電氣基本知識(shí)劉學(xué)芹

1、 湖南石化職院湖南石化職院 劉學(xué)芹劉學(xué)芹2014.102014年年長(zhǎng)嶺分公司設(shè)備技術(shù)人員培訓(xùn)班長(zhǎng)嶺分公司設(shè)備技術(shù)人員培訓(xùn)班一、電路的基本知識(shí)一、電路的基本知識(shí) 學(xué)習(xí)內(nèi)容提綱 二、常用的電氣設(shè)二、常用的電氣設(shè)備備一、電路的基本知識(shí)1、電路的組成 在煉油現(xiàn)場(chǎng)有很多電氣設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、控制柜等，為了掌握用電設(shè)備的工作情況采取了一種分析方式 電路。因而電路是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成的路徑。 電路的組成：三部分電源或信號(hào)源：向電路提供電能或信號(hào)的電器元件。它是將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，或提供電能的裝置。例如：發(fā)電機(jī)、干電池等。負(fù)載：用電設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置，或消耗電能

2、的裝置。例如：電動(dòng)機(jī)、電爐、燈具等。中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載的部分，起傳輸和分配電能的作用。例如：輸電線路、開關(guān)、控制器等。 電路圖 為了便于分析電路,一般要將實(shí)際電路模型化，由一些理想電路元件所組成的電路就是電路模型。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制的電路模型圖稱為電路圖。常用理想元件用電氣符號(hào)：電阻電容電源電感變頻器控制電路2、電路中的基本物理量如圖，在煉油現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備的控制柜上有很多標(biāo)有“A”或“V”等字母的儀表，它們顯示設(shè)備工作的電流、電壓等。這是因?yàn)殡娐贩治龅幕疚锢砹渴请娏?、電壓等參?shù)。EIRU+_+_ 手電筒電路中的基本物理量 流經(jīng)燈泡的電流 I 燈泡兩端的電壓 U電燈泡R消耗的電能為用電器的功

3、率P 電路中a點(diǎn)的電位 VaaK3、分 類：直流電及交流電在分析電路時(shí)不僅要考慮參數(shù)的大小，也要考慮其方向。以電流參數(shù)為例：直流電流：方向不隨時(shí)間改變的電流；直流電路：電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路正弦交流電： 大小和方向都隨時(shí)間按正弦規(guī)律周期性變化的電壓、電流稱為交流電壓、交流電流。 我們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中使用的交流電都是按正弦規(guī)律變化的交流電。 不按正弦規(guī)律變化的交流電。 正弦波三角波矩形波3、分 類：直流電及交流電 我國(guó)電力工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)頻率稱為“工頻”，規(guī)定為50Hz，其周期為0.02s，少數(shù)國(guó)家（如美國(guó)、日本）的工頻為60Hz。 正弦交流電的表示方法波形法 2我們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍┬〕?/p>

4、識(shí)你知道嗎？WVUUUU、用三相交流電路的知識(shí)從U、V、W 引出的三根導(dǎo)線稱為相線或端線（俗稱火線）。從 N 引出的導(dǎo)線稱為中性線（俗稱零線）。表示用表示W(wǎng)UVWUVUUU、WNVNUNUUU、或 三相電源星形聯(lián)結(jié)可以同時(shí)提供相電壓和線電壓，三角形聯(lián)結(jié)由于不能引出中性線，只能提供線電壓。有中性線的三相電源系統(tǒng)稱為三相四線制電路，無中性線的則稱為三相三線制電路。三相四線制電路三相三線制電路 煉油裝置經(jīng)常用的 380V和220V電壓，來自于我國(guó)低壓配電系統(tǒng)，380V是線電壓，220V是相電壓。家用電器、化驗(yàn)儀器的供電電源大多使用220V。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)大多使用380V、6KV、10KV

5、等。二、常用的用電設(shè)備二、常用的用電設(shè)備 電子手表用氧化銀電池電壓是1.5VMP3 電 池電壓約為3V1、直流電源直流電源 電池：直流電路中非常重要的電源，是將化學(xué)能和光能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備。 萬用表電池電壓為9V數(shù)碼相機(jī)電池電壓為4.2V9V工業(yè)用蓄電池組蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成直流電能的設(shè)備。工業(yè)用蓄電池一般有鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩種。在煉油裝置中主要用于儀器儀表電源，UPS不間斷電源裝置的供電以及機(jī)車起動(dòng)等。鉛酸蓄電池 堿性蓄電池（1 1）EPSEPS電源電源 2、直流系統(tǒng)直流系統(tǒng) EPSEPS電源又稱電源又稱EPSEPS、 EPSEPS應(yīng)急電應(yīng)急電源、消防應(yīng)急電源，是為了電力保源、消防應(yīng)

6、急電源，是為了電力保障和消防安全而采用的一種應(yīng)急電障和消防安全而采用的一種應(yīng)急電源。它主要由輸入輸出單元、充電源。它主要由輸入輸出單元、充電模塊、電池組、逆變器、監(jiān)控器、模塊、電池組、逆變器、監(jiān)控器、輸出切換裝置等部分組成。廣泛應(yīng)輸出切換裝置等部分組成。廣泛應(yīng)用于節(jié)能供電、照明、電力、工礦用于節(jié)能供電、照明、電力、工礦企業(yè)、消防電梯等。企業(yè)、消防電梯等。 EPS EPS電源工作原理：電源工作原理： 在市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過輸出切換裝置給重在市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過輸出切換裝置給重要負(fù)荷供電，同時(shí)充電器為蓄電池進(jìn)行充電；當(dāng)要負(fù)荷供電，同時(shí)充電器為蓄電池進(jìn)行充電；當(dāng)市電斷電后或電壓超出供電范圍，控制

7、器啟動(dòng)逆市電斷電后或電壓超出供電范圍，控制器啟動(dòng)逆變器，同時(shí)輸出切換裝置將市電供電狀態(tài)立即切變器，同時(shí)輸出切換裝置將市電供電狀態(tài)立即切換到逆變器供電，為負(fù)荷設(shè)備提供應(yīng)急供電；當(dāng)換到逆變器供電，為負(fù)荷設(shè)備提供應(yīng)急供電；當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，應(yīng)急電源將恢復(fù)為市電供電。市電恢復(fù)時(shí)，應(yīng)急電源將恢復(fù)為市電供電。 主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。UPS主機(jī)柜UPS主機(jī)柜備用電源電池開關(guān)整流器檢修旁路輸出開關(guān) 根據(jù)UPS電源的特點(diǎn)，一般用于向煉油裝置儀表、DCS和ESD系統(tǒng)及一些重要的負(fù)荷 (包括重要的電機(jī)等)提供可靠的電源。這是因?yàn)闊捰蜕a(chǎn)具有易燃、易爆、連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)

8、，當(dāng)交流電源中斷時(shí)，為了使煉油裝置安全平穩(wěn)的停下來，儀表控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)閥等重要負(fù)荷還需繼續(xù)正常工作，在這種情況下，就必須使用UPS電源向這些重要負(fù)荷供電。目前煉油裝置的儀表電源大都配罝了 UPS電源設(shè)備。3、電機(jī)直流發(fā)電機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電機(jī)同步電機(jī)同步發(fā)電機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步發(fā)電機(jī)異步電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)異步電機(jī)電機(jī)控制電機(jī)變壓器（屬交流電機(jī)的一種，靜止不動(dòng)）3.1 交流發(fā)電機(jī)三相正弦交流電是由三相交流發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生長(zhǎng)嶺公司動(dòng)力廠發(fā)電設(shè)備發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為一磁鐵，上有勵(lì)磁繞組，當(dāng)它以勻角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一個(gè)定子線圈（電樞）都會(huì)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)。三個(gè)線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的幅值和頻率都相同，位相彼此差120。3.2

9、交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)是將交流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的關(guān)系，又可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩種。交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、運(yùn)行可靠和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是煉油生產(chǎn)裝置最主要的動(dòng)力設(shè)備，廣泛地應(yīng)用在煉油企業(yè)中的在常減壓、重整催化、氣體分餾、氣體儲(chǔ)運(yùn)、油品儲(chǔ)運(yùn)、鍋爐、加熱爐風(fēng)機(jī)、水泵等裝置上。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造定子定子鐵心定子繞組機(jī)座+=轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組軸承+=0nAYCBZX()電流出()電流入三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本工作原理是： 1、當(dāng)電機(jī)定子三相對(duì)稱繞組接通三相電源后，三相對(duì)稱電流在定子內(nèi)的空間便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2、

10、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； 3、在此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就有電流通過，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用，這些電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成電磁力矩，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 在三相異步電動(dòng)機(jī)的外殼上固定有一塊牌子，稱為銘牌。上面注明了該臺(tái)電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，稱為額定值，為電動(dòng)機(jī)的選擇、安裝、使用和維修提供重要依據(jù)。三相交流異步電動(dòng)機(jī)銘牌 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 要正確使用電動(dòng)機(jī)，必須要看懂銘牌。今以Y132M-4型電動(dòng)機(jī)為例，來說明銘牌上各個(gè)數(shù)據(jù)的意義。鼠籠式防爆電動(dòng)機(jī) 全封閉鼠籠型防爆三相異步電動(dòng)機(jī)具有節(jié)能、安全、美觀等特點(diǎn)。 隨著石化企業(yè)發(fā)展日趨裝置大

11、型化、運(yùn)行連續(xù)化，要求系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期、免維修或少維修。因此，防爆電機(jī)就成為保證上述要求的關(guān)鍵設(shè)備。防爆型三相異步電動(dòng)機(jī)適用于有爆炸性氣體混合物存在的場(chǎng)所，特別適用于工廠類A級(jí)、B級(jí)電氣設(shè)備，溫度組分別為T1、T2、T3、T4、T5、T6組爆炸性混合物存在的環(huán)境。 煉油生產(chǎn)裝置屬于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所。在煉油生產(chǎn)裝置中采用了許多防爆用電設(shè)備，將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，按其引燃能量，最小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級(jí)，以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。煉油裝置常見的電動(dòng)機(jī)控制線路電氣開關(guān) 三相交流異步電動(dòng)機(jī)常見故障的判斷及處理 電動(dòng)機(jī)在日常的運(yùn)行過程中若使用或維護(hù)

12、不當(dāng)，常會(huì)發(fā)生一些故障，如電動(dòng)機(jī)加電后不能起動(dòng)，轉(zhuǎn)速過快、過慢，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中溫升過高，有異常的響聲和振動(dòng)，電動(dòng)機(jī)繞組冒煙、燒焦等。 三相異步電動(dòng)機(jī)的故障一般可分為機(jī)械和電氣兩部分。機(jī)械故障包括軸承、風(fēng)扇葉、機(jī)殼、聯(lián)軸器、端蓋、軸承蓋、轉(zhuǎn)軸等。電氣故障包括各種類型的開關(guān)、按鈕、熔斷器、電刷、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組及起動(dòng)設(shè)備等。其中電氣故障占總故障的2/3，機(jī)械占總故障的1/3。三相異步電機(jī)故障分類三相異步電機(jī)故障三相異步電機(jī)故障電氣方面故障電氣方面故障機(jī)械方面故障機(jī)械方面故障 檢查方法（1）聽聲音檢查有聽棒（銅棒）接觸軸承盒，若聽到?jīng)_擊聲，就表示可能有一只或幾只滾珠扎碎；如果聽到有咝咝聲，就表

13、示軸承的潤(rùn)滑油不足。（2）手動(dòng)檢查（斷電） 用手握住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，用力上下晃動(dòng)，如下左圖所示，若發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象，超過定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的正常間隙，則說明軸承已損壞。 用手指捏住軸承得外圈，沿著軸向的方向晃動(dòng)數(shù)次，若晃動(dòng)過大，則說明軸承間隙過大。 將已拆卸并清洗過的軸承用手握緊，用力搖動(dòng)，如下右圖所示，若滾珠在內(nèi)外圈之間有明顯的撞擊聲，則說明軸承間隙過大。 （3）溫度檢查 對(duì)一臺(tái)正在運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，用溫度計(jì)測(cè)量軸承的溫度，若滾動(dòng)軸承的溫度超過60、滑動(dòng)軸承的溫度超過45，則說明軸承發(fā)熱嚴(yán)重，有故障。 （4）測(cè)量檢查 用塞尺測(cè)量滑動(dòng)軸承軸頸與襯套之間的間隙，若超過規(guī)定值，說明軸承已損壞。常見電氣故障

14、電動(dòng)機(jī)常見的電氣故障1、繞組受潮、絕緣電阻偏低2、繞組接地故障3、繞組短路故障4、繞組斷路故障5、繞組接錯(cuò)故障6、極相組嵌反或接反7、繞組首尾端接錯(cuò)繞組故障檢修1、繞組受潮、絕緣電阻偏低電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期停用或貯存，受周圍的潮濕空氣、雨水、腐蝕性氣體及油污等侵入，使繞組表面吸附一層導(dǎo)電物質(zhì)，導(dǎo)致絕緣電阻降低 原因： 修理方法：干燥處理，然后進(jìn)行一次侵漆和烘干繞組故障檢修2、繞組接地故障把各相繞組的線端連接片拆開，逐相檢查是否有接地處，用測(cè)電筆通電電動(dòng)機(jī)外殼，如果測(cè)電筆的氖燈發(fā)亮，則說明繞組有接地處 檢測(cè)方法： 修理方法：將繞組包扎好，涂上絕緣漆烘干接地處發(fā)生在兩頭碰觸端蓋，則可用絕緣物襯在端蓋上更換部

15、分接地繞組繞組故障檢修3、繞組短路故障檢測(cè)方法：觀察法：仔細(xì)觀察繞組有無燒壞的痕跡和有無濃厚的焦味測(cè)量法：用電壓表測(cè)量每個(gè)極向繞組兩端的電壓，如讀數(shù)較小，則說明有短路線圈存在電阻法：用電橋或萬用表分別測(cè)量各相繞組的直流電阻，電阻值小的為短路相將短路處絕緣重新處理將短路線圈廢棄跨接重新更換繞組修理方法：繞組故障檢修4、繞組斷路故障 檢測(cè)方法：用萬用表的電阻檔，表筆分別接觸電動(dòng)機(jī)引線端子板上三相繞組，即可查出短路繞組的斷路相 修理方法：如發(fā)生在定子槽外部的導(dǎo)線接頭處，將導(dǎo)線重新接好焊牢如發(fā)生在定子槽內(nèi)，需把線圈拆除，重新繞制4、現(xiàn)場(chǎng)操作柱運(yùn)行指示燈，綠色表示運(yùn)行，紅色表示停止轉(zhuǎn)換開并或控制開關(guān)，上標(biāo)有“起動(dòng)”，“停止”，“鎖?！庇糜诳刂齐妱?dòng)機(jī)運(yùn)行和停止4、現(xiàn)場(chǎng)操作柱運(yùn)行指示燈，綠色表示運(yùn)行，紅色表示停止作用有三個(gè)：一是指示電氣設(shè)備的運(yùn)行與停止?fàn)顟B(tài)；二是監(jiān)視控制電路的