電氣基礎(chǔ)知識(shí)(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(huì)用電34502億千瓦小時(shí)，09年36430億千瓦時(shí)，火力占 76%，其中燃煤占98%。預(yù)計(jì)今年需用電煤超過10億噸，不僅 消耗大量資源，同時(shí)對(duì)環(huán)保和運(yùn)輸帶來巨大壓力?，F(xiàn)在國(guó)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(diǎn)) a a、水力發(fā)電、水力發(fā)電 n我國(guó)水力資源豐富，利用江河落 差和調(diào)節(jié)流量的動(dòng)能推動(dòng)水輪發(fā) 電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電。 n水力發(fā)電特點(diǎn)：初投資較大、發(fā) 電成本低、水電機(jī)組開停容易

2、、 效率高、污染少、有利于環(huán)保等 特點(diǎn)。（缺點(diǎn)：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(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(dòng)汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)， 使一部分熱能轉(zhuǎn)化成電能。 n（現(xiàn)國(guó)家技術(shù)水平：每千瓦時(shí)360克標(biāo)準(zhǔn)煤，廠用 電率5.5%。先進(jìn)國(guó)家水平：每千瓦時(shí)330克標(biāo)準(zhǔn) 煤，廠用電率5.1%。本部公司09年總用電量10.8 億千瓦時(shí)，其中自發(fā)電量4.5億千瓦時(shí)，廠用電率 16.2%） 2 2、輸電概述、輸電概述 n從發(fā)電機(jī)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(dá)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(fù)荷中心輸送電能，可靠性和經(jīng) 濟(jì)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(jì)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(jī)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(shè)備； 三、公司供電特點(diǎn)三、公司供電特點(diǎn) 企業(yè)所用原材料，大多是可燃性液體或爆炸性 氣體，或強(qiáng)酸、強(qiáng)減等腐蝕性有機(jī)物質(zhì)。生產(chǎn) 過程大多在高溫、高壓條件下進(jìn)行，生產(chǎn)是連 續(xù)化的，對(duì)供電可靠性要求較高。一旦供電中 斷，大量的產(chǎn)成品報(bào)廢，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。 有些裝置供電中斷會(huì)造成安全隱患，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 分類，我公司屬于二類負(fù)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(shí)，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(diǎn)三、公司供電特點(diǎn) n企業(yè)多屬于易燃易爆、腐蝕性強(qiáng)的生 產(chǎn)環(huán)境，按原材料、產(chǎn)成品的閃點(diǎn)， 按爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所等級(jí)劃分多屬于1、

5、2 區(qū)。 爆炸危險(xiǎn)環(huán)境分類 n0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境（大于1000小時(shí)/年 ） n1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 （10-1000小時(shí)/ 年） n2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)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(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境（0.1-10小時(shí)/年） n10區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性粉塵環(huán)境 n11區(qū)：有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)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(diǎn)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

6、起火災(zāi)危險(xiǎn)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(xiǎn)的環(huán)境 防爆等級(jí)概念 n在規(guī)定條件下不會(huì)引起周圍爆炸性環(huán)境點(diǎn) 燃的電氣設(shè) 備。共分三類： n類：煤礦井下電氣設(shè)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(shè)備 類又可分為A、B、C類,并按其表面溫度分為 T1T6六個(gè)組別。 III類：III類電氣設(shè)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(dǎo)電性粉塵； IIIC類：導(dǎo)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(yàn)安全間隙或最 小點(diǎn)燃電流比來分類，IIC級(jí)別最高。 n在規(guī)定試驗(yàn)條件下，

7、氣體、蒸氣爆炸性混合物的最小點(diǎn)燃電流與 甲烷爆炸性混合物的最小點(diǎn)燃電流之比。中國(guó)規(guī)定氣體、蒸氣危 險(xiǎn)物質(zhì)按最小點(diǎn)燃電流比分為A級(jí)，B級(jí)和C級(jí)。最小點(diǎn)燃 電流比1.0，0.8的為A級(jí)；0.8，0.45的為B級(jí)；0.45 的為C級(jí)。例如，乙烷、乙烯、乙炔分別為A級(jí)(0.180mJ )， B級(jí)(0.060mJ)，C級(jí)危險(xiǎn)物質(zhì)(0.019mJ)。 溫度組別 nT1 300t450 nT2 200t300 nT3 135t200 nT4 100t135 nT5 85t100 nT6 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(yàn)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(yīng)均不能點(diǎn)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(jìn)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(huì)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)） n7復(fù)合型等 （適用于1、2區(qū)） 防爆標(biāo)志實(shí)例 nExdIIcT4 nEx 國(guó)際電工委員會(huì)防爆公用標(biāo)志 nd 隔爆型 nII 設(shè)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(hù) 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(duì)人體的危害 n人體觸電時(shí)，電流對(duì)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(duì)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(qiáng)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(qiáng)烈 的肌肉痙攣 50-80呼吸困難持續(xù)3min或更多時(shí) 間，心臟麻痹并停止跳動(dòng) 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(duì)人體為安全的對(duì)人體為安全的。 n頻率為50-60Hz的交流電，其電流為 100mA時(shí)間致命電流。致命電流。 n50mA導(dǎo)致人昏迷導(dǎo)致人昏迷，30mA是一個(gè)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(yán)重灼燒可致殘、 致命。 n人體與帶電體接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生斑痕，形 成腫塊。 n此外金屬融化濺入皮膚，也會(huì)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(shí)間有關(guān)。 n人體電阻只能按800-1000計(jì)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(guó)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(dòng)工具，其安全電 壓均應(yīng)采用36V36V安全電壓安全電壓。 n對(duì)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(hù)和間距、屏護(hù)和間距 n帶電體的屏護(hù)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(hù)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(hù)裝置應(yīng)與以下安全措施配合使用 n 被屏護(hù)的帶電部分應(yīng)有明顯標(biāo)志， 標(biāo)明規(guī)定的符號(hào)或涂上規(guī)定的顏 色； n 遮欄、柵欄上應(yīng)有根據(jù)被屏護(hù)的 對(duì)象掛上“高壓、生命危險(xiǎn)”， “切勿攀登，生命危

13、險(xiǎn)”等警告 牌； n 設(shè)置信號(hào)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(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(jí) （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(shè)備正常運(yùn)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(hù)接地、接零和重復(fù)接地等護(hù)接地、接零和重復(fù)接

14、地等 幾種類型。幾種類型。 a a、工作接地、工作接地 n在正常或事故情況下，為了保 證電氣設(shè)備可靠地運(yùn)行，必須 在供電系統(tǒng)中某點(diǎn)（如發(fā)電機(jī)、 變壓器的中性點(diǎn)）直接與地作 金屬連接，稱為工作接地工作接地。 b b、保護(hù)接地、保護(hù)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(hù)接地時(shí)漏電設(shè)備的電流路徑 有保護(hù)接地時(shí)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(diǎn)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(shí)，產(chǎn)生單相短路，從而使保護(hù)設(shè)備如 斷路器迅速動(dòng)作，斷開故障設(shè)備，保護(hù) 人身安全。接零適用于電網(wǎng)中性點(diǎn)

15、接地接零適用于電網(wǎng)中性點(diǎn)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 置與大地再次可靠地連接。 n重復(fù)接地作用：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生斷路時(shí)， 可降低零線的對(duì)地電壓，零線斷裂時(shí)， 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(hù)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(yàn)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(shí)，應(yīng)首先報(bào)告當(dāng)值班長(zhǎng)和 有關(guān)調(diào)度，并立即將有關(guān)

16、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(shí)，僅準(zhǔn)許熟悉該設(shè)備帶電部分 的人員指揮或帶領(lǐng)下進(jìn)行滅火。 n參加滅火的人員在滅火時(shí)應(yīng)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(shè)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(shí)，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(shí)，救護(hù)人員既要救人， 也要注意保護(hù)自身安全，防止觸電。觸觸 電者未脫離電源前，救護(hù)人員不得直接電者未脫離電源前，救護(hù)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(shè)備，救護(hù)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(shí)，救護(hù)人員 應(yīng)迅速切斷電源或用適合該電壓等級(jí)的 絕緣工具解脫觸電者。 n救護(hù)人員在搶救地程中應(yīng)注意保護(hù)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(shí)線路無電，救護(hù)人員 在未做好安全措施

18、前，不能接近落地點(diǎn) （8-10m范圍）一般在20m以外地面電勢(shì) 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(shí)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(yán)密觀察，暫時(shí)不要站 立或走動(dòng)。 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(shí)間，呼叫傷 員工或輕拍其肩部，以判定傷員是否意 識(shí)喪失。禁止搖動(dòng)傷員頭部呼叫傷員。 觸電急救觸電急救 n如觸電者意識(shí)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。看傷員的腦部、腹部有無起伏動(dòng)作； 用耳貼近傷員的口鼻處，聽有無呼氣聲 音；試測(cè)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(shí)，應(yīng)立即 按心肺復(fù)蘇法就地?fù)尵取?n醫(yī)務(wù)人員未接替搶救前，現(xiàn)場(chǎng)搶求人員 不得放棄現(xiàn)場(chǎng)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(yàn)變壓器：如供電氣設(shè)備作耐壓試 驗(yàn)的高壓變壓器等 n控制變壓器：用于自動(dòng)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(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(fù)載的一側(cè)叫二次繞組。 3 3、變壓器的組成 n此外對(duì)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(yùn) 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(hù)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(hù)裝置，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，輕則 發(fā)出報(bào)警信號(hào)，重則自動(dòng)跳閘，避免事故擴(kuò)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(dòng)機(jī) n1、電機(jī)的分類 n2、電動(dòng)機(jī)幾種常見起動(dòng)方式 1、電機(jī)的分類 n電機(jī)有電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和信號(hào)電機(jī)三大類。 n根據(jù)使用電源、電機(jī)性能和結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)分為 直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩種；電動(dòng)機(jī)可分為 交流電動(dòng)機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、交流 伺服電動(dòng)機(jī)）、直流電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng) 機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等多種；信號(hào)電機(jī)可分為測(cè)速 發(fā)電