起电话向当地供电所报告了这里发生的事故。造成线路短路，导致该村182户居民停电近1小时。

供电抢修人员接报后火速赶到现场进行抢修，在现场他们发现了掉在地上羽毛已烧焦的三只喜鹊，通过抢修人员现场分析，故障是由于喜鹊在变压器上打斗时，由于三只喜鹊的翅膀分别触及变压器的高电压侧造成线路对其放电而造成的。第29页，课件共39页，创作于2023年2月三、农村用电安全措施1、农村供电系统的供电安全

农村变电站（所）的主要设备是变压器，其次是低压线路和用电设备。由于低压线路直接和用电设备连接，所以，对人身触电的防护就显得非常重要。农村供电系统的供电安全从电气方面考虑主要采取过电压保护、过电流保护、漏电保护等措施。第30页，课件共39页，创作于2023年2月（1）过电压防护

主要防止雷电过电压对设备及线路所造成的绝缘损害。对配电变压器的防护，主要进行感应过电压防护，可以在变压器高压侧和低压侧各装设一组避雷器，并要求三点接地（外壳、中性点、避雷器），由于变压器低压侧装有低压电容器和电能表，在低压侧装避雷器后，使低压电容器和电能表均得到了保护。接地电阻的要求在100kVA以上的变压器，可不大于4Ω；100kVA以下的变压器，可不大于10Ω。第31页，课件共39页，创作于2023年2月低压线路是直接通到广大用户屋内的，而且分布甚广，很容易遭受雷击，因此也最容易发生事故，严重的甚至引起人畜伤亡。特别是随着农村生活水平的不断提高，家用电器越来越多，其价值较大，如果损坏，对广大农民是一项不小的损失，因此，对低压用电线路的防雷保护问题要充分重视，应在必要的地点加装低压避雷器或保险间隙，以防止雷电侵入波进入室内，引起人身或设备事故。对重要用户，除在低压线进户前50m处要装一组低压避雷器外，进户后还要再安装一组低压避雷器。一般用户，只要对进户前支持导线的绝缘子铁脚进行可靠接地即可（接地电阻小于30Ω）。在多雷地区，凡直接与架空线相连的电能表宜加装保护间隙，并按周期做好预防性试验和对接地装置的检查。第32页，课件共39页，创作于2023年2月（2）过电流保护

过电流的产生有三个原因：其一是过负荷，其二是发生短路，其三是谐波。由于农村电网谐波分量不大，可以不予考虑，主要考虑过负荷和短路对系统正常运行的影响。就负荷的控制而言，首先要掌握负荷变化的规律，选择适当容量的变压器，在运行中严格执行农村低压电力技术规程，根据过负荷倍数掌握好变压器持续运行时间。对短路引起的过电流，由于农村负荷分散，所以每个点负荷的容量不是太大（一般在3～315kVA）。为防止变压器内部和低压侧短路而损坏变压器，一般应在高压侧装设过电流保护，比较简单的方式是用跌落熔断器，低压侧应采用自动空气断路器。考虑到检修的方便性，可以配置隔离开关，实现自动空气断路器和隔离开关的组合方式。智能性断路器其保护性能更好，具有广阔的应用前景。低压配电网多为放射式和树枝式接线，一般在进户附近处设户表集装配电箱，其出线控制与保护可选用二段式（短延时、瞬时）空气断路器。在用户侧可以选择低压闸刀开关。在有条件时，可以选择非选择性（瞬时动作）空气断路器。第33页，课件共39页，创作于2023年2月（3）漏电保护

漏电保护主要用于防止低压系统绝缘性能下降或破坏而造成人体的间接触电，由于低压系统直接和用电设备连接，而操作人员经常要接触用电设备，一旦设备外壳带电，操作人员将会发生触电事故。因此，采用剩余电流保护器可以大大降低间接触电事故的几率，有效提高低压电网运行的安全性。漏电保护一般按三段式配置，即总保护、中级保护、末级保护，并且要求做到灵敏度和整定值（电流和时间）的上下级配合。第34页，课件共39页，创作于2023年2月2、农村安全用电管理措施（1）农村低压线路和用电设备，必须按《农村低压电力技术规程》和有关规程的要求进行定期检修和试验。每年编制设备检修、试验及设备升级改造的年度计划。提高设备的健康水平，消灭三类设备，实现配电台区标准化。（2）必须加强安全用电知识宣传，提高农民安全用电素质。必须加强供电安全管理，健全责任追究制度。（3）必须强化用电安全管理，加大基础建设的资金投入。（4）要积极做好电力设施的保护工作，防止破坏电力设施引发的安全事故。（5）要充实农电管理人员，加强对农电管理人员的培训和教育，提高其业务素质、安全意识和服务意识，造就一支业务精、会管理的农电工队伍，减少农村用电中的“人为”安全隐患，确保农电安全管理。第35页，课件共39页，创作于2023年2月3、农村安全用电规程DL