電氣基礎(chǔ)知識(公共課)10[1].10.27

1、一、企業(yè)供電n1、發(fā)電；n2、輸電1 1、發(fā)電概述、發(fā)電概述n電能是優(yōu)質(zhì)能源之一?，F(xiàn)代發(fā)電途徑很多，但主要是水力發(fā)電和火力發(fā)電，這兩者發(fā)電量之和占總發(fā)電量的90以上(2008年全社會用電34502億千瓦小時，火力占76%，其中燃煤占98%。預(yù)計今年需用電煤超過10億噸，不僅消耗大量資源，同時對環(huán)保和運輸帶來巨大壓力?，F(xiàn)在國家大力發(fā)展新能源，其中核電、太陽能和風(fēng)能是發(fā)展的重點)a a、水力發(fā)電、水力發(fā)電n我國水力資源豐富，利用江河落差和調(diào)節(jié)流量的動能推動水輪發(fā)電機，可以實現(xiàn)水力發(fā)電。n水力發(fā)電特點：初投資較大、發(fā)電成本低、水電機組開停容易、效率高、污染少、有利于環(huán)保等特點。（缺點：生態(tài)影響、季節(jié)

2、性）b、火力發(fā)電n火力發(fā)電就電利用燃料的化學(xué)能，通過高溫燃燒化為熱能，使水加熱成高溫高壓蒸汽，推動汽輪機和發(fā)電機，使一部分熱能轉(zhuǎn)化成電能。n（現(xiàn)國家技術(shù)水平：每千瓦時360克標準煤，廠用電率5.5%。先進國家水平：每千瓦時330克標準煤，廠用電率5.1%。我公司09年總用電量10.8億千瓦時，其中自發(fā)電量4.5億千瓦時，廠用電率16.2%） 2 2、輸電概述、輸電概述n從發(fā)電機發(fā)出的電能經(jīng)過升壓變壓器升壓到220KV或330KV乃至500KV，饋送到電力網(wǎng)中，可達數(shù)百公里。（目的：降低損耗P=I2R)n電網(wǎng)接線方式有：開式系統(tǒng)接開式系統(tǒng)接線和線和閉閉式環(huán)形接線式環(huán)形接線 a、開式系統(tǒng)接線n如圖

3、所示，從電廠用由單回路或雙回路向負荷中心輸送電能，可靠性和經(jīng)濟性不理想。GG b、閉式環(huán)形接線n如圖所示，閉式環(huán)形接線比之開式接線，可靠性和經(jīng)濟性有較大提高。GGc c、額定電壓、額定電壓低壓（伏）高壓（千伏）220/127 3*380/2206 660/38010安全電壓3536V6324V11012V2206V330500750二、公司電力系統(tǒng)的組成二、公司電力系統(tǒng)的組成n1、外部電源(發(fā)電機組）；n2、配電所；n3、各工序變壓器；n4、各工序低壓配電室；n5、用電設(shè)備；三、公司供電特點三、公司供電特點企業(yè)所用原材料，大多是可燃性液體或爆炸性氣體，或強酸、強減等腐蝕性有機物質(zhì)。生產(chǎn)過程大多

4、在高溫、高壓條件下進行，生產(chǎn)是連續(xù)化的，對供電可靠性要求較高。一旦供電中斷，大量的產(chǎn)成品報廢，恢復(fù)生產(chǎn)時間較長。有些裝置供電中斷會造成安全隱患，根據(jù)標準分類，我公司屬于二類負荷，為保證系統(tǒng)安全，公司采用新（下江灣）老（廟站）系統(tǒng)供電，保障一套系統(tǒng)失電時，可以通過倒閘提供應(yīng)急處理電源，保證安全）三、公司供電特點三、公司供電特點n企業(yè)多屬于易燃易爆、腐蝕性強的生產(chǎn)環(huán)境，按原材料、產(chǎn)成品的閃點，按爆炸危險場所等級劃分多屬于1、2區(qū)。爆炸危險環(huán)境分類n0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境（大于1000小時/年） n1區(qū)：在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 （10-1000小時/年）n

5、2區(qū)：在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境（0.1-10小時/年） n10區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性粉塵環(huán)境 n11區(qū)：有時會將積留下的粉塵揚起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境 n21區(qū)：具有閃點高于環(huán)境溫度的可燃液體，在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)的環(huán)境 n22區(qū)：具有懸浮狀、堆積狀的可燃粉塵或可燃纖維，雖不可能形成爆炸混合物，但在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險的環(huán)境 n23區(qū)：具有固定狀可燃物質(zhì)，在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險的環(huán)境防爆等級概念n在規(guī)定條件下不會引起周圍爆炸性環(huán)境點 燃的電氣設(shè)備。共分兩類：n類：煤礦井下電氣設(shè)備 n類：除煤礦

6、、井下之外的所 有其他爆炸性氣體境用電氣設(shè)備 n類又可分為A、B、C類,并按其表面溫度分為T1T6六個組別。氣體組別nA，B，C 三類是根據(jù)其適用于爆炸性氣體混合物最大試驗安全間隙或最小點燃電流比來分類，IIC級別最高。n在規(guī)定試驗條件下，氣體、蒸氣爆炸性混合物的最小點燃電流與甲烷爆炸性混合物的最小點燃電流之比。中國規(guī)定氣體、蒸氣危險物質(zhì)按最小點燃電流比分為A級，B級和C級。最小點燃電流比1.0，0.8的為A級；0.8，0.45的為B級；0.45的為C級。例如，乙烷、乙烯、乙炔分別為A級，B級，C級危險物質(zhì)。溫度組別nT1 300t450 nT2 200t300nT3 135t200 nT4

7、100t135nT5 85t100nT6 t85電氣設(shè)備的防爆形式電氣設(shè)備的防爆形式n1、本安型 “i”：在規(guī)定的試驗條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體或蒸汽的電氣設(shè)備。 （適用于0（ia）、1、2區(qū)）n2、隔爆型 “d” 具有隔爆外殼的電氣設(shè)備。 能承受已進入外殼內(nèi)部的可燃性混合物內(nèi)部爆炸而不受損壞，并且通過外殼上的任何接合面或孔不會引燃由一種或多種氣體或蒸汽所形成的外部爆炸性環(huán)境的電氣設(shè)備外殼。（適用于1、2區(qū)）n3增安型 e （適用于1、2區(qū)）n4充油型 o （適用于1、2區(qū)）n5充砂型 q （適用于1、2區(qū)）n6澆封型 m （適用于1、2區(qū)

8、）n7復(fù)合型 （適用于1、2區(qū)）防爆標志實例nExdIIcT4nEx 國際電工委員會防爆公用標志nd 隔爆型nII 設(shè)備組別 （非煤礦、井下環(huán)境）nC 氣體組別 （氫、水煤氣、乙炔等）nT4 溫度組別 （100t135）四、電氣安全n1、人身觸電的危害及觸電方式n2、屏護n3、接地和接零n4、電氣設(shè)備上工作的組織措施n5、電氣設(shè)備上工作的安全技術(shù)措施 電流對人體的危害n人體觸電時，電流對人體造成的危害分為兩大類：電擊和電灼傷電擊和電灼傷n電擊是：電流通過人體引起內(nèi)部器官的創(chuàng)傷，叫做電擊；n電灼傷是：電流通過人體引起外部器官的創(chuàng)傷，叫作電灼傷。電流對人體的作用特征電流電流 mA mA 作作 用用

9、 特特 征征50-60Hz50-60Hz交流電交流電直流電直流電0.6-1.5開始感到手指麻刺沒有感覺2-3手指強烈刺沒有感覺5-7手的肌肉痙攣刺痛，感到灼熱8-10手已難以擺脫帶電體，但終能擺脫灼熱感增加20-25手迅速麻痹，不能擺脫帶電體，劇痛，呼吸困難灼熱更甚，產(chǎn)生不強烈的肌肉痙攣50-80呼吸困難持續(xù)3min或更多時間，心臟麻痹并停止跳動呼吸麻痹通過人體電流n由上表可見，頻率為50-60Hz，15-20mA以下的交流電與50mA以下的直流電，對人體為安全的對人體為安全的。n頻率為50-60Hz的交流電，其電流為100mA時間致命電流。致命電流。n50mA導(dǎo)致人昏迷導(dǎo)致人昏迷，30mA是

10、一個可忍受可忍受的極限值的極限值。電灼傷n電灼傷即電燒傷，主要是造成人體外部損傷，尤其是高溫電弧或高頻電流通過人體產(chǎn)生熱量，嚴重灼燒可致殘、致命。n人體與帶電體接觸時會產(chǎn)生斑痕，形成腫塊。n此外金屬融化濺入皮膚，也會形成傷害。人體電阻n人體各部位電阻不相同，皮膚、骨骼和神經(jīng)的電阻較大，肌肉和血液的電阻較小。人體電阻也不是固定不變的，與皮膚狀況（干燥程度）、接觸電壓的高低、接觸面積的大小、電流大小及作用時間有關(guān)。n人體電阻只能按800-1000計算。安全電壓n根據(jù)GB3805-83，為了防止觸電事故造成人身直接傷害而規(guī)定的電壓，為安全電壓。n我國規(guī)定安全電壓額定值為：42V42V、36V36V、

11、24V24V、12V 12V 、6V6V 。n一般局部照明和手提式電動工具，其安全電壓均應(yīng)采用36V36V安全電壓安全電壓。n對于在金屬容器內(nèi)的手提照明應(yīng)限定為12V12V。觸電方式2 2、屏護和間距、屏護和間距n帶電體的屏護是保證用電安全，防止觸電和電弧傷人的一種措施，常用的有遮欄、護罩、絕緣擋板。n遮欄與帶電體的安全距離見下表電壓，kV1以下10以下20-35距離，m0.150.350.6屏護裝置應(yīng)與以下安全措施配合使用n被屏護的帶電部分應(yīng)有明顯標志，標明規(guī)定的符號或涂上規(guī)定的顏色；n遮欄、柵欄上應(yīng)有根據(jù)被屏護的對象掛上“高壓、生命危險”，“切勿攀登，生命危險”等警告牌；n設(shè)置信號或聯(lián)鎖裝

12、置。間距n為了防止人體觸及或接近帶電體，為了防止火災(zāi)和各種短路事故，在帶電體與地面之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間、帶電體與帶電體之間均需保持一定的安全距離，稱為間距。電氣安全間距電壓等級 （kV）小于1020-354460-110安全距離 （m）無遮欄0.701.001.201.50有遮欄0.350.600.901.503 3、接地和接零、接地和接零n接地和接零是保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備正常運行和人身安全而采用的重要措施。按按其作用不同有工作接地、保其作用不同有工作接地、保護接地、接零和重復(fù)接地等護接地、接零和重復(fù)接地等幾種類型。幾種類型。a a、工作接地、工作接地n在正?；蚴鹿是闆r下，為了保

13、證電氣設(shè)備可靠地運行，必須在供電系統(tǒng)中某點（如發(fā)電機、變壓器的中性點）直接與地作金屬連接，稱為工作接地工作接地。b b、保護接地、保護接地n將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼、框架等，通過接地裝置與大地可靠連接。無保護接地時漏電設(shè)備的電流路徑有保護接地時漏電設(shè)備的電流路徑c、接零n將電氣設(shè)備的金屬外殼、框架等與中性點直接接地系統(tǒng)中的零線相連接。n接零的作用是：在電氣設(shè)備的絕緣損壞時，產(chǎn)生單相短路，從而使保護設(shè)備如斷路器迅速動作，斷開故障設(shè)備，保護 人身安全。接零適用于電網(wǎng)中性點接地接零適用于電網(wǎng)中性點接地的低壓系統(tǒng)中的低壓系統(tǒng)中。d、重復(fù)接地n將零線上的一處或多處，通過接地裝置與大地再次可靠

14、地連接。n重復(fù)接地作用：當系統(tǒng)發(fā)生斷路時，可降低零線的對地電壓，零線斷裂時，減輕故障程度。重復(fù)接地4 4、電氣設(shè)備上工作的組織措施、電氣設(shè)備上工作的組織措施n工作票制度n工作許可制度n工作監(jiān)護制度n工作間斷、轉(zhuǎn)移和終結(jié)制度5 5、電氣設(shè)備上工作的安全技術(shù)措施、電氣設(shè)備上工作的安全技術(shù)措施n停電n驗電n裝設(shè)接地線n懸掛警告牌和裝設(shè)遮欄五、電氣設(shè)備消防及滅火五、電氣設(shè)備消防及滅火n電氣設(shè)備發(fā)生火滅時，應(yīng)首先報告當值班長和有關(guān)調(diào)度，并立即將有關(guān)設(shè)備的電源切斷，采取緊急隔停措施。n電氣設(shè)備滅火時，僅準許熟悉該設(shè)備帶電部分的人員指揮或帶領(lǐng)下進行滅火。n參加滅火的人員在滅火時應(yīng)防止被火燒傷或被燃燒物所產(chǎn)生

15、的氣體引起中毒、窒息，要防止引起爆炸。n電氣設(shè)備滅火禁止使用干粉或泡沫火器。六、觸電急救六、觸電急救n觸電急救時，首先要使觸者迅速脫離電源。脫離電源的就是要把觸電者接觸的那一部分帶電設(shè)備的開關(guān)、刀閘或其他斷路設(shè)備斷開；或設(shè)法將觸電者與帶電設(shè)備脫離。救助時，救護人員既要救人，也要注意保護自身安全，防止觸電。觸觸電者未脫離電源前，救護人員不得直接電者未脫離電源前，救護人員不得直接用手觸及傷員，以免觸電。用手觸及傷員，以免觸電。觸電急救觸電急救n觸電者觸及低壓帶電設(shè)備，救護人員應(yīng)設(shè)法迅速切斷電源，如拉開電源開關(guān)或刀閘，撥除電源插頭等；或使用絕緣工具、干燥的木棒、木板、繩索等不導(dǎo)電物質(zhì)解脫觸電者；也可

16、抓住觸電者干燥而不貼身的衣服，將其拖開，但一定要避免碰到金屬物體和觸電者人軀；也可戴絕緣手套解脫觸電者。觸電急救觸電急救n觸電者觸及高壓帶電設(shè)備時，救護人員應(yīng)迅速切斷電源或用適合該電壓等級的絕緣工具解脫觸電者。n救護人員在搶救地程中應(yīng)注意保護自身與周圍帶電部分必要的安全距離。觸電急救觸電急救n如果觸電者觸及斷落在地上的帶電高壓導(dǎo)線，且尚未證實線路無電，救護人員在未做好安全措施前，不能接近落地點（8-10m范圍）一般在20m以外地面電勢接近于零，防止跨步電壓傷人。n觸電者脫離帶電導(dǎo)線后，應(yīng)迅速移至20m以外，立即實施觸電急救。觸電急救觸電急救n觸電人員脫離電源后，如神志清醒，應(yīng)使其就地平躺，嚴密

17、觀察，暫時不要站立或走動。n觸電者如神志不清，應(yīng)就地仰面躺平，且確保呼吸通暢，并用5s時間，呼叫傷員工或輕拍其肩部，以判定傷員是否意識喪失。禁止搖動傷員頭部呼叫傷員。觸電急救觸電急救n如觸電者意識喪失，應(yīng)在10s內(nèi)，用看、聽、試的方法，判定傷員呼吸、心跳情況?？磦麊T的腦部、腹部有無起伏動作；用耳貼近傷員的口鼻處，聽有無呼氣聲音；試測口鼻有無呼氣的氣流。觸電急救觸電急救n觸電傷員呼吸和心跳均停止時，應(yīng)立即按心肺復(fù)蘇法就地搶救。n醫(yī)務(wù)人員未接替搶救前，現(xiàn)場搶求人員不得放棄現(xiàn)場搶救。七、變壓器n1、變壓器的分類n2、變壓器的用途n3、變壓器的組成n4、變壓器的基本工作原理1 1、變壓器的分類n電力變

18、壓器：供輸配電系統(tǒng)中升壓或降壓用，是變壓器中主要品種n特殊用途變壓器：如電爐變壓器、電焊變壓器、整流變壓器、礦用變壓器、船用變壓器等n儀用互感器：如電壓互感器、電流互感器1 1、變壓器的分類n試驗變壓器：如供電氣設(shè)備作耐壓試驗的高壓變壓器等n控制變壓器：用于自動控制系統(tǒng)中的小功率變壓器2 2、變壓器的用途n變壓器的主要用途是：改變交流電壓，改變交流電流，變換阻抗及改變相位等。3 3、變壓器的組成n變壓器主要由：鐵芯鐵芯和繞組繞組兩大部分組成。n鐵芯構(gòu)成鐵芯構(gòu)成變壓器的磁路，用硅鋼片疊成以減小磁阻和鐵損。n繞組構(gòu)成繞組構(gòu)成變壓器的電路，用絕緣導(dǎo)線繞制而成，其中接電源的一側(cè)叫一次繞組，接負載的一側(cè)

19、叫二次繞組。3 3、變壓器的組成n此外對于油浸式電力變壓器還有：油箱、油枕、安全氣道、氣體繼電器、分接開關(guān)、絕緣套管等其他附件。n油箱的作用是油箱的作用是共同保證變壓器安全、可靠地運行。油箱中的變壓器油油箱中的變壓器油用來絕緣、防潮和散熱；油枕用來隔絕空氣、避免潮氣浸入；安全氣道安全氣道用來用來保護油箱防止爆裂；氣體繼電器是氣體繼電器是變壓的主要保護裝置，當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，輕則發(fā)出報警信號，重則自動跳閘，避免事故擴大4 4、變壓器的基本工作原理n變壓器的基本原理是：電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)原理。八、電動機n1、電機的分類n2、電動機幾種常見起動方式1、電機的分類n電機有電動機、發(fā)電機和信號電機三大類。n根據(jù)使用電源、電機性能和結(jié)構(gòu)，發(fā)電機分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩種；電動機可分為交流電動機（異步電動機、同步電動機、交流伺服電動機）、直流電動機、交直流兩用電動機、步進電動機等多種；信號電機可分為測速發(fā)電機