電氣基礎知識(公共課)完整版

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(08年 全社會用電34502億千瓦小時，09年36430億千瓦時，火力占 76%，其中燃煤占98%。預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。現(xiàn)在國家 大力發(fā)展新能源，其中核電、太陽能和風能是發(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

2、、 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)性） b、火力發(fā)電 n火力發(fā)電就電利用燃料的化學能，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， 使一部分熱能轉化成電能。 n（現(xiàn)國家技術水平：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%。本部公司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)

3、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。 G G 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。 GG c 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35 36V63 24V110 12V220 6V330 500 750 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

4、配電室； n5、用電設備； 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、

5、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） n2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 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

6、起火災危險的環(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 備。共分三類： n類：煤礦井下電氣設備 n類：除煤礦、井下之外的所 有其他爆炸性氣體境用 電氣設備 類又可分為A、B、C類,并按其表面溫度分為 T1T6六個組別。 III類：III類電氣設備用于除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán) 境。（IIIA類：可燃性飛絮； IIIB類：非導電性粉塵； IIIC類：導電性粉塵。 ） 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，

7、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(0.180mJ )， B級(0.060mJ)，C級危險物質(zhì)(0.019mJ)。 溫度組別 nT1 300t450 nT2 200t300 nT3 135t200 nT4 100t135 nT5 85t100 nT6 t85 電氣設備的防爆形式電氣設備的防爆形式 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

8、電火花和熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體或蒸汽 的電氣設備。 （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)） n7復合型等 （適用于1、2區(qū)） 防爆標志實例 nExdIIcT4 nEx 國際電工委員會防爆公用標志 nd 隔爆型 nII 設備組別 （

9、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、電氣設備上工作的組織措施 n5、電氣設備上工作的安全技術措施 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 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

10、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導致人昏迷導致人昏迷，30mA是一個可忍受可忍受 的極限值的極限值。 電灼傷 n電灼傷

11、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。 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、24V24

12、V、 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 屏護裝置應與以下安全措施配合使用 n 被屏護的帶電部分應有明顯標志， 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

13、險”等警告 牌； n 設置信號或聯(lián)鎖裝置。 間距 n為了防止人體觸及或接近帶電體， 為了防止火災和各種短路事故，在 帶電體與地面之間、帶電體與其他 設施和設備之間、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0.350.600.901.50 3 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、接零和重復接地等護接地、接零和重復接

14、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 證電氣設備可靠地運行，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備的電流路徑 有保護接地時漏電設備的電流路徑 c、接零 n將電氣設備的金屬外殼、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：在電氣設備的絕緣損壞 時，產(chǎn)生單相短路，從而使保護設備如 斷路器迅速動作，斷開故障設備，保護 人身安全。接零適用于電網(wǎng)中性點

15、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 置與大地再次可靠地連接。 n重復接地作用：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。 重復接地 4 4、電氣設備上工作的組織措施、電氣設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、轉移和終結制度 5 5、電氣設備上工作的安全技術措施、電氣設備上工作的安全技術措施 n停電 n驗電 n裝設接地線 n懸掛警告牌和裝設遮欄 五、電氣設備消防及滅火五、電氣設備消防及滅火 n電氣設備發(fā)生火滅時，應首先報告當值班長和 有關調(diào)度，并立即將有關

16、設備的電源切斷，采 取緊急隔停措施。 n電氣設備滅火時，僅準許熟悉該設備帶電部分 的人員指揮或帶領下進行滅火。 n參加滅火的人員在滅火時應防止被火燒傷或被 燃燒物所產(chǎn)生的氣體引起中毒、窒息，要防止 引起爆炸。 n電氣設備滅火禁止使用泡沫火器。 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 那一部分帶電設備的開關、刀閘或其他 斷路設備斷開；或設法將觸電者與帶電 設備脫離。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，

17、以免觸電。 觸電急救觸電急救 n觸電者觸及低壓帶電設備，救護人員應 設法迅速切斷電源，如拉開電源開關或 刀閘，撥除電源插頭等；或使用絕緣工 具、干燥的木棒、木板、繩索等不導電 物質(zhì)解脫觸電者；也可抓住觸電者干燥 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備時，救護人員 應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 導線，且尚未證實線路無電，救護人員 在未做好安全措施

18、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觸電者脫離帶電導線后，應迅速移至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 使其就地平躺，嚴密觀察，暫時不要站 立或走動。 n觸電者如神志不清，應就地仰面躺平， 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，應在10s內(nèi)，用看、 聽、試的方法，判定傷員呼吸、心跳情 況。看傷員的腦部、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

19、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，應立即 按心肺復蘇法就地搶救。 n醫(yī)務人員未接替搶救前，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、

20、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鐵芯構成鐵芯構成變壓器的磁路，用硅鋼片疊 成以減小磁阻和鐵損。 n繞組構成繞組構成變壓器的電路，用絕緣導線 繞制而成，其中接電源的一側叫一次 繞組，接負載的一側叫二次繞組。 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、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 感應感應原理。 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、電機性能和結構，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