第二章-电工基础培训1

第二章电工基础知识

触电事故是电工作业的多发事故之一，所以，每位作业人员必须高度重视安全用电工作，掌握必备的用电安全知识。第一节电路基础知识一、电：电就是电荷。电荷得到电子或失去电子的微粒带电微粒有规律的定向移动就形成了电流电流强度电路1、电路就是为电流流通提供的路径。2、组成：导线、电源、负载(负荷)及控制器（开关）电源开关导线负载将其它形式的能转化为电能装置将电能转化为其它形式能的装置控制器是控制用电设备，使其达到预期工作状态的电器由导体材料制成，在电路中将电源、负载及控制器联接起来二、电路（直流电）

3、电路通常有三种状态:通路、开路和短路。

通路:电路中的开关闭合,负载中有电流通过,

这种状态工一般称为正常工作状态。开路:也称为断路,是指电路中某处断开或电路中开关打开,负载(电路)中无电流通过。短路:电源两端的导线由于某种事故,而直接相连,使负载中无电流通过。短路时,电源向导线提供的电流比正常时高十至几百倍,因而不允许短路。

三、电流强度1、电流强度：每秒钟通过导体某一截面的电荷量的多少++++++带电微粒有规律的定向移动就形成了电流，电流分大小I=—Qt电荷的定向移动需要条件的——电压四、电位、电压1、电位：电路中某一点的电位，是指电场力将单位正电荷从该点移动到参考点所做的功。水水流水在水管里形成水流，光有水是不够的，还需要有水位差a0vbUab=12v-6v+6vUab=12v+12vab0v+6v2、电压（电位差）：电场力把单位正电荷由高电位点移到低电位点所做的功，电路中任意两点间的电位差。五、欧姆定律

1、部分电路欧姆定律沿着一段导体流动的电流I与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。称作一段导体的欧姆定律,也叫部分电路的欧姆定律。

无电源电路

2、全电路欧姆定律

含有电源的闭合回路称为全电路闭合电路的电流I与电源电动势E成正比,与内、外电阻之和成反比,这一规律称为全电路的欧姆定律。即全电路欧姆定律

六、电功、电功率

1、电功电流通过电灯丝能使它发热、发光,电流还可以使电动机转动,这些现象说明在有电流通过的电路,都要产生能量的转化——做功。电流的功称作电功,实际上就是电场力移动电荷所做的功

W=UI·t

2、电功率

电流所做的功与做这些功所用时间的比值称作电功率,简称功率,用符号P表示。U=IR1、电阻的串联电阻的串联就是将若干电阻首尾依次地连接起来。串联电路有如下特点:七、串联与并联电路R1R2R3II1I2I3串联I=I1=I2=I3U=U1＋U2＋U3R=R1+R2+R3UU1U2U3I12、电阻的并联电阻的并联，即是将几个电阻的首端和尾端分别连接在两个节点之间。R3II1I2I3并联I=I1+I2+I3U=U1=U2=U3UU1U2U3R2R11/R=1/R1+1/R2+1/R33、电阻的混联

电阻的串联和并联两种连接方式同时存在，这种连接方式称作电阻的混联,或称复联。对于混联电路,可以运用串联与并联电路的特点进行等效化简,而后做出计算。R1R2I混联UR3R1R2UR3R1R2IUR3R1R2IUR3220伏供电线路，使用的是5m㎡硬芯铝线（使用年限在10年以上），现象：使用40瓦白炽灯泡，几乎正常发光，但当1000瓦的纺草绳机一开机灯就立即暗到香火光亮，纺草绳机电机只有微弱的电流声，根本不能转动。判断故障所在，并用串并联原理解释。根据故障用串并联原理解释U~220vR纺绳机︻︼第三节交流电路一、交流电

大小和方向都随时间不断变化的电动势、电压和电流分别称作交流电动势、交流电压和交流电流，统称交流电。

正弦电流

二、正弦交流电的基本特征

正弦交流电有三个基本特征：大小、变化速度和变化起点。1、正弦交流电的值（1）瞬时值：正弦交流电在某一瞬间的值。（2）最大值：正弦交流电中最大的瞬时值，称峰值、振幅。

（3）有效值：交流电流的有效值根据交流电在电路中的热效应来决定。2、正弦交流电的周期与频率

（1）周期：正弦交流电循环变化一周所需的时间，用字母T表示，（2）频率：正弦交流电在1s内循环变化的周数，用字母f表示，单位是赫兹（Hz）。（3）角频率：正弦交流电在1s内变化的电角度叫角频率，用字母表示，单位是弧度/秒，用字母rad/s表示。

第五节电力系统和供电一、电力系统（一）、电力概要1、组成；

电力系统是由发电厂、送电线路、变电站、配电网和电力负荷组成的系统

一、电力系统（一）、电力概要1、组成；

电力系统是由发电厂、送电线路、变电站、配电网和电力负荷组成的系统火电厂送电线路水电厂升压变电所500—110kv降压变电所高压配电线路35—10kv大功率用户3~10kv柱上变压器低压配电线路380kv及以下的用户2、大型电力系统优点：1）不受地方负荷影响，可以增大单台机组的容量。大容量机组比小容量机组效率高、经济效益好。2）可以充分利用不同地方的不同资源，减少运输费用，降低电能成本。3）利用不同能源电厂的工作特点，合理分配负荷，使系统在经济合理的状态下运行。4）在不降低供电可靠性的条件下，允许减少备用机组或减小备用机组的容量。（二）电能质量指标1）就供电系统而言，必须保证供电的连续可靠性，保证合格的供电质量，保证运行的安全性、稳定性和经济性，还要保证运行调度的灵活性。2）就电能质量而言，可列出电压及对称性、频率、波形、可靠性等指标。线路额定电压（UN）电压允许变化范围35kv及以上±5%UN10kv及以下±7%UN低压照明－10%UN——＋5%UN农业用电－10%UN——＋5%UN用户供电电压允许变化范围三相电压不对称不的超过5%，各相电压应依次相差120°电力网频率允许偏差频率主要决定于系统中有功功率的平衡，频率偏低，表示发电机出力不足。运行情况允许偏差（Hz）允许标准时钟偏差正常运行中、小容量系统±0.560s大容量系统±0.230s事故运行30min以内±0.1­——15min以内±1.5——不允许±4——按照可靠性要求10系统每年停电不应超过3次频率指标电压太低危害：1）电动机启动困难甚至无法启动；2）电动机转速下降，对恒功率负载，电流增大，发热增加；3）用电设备达不到额定出力；4）装有欠电压保护的设备停机或不能启动；5）灯具发光效率降低，气体放电灯启动困难或无法启动；6）无线电设备工作质量下降。用户电压过高，会损坏设备。供电质量不达标危害二、企业供电企业供电系统由高压配电线路、变电站、配电室、低压配电线路等组成，企业供电系统决定于高压受电距离、企业总负荷的大小和负荷分布的性质等因素。根据供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成损失的大小或影响程度，用电负荷分为3级（一）负荷分级一级负荷：指中断供电将造成人身伤亡，或造成重大经济损失或影响有重大整治意义、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。其中中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况负荷。应有2个电源供电，而且当一个电源发生故障，另一个电源不的同时受到损坏，特别重要的一级负荷除2个电源外还应增加应急电源。二级负荷：指中断供电将在政治上、经济上造成较大损失，或中断供电将影响重要用电单位的正常工作的负荷。应由双路线路供电，当取得双回路有困难时，允许由一回路专用供电。三级负荷：指不属于一级、二级负荷的负荷。（二）供电电压从前级变电站给用户供电，电压主要决定于用户负荷大小和受压距离线路类型供电电压（kv）供电功率（kw）供电距离（km）架空线0.41000.25电缆0.4175­0.35架空线1030005——15电缆105000＜10架空线352000——1000020——50供电方式1）进线电压35kv经总变电站降为10kv分送各车间，再经车间变电站降0.4kv送配电箱或用电设备适用于大型企业和大中型企业

2）进线电压10kv总配电分送各车间，再经车间变电站降0.4kv送配电箱或用电设备适用于中型企业3）进线电压10kv，经变电站降0.4kv分送各车间，再经车间配电室送配电箱或用电设备适用于中小型企业和小型企业4）进线电压0.4kv经配电室送配电箱或用电设备适用于小型企业1、变配电站：完成变电或配电控制的场所叫变配电站。不论是从配电网引进高压电源还是自己备有发电设备的企业，都必须有相应的变配电装置。有的企业只有配电控制，没有变电控制。（三）企业配电变配电站是企业动力的基本枢纽，其安全运行对企业的安全生产有十分重要的意义。2、企业高压配电方式：放射式、树干式、环式3种。放射式配电经一条母线分别给大型电机、电炉变压器、电力变压器送电的配电方式。优点：各线路上的故障不影响其他线路配电可靠性高。各线路继电器保护容易整定便于实现自动化。适用于负荷地点分散，但大型负荷集中的企业树干式配电是由一条干线引下若干支线向用电负荷送电的配电方式。环式配电是树干式一种。优点：节省投资，简化线路结构，但一条线路上的故障可能影响其他线路，供电可靠性较低区别：正常时是开环运行，不同在于每一干线各自成环，其配电可靠性较高。

3、企业低压配电方式：放射式、树干式、混合式和链式等方式。低压放射式配电应用范围：1）每个设备负荷不大，且位于变电所的不同方向。2）车间内负荷配置稳定。3）单台用电设备的容量虽大，但数量不多。4）车间内负荷排列不整齐。5）车间没有爆炸危险的厂房。

低压树干式配电的机动性差、可靠性低。

混合式配电兼有树干式特点和放射式特点的混合式配电又叫变压器干线式配电。。纯树干式配电极少利用。特点：其结构比较简单，配电适应性强，应用比较广泛链式配电特点：线路简单、可靠性低。适用范围：适应于车间内相互距离近、容量很小的用电设备。不可采用的链式配电1）用电设备数量超过3台，总容量超过10kw、最大一台超过5kw.2）单项设备与三相设备同时存在。3）技术操作与使用差别很大的设备（如机床、通风机等）（四）企业供电管理要求：1）企业内部电压偏移不要超过允许范围（±7%UN）。因此变电站要设在负荷中心，变压器负荷在80%左右，导线应有足够的截面积，无功补偿应合理，各项负荷应保持平衡。2）应尽量降低线路上和变压器内部有功功率损耗，为此企业配电线路不宜过长，无功补偿应合理，变压器负荷应饱满。3）应尽量提高企业负荷率，即提高平均负荷与最大负荷之比，绘制企业负荷曲线，调整班次，减小负荷曲线的“峰”和“谷”差，可将大容量设备的运行时间安排在负荷曲线“谷”底。限制企业内部出现突出的用电高峰。管理任务是保持系统在安全、稳定的前提下实现经济可靠的运行。P总=U1总I1①———P总=U2总I2———②..由①