电气供配电基础知识.ppt
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1、电气供配电基础知识目录目录电气的基本知识电气的基本知识一一加油站供配电设备加油站供配电设备二二安全用电知识安全用电知识3 三三第一节第一节 电气基本知识电气基本知识2 2供配电系统的基本概念供配电系统的基本概念供配电系统的基本概念供配电系统的基本概念直流电和交流电直流电和交流电直流电和交流电直流电和交流电电路和电路图电路和电路图电路和电路图电路和电路图1 13 34 4低压配电系统接地的形式低压配电系统接地的形式低压配电系统接地的形式低压配电系统接地的形式常用电压常用电压常用电压常用电压5 5第一节第一节 电气基本知识电气基本知识供配电系统:供配电系统:就是就是对电能进行供应和分配的系统。即为
2、工厂对电能进行供应和分配的系统。即为工厂企业及人们生活提供所需要的电能。企业及人们生活提供所需要的电能。供配电系统组成:供配电系统组成:由发电、输电、变电、配电和用电的整体。由发电、输电、变电、配电和用电的整体。发电厂的发电机生产电能;发电厂的发电机生产电能;变压器、电力线路、配电柜输送、分配电能;变压器、电力线路、配电柜输送、分配电能;加油机、潜油泵、灯具等用电设备使用电能。加油机、潜油泵、灯具等用电设备使用电能。1 1、供配电系统的基本概念、供配电系统的基本概念、供配电系统的基本概念、供配电系统的基本概念第一节第一节 电气基本知识电气基本知识电路:电路:就是电流所流经的路径。不论电路的结构
3、如何复就是电流所流经的路径。不论电路的结构如何复杂,但就其作用来说,一个完整的电路由电源、负载、杂,但就其作用来说,一个完整的电路由电源、负载、开关和保护装置及联接导线等开关和保护装置及联接导线等4部分组成。部分组成。2 2、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图电路的基本物理量电路的基本物理量(1)电流:电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为)电流:电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为电流强度(简称电流,符号为I),单位为安培(),单位为安培(A)。)。(2)电压)电压:任意两点之间的电位差称为这两点的电压。:任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
4、电压用符号电压用符号U表示。单位为伏特,简称伏(表示。单位为伏特,简称伏(V)。)。(3)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻用符号电阻用符号R表示,单位为欧姆(表示,单位为欧姆()。)。2 2、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图第一节第一节 电气基本知识电气基本知识电路的基本物理量电路的基本物理量(4)电功率:电流在单位时间内电路中产生或者消耗的)电功率:电流在单位时间内电路中产生或者消耗的电能,称为电功率,符号为电能,称为电功率,符号为P,单位为瓦特(,单位为瓦特(W)。)。(5)电功:电流在一段时间内通过某一电
5、路,电场力所)电功:电流在一段时间内通过某一电路,电场力所做的功,称为电功。电功用做的功,称为电功。电功用W表示,单位是焦耳(表示,单位是焦耳(J)。)。1焦耳焦耳=1瓦秒瓦秒1千瓦时千瓦时=1度度=3600000焦耳焦耳(6)电路物理量基本关系)电路物理量基本关系I=U/RP=U*IW=P*t2 2、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图第一节第一节 电气基本知识电气基本知识例例一台加油机的功率为一台加油机的功率为750W,平均每天工作平均每天工作2h,则则一个月(一个月(30天)消耗多少度电?天)消耗多少度电?解:解:W=Pt=0.75230=45千瓦千瓦时时=45度度第一
6、节第一节 电气基本知识电气基本知识2 2、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图、电路和电路图第一节第一节 电气基本知识电气基本知识3 3、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电(1)直流电)直流电直流电:直流电:是指方向不随时间作周期性变化的电流。是指方向不随时间作周期性变化的电流。电磁感应定理:电磁感应定理:在磁场中运动的导体将会感应电势。在磁场中运动的导体将会感应电势。若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直,则作若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直,则作用导体中感应的电势大小为:用导体中感应的电势大小为:e=B*l*vB:磁场的磁感应强度v:导体运动速度l
7、:导体有效长度e:感应电势第一节第一节 电气基本知识电气基本知识3 3、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电(1)直流电)直流电线圈逆时针方向恒速转动,线圈上线圈逆时针方向恒速转动,线圈上边和边和下边分别切割磁力线,感应产生电下边分别切割磁力线,感应产生电动势。直流发电机的工作原理就是把线动势。直流发电机的工作原理就是把线圈中感应产生的交变电动势,靠换向器圈中感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势。所以电刷端能引出时变为直流电动势。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势。出方向不变但
8、大小变化的脉动电动势。(2)交流电)交流电交流电:交流电:是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。电力网中通常采用的是按正弦规律变化的交流电。电力网中通常采用的是按正弦规律变化的交流电。第一节第一节 电气基本知识电气基本知识3 3、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电(2)交流电)交流电三相交流电:三相交流电:是三个大小相等、频率相同、相位彼此相是三个大小相等、频率相同、相位彼此相差差120的三个电动势。如图:的三个电动势。如图:电动势:电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电动势:电路中因其他形式的能量转换为电能所引
9、起的电位差,叫做电动势,简称电势。用字母电位差,叫做电动势,简称电势。用字母E表示,单位是表示,单位是伏特。伏特。第一节第一节 电气基本知识电气基本知识3 3、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电、直流电和交流电中国及世界常用的电压等级中国及世界常用的电压等级直流:直流:1.5V 3V 5V 6V 9V 12V 15V 24V 36V 42V交流:交流:110V 220V 380V 1140V 6KV 10KV 35KV 110KV 220KV 500KV我国电气设备的常用电压为我国电气设备的常用电压为380V和和220V。我国通常采用我国通常采用6KV及以上的三相交流电作为供、配电
10、电压。及以上的三相交流电作为供、配电电压。4 4、常用电压、常用电压、常用电压、常用电压第一节第一节 电气基本知识电气基本知识为什么要高压输电?为什么要高压输电?当输送功率一定时,电压越高,电流越小,线路、电气当输送功率一定时,电压越高,电流越小,线路、电气设备等的载流部分所需的截面积就越小,有色金属投资设备等的载流部分所需的截面积就越小,有色金属投资也就越小;同时,由于电流小,传输线路上的功率损耗也就越小;同时,由于电流小,传输线路上的功率损耗和电压损失也较小。和电压损失也较小。P=U*IQ导导=I2*R*t4 4、常用电压、常用电压、常用电压、常用电压第一节第一节 电气基本知识电气基本知识
11、常用的低压配电系统接地的形式有常用的低压配电系统接地的形式有TN-S、TN-C、TN-C-S等几种。等几种。以拉丁文字作代号形式的意义为:以拉丁文字作代号形式的意义为:T表示电源有一点直接接地;表示电源有一点直接接地;N表示电气装置的外露可导表示电气装置的外露可导电部分与电源端有直接电气连接。电部分与电源端有直接电气连接。5 5、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式第一节第一节 电气基本知识电气基本知识5 5、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式TN-S系统:整个系统的中性线和保
12、护线是分开的。系统:整个系统的中性线和保护线是分开的。TN-S系统(三相五线制)系统(三相五线制)中性点:中性点:变压器、发电变压器、发电机的绕组中有一点,此机的绕组中有一点,此点与外部各接线端间的点与外部各接线端间的电压绝对值均相等,这电压绝对值均相等,这一点就称为中性点,由一点就称为中性点,由中性点引出的导线,称中性点引出的导线,称为中性线;为中性线;零点:零点:当中性点接地时,当中性点接地时,该点就称为零点;由零该点就称为零点;由零点引出的导线,则称为点引出的导线,则称为零线。零线。第一节第一节 电气基本知识电气基本知识TN-C系统(三相四线制)系统(三相四线制)5 5、低压配电系统接地
13、的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式TN-C系统:整个系统:整个系统的中性线和保系统的中性线和保护线是合一的。护线是合一的。第一节第一节 电气基本知识电气基本知识TN-C-S系统系统 第一节第一节 电气基本知识电气基本知识TN-C-S系统:系统:系统中有一部分系统中有一部分中性线和保护线中性线和保护线是合一的。是合一的。5 5、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式第一节第一节 电气基本知识电气基本知识TN-C:三相四线制供电,设备外壳连接到工作零线上。:三相四线制供电,设备外壳连接到工作零线上。
14、节省线路,工业供电常用(三相负荷相对平衡运行时,节省线路,工业供电常用(三相负荷相对平衡运行时,PEN线上的电流一般不太大),民用建筑很少用。线上的电流一般不太大),民用建筑很少用。TN-S:三相五线制供电,三相五线制供电,N为工作零线,为工作零线,PE为专用保护为专用保护接地线,即设备外壳连接到接地线,即设备外壳连接到PE上。对于大量单相负荷上。对于大量单相负荷造成的三相不平衡问题,因为造成的三相不平衡问题,因为N为专用,平时为专用,平时PE不导电,不导电,安全性好。安全性好。TN-C-S:变压器引出为:变压器引出为TN-C方式,在某级配电系统开方式,在某级配电系统开始将始将PE与与N从从P
15、EN中区分开。对于要求不严格的民用建中区分开。对于要求不严格的民用建筑可以选用。筑可以选用。5 5、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式第一节第一节 电气基本知识电气基本知识5 5、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式、低压配电系统接地的形式我公司加油站采用的是(我公司加油站采用的是(TN-S)三相五线制供电。)三相五线制供电。可提供可提供380V和和220V两种电压。两种电压。三相五(四)线制供三相五(四)线制供电线路中,一根电线路中,一根零零线线和三根和三根火线火线中任意一根之间的电中任意一根之间的
16、电压叫做相电压,而任压叫做相电压,而任意两根火线之间的电意两根火线之间的电压就叫做线电压。压就叫做线电压。线电压线电压3*相电压相电压2 2变压器变压器变压器变压器配电柜(盘)配电柜(盘)配电柜(盘)配电柜(盘)柴油发电机柴油发电机柴油发电机柴油发电机1 13 34 4电缆(线)电缆(线)电缆(线)电缆(线)第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备1 1、变压器、变压器、变压器、变压器(1)电力变压器的用途)电力变压器的用途电力变压器:电力变压器:是改变交流电压而保持交流电频率不变的是改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备。电气设备。我国
17、目前远距离交流输电线路电压大都在我国目前远距离交流输电线路电压大都在35kV35kV以上,在以上,在输电时要用输电时要用变压器将电压升高变压器将电压升高。电能输送到用电区后,为了保证安全用电和用电设备的电能输送到用电区后,为了保证安全用电和用电设备的电压要求,还必须用电力电压要求,还必须用电力变压器将电压降低。变压器将电压降低。吸湿器油箱油标防爆管气体继电器高压套管 低压套管分接开关铁芯信号温度计铭牌小车接地端子绕组及绝缘放油阀第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备(2)电力变压器的基本结构)电力变压器的基本结构电力变压器主要部件是电力变压器主要部件是绕组和铁心绕组和铁心(器身)构成的
18、电磁(器身)构成的电磁部分。还有部分。还有油箱油箱、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。置等部件。1 1、变压器、变压器、变压器、变压器第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备(3)变压器的基本工作原理)变压器的基本工作原理原绕组接入交流电源后就有原绕组接入交流电源后就有交流电流通过交流电流通过,于是在铁心中,于是在铁心中产生交变磁通产生交变磁通,所以铁心上的主磁通同时通过一次侧绕组,所以铁心上的主磁通同时通过一次侧绕组和二次侧绕组。一次侧绕组产生自感电动势的同时,在二和二次侧绕组。一次侧绕组产生自感电动势的同时,在二次侧绕组中次侧绕组中产生互感电
19、动势产生互感电动势,就有感应电流流过负载。,就有感应电流流过负载。1 1、变压器、变压器、变压器、变压器第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备(3)变压器的基本工作原理)变压器的基本工作原理1 1、变压器、变压器、变压器、变压器根据电磁感应定律则有:根据电磁感应定律则有:式中式中k k为变压器变比。为变压器变比。若忽略绕组内阻和漏磁通,原、副绕组端电压近似为:若忽略绕组内阻和漏磁通,原、副绕组端电压近似为:第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备1 1、变压器、变压器、变压器、变压器(4)变压器的主要参数)变压器的主要参数电力变压器产
20、品型号 SL7315/10 产品编号 额定容量 315kVA 使用条件 户外式额定电压 10000/400V 冷却条件 ONAN额定电流 18.2/454.7A 短路电压 4%额定频率 50 Hz 器身吊重 765kg相 数 三相 油 重 380kg联接组别 Y yno 总 重 1525kg制 造 厂 生产日期 电力变压器铭牌示意图额定容量:额定容量:是变压器额定工作条是变压器额定工作条件下输出能力的保证值。单位:件下输出能力的保证值。单位:千伏安(千伏安(kVAkVA)额定电压:额定电压:原边是指电源加在原原边是指电源加在原绕组上的额定电压;副边是指原绕组上的额定电压;副边是指原边加额定电压
21、副边空载时副绕组边加额定电压副边空载时副绕组的端电压,单位:伏(的端电压,单位:伏(V)。)。额定电流:额定电流:原、副边额定电流是原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流。单位期允许通过的电流。单位:安安(A)变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为:变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为:单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器 1 1、变压器、变压器、变压器、变压器(4)变压器的主要参数)变压器的主要参数第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备1 1、变压器、变压器、变压器、变压器(5)变压器的选型)变压器的选型第
22、二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备根据根据电力工程设计手册电力工程设计手册,变压器容量应根据计算,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取般取8090%。即:即:=S/Se 式中:式中:S计算负荷容量(计算负荷容量(kVA););Se变压器容量(变压器容量(kVA););负荷率(通常取负荷率(通常取8090)1 1、变压器、变压器、变压器、变压器(5)变压器的选型)变压器的选型第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备假设一个加油站的负荷主要包括:假设一个加油站的负荷主要包括:1、加油机、加油机4台,每台
23、功率台,每台功率0.345kw,潜油泵,潜油泵5台,每台,每台功率台功率1.2kw,动力部分共,动力部分共7.38kw。2、站房照明功率约合、站房照明功率约合6kw。3、罩棚照明功率约合、罩棚照明功率约合7kw。4、便利店及用电设备总功率约合、便利店及用电设备总功率约合20kw。上述合计共上述合计共40.38kw。同时使用率按。同时使用率按50%计算,约计算,约20kw。则应选变压器容量为。则应选变压器容量为24 kVA kVA,按照变压器的,按照变压器的容量等级,可选择容量等级,可选择30 kVA kVA。1 1、变压器、变压器、变压器、变压器第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备(
24、6)变压器的空载损耗)变压器的空载损耗变压器空载时,一次侧从电源吸收少量的有功功率,用来变压器空载时,一次侧从电源吸收少量的有功功率,用来供给铁损和绕组铜损。供给铁损和绕组铜损。空载损耗约占额定容量的空载损耗约占额定容量的0.2%1%,而且随变压器容量的增大而下降。,而且随变压器容量的增大而下降。一个一个315kVAkVA的变压器每日空载损耗约的变压器每日空载损耗约45kwh45kwh,即,即4545度电,度电,每月每月13501350度。度。1 1、变压器、变压器、变压器、变压器第二节第二节 加油站供配电设备加油站供配电设备(7)变压器的维护保养及安全注意事项)变压器的维护保养及安全注意事项
25、1)及时观察油位和油色,定期检测油温,对油浸式的配电)及时观察油位和油色,定期检测油温,对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于变压器运行中的顶层油温不得高于95;2)检查各引线是否牢固,特别要注意的是低压出线连接处)检查各引线是否牢固,特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好,是否有放电现象;接触是否良好,是否有放电现象;3)定期巡视线路,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏)定期巡视线路,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。配电变压器的事故。4)接地装置检查,接地点如本体外壳接地,中性点接地,)接地装置检查,接地点如本体外壳接地,中性点接地,铁芯接地等其接地扁铁应完整,可
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