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1、电气运行基本知识第一章 电气安全技术第一节 安全技术基本知识一. 概述电力的安全生产是十分重要的,如发生重大事故,不仅使本企业的设备和人身受到损害,而且直接影响到电网安全,造成重大的经济损失。因此,必须了解事故的情况,研究事故发生的原因和规律,采取相应的安全组织措施和技术措施,以防触电及设备事故的发生。触电事故虽然发生的突然,但根据触电事故资料的分析,可找到如下的一定规律。(1) 触电事故事故有季节性。一般二。三季度事故较多,而以六。七。八三个月最多。因为在这三个月里,天气潮湿.多雨,降低了电气设备的绝缘性能,而且人体因天热而多汗,增加了触电的危险性。因此,在雨季和夏季以前,应对电气设备进行检
2、查,采取预防性措施。(2) 触电事故多发生在1000伏以下的交流设备上。根据触电事故资料分析,低压触电事故占事故绝大多数,而高压触电事故较少。这主要是由于低压设备较高压设备应用得广,与低压设备接触的人多,以及运行方式不合理.设备有缺陷.保护装置不完善等所造成。 (3) 触电事故多发生在非专职人员身上,根据事故统计资料得知,在触电事故中,电工触电占少数,绝大多数是其他工作人员和青年,因为这些人员缺少安全用电的知识。为此对这些人员应加强安全用电的教育。(4) 触电事故与生产部门的性质和触电方式的关系。一般来说,冶金.矿业.建筑.机械等行业的触电事故较多,电气行业的较少;单相触电事故占绝大多数,两相
3、触电.跨步电压触电事故占少数。由于发电厂和变电所的运行及检修人员经常工作在带电设备中间,则可能会因违反安全规程及制度而发生人身触电事故。人体的触电,除了人与带电部分直接或过份接近外,还可能是人接触到平时没有电压,但由于对地绝缘损坏而呈现电压的电气设备的金属结构或外壳。按照人体触及带电体的方式,有以下三种触电情况。(1) 单相触电。这种触电是指人体在地面或其它接地体上,人体的一部位触及一相带电体的触电。例如电气设备一相对地绝缘损坏后,人体触及设备的金属结构或外壳而造成触电事故。(2) 两相触电。这种触电是指人体的两个部位同时两相带电体的触电。在这种情况下,加于人体的电压是比较大的,故对人的危险性
4、甚大。(3) 跨步电压触电。在电气设备对地绝缘损坏之处,或在带电设备发生接地故障之处,就有电流流入地下,电流在接地点,周围土壤中产生电压降,当人走近接地点附近时,两脚之间便承受电压,于是人就遭受跨步电压而触电。为了防止触电事故的发生,必须执行劳动保护制度,改善劳动条件,加强技术管理,进行安全工作方法的训练,严格遵守安全作业规程,使用保安用具及工具,从而保证安全生产。二. 电流对人体的作用电流通过人体内部,对人体伤害的严重程度与通过人体的电流值.电流的频率.电流通过人体的途径以及人体的健康状况等因素有关,而电流值则是危害人体的直接因素,现分述如下。1. 人体电阻。人体电阻的大小,可以改变电流值的
5、范围。由于表皮角质层对电流的阻力很大,因此人体的总电阻是根据角质层电阻的大小而决定的。如除掉角质层,则人体电阻由皮肤电阻的大小决定,这时人体电阻约为8001000,而皮肤电阻与下列因素有关。(1) 皮肤的状况。皮肤干燥,电阻就大,皮肤潮湿.多汗.有破损,电阻就显著降低。(2) 与外加电压值有关。外加电压愈低,皮肤电阻愈大, 外加电压愈高,皮肤电阻愈小。(3) 与接触面积有关。人体与导体接触面积愈大,电阻愈小;反之,电阻越大。(4) 与流通电流的大小及持续时间有关。通过皮肤的电流愈大.持续时间愈长,人体电阻愈低。例如用0.1毫安电流通过人体时,则人体电阻为50000,用不着10毫安电流通过人体时
6、, 则人体电阻为8000。2. 触电伤害的电流值。触电时,人体的受害程度决定于电流值,根据触电受伤事故资料,可以得出电流数值与电伤程度的关系,如表面化1-3-1所示。由表21-1分析指出,工频交流1毫安的电流通过人体就引起麻或痛的感觉,但自己能摆脱电源。而当通过人体的工频交流超过2025毫安时,会使人感觉麻痹或剧痛,并且呼吸困难,自己不能摆脱电源,有生命危险。随着通过人体电流的增加,致死所需的时间愈短。如100毫安的工频电流通过人体,只要很短的时间就会使呼吸窒息,心脏停止跳动.失去知觉而死亡。一般来说,10mA以下的工频交流电流,或50 mA以下的直流电流通过人体,人还可以自己摆脱电源,可以看
7、作是安全电流。表1-3-1 工频电流对人体的作用电流(毫安) 人体生理反应0.51.5开始有感觉,手指手腕处有痛感23手指强烈发麻,没有痉挛57手的肌肉痉挛810手指尖到手腕感到剧痛,且不易摆脱带电体3050在数秒到数分钟后,心脏跳动不规则,昏迷,血压升高,强烈痉挛,时间过长即引起心室颤动500数百如低于心脏搏动周期,心脏受强烈冲击,但未发生心室颤动;如超过心脏搏动周期,人昏迷,心脏停止跳动,失去知觉而死亡3. 作用的持续时间。通电时间愈长,人体电阻越低,导致通过人体的电流进一步增加,电击危险亦随之增加。一般情况下,在11035Kv及106Kv系统中,由于电流的短时作用,触电很少会使人呼吸麻痹
8、,因为伤害电流是由感应所引起的。4. 触电电流的途径。一般认为,触电电流从手到脚是最危险的电流途径,因为沿这条途径的电流会通过心脏.肺部和脊髓等器官。其次是手到手的电流途径。再其次是从脚到脚的电流途径。电流从脚到脚的危险性虽然较小,但很容易因剧烈痉挛而摔倒,导致电流通过全身而造成重伤。5. 安全电压值。采用安全电压,可以从根本上防止危险的接触电压触电。安全电压值是按皮肤表面破损时人体电阻的最低值8001000来考虑的,这时,人所接触的电压达到0.05A(8001000)4050伏,就可能危害人的生命。因此,我国的安全电压标准规定,在较危险的工作场所为36v,在特别危险的工作场所为12v,实践证
9、明,安全电压限制触电时通过人体的电流在较小的范围之内,从而保障人身安全。三. 安全技术的概念人触电时的受害程度是由多种因素造成的,而电流值.接触电压和跨步电压值是危害人体的直接因素。为保障人身安全,便于工作人员的工作,必须掌握这些基本概念。1. 电流在地中的流散现象由于电气对地绝缘损坏或电网的一根导线折断落地等原因,都产生了电流流入地中的现象。当电流通过接地体入地时,它在接地体的周围向大地作半球流散,如图21-1所示。由于球面积与半径的平方成正比,所以,接近接地电流入地点处具有最小的半球形面积,因此呈现的电阻最大,产生的电压降也最大。当距接地体越远时,半球形的面积逐渐增大,周围土壤呈现的电阻也
10、随着逐渐减小,因此,电压降亦相应减小。在远离接地体20米以外的地方,巳经可以算作零电位了。2. 对地电压电气设备的任何部份,如导线.接地体等与大地之间的电位差,称为对地电压。这里,大地的电位规定为零。由此可知,电流入地点附近地面各点的电位分布,也可称为电流入地点附近地面各点的对地电压。当有一电气设备,如图21-2所示的断路器DL,一相绝缘损坏而发生碰壳短路时,则有接地电流Ijd通过接地体流入地中,在接地体周围就产生如图21-2双曲线所示的对地电压。由于电流入地点附近地面各点呈现着不同的电位,所以距离接地体越远,大地导电截面越大,对电流的阻力也就越小,因此电压降逐渐减小,曲线逐渐变平,或者说曲线
11、的陡度逐渐减少。从这个曲线还可以看出,接地体具有最高电位,即接地体与地之间有着最高的对地电压Ujd,也就等于断路器DL外壳的对地电压。3. 接地电压和跨步电压如果人体同时接触具有不同电压的两处,则在人体内有电流通过,人体就成为电流回路的一部分。这时,加在人体两点之间的电压差称为接触电压Uj。如图21-2中断路器右侧的人触及断路器DL外壳时,其接触电压Uj即为手和脚之间的电压差。接触电压通常按人体离开设备0.8米来考虑。例如断路器外壳最高对地电压为Ujd,距断路器0.8米处的电压为U,则接触电压为:UjUjdU接触电压大小,因人站立的位置而不同。离开接地体越远,受到的接触电压越大;离开接地体20
12、米左右时,受到的接触电压最大,接近于接地体对地电压Ujd。 跨步电压系指人站在地上具有不同对地电压的两点,在人的两脚之间所受的电压差。人的跨步一般按0.8米考虑。如图21-2所示,断路器DL右侧的人承受了跨步电压Uk,如果人两脚之间的电压分别为U1和U2,则跨步电压为:UkU1U2人体所承受跨步电压的大小,与所接触两点间的电压差值以及人的脚对地面接触电阻的大小有关。一般情况下,距接地体越远,则跨步电压越小;在20米以外的地方,则跨步电压越大;距接地体越远,则跨步电压可视为零了。因此,当高压设备导电部分发生接地故障时,若为室内配电装置,则人体不得接近故障点45米以内;若为室外配电装置,则人体不得
13、接近故障点810米以内。跨步电压的极限容许值在现行规程中并无规定,但人倒地后,遭受跨步电压的持续时间仅为几秒钟,就可能遭到电击的危害。因此,现行安全规程中指出,要采取防护措施来避免此类危险的发生。若在户外配电装置中,跨步电压大于40伏时,则工作人员应穿绝缘鞋,以保证人身安全。保护接地保护接地是防止电气设备意外带电(如漏电)而造成人身触电的安全措施之一。它将电气设备平时不带电压,但可能因对地绝缘损坏而呈现电压的金属结构和外壳接地。因为这种接地是保护人身安全的,故称为保护接地。保护接地的作用:例如发电机的中性点是不接地的。如果发电机的外壳不接地,则当发电机一相对地绝缘损坏时,它的外壳就处在相电压下
14、,人若接触到外壳,就有电容电流通过人体,这与直接接触到未绝缘的载流导线的一相有同样的危险。当有保护接地时,在发生单相接地时,发电机外壳上的对地电压是:Ujd=Ijd *Rjd式中Ijd单相接地电流(安);Rjd接地电阻();Ujd对地电压(v)。这时,当人与发电机外壳接触时,接地电流将同时沿着接地体JD和人体两条通路流过,如图21-3(c)所示。通过人体的电流为:Iru=Ijd/( Rru +Rjd)Ijd= Ijd+ Iru式中Iru -通过人体体的电流(A);Ijd 单相接地电流(A);Rjd 接地电阻();Rru 人体接地电阻();Ijd 通过接地装置的电流(A)。由上式可看出, Rjd
15、愈小,通过人体的电流也就愈小。通常RjdRru,所以IruIjd。当Rjd极微小时,通过人体的电流就几乎等于零,可认为IjdIjd。因此,适当选择接地装置的电阻值Rjd,就可以保证人身的安全。接地装置的接地电阻包括接地线与接地体对地的电阻。由于接地线的电阻很小,一般可不考虑,故接地电阻即为接地体对地电阻,其值为:Rjd=Ujd/Ijd式中Ujd接地电压(v);Ijd单相接地电流(A)。第二节 安全工作制度在电气设备上进行检修.试验等工作时,根据不同的安全程度,可以分为全部停电工作.部分停电工作三类。工作时,必须遵守下列各项要求:(1) 根据工作内容和需要,填写工作票或口头.电话联系;(2) 至
16、少应有二人在一起工作;(3) 完成保证工作人员安全的组织措施和技术措施。一 保证安全的技术措施在全部停电和部分停电的电气设备上工作,必须完成下列保证安全的技术措施:断开电源,验电,装设接地线,悬挂标示牌和装设遮栏。上述措施,由值班人员执行。没有值班人员时,由断开电源的人执行,并应有监护人在场。1. 断开电源在工作地点,必须断开电源的设备如下:(1) 施工设备的带电部分的电源;(2) 工作人员在进行工作时正常活动范围内与带电部分的距离小于表1-3-2者的电源;表1-3-2 工作人员在工作中与带电设备的安全距离电压等级(Kv) 安全距离(米)10及以下0.702035 1.0044 1.20 60
17、110 1.50 154 2.00 220 3.00 330 4.00(3)工作人员后面或两侧的无遮栏或其它可靠安全措施的带电部分的电源。在检修设备上断开电源,必须将检修设备各方面的电源都断开。禁止在没有明显断开点(只断开断路器)的设备上工作,必须将停电设备有关的变压器和互感器从高.低压两侧断开,防止从低压侧向施工设备反送电。为了防止断路器和隔离开关的自动误合闸,应将断路器和隔离开关控制回路的操作保险取下,或者堵塞(或封闭)操作机构的进气阀。凡是无关人员可能接近的隔离开关操作机构,都应用锁锁住。手动操作的隔离开关的操作机构,当隔离开关在断开位置时,亦应该用锁锁住。2.验电所谓验电,是指检验施工
18、设备上有无电压。验电时,必须用电压等级合格且试验期限有效的验电器。在验电前,应先将验电器在带电设备上进行试验,以证实验电器良好。验电应在施工设备两侧各项分别进行,如施工设备为断路器,则应检验所有套管的引出线,验明无电后,方可装设接地线。在检查验电器本身和施工设备是否有电压时,都需要戴上绝缘手套。必须注意,表示设备断开的位置信号及经常接入的电压等只能作参考,不得作为设备确已无电压的根据;但是,如果批示有电,则禁止在该设备上工作。当需要检查35 Kv和110 Kv屋内.屋外配电装置停电部分有无电压时,允许将12 Kv验电器的工作部分装在绝缘棒上使用,但应在验电器的工作部分加装火花间隙。这样,当停电
19、部分仍有电压时,就能发出光和声的信号;若无电压时,则无上述放电声。在特殊情况下,可以用绝缘棒作为110 Kv屋外配电装置的架空输电线路的验电器。当把绝缘棒靠近停电设备时,可根据绝缘棒端有无火花的放电噼啪声来判断有无电压。但应注意,只在晴天才允许在屋外配电装置和架空线路上检验电压。3.装设接地线(1)接地线的作用和装设地点.这里所指的接地线,是指将施工设备三相短路并接地。在工作地点装设接地线,是防止突然来电.保护工作人员安全的唯一可靠的安全措施;同时,施工设备断开后的剩余电荷,亦会因接地而放尽。 装设接地线的地点应这样考虑:对于可能送电至停电设备的各方面以及停电设备可能产生感应电压的地方都要装设
20、接地线。接地线与带电部分应符合表1-3-2安全距离的规定,同时,接地线应装设在从工作地点可以看见的地方,使工作人员可以随时看见接地线。 施工部分若分为几个在电气上不相连接的部分(如母线以隔离开关或断路器分成几段),则各段应分别验电并接地。接地线与施工部分之间不得有断路器或熔断器。降压变电所全部停电时,应将各个可能来电侧的部分都接地,而其余部分可不必每段都装设接地线。 在检修母线时,应根据母线的长短和有无感应电压等实际情况确定地线数量。检修10米及以下的母线,可以只装设一组接地线。检修10米以上的母线,至少应在母线两端装设接地线。 (2)接地线的装拆程序。装.拆接地线必须由两人进行,若为单人值班
21、,则只允许使用接地开关接地.装设接地线时,应先将接地一端接到接地网的接头上,然后用绝缘棒将接地线的另一端连接在施工设备的各相导体上,拧紧接地线的夹头,使夹头与导体保持良好的接触.拆接地线的程序与上述相反,即先拆连接导体的一端,然后拆连接地网的一端。所有装拆接地线的操作,都应戴上绝缘手套,并将所装.拆的接地线号码记录入薄,在交接班时,应交待清楚。4.悬挂标示牌和装设遮栏为了避免工作人员与带电部分接近而造成触电事故,故在施工设备装好接地线后,在工作地点两旁和对面间隔上及禁止通行的过道上,悬挂”禁止合闸,有人工作!”的标示牌。在一经合闸即可送电到工作地点的断路器的隔离开关的操作把手上,均应悬挂“禁止
22、合闸,有人工作!”的标示牌。如果线路上有人工作,应在线路断路器和隔离开关的操作把手上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌,标示牌的悬挂和拆除,应按调度员的命令执行。部分停电的工作,对安全距离小于表1-3-2规定以内的未停电设备,应装设临时遮栏。临时遮栏与带电部分的距离,不得小于表1-3-3的规定值。临时遮栏可用干燥木料.橡胶或其它坚韧绝缘材料制成,装设应牢固,并悬挂”止步,高压危险!”的标示牌.表1-3-3 临时遮栏与带电设备的安全距离电压等级(Kv) 安全距离(米)10及以下0.352035 0.6044 0.90 60110 1.50 154 2.00 220 3.00 330 4.00在
23、室内高压设备上工作,应在工作地点的两旁及对面间隔的遮栏上和禁止通行的过道上悬挂”止步,高压危险!”的标示牌.在室外高压设备上工作,应在工作地点的四周用绳子做好围栏,围栏上悬挂适当数量的”止步,高压危险!”标示牌,且标示牌必须朝向围栏里面;在围栏的入口”在此工作!”的标示牌.在室外架构上工作,则应在工作在地点邻近带电部分的横梁上, 悬挂”止步,高压危险!”的标示牌.此项标示牌在值班人员的监护下,由工作人员悬挂。在工作人员上.下用铁架或梯子上,应悬挂”从此上下!”的标示牌。在邻近其他可能误登的架构上,应悬挂”禁止攀登,高压危险!”的标示牌。上述技术措施是由运行人员执行的。对于无人值班的电气设备,由
24、断开电源的人执行,并应有人在场。二.保证安全的组织措施在高压电气设备上工作,保证安全的组织措施有四种,即工作票制度,工作许可制度,工作监护制度,工作间断.转移的终结制度.现分述如下:1. 工作票制度在电气设备上进行工作,根据具体工作内容和需要,应填用工作票或口头.电话联系。工作票有二种,即第一种工作票和第二种工作票。需填用第一种工作票的工作有:(1)高压设备上需要全部停电或部分停电的工作;(2)在高压室内的二次线接线和照明等回路上工作,需要将高压设备停电或做安全措施者。需填用第二种工作票的工作有:(1)、带电作业;(2)、控制盘和低压配电盘.配电箱.电源干线上的工作;(3)、二次接线上的工作,
25、无需将高压设备停电者;(4)、运行中的发电机及同期调相机有励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作;(5)、用绝缘杆.电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路电流。实践证明,工作票制度是保证安全的有效组织措施。工作票签发人应对工作的必要性,工作票上所载的安全组织措施是否齐全,充任工作负责人的工作班人员是否有足够的熟练程度等,进行全面的考虑。工作负责人在得到工作许可人允许进入现场后,要负责检查所作安全措施是否与工作实际条件相适应,以及工作票上所载的工作复杂性是否与全组人员的熟练程度相适应;工作负责人应正确安全的组织工作,并定期督促.监护工作人员执行安全措施的情况。工作许可人即运行值班人员的主要责
26、任是准备工作现场,做好工作票中所规定的以及工作票中未规定而现场条件所必需的安全措施,并检查施工设备有无突然来电的危险和检查检修人员遵守安全规程及安全措施的执行情况。工作负责人.工作许可人任何一方不得擅自变更安全措施,如因工作特殊需要,变更有关施工设备的运行接线和安全条件时,则应停止工作,重新开工作票后方可恢复工作。值长应负责审查工作的必要性和检修工期是否与批准期限相符以及工作票上所列安全措施是否正确齐全。只有这样,才能使工作票起到应有的作用,从而保证人身和设备安全。2. 工作许可制度在高压电气设备上进行检修工作,首先要经过许可手续。许可人在接到工作票后,应检查工作票上所载的安全措施是否齐全,与
27、施工现场的条件是否相适应,并按工作票上的要求完成施工现场的安全措施,如断开电源.装设接地线.放置遮栏及悬挂标示牌等,然后会同工作负责人到现场再次检查所做的安全措施是否正确完备,并在工作地点对工作班人员当面用手测试,证明施工设备确无电压,并对工作负责人指明带电设备的位置。在上述要作结束后,许可人和负责人在两份工作票上分别签名,其中一份必须经常保存在工作地点,由工作负责人收执,另一份由运行人员收执,按值移交。运行人员应将工作票号码.工作任务,许可工作时间及完工时间记入操作记录簿中。办完工票的开工手续后,检修人员方可进行检修工作。3. 工作监护制度为了防止检修人员疏忽大意,走错工作间隔及违反安全的不
28、正确动作而发生触电事故,因此,必须实行工作监护制度。完成工作许可手续后,工作负责人(监护人)应向工作人员交待现场安全措施.带电部位和其他注意事项。工作负责人必须始终在工作现场,对工作人员的安全认真监护,及时纠正违反安全的动作。工作负责人除担任监护工作外,一般不得参加工作班工作。但是,在全部停电的情况下,可以参加工作班的工作。在部分停电时,只有在安全措施可靠,人员集中在一个工作地点,不致误碰导电部分的情况下,方可参加工作。运行值班人员如发现工作人员违反安全规程或任何危及工作人员安全的情况,应向工作负责人提出改正意见,必要时可暂时停止工作,并立即报告上级。4. 工作间断.转移和终结制度(1) 工作
29、间断制度。为了安全,在工作间断时,工作人员应撤离工作现场,所有安全措施均应保持不动,工作票仍由工作负责人执存。间断后继续工作,无需通过工作许可人。每日收工后,应清扫工作地点,开放已封闭的通路,并将工作票交给运行人员。次日复工时,应得到运行值班员的许可,取回工作票,工作负责人重新认真检查安全措施符合工作票的要求后,方可工作。若无工作负责人(监护人)带领,工作人员不得进入工作地点。在未办理工作票终结手续以前,运行值班人员不准将施工设备合闸送电。(2) 工作转移制度。所谓工作转移,是指在同一电气连接部分用同一工作票依次在几个工作地点工作时,全部安全措施收运行值班人员在开工前一次做完,不需再办理转移手
30、续,但工作负责人在转移工作地点时,应向工作人员交待带电范围.安全措施和注意事项。(3) 工作终结制度。全部检修工作结束后,工作班应清扫,整理现场。工作负责人应先周密地检查检修设备状况,待全体工作人员撤离工作地点后,再向运行值班人员讲清所修项目.发现问题.试验结果和存在问题等,并与运行值班员共同检查设备状况,有无遗留物件,是否清洁等,然后在工作票上填明工作终结时间,经双方签字后,工作方告终结。只有在同一停电的系统上所有工作票结束,拆除所有接地线.临时遮栏和标示牌.恢复常设遮栏,并得到值班调度员或值班负责人的许可后,方可合闸送电。第二章 运行的基本知识一、 发电厂生产过程简介:发电厂是把其它形式的
31、能量(燃料的化学能、水能、风能、原子能等)转换为电能的特殊工厂。根据利用的能量可分为:1、水力发电厂 2、火力发电厂 3、燃气发电厂4、原子能发电厂 5、风力发电厂 6、其它,如太阳能、地热等。火力发电厂是以煤、石油、天然气等作为燃料,燃料燃烧时的化学能被转换为热能,再由汽轮机等热力机械将热能变为机械能,并由汽轮机带动发电机将机械能变为电能。按其作用分为1、单纯供电(凝汽式发电厂)2、供电兼供热(热电厂)。我厂属于第2种。火力发电厂主要由1、锅炉部分2、汽轮机部分3、电气部分组成。燃气发电厂主要由1、燃气轮机组2、余热锅炉机组3、电气部分组成。(一)电气部分:主要由发电机、变压器、高、低压配电
32、装置、输电线路及厂用电系统组成。1、发电机:将机械能转换为电能2、变压器:将发电机输送出的电能的电压升高或降低。(主变、厂变)3、高、低压配电装置:按主接线的要求,由开关设备、保护测量电器、母线和4、必要的辅助建筑构成的总体,其作用是在正常时用来接收和分配电能,在系统故障时迅速切断故障部分,恢复正常运行。5、输电线路:向用户输送电能和与系统联络,以保证供电的可靠性。6、厂用电系统:供给发电厂生产用电、照明、机修的自用电。(交流、直流)(二)电力系统及其运行的一般知识: 1、一次设备:承受动力电压和动力电流的设备。(发电机、变压器、断路器、自动开关、接触器、闸刀开关、熔断器、母线、电力电缆、避雷
33、器、电压互感器、电流互感器等)2、二次设备:对一次设备进行控制、测量、监察以及在发生故障时能迅速切除故障的继电保护装置、自动控制和信号装置等设备。(继电器、测量仪表、控制、自动及信号装置、控制电缆等)3、两票三制:操作票、工作票;交接班制度、巡回检查制度、设备定期切换试验制度。4、电气主接线图:用规定的文字和图形符号将各种一次设备(发电机、变压器、开关)按照它们的实际连接顺序绘制成的。5、电气主接线形式:有母线和无母线。有母线分为单母线、双母线、分断的单母线、双母线及附加旁路母线的单母线、双母线。6、电厂厂用电及其接线:(400V、6KV),由发电机电压母线接引厂用电源,供给接在该段母线上机组
34、的厂用电负荷)。1、将厂用母线分段:我厂135MW锅炉6KV辅机采用按炉分段。2、各段厂用母线装设备用电源:(工作电源、备用电源),备用:明备用、暗备用。(1)明备用:正常运行时,专门设一台平时不工作的备用变压器。当任一台厂用工作变压器故障或检修时,代替工作,备用变压器容量应等于最大一台厂用工作变压器容量。(2)暗备用:正常运行中,不专设备用变压器,而将每台厂用变压器容量增大。实际上各台厂用变压器互为备用。3、装设备用电源自动投入装置:当工作电源故障跳闸后,备用电源自动投入装置能自动地、有选择地把备用电源迅速投入到停电母线上去,以保证立即恢复供电。7、倒闸操作:电气设备状态:运行、备用(热、冷
35、备用)、检修。将电气设备由一种状态操作至另一种状态所进行的一系列操作。二、 电工与电子基础:1、电路的组成和作用:(1)电源:将其他形式的能量转换为电能的装置。(2)负载: 将电能转换为其他形式的能量。(3)导线:连接电源和负载的导体,为电流提供通路。(4)控制器件:在电路中起接通、断开、保护、测量等作用。电压和电流的大小及方向不随时间变化的电路叫直流电路。电压和电流的大小及方向随时间变化的电路叫交流电路。正弦交流电路。(最大值、角频率、初相角)2. 电位:电场中某点的电位,在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远处的过程中所做的功。电压:电场中任意两点的电位差。电流:导体中的自由电子
36、在电场力的作用下,作有规则的定向运动,就形成电流。电流强度:单位时间内通过导体截面的电荷量。IQ/t电阻:在电场力作用下,电流在导体中流动时所受到的阻力。电功:一段时间内,电场力所做的功。电功率:单位时间内,电场力所做的功。电流的热效应:当电流流过导体时,由于导体有一定的电阻,因此消耗一定的电能。这些电能不断转变为热能,使导体温度升高。短路:如果电源通向负载的两根导线不经过负载而相互直接接通。断路:电路中某一部分断开,使电流不能导通的情况。电感:没有铁芯的线圈。电容:被绝缘体隔开的两个导体的组合。区别:1、电感储存磁场能量的元件,电容储存电场能量的元件。2、同一正弦交流来讲,电感电压超前电流9
37、0度,电容电压滞后电流90度。3。在直流电路中,电感相当于短路,电容相当于断路。在交流电路中,电容电流的大小与电压的变化率成正比。在交流电路中,电感线圈两端电压大小与电流的变化率成正比。两者储存能量不同,储能和释能过程完全相反,互相能够起到补偿作用。如制造的电容器,晶体管(极间电容)变压器(匝间电容)、输电线与大地(对地电容);变压器、电动机线圈电感。发电机既要发有功,又要发无功。有功功率:在交流电路中,电阻所消耗的功率。无功功率:在交流电路中,电感(电容)与电源之间能量互换,没有消耗能量。 3 三相交流电源:三个电动势的频率相同、最大值相等、相位互差120,为对称三相电动势。 相序:三相电动
38、势到达最大值的先后顺序不同,称为相序。正序(A、B、C),负序(A、C、B)。母线A、B、C,以黄、绿、红表示。直流母线正极涂红色,负极涂蓝色。母线着色做用:1、增加其热辐射能力,有利于母线散热。2、提高母线允许电流(0.120.15)3、防止氧化,便于识别直流极性、交流相别。三相电源和负载接线:星形(中线)、三角形接线。功率计算。 4、 电和磁;电路和磁路不同点:1、电路中的电流是带电质点的运动、磁场不是质点的。运动。2、恒定电流在电路中有功率损耗,恒定磁通的磁路中不损耗功率。3、电路在开路状态时,即使电路中有电动势,也没有电流,磁路没有开路状态,只要有磁通势存在,总有磁通存在。4、当电路中
39、没有电动势时,电流等于零,而磁路里磁通势等于零时,可能有剩磁磁通存在。(磁性金属物体停止磁化后,它的上面仍保留的磁性)。 5、 感应电动势产生情况:1、在磁场中使导体做切割磁力线运动。2、移动导线附近的磁场。3、让交变磁场穿过电感线圈。ENBLVsin6、静电感应:一个不带电的物体,如果靠近带电体,虽然并未接触,但不带电物体也会出现电荷,这种受外电场作用,电荷重新分布的现象称为静电感应。7、电流的热效应:当电流通过导体时,由于导体电阻会引起发热,这种现象称为电流的热效应,电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电的时间成正比Q=I2Rt8、左手定则:伸开左手,拇指与其余并拢四指相垂直
40、,让磁力线垂直穿过手心,手心对这着N极,四指指向电流方向,则拇指所指的便是导体在磁场受力而运动的方向。9、星形连接特点:相电流等于线电流I相=I线,尾部相连,U线=U相,相量既能代表方向,又能代表数值。10、三角形连接特点:U线=U相,I线=I相,首尾相连。11、有功功率:单位时间内,在电路电阻上所消耗的功率,用P表示,单位W。12、无功功率:用来表示负载与电源进行能量交换的大小,等于电路中感性无功与容性无功互相补偿后所剩余的部分。用Q表示,单位VAR或KVAR。13、视在功率:电压的有效值和电流的有效值的乘积被称为电路的视在功率。用S表示,单位VA或KVA。14、功率因数:表示设备发挥能力的
41、系数,COS=P/S。15、发电机有功功率靠调节汽轮机的进汽量来调整,无功功率靠调节发电机的励磁电流来调节。三、发电机: 1、 发电机结构:定子(电枢)、转子(磁极)、定子和转子之间气隙 。 2、基本原理:电磁感应。(E)励磁方式:串励、并励(磁场变阻器运行)、复励、他励(自动调整励磁装置运行)。他励式静止半导体励磁(将发电机发出的交流电,经励磁变降压后由静止半导体整流成直流电,供给发电机励磁。发电机并列前由厂用电源供给,并列后改为发电机本身供给。#01机) 3、同步:三相定子绕组流过定子电流产生旋转磁场转速大小和方向与转子转速大小和方向相同。(F) 4、冷却方式(水、空气、氢气)定、转子绕组
42、水冷、定、转子铁芯空冷。 5、电枢反应:电枢磁场对主极磁场的作用与影响,而使气隙合成磁场发生变化的过程。 6、功角:每相空载电势与电压的相位差。0(交轴电枢反应,输出有功)。90(直轴去磁电枢反应,输出感性无功)90(直轴增磁电枢反应,输出容性无功),090,既输出有功,也输出无功)。 7、发电机特性:空载特性:发电机转子以额定转速旋转,定子绕组开路,其电势E0与励磁电流I之间关系曲线。(先直线,铁芯饱和后曲线)。判断转子绕组的匝间短路和定子铁芯故障。短路特性:发电机定子三相绕组端头短路,并保持额定转速下,定子稳态短路电流I与励磁电流I的关系曲线。判断励磁线圈有无匝间短路故障。(如有,短路特性
43、曲线会降低。外特性:励磁电流、转速、功率因数为常数的条件下、变更负荷(定子电流I)时端电压U的变化曲线。分析负载功率因数对发电机端电压的影响。负载特性:当转速、定子电流为额定值,功率因数为常数时,发电机电压与励磁电流之间的关系。调整特性:电压、转速、功率因数为常数,变更负荷(定子电流I)时励磁电流I的变化曲线。 8、 发电机准同期并列条件:电压相位、电压相序、频率。自同期(先并网,后给励磁)。 9、有功功率调节:调节主汽门开度大小,(功角090,稳定,90,静态稳定极限,大于90,不稳定)无功功率:调节励磁电流。功率因数降低时,发电机出力降低,即发电机定子电流有功分量减小,无功分量增大,电枢电
44、流的感性无功电流起去磁作用,气隙合成磁场减小,使发电机定子电压降低,为维持定子电压不变,必须增加转子电流,增大发电机转子磁场,若保持发电机出力不变,必然增加转子电流超过额定值,引起转子绕组过热。功率因数升高时,会使发电机有功出力提高,而使发电机定子电流的无功分量减小,造成发电机功角增大,发电机静态稳定性下降。 10、轴电压:汽轮发电机机组中,由于定子磁场的不平衡或转轴本身带磁,当出现交变磁通时,在转轴上就感应出轴电压。轴电压由轴经过油膜、轴承、机座、和基础底层形成一个回路,在此回路内产生一个很大的电流,称为轴电流。原因:1、单相效应产生的轴电流。2、由静电荷产生的轴电流。3、磁通不对称引起的轴
45、电流。为了防止轴电流的产生,在励磁机侧、轴承与基础底座之间加装绝缘垫。为防止轴电流经油管、或水管短路,在油管法拉盘、冷却水管盘上加装绝缘垫。大轴接地碳刷:(装设在汽轮机蜗母轮侧,)作用1、消除大轴静电电压(汽轮机最后几级的蒸气具有很大的湿度,即蒸气中含有水分,水滴以高速打在叶片上时,便将带负电的微粒打出而到凝汽器中,正电荷滞留在叶片或轴上,由于轴瓦有油膜,正电荷无法流入大地,轴上产生静电电压。2、供测量转子绕组正、负对地电压用。3、供转子接地保护装置用。 11、灭磁开关不装设动作迅速的断路器:同步发电机的转子绕组存在较大的电感,而直流电没有过零的时刻,若采用动作迅速的断路器突然动作,切断正常运
46、行状态下的励磁电流,电流在熄灭瞬间会产生过电压,且电流变化愈大,电流熄灭愈快,过电压数值愈大,可能大大超过励磁回路绝缘薄弱点的耐压水平,击穿而损坏。 12、强励装置:当系统发生事故电压严重降低时,强励以最快的速度,给发电机以最大的励磁,迫使系统电压迅速恢复。作用:1、增加电力系统稳定程度。2、短路故障切除后,能使电压迅速恢复。3、提高带时限的过电流保护动作的可靠性。4、改善系统事故情况下电动机的自启动条件。四、 变压器; 1、工作原理:变压器的两个绕组分别接于电源(一次绕组),和负载(二次绕组),当一次绕组接至交流电源时,一次绕组中就有交流电流流过并且建立交变磁势,变压器的铁芯中产生交变磁通(
47、主磁通),主磁通沿着铁芯通过一、二次绕组,在两个绕组中感应出电动势E1和E2,此时如果二次绕组与负载接通,便有电流流入负载,实现电能的传递。在传递过程中,由于主磁通在一、二绕组中的每一匝中所感生的电势是相等的,因此两个匝数不同的绕组就分别得到不同的感生电势。(大小与绕组匝数成正比)。因此改变一、二次绕组的匝数比,改变电压。总结:、一次绕组通电后铁芯产生磁场,它在两个匝数不同的绕组中感生电势,实现电压等级的变换。2、当二次绕组带负载时,通过主磁通的自动调整作用,一次绕组电流随负载变化,实现了能量的传递。 2、变压器构造及各部分作用: 3、变压器的主要参数: 4、同名端和连接组别:交流瞬时电压相同的端头。变压器的一、二次绕组按一定接线方式连接时,一、二次绕组电压或电流的相位关系。5、变压器并列一些条件:6、 变压器中性点接地刀闸:(解列、并列)7、励磁涌流:(新安装和大修后的变压器做冲击试验)8、变压器调压:(有载调压、无载调压)T5联变、厂变。变压器一般从