電工培訓教材.ppt
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1、電 工 培訓教材電能的應用:電能應用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及國民經(jīng)濟各部門,在日常生活中也是不可缺少的。1.電能的優(yōu)越性:(1)便于轉(zhuǎn)換(2)便于傳輸(3)便于控制2.2.不足之處:難于儲存3.電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分電源:將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置中間環(huán)結(jié):把電源與負載連接起來的部分負載:將電能轉(zhuǎn)換成非電能的用電設備(電燈,電爐,電動機)電池燈泡EIRU+_電源負載電路的作用電能傳輸和轉(zhuǎn)換電能傳輸和轉(zhuǎn)換發(fā)電機發(fā)電機升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器電燈電爐電燈電爐熱能熱能,水能水能,核核能轉(zhuǎn)電能能轉(zhuǎn)電能傳輸分配電能傳輸分配電能電能轉(zhuǎn)換為光能電能轉(zhuǎn)換為光能,熱能和機械能熱能和機械能電
2、力系統(tǒng)運行特點和基本要求電力系統(tǒng)的組成:由發(fā)電廠的發(fā)電機、升壓及降壓變電設備、電力網(wǎng)及電能用戶(用電設備)組成的系統(tǒng)統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。(1)發(fā)電廠:生產(chǎn)電能。(2)電力網(wǎng):變換電壓、傳送電能,由變電所和電力線路組成。(3)配電系統(tǒng):將系統(tǒng)的電能傳輸給電力用戶。(4)電力用戶:高壓用戶額定電壓在1kV以上,低壓用戶額定電壓在1kV以下。(5)用電設備:消耗電能。電能的特點:(1)電能不能儲存,電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用同時完成。(2)暫態(tài)過程非常迅速電能以電磁波的形式傳播,傳播速度為300kmms。(3)和國民經(jīng)濟各部門間的關系密切。3對電力系統(tǒng)提出的要求(1)保證供電可靠性(2)保證電能質(zhì)量(
3、3)提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性(4)環(huán)境保護問題衡量電能質(zhì)量的指標1電壓偏差(移):電壓偏差(移)指當供配電系統(tǒng)改變運行方式或負荷緩慢地變化使供配電系統(tǒng)各點的電壓也隨之改變,各點的實際電壓與系統(tǒng)額定電壓之差,通常用與系統(tǒng)額定電壓的百分比值數(shù)表示。2電壓波動:一系列的電壓變動或電壓包絡線的周期性變動,電壓的最大值與最小值之差與系統(tǒng)額定電壓的比值以百分數(shù)表示,其變化速度等于或大于每秒0.2時稱為電壓波動。3電壓閃變:負荷急劇的波動造成供配電系統(tǒng)瞬時電壓升高,照度隨之急劇變化,使人眼對燈閃感到不適,這種現(xiàn)象稱為電壓閃變。4不對稱度:不對稱度是衡量多相負荷平衡狀態(tài)的指標,多相系統(tǒng)的電壓負序分量與電壓正序
4、分量之比值稱為電壓的不對稱度,電流負序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對稱度,均以百分數(shù)表示。5頻率偏差:頻率偏差是指供電的實際頻率與電網(wǎng)的額定頻率的差值。我國電網(wǎng)的標準頻率為50Hz,又叫工頻,頻率偏差一般不超過0.25Hz,當電網(wǎng)容量大于3000MW時,頻率偏差不超過0.2Hz。調(diào)整頻率的辦法是增大或減小電力系統(tǒng)發(fā)電機有功功率。額定電壓1.電網(wǎng)的額定電壓:線路首末兩端電壓的平均值應等于電網(wǎng)額定電壓。此電壓做為確定其他電力設備額定電壓的依據(jù)。2.用電設備的額定電壓用電設備的額定電壓等于電網(wǎng)額定電壓。3.發(fā)電機的額定電壓發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比同級電網(wǎng)電壓高5。補償電壓損失。4.電力變壓器的
5、額定電壓:電力變壓器的一次繞組的額定電壓根據(jù)連接情況不同分為兩種:當變壓器直接與發(fā)電機相連時,其一次繞組的額定電壓與發(fā)電機的額定電壓相同,即高出同級電網(wǎng)額定電壓5,當變壓器直接與電網(wǎng)相連時,其一次繞組的額定電壓與電網(wǎng)的額定電壓相同,即等于同級電網(wǎng)額定電壓。電力變壓器的二次繞組的額定電壓是指一次繞組在額定電壓作用下,二次繞組的空載電壓。當變壓器滿載時,變壓器的一、二次繞組的阻抗將引起變壓器自身的電壓降(大約相當于電網(wǎng)額定電壓的5),從而使二次繞組的端電壓小于空載電壓。為了彌補線路中的電壓損失,變壓器的二次繞組的額定電壓應高于電網(wǎng)額定電壓5,因此變壓器二次繞組的額定電壓規(guī)定比同級電網(wǎng)額定電壓高10
6、;若變壓器靠近用戶,供電半徑較小時,由于線路較短,線路的電壓損失可以忽略不計,這時變壓器的二次繞組的額定電壓應高于電網(wǎng)額定電壓5,用以補償變壓器自身的電壓損失。電力系統(tǒng)的中性點運行方式1中性點不接地系統(tǒng):系統(tǒng)中性點不接地是指系統(tǒng)中性點對地絕緣。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后系統(tǒng)的三相對稱關系并未破壞,僅中性點及各相對地電壓發(fā)生變化,中性點的電壓上升到相電壓,非故障相對地電壓值增大為倍相電壓,故對于該中性點不接地系統(tǒng)可以帶故障繼續(xù)運行2小時。故障相接地點的對地故障電流為正常運行時對地電容電流的3倍。在我國配電網(wǎng)電壓在1035kV之間的架空線路多采用此接地方式。2中性點直接接地系統(tǒng):系統(tǒng)中性點經(jīng)一無阻抗
7、(金屬性)接地線接地的方式成為中性點直接接地。此接地系統(tǒng)一般應用在接有單相負載的低壓(380/220V)配電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)高壓(110kV以上)輸電線路上。3中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng):在系統(tǒng)中性點與大地之間用一阻抗相連的接地方式稱為中性點經(jīng)阻抗接地。根據(jù)接地電阻器電阻值的大小,接地系統(tǒng)分為高電阻接地和低電阻接地。(1)高電阻接地:此種方式接地電流較小,通常在510A范圍內(nèi),但至少應等于系統(tǒng)對地的總電容電流。保護方式需要配合接地指示器或警報器,保證故障時線路立即跳脫。(2)低電阻接地:增大接地短路電流,使保護迅速動作,切除故障線路。電阻值的大小,必須使系統(tǒng)具有足夠的最小接地故障電流(大約400A以上
8、),保證接地繼電器準確動作。目前我國大城市10kV配電網(wǎng)的接地方式大多采用經(jīng)低電阻接地的方式。無功功率平衡1.無功功率平衡:電力系統(tǒng)中無功電源所發(fā)出的無功功率應與系統(tǒng)中的無功負荷及無功損耗相平衡,同時還應有一定的無功功率備用電源。2.無功電源:電力系統(tǒng)的無功電源包括同步發(fā)電機、調(diào)相機、電容器、靜止無功補償器等。3.無功負荷:電力系統(tǒng)的無功負荷指的是用電設備所吸收的無功功率,以異步電動機需用的無功功率占的比重最大,一般綜合負荷的功率因數(shù)為0.60.9。4.無功功率損耗:電力系統(tǒng)的無功功率損耗由兩部分組成:電力系統(tǒng)中的線路無功損耗和變壓器中的無功損耗、線路電抗中的無功損耗與線路電流的平方成正比,線
9、路電納中的無功功率是容性的,又稱為電功率,也可把它看成是無功電源變壓器的無功損耗,包括勵磁無功損耗和電抗中的無功損兩部分。5.對負荷功率因數(shù)的要求:一般高壓供電的負荷功率因數(shù)應在0.9以上;低壓供電負荷的功率因數(shù)應在0.85以上。無功的備用容量一般取最大無功功率負荷的78。無功電源1發(fā)電機:同步發(fā)電機不僅是電力系統(tǒng)的有功電源,而且是電力系統(tǒng)的主要的無功電源。它發(fā)出功率是可以調(diào)節(jié)的。2同步調(diào)相機:同步調(diào)相機是專門設計的無功功率發(fā)電機??梢赃^勵磁運行,也可以欠勵磁運行,運行狀態(tài)根據(jù)系統(tǒng)的要求來調(diào)節(jié)。過勵磁運行時,向系統(tǒng)輸送無功功率;欠勵磁運行時,從系統(tǒng)吸取無功功率。所以改變調(diào)相機的勵磁可以平滑地改
10、變無功功率的大小和方向。調(diào)相機在欠勵磁運行時的容量是過勵磁運行時容量的5065。它一般裝在接近負荷中心處,以減少傳輸無功功率引起的電能損耗和電壓損耗。3靜止無功補償器:靜止無功補償器是由可控硅控制的可調(diào)電抗器與電容器并聯(lián)組成的新型無功補償裝置,具有極好的調(diào)節(jié)性能,能快速跟蹤負荷的變動,改變無功功率的大小,能根據(jù)需要改變無功功率的方向,響應速度快,不僅可以作為一般的無功補償裝置,而且是唯一能用于沖擊性負荷的無功補償裝置。靜電電容器補償1補償方式:采用靜電電容器作無功補償裝置時,可以采用就地補償和集中補償?shù)难a償方式。就地補償是低壓部分的無功負荷由低壓電容器補償,高壓部分由高壓電容器補償。容量較大、
11、負荷集中且經(jīng)常使用的用電設備的無功負荷宜單獨就地補償。集中補償?shù)碾娙萜鹘M宜在變電所內(nèi)集中補償。居住區(qū)的無功負荷宜在小區(qū)變電所低壓側(cè)集中補償。變壓器分接頭調(diào)壓1變壓器的分接頭的確定:雙繞組變壓器的高壓側(cè)繞組和三繞組變壓器的高、中壓側(cè)繞組都設有幾個分接頭供選擇使用。容量在6300kVA以下的變壓器一般設有三個分接頭,調(diào)節(jié)范圍為5。容量在8000kVA以上的變壓器有五個分接頭,調(diào)壓范圍為22.5。2有載調(diào)壓變壓器:有載調(diào)壓變壓器的高壓側(cè)有可以調(diào)節(jié)分接頭的調(diào)壓繞組,能在帶有負荷的情況下改變分接頭,調(diào)壓范圍也比較大,一般在15以上。目前我國110kV電壓級的有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓范圍為32.5,有七個分接
12、頭。220kV電壓級的有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓范圍為42.5,有九個分接頭,對于特殊要求的有載調(diào)壓變壓器還可有更多的分接頭。有載調(diào)壓變壓器通常有兩種形式,一種是本身有調(diào)壓繞組,一種是帶有附加調(diào)壓器的加壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器多采用分級調(diào)壓的方式,接線方式有線性調(diào)壓、正反調(diào)壓、粗細調(diào)壓三種。變壓器變壓器功能:變電壓電力系統(tǒng)。變電流電流互感器。變電阻電子電路中阻抗器。(喇叭的輸出變壓器)變壓器的應用:輸電線22萬伏發(fā)電廠1.05萬伏升壓變電站1萬伏降壓降壓實驗室380/220伏降壓訊號式溫度計吸濕計儲油柜安全氣道油表氣體繼電器高壓套管低壓套管分接開關油箱鐵芯繞組放油閥門安全用電現(xiàn)代電力工程上幾乎都采用
13、三相四線制。三相交流供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電和配現(xiàn)代電力工程上幾乎都采用三相四線制。三相交流供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電和配電方面都具有很多優(yōu)點,因此在生產(chǎn)和生活中得到了極其廣泛的應用。電方面都具有很多優(yōu)點,因此在生產(chǎn)和生活中得到了極其廣泛的應用。在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,多數(shù)用戶的電壓等級為:380V或220V。用驗電筆或用驗電筆或400V400V以上的交流電壓表測出三相四線制供電線路上以上的交流電壓表測出三相四線制供電線路上的火線和零線。的火線和零線。電筆頭與被測導線接觸時,使氖管發(fā)光的是火發(fā)光的是火線線(或端線),不發(fā)光的是零線零線。1.接零保護規(guī)定用于380V/220V三相中性點接地的供電系統(tǒng)中:
14、在三相四線制中點接地的系統(tǒng)中,低壓電氣設備按Y連接時,從負載中點引出導線,連接某些測量、保護作信號電路;或者讓電源中點(零線)與設備外殼連接,這種保護稱為接零保護接零保護。2.接地保護規(guī)定用于中性點不接地的三相供電系統(tǒng)中:將電氣設備的金屬外殼及構架,與接地裝置良好連接的保護稱為接地保護接地保護。當電氣設備的絕緣損壞使設備的金屬外殼帶電時,由于人體是與接地裝置并聯(lián),且人體電阻(最小800)遠大于接地電阻(4),因此人接觸到帶電的外殼并不會觸電。3.3.一些家用電器常常沒有接零保護,室內(nèi)單相電源插座也往往沒有保護零線插孔。一些家用電器常常沒有接零保護,室內(nèi)單相電源插座也往往沒有保護零線插孔。這時在
15、室內(nèi)電源進線上,用漏電保護自動開關,可以起到安全保護作用。這時在室內(nèi)電源進線上,用漏電保護自動開關,可以起到安全保護作用。常用電工工具的種類及使用螺絲刀:螺絲刀是拆卸或安裝堅固螺釘?shù)姆€(wěn)固工具(俗稱起子)。根據(jù)頭部可分為(平頭)一字或(梅花)十字兩種。如圖:使用螺絲刀的注意事項:不可使用金屬桿直通柄頂?shù)穆萁z刀,因帶電作業(yè)時容易引起電線短路及觸電的危險。螺絲刀頭部應與螺絲尾槽緊密結(jié)合,用力均勻、防止打滑損壞螺絲槽口。常用電工工具的種類及使用電工刀使用:電工刀主要用來剖削和切割導線絕緣層及其它電工器材,電工刀一盤沒有絕緣層,為安全起見禁止帶電操作使用。電工刀的結(jié)構及使用方法如右圖:活動板手使用:活動
16、板手是緊固或松開螺母的工具,常用活動板手的規(guī)格有:150mm19mm、200mm24mm、300mm36mm等。使用方法如左圖:常用電工工具的種類及使用電工鋼絲鉗的使用:電工鋼絲又稱克絲鉗、老虎鉗、俗稱鉗子,有鐵柄和絕緣柄兩種,電工應使用500V以上帶絕緣柄的電工鉗,其結(jié)構及用途如上圖所示:使用電工鉗的注意事項:使用前應檢查鉗子的絕緣狀況,以免帶電操作時發(fā)生觸電事故。用鉗子剪切導時,若導線帶電,應單根剪切以免發(fā)生短路故障。帶電作業(yè)時,手與鉗子金屬部份應保持2cm以上的距離,不得觸到金屬部份。尖嘴鉗的使用:用法和鋼絲鉗基本一樣,主要是用于狹小的操作空間。其結(jié)構如右圖所示:常用電工工具的種類及使用
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