電工電子技術(shù) 企業(yè)應(yīng)用案例

目錄TOC\o"1-1"\h\u26931拓展學(xué)習(xí)1：企業(yè)生產(chǎn)實踐中直流電路的應(yīng)用案例探討 222276拓展學(xué)習(xí)2：企業(yè)生產(chǎn)實踐中交流電路的應(yīng)用案例探討 522266拓展學(xué)習(xí)3：企業(yè)生產(chǎn)實踐中變壓器電路的應(yīng)用案例。 820940拓展學(xué)習(xí)4：企業(yè)生產(chǎn)實踐中三相異步電動機電路的應(yīng)用案例。 1311366拓展學(xué)習(xí)5：企業(yè)生產(chǎn)實踐中半導(dǎo)體電路的應(yīng)用案例。 1518903拓展學(xué)習(xí)6：企業(yè)生產(chǎn)實踐中基本邏輯電路的應(yīng)用案例 1732379拓展學(xué)習(xí)7：企業(yè)生產(chǎn)實踐中基本邏輯電路的應(yīng)用案例 18

拓展學(xué)習(xí)1：企業(yè)生產(chǎn)實踐中直流電路的應(yīng)用案例探討圖1-58為斷路器搖進搖出電動操作電路圖，圖1-59為斷路器外形圖，圖1-60為斷路器面板示意圖，圖1-60為中置式空氣絕緣開關(guān)柜示意圖，其中圖中斷路器地刀電動操作原理圖，其中M為完成電動操作的直流電機，SA1為一轉(zhuǎn)換開關(guān)，KA1、KA2為中間繼電器，SQ1、SQ2為限位開關(guān)，S3為斷路器動斷觸點，QE為地刀動斷觸點，220V直流電供電。高壓真空斷路器是戶內(nèi)中置式空氣絕緣開關(guān)柜的主開關(guān)，由于比較重，通常采用搖柄，手動操作斷路器在試驗位置和運行位置之間搖進搖出。地刀全稱接地開關(guān)，是安裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)代替接地線的一種安全連鎖機構(gòu)。地刀只有在設(shè)備檢修、斷路器在試驗位置時，才能閉合，相當于一根三相短路接地線。正常運行時地刀必須是斷開，且通常設(shè)備中都設(shè)有機械聯(lián)鎖裝置。斷路器在運行位置時，地刀無法合閘;同樣地刀合閘狀態(tài)時，斷路器也不能搖至運行位置。為了能夠應(yīng)用于數(shù)字化系統(tǒng)，實現(xiàn)遠方順序操作，減少人工，提升安全性，對斷路器底盤車進行改造升級，實現(xiàn)了電動搖進搖出。通過下面的電路圖，直流電機可以通過正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)斷路器的搖進搖出操作。當斷路器處于分閘狀態(tài)（圖1-62中的S3觸點閉合）、地刀處于分閘狀態(tài)（圖中QE觸點閉合）時，當斷路器在試驗位置是，SQ2接點處于閉合狀態(tài)（斷路器處于非運行位置的行程開關(guān)），將選擇開關(guān)SA1打至搖進位置（右位）時，SA1的與右邊的觸點相接，繼電器KA2動作，KA2動合觸點閉合，電機開始旋轉(zhuǎn)，緩緩將斷路器從試驗位置推至運行位置，但到達運行位置后，接點SQ2斷開，繼電器KA2斷電返回，從而電機回路斷開。同理，當斷路器在運行位置時，SQ1接點處于閉合狀態(tài)（斷路器處于非試驗位置的行程開關(guān)），將選擇開關(guān)SA1打至搖出位置（左位）時，繼電器KA1動作，KA1動合觸點閉合，電機開始反向旋轉(zhuǎn)，緩緩將斷路器從運行位置推至試驗位置，但到達試驗位置后，接點SQ1斷開，繼電器KA1斷電返回，從而電機回路斷開。思考：KA1:1.3和KA2:1.4兩個繼電器輔助觸點串接的作用是什么？圖1-58斷路器搖進搖出電動操作電路圖圖1-59斷路器外形圖圖1-60斷路器面板示意圖圖1-61中置式空氣絕緣開關(guān)柜

拓展學(xué)習(xí)2：企業(yè)生產(chǎn)實踐中交流電路的應(yīng)用案例探討圖2-73加熱器回路原理圖如圖2-73所示，控制回路的電源取自外部交直流屏，交直流屏內(nèi)部有蓄電池，當上游側(cè)故障導(dǎo)致供電消失，蓄電池可以持續(xù)一段時間供電，保證失電期間控制和保護回路能夠正常操作和運行。電源小母線。顯示控制電源，儲能電源和交流電源，有的還會有報警，閉鎖等小母線。電源小母線分有三種：加熱器和照明回路的交流電源（220VAC）；控制回路直流電源（220VDC）；信號回路直流電源（220VDC）。圖中是一般的標準配置的直流電源和交流電源。FB10是儲能回路雙極直流空氣開關(guān)；FB30是控制回路的雙極直流空氣開關(guān)；FB31是信號回路的雙極直流空氣開關(guān)；FB90是開關(guān)柜加熱器和照明回路的單級交流空氣開關(guān)；FB91：電動機本體加熱器的雙級交流空氣開關(guān)。對于比較大的電動機，在本體都會有電動機加熱器，避免在停機時會因為潮濕等原因造成電動機絕緣受損。FB91就是電動機加熱器的單級交流空氣開關(guān)。TUS1，TUS2是開關(guān)柜本體加熱器，也是為了防止在開關(guān)柜停止運行期間，因為潮濕等原因造成凝露，從而影響其絕緣。S3斷路器輔助開關(guān)CA、CB為加熱器監(jiān)控回路BDL1為行程開關(guān)EL1、EL2為低壓室LED照明燈和電纜室LED照明燈EH1、EH2為加熱器圖2-74電機本體交流加熱器回路原理：為了防止電動機非工作時間內(nèi)產(chǎn)生凝露或者啟動時過冷啟動，在電動機本體上安裝加熱器，在電動機啟動后，該加熱器會退出運行。圖2-74中220VAC電源取自“圖2-73”中FB91空氣開關(guān)的下側(cè)，QB:S3是斷路器輔助開關(guān)，斷路器分閘時，S3接點處于閉合狀態(tài)。當斷路器分閘，電動機停止運行后，S3接點閉合，此時，合上繼電器儀表室中的FB91空氣開關(guān)合上，中間繼電器KM1線圈得電，KM1的動合輔助觸點（03-04）閉合，電動機加熱器得電工作。當斷路器合閘，電動機正常運行時，S3常閉觸點打開，KM1線圈失電，03-04觸點返回斷開，電動機加熱器停止工作。因為當電動機正常運行時，本身就會發(fā)熱，不再需要輔助加熱器。圖2-75開關(guān)柜照明回路和加熱器回路原理：開關(guān)柜的照明回路和加熱器回路，使用的是220VAC交流電源。當合上FB90單級交流空氣開關(guān)后，加熱器EH1和EH2得電開始正常工作。加熱器回路中的IDC電氣設(shè)備，是監(jiān)視加熱器回路的完好性，保證加熱器能夠正常工作，如果出現(xiàn)加熱器回路斷線，會發(fā)出報警信號。BDL1為行程開關(guān)，常態(tài)下是門開的狀態(tài)，低壓室照明燈會亮，當門關(guān)時，BDL1行程開關(guān)常閉觸點斷開，低壓室照明燈滅。高壓室照明燈采用手動開關(guān)控制，當FB90單極交流空氣開關(guān)斷開時，加熱器EH1、EH2和照明燈EL1、EL2停止工作。

拓展學(xué)習(xí)3：企業(yè)生產(chǎn)實踐中變壓器電路的應(yīng)用案例。一次回路示意圖（或者稱為高壓一次回路），黑線代表依次銅排的基本走向，主要顯示一次元器件的主要配置，包括主銅排，電流互感器(CT)、電壓互感器(PT)、接地刀、避雷器、帶電顯示傳感器等。QB是真空斷路器；BC是電流互感器（CT），P1和P2表示極性段；QE是地刀；FA是避雷器；PE接地點；BU帶電顯示器傳感器；PU帶電顯示器；AR501是微機保護裝置（施耐德的RL-P3U30系列中的電動機保護；PM電力參數(shù)測量儀（施耐德的PM2125C多功能電度表）；圖3-32一次回路示意圖原理：合閘命令通過綜合保護AR501或者其他路徑傳輸?shù)綌嗦菲鱍B后，斷路器合閘，接通三相電源后，電動機開始正常工作。一次側(cè)大電流經(jīng)過變壓器（電流互感器）轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流后，輸入到綜合保護AR501和多功能電度表PM中，正常運行時，可以顯示電流的大小和計算功率。如果電機出現(xiàn)故障，電流變大，綜合保護內(nèi)部經(jīng)過邏輯判斷后，發(fā)出報警和跳閘信號，斷路器分閘，從而使發(fā)生故障的電動機停止工作。當斷路器QB收到分閘命令時，斷路器斷開主回路，電動機停止工作。本案例中，電流互感器BC二次側(cè)有兩個繞組，分別是測量繞組和保護繞組，即75/1/1，0.5/10P12，10VA/10VA。即一次側(cè)電流為75A，二次側(cè)電流為1A，測量繞組的精度是0.5級，容量是10VA，表示測量誤差不超過0.5%；保護繞組的精度是10P20，容量是10VA，表示最大20倍的額定電流下，額測量誤差不超過10%。注：電流互感器和電壓互感器都是變壓器的一種。電流互感器：將大的電流通過比例轉(zhuǎn)換成小的電流，可用于保護、測量等用途。比如一個變比400/5的電流互感器，可以把400A的電流轉(zhuǎn)變成5A的電流。此外，電流互感器為了確保電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運作，需要對電力設(shè)備的運行進行監(jiān)視和測量。二次側(cè)不可開路。圖電流互感器電壓互感器：是一個降壓變壓器，它的一次線圈匝數(shù)很多，二次線圈匝數(shù)很少，一次側(cè)并聯(lián)地接在電力系統(tǒng)中，二次有兩個或三個繞組，二次繞組的額定電壓采用100V，供保護、測量及自動裝置。電壓互感器二次回路不允許短路。圖電壓互感器圖電流互感器的典型二次接線圖如圖所示為電流互感器的典型二次接線圖。BC1，BC2，BC3表示A，B，C各相的電流互感器，1S1-1S2表示是第一個繞組，2S1-2S2表示是第二個繞組，X4是電流回路專用的端子。1S1-1S2測量繞組將電流輸入到電流表PA1和多功能電度表PM中，作顯示和計量使用。其中“現(xiàn)場使用”指的是在電動機旁安裝有電流表，可以在現(xiàn)場看到電動機運行時的電流大小。2S1-2S2保護繞組將電流輸入到綜合保護AR501中，作為正常顯示和故障時邏輯判斷使用。注意：出于安全考慮，電流互感器二次側(cè)必須要有接地點“GND”!圖變壓器（電壓互感器）該圖是變壓器（電壓互感器）的典型圖塊。QTV是電壓互感器小車；FHF是一次側(cè)熔絲，一般選擇2A值；BV是電壓互感器。注意：電壓互感器的變比容量表示方法是：JDZXR-10C,12kV,50Hz,10:v3/0.1:v3kV,Core1:0.5,50VA,即型號是JDZXR-10C，電壓等級是12kV，頻率是50Hz，變比是10:v3/0.1:v3kV，二次側(cè)一個繞組，精度的0.5，容量是50VA。如圖所示是互感器二次側(cè)接線圖。圖電壓互感器二次側(cè)接線圖QTV是電壓互感器小車FHF1,FHF2,FHF3是電壓互感器一次側(cè)熔絲，一般選擇2A容量的熔絲；BV1,BV2,BV3的A-N線圈，是電壓互感器一次側(cè)繞組，分別對應(yīng)A、B、C三相；BV1,BV2,BV3的a-n線圈，是電壓互感器二次側(cè)繞組，分別對應(yīng)A、B、C三相；FB60是二次側(cè)三級空開；PMM多功能電度表；AR501是綜合保護。原理：將小車推至工作位置后，合上空開FB60，電壓互感器BV將一次側(cè)10kV的高電壓轉(zhuǎn)換成二次側(cè)標準的100V電壓，輸入到PMM和AR501中，作為顯示計量和保護判斷依據(jù)，例如電壓是否正常，缺相，低電壓，高電壓等。

拓展學(xué)習(xí)4：企業(yè)生產(chǎn)實踐中三相異步電動機電路的應(yīng)用案例。圖4-76斷路器控制原理 IDC是智能操控裝置，上面有“就地/遠方”選擇開關(guān)，“分閘/合閘”選擇開關(guān)，一次主回路示意圖，溫濕度控制器等功能；QB為是真空斷路器；LOCK-OUT為保護；KA3為CA3中間繼電器；AR501為微機保護裝置（施耐德的RL-P3U30系列中的電動機保護）；DCS為分散控制系統(tǒng)；V1、V3為整流元件，將交流電轉(zhuǎn)化為直流電；Y1為合閘閉鎖電磁鐵；Y3為第一分閘脫扣器；S1為儲能狀態(tài)輔助開關(guān)；S2為合閘閉鎖電磁鐵Y1輔助開關(guān)；S3為斷路器輔助開關(guān)；S8手車試驗位置輔助開關(guān)；S9手車運行位置輔助開關(guān)；對于大型三相交流電動機，控制方式（啟動和停止）有很多種方式，此方案中有4種，下面具體說明：就地合閘，即開關(guān)柜控制面板上的合分閘選擇開關(guān)，串了斷路器的“S8”接點，表示只能在斷路器試驗位置合閘，只能驗證斷路器是否可以正常工作。操作柱合閘。在大型電動機旁會有一個操作柱，上面有分/合閘按鈕。DCS合閘。即分散控制系統(tǒng)，可以串并聯(lián)合分閘條件，實現(xiàn)遠程對電動機的控制。串聯(lián)KA3的接點，是避免在同一時間，DCS和操作柱同時發(fā)出合閘命令。DCS合分閘也是接入硬接點，實現(xiàn)控制功能。保護遙控合分閘，一般是通過通訊系統(tǒng)遠方實現(xiàn)對斷路器分合閘的控制。SIS急停，是指在某個關(guān)鍵地方，有一個分閘按鈕，出現(xiàn)緊急狀態(tài)，可以直接按下分閘。

拓展學(xué)習(xí)5：企業(yè)生產(chǎn)實踐中半導(dǎo)體電路的應(yīng)用案例。圖5-72斷路器合閘閉鎖控制原理圖圖5-73斷路器合閘閉鎖回路中整流電路的應(yīng)用原理：V1為一整流電路，將輸入的交流電經(jīng)整流橋路輸出直流電，供給電磁鐵Y1。思考：為什么要將交流轉(zhuǎn)變成直流？

拓展學(xué)習(xí)6：企業(yè)生產(chǎn)實踐中基本邏輯電路的應(yīng)用案例圖6-3