安全用电、节约用电与计划用电课件

安全用電、節約用電與計畫用電第一節電力供應與使用的管理原則

《中華人民共和國電力法》規定：“國家對電力供應和使用，實行安全用電、節約用電、計畫用電的管理原則。”為了加強電力供應與使用的管理，保障供電、用電雙方的合法權益，維護供電、用電秩序，安全、經濟、合理地供電和用電，根據《電力法》制定了《電力供應與使用條例》。該條例中關於供用電管理原則的部分重要規定如下：（1）國務院電力管理部門負責全國電力供應與使用的監督管理工作。縣級以上地方人民政府電力管理部門負責行政區域內電力供應與使用的監督管理工作。

（2）電網經營企業依法負責本供區內的電力供應與使用的業務工作，並接受電力管理部門的監督。（3）供電企業和用戶應當遵守國家有關規定，採取有效措施，作好安全用電、節約用電、計畫用電工作。（4）電力管理部門應當加強對供用電的監督管理，協調供用電各方關係，禁止危害供用電安全和非法侵佔電能的行為。（5）供電企業在批准的供電營業區內向用戶供電。供電營業區的劃分，應當考慮電網的結構和供電合理性等因素。一個供電營業區內只設立一個供電營業機構。

（6）縣級以上各級人民政府應當將城鄉電網的建設與改造規劃，納入城鄉建設的總體規劃。各級電力管理部門應當會同有關行政管理部門和電網經營企業做好城鄉電網的建設和改造的規劃。供電企業應當按照規劃做好供電設施建設和運行管理工作。（7）用戶受電端的供電品質應當符合國家標準或者電力行業標準。（8）供電方式應當按照安全、可靠、經濟、合理和便於管理原則，由供用電雙方根據國家有關規定以及電網規劃、用電需求和當地供電條件等因素協商確定。（9）供電企業應當按照國家標準或者電力行業標準參與用戶受送電裝置設計圖紙的審核，對用戶受送電裝置隱蔽工程的施工過程實施監督，並在該受送電裝置工程竣工後進行檢驗；檢驗合格的，方可投入使用。

（10）縣級以上人民政府電力管理部門應當遵照國家產業政策，按照統籌兼顧、保證重點，擇優供應的原則，做好計畫用電工作。（11）在用戶受送電裝置上作業的電工，必須經電力管理部門考核合格，取得電力管理部門頒發的《電工進網作業許可證》，方可上崗作業。（12）供電企業職工違反規章制度造成供電事故的，或者濫用職權、利用職務之便謀取私利的，依法給予行政處分；構成犯罪的，依法追究刑事責任。（13）違反本條例規定，逾期未交付電費，或者違章用電，或者盜竊電能，均應依法進行處理。一、電器安全的有關概念（一）電流對人體的作用電流通過人體時，人體內部組織將產生複雜的反應。人體觸電可分兩種情況：一種是雷擊和高壓觸電，較大的安培數量級的電流通過人體所產生的熱效應、化學效應和機械效應，將使人的集體遭受嚴重的電灼傷、組織碳化壞死及其他難以恢復的永久性傷害。

第二節

安全用電措施及觸電急救（二）安全電流和安全電壓

1.安全電流安全電流主要與下列因素有關（1）觸電時間（2）電流性質（3）電流路徑（4）體重和健康狀況

2.

安全電壓安全電壓，就是不致使人直接死或致殘的電壓。我國國家標準GB3805-1983《安全電壓》規定的安全電壓等級如表1所示。由表1可知，安全電壓值是與使用的環境條件有關的。（三）直接觸電防護和間接觸電防護

1.直接觸電防護（直接接觸防護，基本防護）這是指對人或動物直接接觸危險的帶電部分的防護，例如對帶電導體加隔離柵欄，或加保護罩等的防護措施。

2.間接觸電保護（間接觸電防護，附加防護）這是指對人或動物與外露可導電部分及故障時可變成帶電的外部可導電部分危險的接觸的防護，例如將電氣設備的金屬外殼（屬外露可導電部分）及不是電氣裝置一部分的金屬構架（屬外部可導電部分）等予以接地，並裝設接地故障保護等防護措施。二、安全用電的一般措施（一）加強電氣安全教育（二）嚴格執行安全工作規程

1.電氣工作人員必須具備的條件

1）經醫師鑒定。無妨礙工作的病症（體格檢查約兩年一次）。

2）具備必要的電氣知識，且按其職務和工作性質，熟悉《電業安全工作規程》的有關部分，並經考試合格。

3）學會緊急救護法，特別要學會觸電急救。

2.人身與帶電體的安全距離

進行地電位帶電作業時，人身與帶電體之間的安全距離不得小於如下表的規定電壓等級/kV103566110220330安全距離/m0.40.60.71.01.8*（1.6）2.6表一身與帶電體間的安全距離3.在高壓設備上工作的要求在高壓設備上工作，必須遵守下列各項

①

填用工作票或口頭、電話命令；

②

至少應有兩人在一起工作；

③

完成保證工作人員安全的組織措施和技術措施。保證安全的組織措施有工作票制度、工作許可證制度、工作監護制度及工作間斷、轉移和終結制度。保證安全的技術措施有停電、驗電、裝設接地線、懸掛標示牌和裝設遮欄等。（三）嚴格遵循設計、安裝規範國家制定的設計、安裝規範，是確保設計、安裝品質的基本依據。（三）嚴格遵循設計、安裝規範國家制定的設計、安裝規範，是確保設計、安裝品質的基本依據。（四）加強供用電設備的運行維護和檢修試驗工作應遵循GB50150—1991《電氣裝置安裝工程·電氣設備交接試驗標準》的規定。（五）採用安全電壓和符合安全要求的相應電器應按GB/T12501—1990《電工電子設備防觸電保護分類》的要求，對設備採取安全措施，如下表所示：

表二設備按防觸電保護分類的主要特徵及基本絕緣失效所需要安全措施（據GB/T12501-1990）專案設備按防觸電保護分類0類I類II類III類設備主要特徵沒有保護接地有保護接地保護接地設計成由安全特低電壓供電安全措施使用環境要與地絕緣接地線與固定佈線中的PE連接線採取雙重絕緣或加強絕緣採用安全特低電壓供電

應採用符合安全要求的相應設備和導線、電纜，具體要求參看GB50058—1992《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範》。（六）按規定採用電氣安全用具電氣安全用具分基本的和輔助的兩大類。

1.基本安全用具

2.輔助安全用具（七）普及安全用電常識

1.不得隨意加大熔體規格，不得以銅絲或鐵絲代換原有的鉛錫合金熔絲。

2.不得超負荷用電；多臺大容量設備宜錯開使用時間，以免出現過負荷。

3.導線上不得晾曬衣物，以防電線絕緣破損，漏電傷人。4.不得在架空線路和室外變配電裝置附近放風箏，以免造成短路或接地故障；也不得用鳥槍或彈弓射擊線路上的鳥，以免擊毀線路瓷絕緣子。

5.不得隨意攀登電杆和變配電裝置的構架。

6.移動電器和手持電具的插座，一般應採用帶保護接地（PE）插孔的插座。

7.當帶電導先斷落在地上時，不可走近。對落地的高壓導線，應離開落地點8～10m以上；更不得用手去揀。

8.如遇有人觸電，應按規定方法進行急救處理。（八）正確處理電氣火災事故

1.電氣失火的特點

1）失火的電氣設備可能帶電，滅火時要防止觸電，最好是儘快斷開設備的電源。

2）失火的電氣設備可能沖有大量的可燃油，可導致爆炸，使火勢蔓延。

2.帶電滅火的措施和注意事項

1）應使用二氧化碳、四氯化碳或二氟—氯—溴甲烷等滅火器。

2）不能用一般泡沫滅火器滅火，因為其滅火劑（水溶液）具有一定的導電性，而且對電氣設備的絕緣有一定的腐蝕性。

3）可使用幹砂覆蓋進行帶電滅火，但只能小面積。

4）帶電滅火時應採取防觸電的可靠措施。一、觸電的急救處理觸電急救必須分秒必爭，立即就地迅速用心肺復蘇法進行搶救，並堅持不斷的進行，同時及早與醫療部門聯繫，爭取醫護人員接替救治。（一）

脫離電源

觸電急救，首先要使觸電者迅速脫離電源，越快越好，因為電流作用的時間越長，傷害越重。（二）

觸電人員脫離電源後的急救處理

觸電傷患脫離電源後，應立即根據具體情況進行急救處理，同時趕快通知醫生前來救治。（三）

人工呼吸法

人工呼吸法有仰臥壓胸法、俯臥背壓法和口對口（鼻）吹氣法等。

(四)胸外按壓心臟的人工迴圈法。第三節

節約用電措施及並聯電容器的裝設與運行

一、

節約用電的意義能源是發展國民經濟的重要物質基礎，而電能是一種很重要的二次能源。我國21世紀的能源建設仍以電力為中心。節約電能，不只是減少企業的電費開支，降低工業產品的生產成本，可以為企業積累更多的資金，更重要的是，由於電能創造比它本身價值高幾十倍甚至上百倍的工業產值，因此多節約1Kw·h的電能，就能為國家多創造可觀的財富，有力地促進國民經濟的發展。二、企業節約用電的一般措施（一）、加強企業供用電系統的科學管理

1.加強能源管理，建立和健全能源管理機構和制度。

2.實行計畫供用點，提高電能的利用率。

3.實行負荷調整，“削峰填穀”，提高共電能力。

4.實行經濟運行方式，全面降低系統能耗。

5.加強運行維護，提高設備的檢修品質。

（二）

搞好企業供用點系統的技術改造。

1.逐步更新淘汰現有低效耗能的供用電設備。

2.改造現有能耗大的供用電設備和不合理的供配電系統。

3.合理選擇供用點設備的容量，或進行技術改造，提高設備的負荷率。

4.改革落後工藝，改進操作方法。

5.採用無功補償設備，人工地提高功率因數。三、電力變壓器的經濟運行（一）經濟運行與無功功率經濟當量的概念。經濟運行是指能使電力系統的有功損耗最小、經濟效益最佳的一種運行方式。為了計算由於設備的無功損耗而在電力系統中引起的有功損耗增加量，特引入一個換算數系，即“無功功率經濟當量”。它是表示電力系統多發送1kvar無功功率時，將使電系統增加的有功功率損耗kW數，其符號為Kq,單位為“Kw/kvar”或為“1”。對企業變配電所，Kq=0.02~0.15,平均取Kq=0.1。其具體數值與系統容量、結構及計算點的位置等多種因素有關。

對由發電機電壓直配的企業，可取Kq=0.02~0.04；對經兩級變壓的企業，可取Kq=0.05~0.08；對經三級以上變壓的企業，可取Kq=0.1~0.15。

（二）變壓器運行的經濟負荷計算變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗兩部分，而其無功損耗，通過Kq換算後，也可等效為有功損耗。因此變壓器的有功損耗加上變壓器無功損耗所換算的等效有功損耗，就稱為“變壓器有功損耗換算值”。一臺變壓器在負荷S時的有功損耗換算值為：△P≈△P0+Kq△QT≈△P0+△PK+Kq+△Q0+Kq△QN即△P≈△P0+Kq△Q0+(△Pk+Kq△QN)

要使變壓器運行在經濟負荷SEC.T下，就必須滿足變壓器單位容量的有功損耗換算值△P/S為最小值的條件。因此令d(△P/S)/ds=0,可得變壓器的“經濟負荷”為：

Sec.T=SN

變壓器經濟負荷與變壓器額定容量之比，稱為變壓器的“經濟負荷係數”，或“經濟負荷率”，用Kec.T表示，即

Kec.T=一般電力變壓器的經濟負荷為50%左右。

例1試計算S9-1000/10型變壓器的經濟負荷和經濟負荷率。解：查附錄表2得S9-1000/10型變壓器（YynO）的有關技術數據：△P0=1.7Kw,△Pk=10.3kW,I0%=0.7，UZ%=4.5。由公式得：△Q0≈1000×（0.7/100）Kvar=7Kvar由公式得：△QN≈1000×（4.5/100）Kvar=45Kvar取Kq=0.1,可求得此變壓器的經濟負荷率為：

Kec.T==0.4

因此，此變壓器的經濟負荷為：

Sec.T=0.4×1000Kva=400kVA（三）兩臺變壓器經濟運行的臨界負荷計算假設變電所有兩臺同型號同容量SN的變壓器，變電所的總負荷為S。一臺變壓器單獨運行時，它承擔總負荷S，因此可得其有功損耗換算值為：

△PI≈△P0+KQ△Q0+（△PK+Kq△QN）兩臺變壓器並列運行時，每臺承擔S/2，因此可得兩臺變壓器的有功損耗換值為：

△PI≈2（△P0+Kq△Q0）+2(△Pk+Kq△QN)

將△P與S的函數關係繪成如下圖1所示兩條曲線。

△p

這兩條曲線相交於a點所對應的變壓器負荷，就是這兩臺變壓器經濟運行的臨界負荷，用Scr表示。

當時，則由於，因此宜兩臺運行。當時，,即

由此可求得判別兩臺變壓器經濟運行的臨界負荷為：

如果是n臺變壓器並列運行,則判斷n臺與n-1臺經濟運行的臨界負荷為:

例2某廠變電所裝有兩臺S9-1000/10型變壓器.試計算次變電所變壓器經濟運行的臨界負荷值.

解：利用例1的變壓器S9-1000/10型的技術數據,代入公式即得判別此變電所兩臺變壓器經濟運行的臨界負荷為(取):

因此當負荷時,宜一臺運行;

當負荷時,則宜兩臺運行.四、並聯電容器的結線裝設與運行.(一)並聯電容器的結線並聯補償的電力電容器有△形和形兩種結線,但低壓並聯電容器,多數做成三相的,內部已接成△形.

三個電容為C的電容器接成△形,容量為,式中U為三相線路的線電壓.如果三個電容為C的電容器接成形,則容量為,式中為三相線路的相電壓.由於,因此.這是並聯電容器採用△結線的一個優點.另外,電容器採用△結線時,其中任一電容器斷線,三相線路仍得到其無功補償;而採用結線時,如一相電容器斷線,則斷線相將失去無功補償.

但是也必須指出,電容器採用△結線時,任一電容器擊穿短路時,將造成兩相短路,短路電流很大,有可能引起電容器爆炸,這對高壓線路特別危險.如果電容器採用結線,情況完全不同.圖2a為電容器結線時正常工作的電流分佈;圖2b為電容器結線時而其A相電容器擊穿短路時的電流分佈電容器正常工作時(圖2a)

式中,;為相電壓.

由此可知,電容器採用結線,在其一相電容器擊穿短路時,其短路電流僅為正常工作電流的3倍,因此結線較之△結線安全多了.按GB50053-1994<<10kV及以下變電所設計規範>>規定:高壓電容器組宜接成中性點不接地星形(即結線),容量較小時(450kvar及以下)可接三角形,低壓電容器組應接成三角形.(二)並聯電容器的裝設位置並聯電力電容器在企業供電系統中的裝設位置,有高壓集中補償,低壓集中補償和個別就地補償等三種方式,如圖所示.

並聯電容器在企業供電系統中的裝設位置和補償效果

1.高壓集中補償高壓集中補償是將高壓電容器組集中裝設在企業變配點所的6~10kV母線上.這種補償方式只能補償6~10kV母線前所有線路上的無功功率而此母線後的配電線路的無功功率得不到補償,所以這種補償方式的經濟效果不如後兩種補償方式.但這種補償方式的初投資較少,便於集中運行維護,而且能對企業高壓側的無功功率進行有效補償,以滿足企業總功率因數的要求,所以這種補償方式在一些大中型企業中應用相當普遍.

下圖是接在變配電所6~10kV母線上的集中補償的並聯電容器組結線圖.這裏的電容器採用△形結線,裝在高壓電容器櫃內.為防止電容器擊穿時引起相間短路,所以△形的各邊均裝有高壓熔斷器保護.

由於電容器從電網切除後有殘餘電壓,殘餘電壓最高可達電網電壓峰值,這對人身是很危險的.因此GB50053-1994規定:電容器組應裝設放電裝置,使電容器組端電壓從峰值()降至安全電壓50V所需的時間,高壓電容器不應大於5min,低壓電容器不應大於1min.對高壓電容器組,通常利用電壓互感器(圖中TV)的一次繞組來放電.為了確保可靠放電,電容器組的放電回路中不得接入開關或熔斷器,以免放電回路斷開,危及人身安全.高壓集中補償電容器組成的結構

2.低壓集中補償低壓集中補償是將低壓電容器組集中裝設在車間變電所的低壓母線上.這種補償方式能補償變電所低壓母線前的變壓器和所有有關高壓系統的無功功率,因此起補償效果較高壓集中補償方式好,特別是它能減少變壓器的視在功率,從而可使主變壓器容量選得較下.這種補償方式在企業中應用相當普遍.低壓集中補償電容器組的接線

3.個別就地補償個別(單獨)就地補償,好似將並聯電容器組裝設在需進行無功補償的各個用電設備近旁.這種補償方式能夠補償安裝部位以前的所有高低壓線路和電力變壓器的無功功率,因此其補償範圍最大補償效果最好,應予優先採用.但這種補償方式總的投資較大,且電容器組在被補償的設備停止運用時,它也將一併被切除,因此其利用率較低.

感應電動機旁就地補償的低壓電容器組接線

(三)並聯電容器的控制和保護

1.並聯電容器的控制並聯電容器有手動投切和自動調節兩種控制方式.(1)手動投切的並聯電容器具有下列情況之一時,宜採用手動投切:①補償低壓基本無功功率的電容器組；②常年穩定的無功功率；③長期投入運行的投切次數較少的高壓電容器組。圖a為利用接觸器分組投切的低壓電容器組電路，圖b為利用低壓斷路器分組投切的低壓電容器電路

（2）自動調節的並聯電容器自動調節的並聯電容器，通常稱為“無功自動補償裝置”，它能按系統無功功率的變動隨時自動補償，但投資較大。具有下列情況之一時，宜裝設無功自動補償裝置：①避免過補償，裝設無功自動補償裝置在經濟上合理時；②只有專設無功自動補償裝置才能滿足在各種運行負荷的情況下的電壓偏差允許值時。

高壓電容器由於採用自動補償時對電容器組回路切換原件的要求較高，價格較貴，而且維護檢修比較困難，因此當補償效果相同時，宜優先選用低壓自動補償裝置。低壓自動補償裝置的原理電路如圖8所示。電路中間的功率因數自動補償控制器按電力負荷的變化及功率因數的高低，以一定的時間隔（10-15s），自動控制各組電容器回路中接觸器KM的投切，使電網的無功功率自動得到補償，保持功率因數在0.95以上而又不致過補償。

並聯電容器的保護

（1）並聯電容器保護的一般要求

並聯電容器的主要故障形式是短路故障。對於低壓電容器和容量不超過450kvar的高壓電容器，可裝設熔斷器作為相同短路保護。對於容量較大的高壓電容器，則需採用高壓斷路器控制，裝設暫態或延時的過電流保護作為相間短路保護

如果電容器組安裝在含有大型整流設備或電弧爐“諧波源”的電網上時，電容器組宜裝設過負荷保護，帶時限動作於信號或跳閘。

電容器對電壓十分敏感，一般規定電網電壓不得超過其額定電壓10%.因此凡電容器安裝處的電網電壓有可能超過額定電壓10%時,應裝設過電壓保護,使之動作於信號或跳閘.(2)熔斷器保護的整定

採用熔斷器保護並聯電容器時,其熔體額定電流應按下式計算:

式中,為電容器額定電流;K為係數,對單臺電容器保護用熔斷器,取1.5~2.0,對電容器組保護用熔斷器,取1.3~1.8.(3)過電流保護的整定及保護靈敏度的檢驗

採用電流許電器、繼電器作相間短路保護時,電流繼電器電器的動作電流應按下式計算:

式中

為保護裝置可靠係數,取2~2.5;為保護裝置結線係數;為電流互感器的變流比(考慮到電容器的合閘湧流,互感器一次電流宜選為電容器額定電流的1.5~2倍).

並聯電容器過電流保護的靈敏度,應按電容器端子上發生兩相短路的條件來檢驗,即(四)並聯電容器的運行和維護

1.並聯電容器的投入和切除並聯電容器在供電系統正常工作時是否投入,主要視供電系列的功率因數或電壓是否符合要求而定.

並聯電容器是否切除或部分切除,也主要視系統的功率因數或電壓情況而定.

當發生下列情況之一時,應立即切除電容器:①電容器爆炸;②接頭嚴重過熱;③套管閃絡放電;④電容器噴油或燃燒;⑤環境溫度超過40.如果變配電所停電,也應將電容器切除,以免突然來電時,母線電壓過高,擊穿電容器.

在切除電容器時,須從儀錶指示或指示燈來檢查電容器放電回路是否完全.電容器從電網切除後,應立即通過放電回路放電.高壓電容器放電時間應不短於5min,低壓電容器放電時間應不短於1min.為確保人身安全,人體接觸電容器之前,還應當用短接導線將所有電容器兩端直接短接放電。

2.並聯電容器的維護第四節

計畫用電措施及電價與電費一、計畫用的必要性

1）計畫用電的必要性，首先是由電力這一特殊商品的生產特點所決定的。發電、用電和供電每時每刻都必須保持平衡。如果用電負荷突然增加，則電力系統的頻率和電壓就要下降，可能造成嚴重的後果。

2）計畫用電也是解決電力供需矛盾的一種措施。即使在電力供需矛盾出現緩和的情況下實行計畫用電也是完全必要的，他可以改善電網的運行狀態，保證電能的品質。

3）計畫用電也是電能節約的重要保證。

二、

計畫用電的一般措施

1）立健全計畫用電的各級能源管理機構和制度，組建各級的能源辦公室或“三電”辦公室，作好用電