电源电气基础知识培训

1、XXXX,有限公司,X,年,X,月,X,日,?,第一章：电的基本知识,?,第二章：常用元器件及其用途,?,第三章：,电气控制系统图的基本知识,2,?,什么是电？,电是一种能量，是由其他能量，比如水能、风能、机械能、,原子能等转换来的。,水电,火电,核电,风电,太阳能光伏发电,3,?,什么是电流？,水在水管里流动叫水流，电在电线里流动叫电流。电,荷在电路中沿着一定的方向移动，电路中就有了电流，,电荷的定向移动形成电流。电流速度每秒,30,万公里。,?,名词解释：导体内的自由电子或离子在电场力的作用,下有规律的流动。规定正电荷移动的方向为正方向。用,字母,I,表示，单位为,A,（安）。另有,kA,

2、、,mA,等单位，,1,kA=1000A,、,1A=1000 mA,4,?,什么是电压？,?,电压也叫电位差，它和水位差的意思是一样的。水面,的高低差叫水位差或水压，水位差越大，水流越急，流,得越远，越快。电位的高低差叫电位差或电压。电压越,高，电流传送就越远。,?,名词解释：电路中两点之间的电位差。用字母,U,表示，,单位是,V,（伏）。另有,kV,、,mV,，,1 kV=1000V,、,1V=1000mV,5,?,电阻,：导体能导电，同时对电流有阻力作用，这种阻,碍电流通过的能力成为电阻，用字母,R,表示，单位是,（欧姆）。另有M、,k,、m等单位，,1M=1000,k,、,1,k,=10

3、00、1=1000m,?,电阻定律：在一定的温度下，截面积均匀，材料相同,的一段金属导体电阻的大小，与其长度成正比，与其,截面积成反比，并与其材料有关，,?,即R=*L/S,R,导体的电阻,L,导体的长度,m,导体的电阻率*mm,2,/m,（铜的电阻率,20,度时,0.0175,）,S,导体的截面积,mm,2,6,?,欧姆定律：表示电压、电流和电阻三者关系的基,本定律，通过电阻的电流与电阻两端所加的电压,成正比，与电阻成反比，即,U=IR,、,R=U/I,I=U/R,，移项得到,?,电路的三各状态,?,通路：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过,?,短路：电源、负载或电路某一部分的两端有导线,

4、连接，使电流直接从导线上通过，也就是指电路,里不同电位的两点直接接通。,?,断路：电路断开，不可能有电流通过，也叫开路,7,?,电能：电场力或外力所作的功，符号,W,，,?,W=UIt=I,2,Rt,?,单位,J,（焦耳）常用的另一个单位是千瓦,.,时（,kWh,）,也叫度。,1kWh=3.6MJ=3.6*10,6,J,?,功率：单位时间（,1S,）电源或负载吸收的电能叫功率。,用符号,P,表示，,?,P=W/t=UI=I,2,R=U,2,/R,?,单位为,W,（瓦特）另有,MW,、,kW,等。,1kW=1000W,，单位还有马力,1,马力,=736W=0.736kW,8,?,电路的串联、并联

5、、混联三种连接形式,?,串联电路：将两个或以上电阻依次首尾,串接起来，组成中间无分支的电路，叫,电阻的串联,?,通过各电阻的电流是同一电流,?,总电压等于各电阻上电压降之和,?,总电阻等于各电阻之和,?,各电阻上的电压降之比等于其电阻比,?,各电阻消耗的功率与电阻成正此,R,1,R,2,9,?,并联电路：并两个或两个以上电阻接入电路中相同,的两点之间，其两端的电压相同，叫做电阻并联电,路。,?,各电阻两端的电压均相等,?,电路的总电流等于电路中各支路电流之总和,?,电路总电阻,R,的倒数等于各支路电阻倒数之和，即,1/R=1/R,1,+1/R,2,，,总电阻,R=R,1,R,2,/R,1,+R

6、,2,?,通过各支路的电流与各自的电阻,成反比,R,1,R,2,?,各电阻上消耗的功率与各电阻,成反比,10,?,混联电路：既有串联又有并联的电路叫做混联电路,R,1,R,1,R,1,R,4,R,R,3,3,R,2,R,3,R,2,R,2,?,混联电路计算步骤：,?,1.,总电阻值,求出各元件串联和并联的等效电阻值，再计算电路的,?,2.,算出电路的总电流,由电路的总电阻值和电路的端电压，根据欧姆定律计,?,3.,步推算出各部分的电压和电流,根据元件的串联分压关系和元件的并联分流关系，逐,11,?,有功功率：正弦交流电路的瞬时功率在一个周期的平均值。用,P,表示，单位是,W,，,P=W/t=U

7、I=I,2,R=U,2,/R,?,无功功率：具有电感或电容的电路中，在半周期的时间里，电,源的能量吸取变成磁场（或电场）的能量储存起来，而在另半,周期内的时间里，又把储存的磁场能量释放出来还给电源。它,只与电源进行能量交换而没有消耗能量。为了定量地分析电感,线圈、电容与电源之间的能量交换，将瞬时功率的最大值称之,为无功功率（可分为感性无功功率与容性无功功率）,?,用字母,Q,表示无功功率,?,电感具有通低频、阻高频，通直流、阻交流的性能,?,电容具有通高频、阻低频，通交流、阻直流的性能,12,?,直流电：大小和方向不随时间变化的电流。字母用,DC,表示、符,号用“,-,”表示。,交流电：大小和

8、方向随时间周期性变化的电流。字母用,AC,表示、,符号用“”表示。,?,?,?,三相电源的连接,通常把三相电源（包括发电机和变压器）的三相绕组接成星形,和三角形,A,A,O,A,A,U,A,U,A,U,B,C,B,U,C,U,A,C,A,B,矢量图一,矢量图二,U,CA,U,A,U,CA,U,B,A,B,C,O,U,C,U,B,星形接法,U,B,三角形接法,13,?,三相电源星形连接时三相绕组的末端的结点称为中性点，其引,出的导线称为中性线，又称零线，当中性线接地时又称地线。,每相引出的导线称为相线。有中性线的供电方式称为三相四线，,不引出中性线的称为三相三线。,?,什么叫做线电压、线电流、相

9、电压、相电流？,?,在三相电路中，线电压为线路上任意两相线之间的电压，用,U,线,表示，如常见的,380V,?,在三相电路中，相电压为每相绕组两端的电压，也就是相线与中性线之间的电压，,用,U,相,表示，如常见的,220V,?,在三相电路中，流过每相的电流叫相电流，用,I,相,表示。,?,在三相电路中，流过任意两相线的电流叫线电流，用,3,I,线,表示。,?,星形连接时,U,线,=,U,相，,I,相,=I,线,3,?,三角形连接时，,U,线,3,=,U,相，,I,线,= I,相,3,3,?,三相有功功率,P= UI*,cos，无功功率,Q= UI*,cos，视在功率,S= UI,14,?,什么

10、是电气一次设备和一次回路,?,一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电,气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开,关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、,电力电缆、电抗器、电动机等。,?,由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进,行其它生产的电气回路称为一次回路或一次接线系,统。,15,?,什么是电气二次设备和二次回路,?,二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、,调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或,生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控,制开关、继电器、控制电缆等。,?,由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、,控制、调节和保护的电气回路称为二次回

11、路或二次,接线系统。,16,?,?,断路器：有框架断路器、塑壳断路器及微型断路器等,框架断路器,?,万能式断路器主要用于保护低压电气设备，使之免受过电流，欠电压，短路,等不正常情况下的危害，正常条件下也可作为线路的不频繁操作之用。,框架断路器,塑壳断路器,17,?,断路器俗称开关，是电力系统中最重要的控制和保护,设备，它起两方面的作用,:,?,1),在正常运行时，根据运行的需要，接通或断开电路,的空载电流和负荷电流，这时起控制作用。,?,2),具有短路保护、过载保护功能。在电器超载或非正,常运行中，如出现故障，断路器和保护装置及自动装,置相配合，迅速自动地断开开关，切断故障电流，将,故障电流从

12、电网中断开，保证电网无故障部分的安全,运行，起到保护电器和线路的作用；以减少停电范围，,防止事故扩大。另外带有漏电保护的断路器，具有漏,电保护功能。,18,?,常用塑壳断路器,（北京人民交流用）,19,?,常用塑壳断路器,（北京人民直流用）,GM,225,M,2,3,2,固安,壳架额定电,极限短路分断,极,脱扣,0,：,祥塑,流等级（,能力（,器方,无辅,料外,Inm=100,A,）,M=15(100,kA),数,式,壳断,Inm=225,H=20(100,）,2,0,：,助,2,：,路器,Inm=400,Inm=800,M=20,）,2P,：,无脱,辅助,Inm=1250,H=25,3,R=

13、35,3P,：,扣,1,；,触头,6,：,过载,双辅,保护,助,脱扣,2,：,短路,B,GZ3-,保护,脱扣,3,：,无：板前接线,B,：板后接线,无：本体操作,A,复式,脱扣,C,：插入接线,GZ3,：手操机,构,P,：电操机构,0,0,R,0,：,无报,瞬时脱,R,：,警,扣器整,直,8,：,定倍数：,流,报警,无：,触头,10In,2:12In,3,T:,：,其他,5In,200,额,定,电,流,20,21,22,23,24,25,26,iC65,N,C,20A,2P,+,VE,交,分断能力,脱扣曲线,极数,流,N,H,：,1,、,2,、,3,、,选配漏电附件,微,：,6kA,C,型曲线

14、,额定电流,1-63A,4P,VE,VEG:VigiC65GELE,：,VigiC65ELE,断,L:15kA,10kA,（配电保护）,D,型曲线,VM:VigiC65ELM,（动力保护）,+,SD,选配电气附件,SD,OF,：报警触点,MX,：分励脱扣单元,OF+SD/OF,：辅助触点,：双重切换触点,MNS,MN,：欠压脱扣单元（瞬动型）,：欠压脱扣单元（延时型）,27,?,常用微型断路器,（北京人民,GM32,直流）,GM,32,M,2,3,2,固安,壳架额定电,极限短路,极,脱扣,0,：,祥微,流等级（,A,）,分断能力,数,器方,无辅,型断,（,式,路器,M=15,kA),1,H=2

15、0,1P,：,2,：,0,：,助,2,：,2P,无脱,辅助,扣,2,：,触头,6,：,电磁,双辅,脱扣,3,：,助,热磁,脱扣,8,R,0,：,无报,R,：,警,直,2,：,流,报警,触头,C,脱扣特,性：,10In,C,：,D:12In,B,：,5In,40,额定电,流,1-40A,28,?,常用微型断路器,（北京人民,G65,交流微断）,65,G,H,2,C,40A,+,OF,SD,固安,祥微,型断,路器,壳架额定电,流等级（,A,）,极限短路,分断能力,（,kA),无,=6,H=10,极,数,1,：,1P,2,：,2P,3,：,3P,4,：,4P,脱扣特,性：,C,：,10In,D:12

16、In,B,：,5In,额定电,流,1-40A,0,：,无辅,助,OF,：,辅助,触头,0,：,无报,警,SD,：,报警,触头,也写成,G65-2328-C40A,29,熔断器：,熔断器是一种广泛应用的最简单有效的保护电器。在强弱电系统中起短,路保护作用。,熔断器有管式、插入式、螺旋式、卡式等几种形式，其中,部分熔断器的外形和符号如图所示。,符号,30,熔断器的主要元件是熔体，它是熔断器的核心部分,熔体形状：,丝状：铅锡合金、锌等低熔点金属,圆截面熔丝（,小电流,电路,）,片状：用银、铜等较高熔点的金属,薄片（,大电流电路,）,工作原理：,熔断器使用时应当串联在所保护的电路中；电路正常工作时,熔

17、体允许通过一定大小的电流而不熔断；当电路发生短路,或严重过载时，熔体温度上升到熔点而熔断，将电路断开，,从而保护了电路和用电设备。,31,接触器,一种依靠电磁力作用使触点闭合或分离的自动电器。,接触器是控制电器，它利用电磁吸力和弹簧反力的配合作用实现触头,闭合与断开，是一种电磁式的自动切换电器。接触器分交流接触器和,直流接触器两大类，线圈电压根据设计需要合理选择。,32,热继电器,通常用热继电器来实现过载保护。,当电动机负载过大，电压过低或一,相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长了,影响寿命。,工作原理：,利用膨胀系数不同的双金属片遇热后弯曲变形，,去推动触点，断开电动

18、机控制电路。,电动机正常工作时：,双金属片不起,作用。,当电动机过载时：,流过发热元件的电流超过其整定电流，使双金,属片因受热而有较大弯曲，向左推动导板，动触点离开静触点，接触器,线圈,KM,断电，断开电动机电源。,33,刀开关,(,一,),结构：,一种最简单的手动电器。,(,二,),分类：,单极,(,单刀,),、双极,(,双刀,),、三极,(,三刀,),(,三,),作用：,用在不频繁接通和分断的电路中，也用于隔离电,路和电源（又称为隔离开关）,作为电源的引入开关或隔离开,关；用于小容量的三相异步电动机不频繁地起动或停止的控,制。,使用注意事项,:,(1),垂直安装在控制屏或开关板上决不允许,

19、倒装,(2),接线时应将电源线接上端、负载接下端,以防手柄因自重落下而引起误合闸,内装熔丝作为短路和严重过载保护,熄灭,(3),操作时分合闸动作应迅速,使电弧较快,34,?,隔离开关的主要作用和特点是什么？,主要作用是隔离电源和切换电路。,刀闸的作用是在设备检修时，造成明显断开点，使检修的设备与电力系,统隔离。其特点是：没有专门的灭弧装置，只能通断较小的电流，而不,能开断负荷电流，更不能开断短路电流。具有明显开断点，有足够的绝,缘能力，用以保证人身和设备的安全。,?,为什么隔离开关要用操作机构操作？,用操作机构操作隔离开关可以提,高操作的可靠性和安全性。因为操作机构可使操作人员和隔离开关保,持

20、一定的距离；使隔离开关操作简化和省力；实现隔离开关与断路器,的相互闭锁，防止误操作；实现隔离开关远方电动操作。,?,隔离开关不允许进行哪些操作？,隔离开关没有灭弧装置，严禁带负荷,拉闸或合闸操作。不能用隔离开关接通和断开电路的负载电流和短路,电流。,断路器、负荷开关、隔离开关在作用上有什么不同？,断路器、负荷开关、隔离开关都是用来闭合和切断电路的电器，,其中断路器可以切断负荷电流和短路电流，负荷开关只可切断负,荷电流，短路电流是由熔断器来切断的，隔离开关则不能切断负,荷电流，更不能切断短路电流，只用来切断电压或允许的小电流。,35,万能转换开关,（,1,）作为各种配电装置的远距离控制,（,2,

21、）电压表、电流表的换向开关,（,3,）小容量电动机的起动、调速、换向,36,中间继电器,a.,当电压或电流继电器触头容量不够时，可借助中间继电器来控制，此,时它作为执行元件被当作一级放大器使用。,b.,当其他继电器或接触器触头数量不够时,可利用中间继电器来切换多,条电路。,c.,对于电动机额定电流不超过,5A,的电气控制系统，可以由中间继电器,代替接触器来实现控制。,37,按钮,一种最简单的手动电器。,作用：,发出操作信号、接通和断开电流,较小的控制电路，以控制电流较大的电动机运,行。,38,测量装置,-,电压与电流互感器,为了监视和控制设备的运行情况，统计和分析生产指,标，计量电量，保证发电

22、厂和变电所的安全经济运行和电,能的质量，故发电厂和变电所需要装设测量仪表、继电保,护装置和各种自动装置等。但这些仪表和装置不可能直接,接到大电流、高电压的母线和电气设备上，否则不仅将使,这些装置做的很大，而且会危及人身安全，为此需要装设,电压互感器和电流互感器。,39,测量装置,-,电压互感器,电压互感器的作用,：是用来测量电网高电压的特殊变压器，,它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后，再连接到,仪表上去测量。电压互感器，原边电压无论是多少伏，而,副边电压一般规定为,100,伏，以供给电压表、功率表及千,瓦小时表和继电器的电压线圈所需要的电压,。,40,测量装置,-,电压互感器,电压互感器

23、二次侧为什么必须接地？,电压互感器原边接的是高电压，副边为低电压，,并连接着保护和表计，工作人员又要经常和保,护、表计接触，如果万一绝缘损坏，使高电压,串入低电压回路就可能对二次回路工作的继电,保护人员和运行人员造成人身威胁，另外二次,回路绝缘水平低，若没有接地点也会被击穿损,坏绝缘，损坏表计和继电器，为了保证人身和,设备的安全，电压互感器二次侧必须接地。,电压互感器二次侧为什么不许短路？,电压互感器在运行中二次侧是不允许短路的。我们知道在正常运行时电压,互感器原边与电网电压相连，它的副边接负载即仪表和继电器的电压线圈，,它们的阻抗很大，所以电压互感器的工作状态接近变压器的空载情况。如,果电压

24、互感器二次侧发生短路，其阻抗减少，只剩副线圈的内阻，这样在,副线圈中将产生大电流，导致电压互感器烧毁。在电压互感器一、二次侧,接有熔断器的则会使熔断器熔断，表计和保护失灵。,41,测量装置,-,电流互感器,电流互感器的作用：,把大电流按规定比,例转换变成小电流，供给测量仪表和继,电器的电流线圈，间接测量出大电流。,而且还可隔离高压，保证了工作人员及,二次设备的安全。电流互感器副边的电,流一般规定为,5,安或,1,安，以供给电流表、,功率表、千瓦小时表和继电器的电流线,圈电流,42,测量装置,-,电流互感器,电压互感器二次侧为什么不许开路？,电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电,

25、流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁,通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧,开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁,电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之,二次绕组的匝数很多，就会在二次绕组两端产生很高,(,甚至可,达数千伏,),的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严,重危及人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗,增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧,开路是绝对不允许的。,43,44,45,46,?,我公司电气图可分为三种，即原理图、安装图和接,线图。,?,直流找线圈；抓住触点不放松、一个一个全查清。先上

26、后,看二次图的基本方法：,“先交流、后直流；交流看电源，,下，先左后右，屏外设备一个也不漏”。,?,看一次图的基本方法：,用来表示电能产生、汇集与分配的电路图，称为电气一次接线图。,也称为电气主接线图。通常把三线绘制成单线原理接线图,看电气单线图时一般按下述方法：,要记清、看懂图中的图形符号所代表的意义。,要记清实际电气设备的外形、特性。看图过程中，边看图、边回忆设备实际接线情况。,看图时要先从电源开始，按顺序往下看。,先粗看一遍，在细看几遍。,结合设备实际接线，理解接线原理。,47,?,应用：,控制三相电风扇和三相砂轮机等,?,QS,：刀开关或隔离开关,?,FU,：熔断器,?,QF,：断路器

27、,QS,FU,M,3,开启式负荷开关,控制,QF,M,3,自动空气开关,控制,48,控制电路,短路保护,?,工作原理：,QS,FU2,L1,?,启动：按下起动按钮SB,L2,接触器,L3,主触头闭合电动机,KM,线圈得电,KM,运行。,M,启动,FU1,SB,?,停止：松开按钮SB接触,器,头断开电动机,KM,线圈失电,M,KM,失电停转。,主触,KM,主电路,短路保护,?,应用：,车床拖板箱快速,常用于电葫芦控制和,移动的电,M,KM,机控制,3,49,控制电路短,路保护,?,?,工作原理：,启动：按下起动按钮SB2,接触器,KM,线圈得电,KM,主触头闭合电动机,M,启动,运行，,KM,自

28、锁辅助触点闭,合松开,SB2,接触器自锁,运行。,停止：按下停止按钮SB1,接触器,KM,线圈失电,KM,主触头断开电动机,M,失电,停转。,热继电器,常闭触点,?,主电路,短路保,护,?,应用：,常用于电葫芦控制和,保护,自锁触点,热继电器,车床拖板箱快速,移动的电,热元件过载,机控制,KM,线圈欠压、,失压保护,50,?,SA,点动开,关切换点动,与连续,L1,L2,L3,FU2,FR,FU2,FR,SB2,Q,SB2,KM,SA,FU1,SB1,KM,SA,SB1,KM,FR,KM,M,3,KM,控制电路,主电路,SA,断开（点动）,SA,闭合（连续）,51,?,按纽切换点,动与连续,F

29、U2,L1,L2,L3,FR,Q,SB2,FU1,SB3,SB1,KM,KM,FR,M,KM,3,控制电路,主电路,点动控制：,按纽,动，松开停止,SB3,按下点,FU2,FR,SB2,SB3,SB1,KM,KM,控制电路,连续控制：,松开按纽,按下按纽,SB3,SB1,，,52,?,无联锁控制的电机具有正反转的控制电路,L1,L2,L3,FU2,FR,?,缺点：无联锁控,制，极容易发生,事故。,反转按钮,Q,正转按钮,FU1,SB3,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,FR,M,3,KM1,KM2,主电路,控制电路,53,?,由两只按触器联锁控制的电机具有正反转的控制电路,FU2,?,正转：按下,KM1,SB1-,L1,L2,L3,KM1,得电,-,电机正转,-,FR,KM1,常开触点闭合,-,SB3,SB1-,自锁、松开,按下,SB3-,电机,Q,正转停止,接触器,?,