(完整版)交流电原理及安全用电课件

1、交 融 天 下 建 者 无 疆 西昌东延线棚改总承包部电气原理及安全用电Contents目 录一、公文的含义和特点二、公文的种类以及区别三、公文的规范写作中交一公局 西昌项目四、公文写作中应注意的问题一、交流电原理二、现场临电负荷计算三、电动机原理四、常用电气接线目 录交流电频率50赫兹A B CA B CA B C因为我国发电机的转速都是3000转/分钟，也就是1秒钟50转，即交流电每秒钟变化50次，所以交流电的频率为50赫兹（频率周期一来一回算一周期）第一个1/50秒第二个1/50秒第三个1/50秒电流方向示意例如：有的电焊机是两相380V，其中一相电量暂时存放在电容器内。大家注意焊机盘线

2、涡流安全发电厂的电经过发（电厂）、升（750KV)、输(电压越高经济成本越低）、变（用户所需）、配（根据设备选用）熟悉掌握电的原理，是为了安全用电，更好的服务施工生产需要。人生阅历有很多东西值得回味，好的可以发扬，坏的可以借鉴，有些人善于总结，留下自己的东西。功率因数视在功率S 单位“KVA”千伏安有功功率P 单位“KW”千瓦无功功率Q 单位“Kvar”千乏功率因数cos 功率因数就介于0与1之间视在功率S（有功功率P的平方无功功率Q 的平方） 再开平方而功率因数cos有功功率P视在功率S无功功率：用电的路径、设备的损耗，有三相负荷不平衡等问题有的机电人员不清楚“KVA”与“KW”什么关系？有

3、功功率，无功功率，视在功率？有功：P= 1.732UIcos 无功：Q= 1.732UIsin视在：S= 1.732UI电容补偿比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和 工业 配电负荷的最简便、最经济的方法。工作原理是：1,电容在交流电路里可将电压维持在较高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加电路电压的稳定性!2,对大电流负载的突发启动给予电流补偿!电力补偿电容组可提供巨大的瞬间电流!可减少对电网的冲击!3,电路里大量的感性负载会使电网的相位产生偏差,(感性元件会使交流电流相位滞后,电压相位超前90度!）.而电容在电路里的特性与电感正好相反，起补偿作用。电容的极性和补偿量电容是无极性的

4、，允许正反向充电的，那么理解的时候，给它的两个极也标上号，CP1和CP2。连接时N接CP1，L接CP2，那么正半周时，CP1被充为正，CP2即为负，负半周时，由于极性相反，L所在的CP2原来为负，可是L现在是正极，N也同理，所以等于是反向充电，即放电过程。有外电压交流电时，外电压正负极是变的，将电容也看成电池，当外电压和电容成平时两电池接连，即正负相连电路就通了，交替进行交电就过电容了一般来说,对于电动机类型的功率负荷,补偿量约为40%,对于综合配变,补偿量约为20%. 如果知道未补偿前的功率因数,那么根据公式即可以算出具体的补偿量。Q=3UI I0.314CU/3 C=Q/(0.314UU)

5、其实配电室电容柜应满足当地供电局功率因数要求，不然电费会增加的。需要大家了解。临时用电量的计算 工地临时供电包括施工及照明用电两个方面，计算公式如下： P=1.1(K1pc+K2pa+K3pb) 其中 P 计算用电量(kW)，即供电设备总需要容量； Pc 全部施工动力用电设备额定用量之和； （电焊机的暂载率） 潮湿天气安全 Pa 室内照明设备额定用电量之和； Pb 室外照明设备额定用电量之和； K1 全部施工用电设备同时使用系数； 总数10台以内取0.75；10-30台取0.7；30台以上取0.6； K2 室内照明设备同时使用系数，取0.8； 潮湿场所安全电压和持续时间有关 K3 室外照明设备

6、同时使用系数，取1.0； 综合考虑施工用电约占总用电量90%，室内外照明电约占总用电量10%，则有: P=1.1 K1pc 简单计算：一般临时用电负荷按1000KVA/10000m2 （不管怎样算要有大框） 电缆截面的选择三、确定配电导线截面积 按导线安全载流量选择导线截面 三相四线制线路上的电流计算公式： I= P/ 3 V COS（1.52P） 二线制线路上的电流计算公式： I= P/ V COS 公式中：I导线中的负荷电流（A） V供电电压（KV） P变压器服务范围内的总用电量（KW） Cos功率因数，一般为0.75 按允许电压降选择导线截面 S=（PL） / C U 公式中：S导线截面

7、（mm2） （PL）负荷力矩的总和（kWm）（P有用功率，L-线路长度） C计算系数，三相四线制供电线路时，铜线的计算系数CCU=77，铝线的计算系 数为CAL=46.3；在单相220V供电时，铜线的计算系数CCU=12.8，铝线的计算系数为CAL7.75。 U容许电压降，一般规定用电设备的允许电压降为5%，照明6%，个别远端为812%。 选用时一般先按安全载流量进行计算，初选后再进行电压降核算，直至符合要求为止。 （单股和多股载流量）电缆载流量选择及开关保护 铜芯电缆导线安全载流量计算： 10下五，100上二，16、25四，35、50三，70、95两倍半。 穿管、温度八、九折，裸线加一半。铜

8、线升级算。 口诀中的阿拉伯数字与倍数的排列关系如下： 对于1.5、2.5、4、6、10mm2的导线可将其截面积数乘以5倍。 对于16、25mm2的导线可将其截面积数乘以4倍。 对于35、50mm2的导线可将其截面积数乘以3倍。 对于70、95mm2 的导线可将其截面积数乘以2.5倍。 对于120、150、185mm2的导线可将其截面积数乘以2倍。电流的计算：单相220V 4.5A/KW；三相380V 2A/KW （电流是通过导体表面积多股线.） 电缆质量优劣选用1、型号规格、厂名、厂址是否齐全，陕西奥凯西安地铁电缆4千多万的货，有3千多万的货不合格。 2、 外观质量 产品外观是否光滑圆整，色泽

9、均匀。产品符合国家和国际标准要求的电线电缆企业，光滑圆整，色泽均匀。而伪劣产品往往外观粗糙无光泽。而对于橡皮绝缘软电缆，要求外观圆整，护套、绝缘、导体紧密不易剥离。而伪劣产品外观粗糙，椭圆度大，护套绝缘强度低，往往用手就可以撕开。 3、 导体质量 导体是否有光泽，直流电阻、导体结构尺寸等是否符合国家标准（电桥、万用表）要求，符合国家标准要求的电线电缆产品，不论是铝材料导体还是铜材料导体，都比较光亮，无油污，导体的直流电阻完全符合国家标准，具有良好的导电性能，安全性高。铜制合格的铜芯电缆铜芯应该是紫红色的，有光泽手感软，而劣质的铜芯线铜芯为紫黑色，偏黄或偏白，杂质多，机械强度差，韧性不佳，稍有力

10、即会折断，而且电线内常有断线现象，检查时，你只要把电线一头拨开2cm，然后用一张白纸在铜芯上稍微搓一下，如果白纸上有黑色物质，说明铜芯杂质较多。 电缆质量优劣选用 4、 绝缘层质量 首先可以用手捻搓绝缘皮，掉色、掉字肯定差，经捻搓后手指上留下线皮颜色或印在线皮上的字，被擦掉的往往是劣质线。再反复弯折绝缘层，劣质线绝缘层一般材质很差，弯折3-4次后其绝缘皮即折断，另外，伪劣电线电缆绝缘层看上去很厚实，实际上大多是用再生塑料制成的，时间一长，绝缘层会老化和漏电。最后用火点燃绝缘层，离开明火后，能自燃的一定是劣质线。 5、 细量内径和外径 对照相应的国家标准和国际标准，测量电线电缆外径和线芯内径，实

11、测数值如果明显超过允许误差，基本上就是劣质电线电缆。三相交流电机转速和极对数三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极，每个电机每相含有的磁极个数就是极数。由于磁极是成对出现的，所以电机有2、4、6、8极之分。n=60f/p n: 电机转速 60： 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数1对极对数电机转速：3000转/分；2对极对数电机转速：6050/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的扭矩就越大。所以在选用电机时，考虑负载需要多大的起动扭矩。电动机同步转速公式如下： n=60f/p.转速及启动方法f为频率,单位为Hz.n为转速，其单位

12、为r/minp为磁极对数（注意是磁极对数而非磁极的个数，如2极电机p=1）由于在我国三相交流电的频率为50Hz，因此2极同步转速是3000r/min，4极同步转速是1500r/min，6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min。这几种速度都只是各种极数电机的同步转速，而非实际转速。根据生产需要选择不同的转速来满足实际生产需求。电机启动电流及断路器选择一般绕线转子异步电动机的起动电流按2.5倍额定电流考虑,笼型异步电动机的起动电流按57倍额定电流考虑。降压启动(如星三角启动,软启动等)可减小启动电流。而变频启动一般可以将启动电流控制在额定电流以内。常见的交流电机的启动方法有

13、直接启动，串电阻启动，自藕变压器启动，星三角减压启动及变频器启动的方法来减小对电网的影响以星三角启动380/3交流异步电动机为例，可以这样估算： 110KW电动机，额定工作电流约200A（也可以按功率的2倍估算）， 直接启动时，电流按6倍额定电流估算，约1200A； 星三角启动时，启动电流为直接启动方式时的1/3，则为400A。200KW电动机的断路器开关额定电流选多大？ 三相异步电机额定电流的估算： 额电电压660V I1.1P 380V I2P 220V I3.3P P-电动机额定功率KW 主开关电流选择:主开关额定电流=设备额定电流(分支额定电流总和)*1.21.3 既(200*2)*1

14、.3=520A选型时选600A电动机的选择1电机选择的主要包括如下内容。 1.类型的选择 选择哪种电机类型,一方面要根据生产机械对电机的机械特性、起动性能、调速性能、制动方法、过载能力等方面的要求;另一方面，还要从节省初期投资、减少运行费用等经济方面综合分析。在对起动、匀速等性能没有特殊要求的前提下，优先选用三相异步笼型电机。 2.功率的选择 选择电机的额定功率时，应使所选的电机额定功率等于或梢大于生产机械所需要的功率.既不能过载.也不能长期轻载。可采用类比法、统计法、实验法、计算法等确定。 3.电压的选择 交流电机额定电压应选择和供电电网的电压一致.井结合电机顺时功率考虑。直流电机的额定电压

15、也要与电源电压相配合，常用110 V或220 V。大功率直流电机可提高到600 - 800 V共至1000 V。电动机的选择2当采用晶闸管整流装置供电时，可选用专门为其配套设计的直流电机.其电压有功率等级160 V (Z3型),180 V,340 V (Z2型)及440 V (Z2 ,Z3型)。 型号和生产厂家。4.转速的选择 根据生产机械的转速和传动方式.通过经济技术比较后确定电机的额定转速。额定功率相同的电动机额定转速越高，则电动机体积、重量和造价越低，一般飞轮矩GD也越小，因此选用高速电动机较为经济。但生产机械速度一定.电动机转速越高.则传动机构传动比越大，机构越复杂.传动损耗越大。因此

16、.要综合考虑上面诸因素后才能确定电机的额定转速。 电动机的选择3 5.外形结构的选择 电机常用的外形结构有开启式、防护式、封闭式、密封式、防爆式。开启式电机定子两侧和端盖上开有很大的通风孔。它散热好、价格便宜，但容易进灰尘、水滴和铁销等杂物.只能在清洁干燥的环境中使用;防护式电机的机座下面有通风口。它散热好、能防止水滴、沙粒和铁屑等杂物溅人或落人电动机内，但不能防止潮气和灰尘浸人.适用于比较干燥、没有腐蚀性和爆炸性气体的环境;封闭式电机的机座和端盖完全封闭.它又分自冷式、自扇冷式、他扇冷式、竹道通风式及密封式等。前四可用在潮湿、多腐蚀性灰尘、易受风雨浸蚀等环境中，第五种可浸在液体中使用.如潜水

17、泵等;防爆式电机在封闭式基础上制成隔爆形式，机壳有足够强度.适用于易燃易爆气体的场所.如矿并、油库、煤气站等。选择电机的外形结构时，应选择合适的防护形式. 6.安装形式的电机选择 目前生产的电机的安装形式主要有:B3(卧式安装，机座带底脚.端盖上无凸缘)B5(卧式安装，机座不带底脚.端盖上有凸缘)B35(卧式安装.机座带底脚.端盖上有凸缘)V1(立式安装.机座不带底脚，端盖上有凸缘)。 每种又分单轴伸出和双轴伸出两种。应根据电动机在生产机械中的安装方式选择电动机的安装形式。一般情况选用卧式，立式价格较高，只用于简化传动装置又必须垂直运转时，如立式深井泵等。 7.工作制的电机选择 根据生产机械要

18、求.选样工作制与实际工作方式相当的电机比较经济。 8.型号的电机选择 根据上述各项的结果，选择电机的三相异步电动机调速1三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s) 从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好； 无转差损耗，效率高； 接线简单、控制方便、价格低； 有级调速，级差较大，不能获得平滑调速； 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切

19、削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。三相异步电动机调速2二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流直流交流变频器和交流交流变频器两大类，目前国内大都使用交直交变频器。其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗； 应用范围广，可用于笼型异步电动机； 调速范围大，通用性强，精度高；变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。三、转差率s调速 可在转子上串联电阻，或改变定子绕组上的电压来改变转差率 s。这种调速方法仅限于绕线式转子异步电机 。缺点是：功

20、率损耗大，效率低。电动机原理摇表（绝缘）或检查电缆故障点，给检测线路施加电流。三相交流异步电动机原理三相交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置。它主要由定子、转子和它们之间的气隙构成。通过定子产生的旋转磁场（其转速为同步转速n1）与转子绕组的相对运动，转子绕组切割磁感线产生感应电动势，从而使转子绕组中产生感应电流，广泛应用于各个领域。三相异步电动机在定子线圈通三相交流电后，会在内部产生一个正弦变化的磁场，从而带动转子旋转。1、定子线圈通电，产生磁场（电生磁）。因为三相交流电是按正弦变化的，所以这个磁场也是按正弦变化的。2、转子上面均匀分布着导电金属条，两面端部相连，行程闭合回路，

21、定子磁场按正弦变化后，静止的转子金属条会切割磁力线，就会产生电流。（右手定则）3、转子上面的金属条有了电流以后，就在磁场内部会产生运动，从而带动转子运动。（左手定则）再通过转子上面的轴带动负荷运动。4、定子绕组产生的磁场不断变化，转子也就不断的切割磁力线，产生电流，不断旋转。所以三相异步电动机的基本原理简单说就是：定子产生交变磁场，转子切割磁力线产生电流，有电流的转子在磁场内部旋转运动，再通过输出轴带动负荷运动。电动机原理电机剖面绝缘材料（105-180）漆包线质量等决定电机寿命三相异步电机原理旋转磁场定子三相绕组通入三相交流电即可产生旋转磁场。当三相电流不断地随时间变化时，所建立的合成磁场也

22、不断地在空间旋转，如下图所示。旋转磁场的旋转方向与三相电流的相序一致，任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。定子旋转磁场旋转切割转子绕组，转子绕组产生感应电动势，其方向由“右手螺旋定则”确定。由于转子绕组自身闭合，便有电流流过，并假定电流方向与电动势方向相同，转子绕组感应电流在定子旋转磁场作用下，产生电磁力，其方向由“左手螺旋定则”判断。该力对转轴形成转矩(称电磁转矩)，并可见，它的方向与定子旋转磁场(即电流相序)一致，于是，电动机在电磁转矩的驱动下，顺着旋转磁场的方向旋转，且一定有转子转速。有转速差是异步电动机旋转的必要条件，异步的名称也由此而来。电动机长期稳定运行时，电磁转矩T和机械负载转矩T2相等，即T=T2。18槽4级和18、24槽2级三相异步电机接线图其实你就把一个圆分成几份即极数，然后将A、B、