电工电子技术 企业应用案例

目录TOC\o"1-1"\h\u26931拓展学习1：企业生产实践中直流电路的应用案例探讨 222276拓展学习2：企业生产实践中交流电路的应用案例探讨 522266拓展学习3：企业生产实践中变压器电路的应用案例。 820940拓展学习4：企业生产实践中三相异步电动机电路的应用案例。 1311366拓展学习5：企业生产实践中半导体电路的应用案例。 1518903拓展学习6：企业生产实践中基本逻辑电路的应用案例 1732379拓展学习7：企业生产实践中基本逻辑电路的应用案例 18

拓展学习1：企业生产实践中直流电路的应用案例探讨图1-58为断路器摇进摇出电动操作电路图，图1-59为断路器外形图，图1-60为断路器面板示意图，图1-60为中置式空气绝缘开关柜示意图，其中图中断路器地刀电动操作原理图，其中M为完成电动操作的直流电机，SA1为一转换开关，KA1、KA2为中间继电器，SQ1、SQ2为限位开关，S3为断路器动断触点，QE为地刀动断触点，220V直流电供电。高压真空断路器是户内中置式空气绝缘开关柜的主开关，由于比较重，通常采用摇柄，手动操作断路器在试验位置和运行位置之间摇进摇出。地刀全称接地开关，是安装于高压开关柜内代替接地线的一种安全连锁机构。地刀只有在设备检修、断路器在试验位置时，才能闭合，相当于一根三相短路接地线。正常运行时地刀必须是断开，且通常设备中都设有机械联锁装置。断路器在运行位置时，地刀无法合闸;同样地刀合闸状态时，断路器也不能摇至运行位置。为了能够应用于数字化系统，实现远方顺序操作，减少人工，提升安全性，对断路器底盘车进行改造升级，实现了电动摇进摇出。通过下面的电路图，直流电机可以通过正反转实现断路器的摇进摇出操作。当断路器处于分闸状态（图1-62中的S3触点闭合）、地刀处于分闸状态（图中QE触点闭合）时，当断路器在试验位置是，SQ2接点处于闭合状态（断路器处于非运行位置的行程开关），将选择开关SA1打至摇进位置（右位）时，SA1的与右边的触点相接，继电器KA2动作，KA2动合触点闭合，电机开始旋转，缓缓将断路器从试验位置推至运行位置，但到达运行位置后，接点SQ2断开，继电器KA2断电返回，从而电机回路断开。同理，当断路器在运行位置时，SQ1接点处于闭合状态（断路器处于非试验位置的行程开关），将选择开关SA1打至摇出位置（左位）时，继电器KA1动作，KA1动合触点闭合，电机开始反向旋转，缓缓将断路器从运行位置推至试验位置，但到达试验位置后，接点SQ1断开，继电器KA1断电返回，从而电机回路断开。思考：KA1:1.3和KA2:1.4两个继电器辅助触点串接的作用是什么？图1-58断路器摇进摇出电动操作电路图图1-59断路器外形图图1-60断路器面板示意图图1-61中置式空气绝缘开关柜

拓展学习2：企业生产实践中交流电路的应用案例探讨图2-73加热器回路原理图如图2-73所示，控制回路的电源取自外部交直流屏，交直流屏内部有蓄电池，当上游侧故障导致供电消失，蓄电池可以持续一段时间供电，保证失电期间控制和保护回路能够正常操作和运行。电源小母线。显示控制电源，储能电源和交流电源，有的还会有报警，闭锁等小母线。电源小母线分有三种：加热器和照明回路的交流电源（220VAC）；控制回路直流电源（220VDC）；信号回路直流电源（220VDC）。图中是一般的标准配置的直流电源和交流电源。FB10是储能回路双极直流空气开关；FB30是控制回路的双极直流空气开关；FB31是信号回路的双极直流空气开关；FB90是开关柜加热器和照明回路的单级交流空气开关；FB91：电动机本体加热器的双级交流空气开关。对于比较大的电动机，在本体都会有电动机加热器，避免在停机时会因为潮湿等原因造成电动机绝缘受损。FB91就是电动机加热器的单级交流空气开关。TUS1，TUS2是开关柜本体加热器，也是为了防止在开关柜停止运行期间，因为潮湿等原因造成凝露，从而影响其绝缘。S3断路器辅助开关CA、CB为加热器监控回路BDL1为行程开关EL1、EL2为低压室LED照明灯和电缆室LED照明灯EH1、EH2为加热器图2-74电机本体交流加热器回路原理：为了防止电动机非工作时间内产生凝露或者启动时过冷启动，在电动机本体上安装加热器，在电动机启动后，该加热器会退出运行。图2-74中220VAC电源取自“图2-73”中FB91空气开关的下侧，QB:S3是断路器辅助开关，断路器分闸时，S3接点处于闭合状态。当断路器分闸，电动机停止运行后，S3接点闭合，此时，合上继电器仪表室中的FB91空气开关合上，中间继电器KM1线圈得电，KM1的动合辅助触点（03-04）闭合，电动机加热器得电工作。当断路器合闸，电动机正常运行时，S3常闭触点打开，KM1线圈失电，03-04触点返回断开，电动机加热器停止工作。因为当电动机正常运行时，本身就会发热，不再需要辅助加热器。图2-75开关柜照明回路和加热器回路原理：开关柜的照明回路和加热器回路，使用的是220VAC交流电源。当合上FB90单级交流空气开关后，加热器EH1和EH2得电开始正常工作。加热器回路中的IDC电气设备，是监视加热器回路的完好性，保证加热器能够正常工作，如果出现加热器回路断线，会发出报警信号。BDL1为行程开关，常态下是门开的状态，低压室照明灯会亮，当门关时，BDL1行程开关常闭触点断开，低压室照明灯灭。高压室照明灯采用手动开关控制，当FB90单极交流空气开关断开时，加热器EH1、EH2和照明灯EL1、EL2停止工作。

拓展学习3：企业生产实践中变压器电路的应用案例。一次回路示意图（或者称为高压一次回路），黑线代表依次铜排的基本走向，主要显示一次元器件的主要配置，包括主铜排，电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、接地刀、避雷器、带电显示传感器等。QB是真空断路器；BC是电流互感器（CT），P1和P2表示极性段；QE是地刀；FA是避雷器；PE接地点；BU带电显示器传感器；PU带电显示器；AR501是微机保护装置（施耐德的RL-P3U30系列中的电动机保护；PM电力参数测量仪（施耐德的PM2125C多功能电度表）；图3-32一次回路示意图原理：合闸命令通过综合保护AR501或者其他路径传输到断路器QB后，断路器合闸，接通三相电源后，电动机开始正常工作。一次侧大电流经过变压器（电流互感器）转换成二次侧小电流后，输入到综合保护AR501和多功能电度表PM中，正常运行时，可以显示电流的大小和计算功率。如果电机出现故障，电流变大，综合保护内部经过逻辑判断后，发出报警和跳闸信号，断路器分闸，从而使发生故障的电动机停止工作。当断路器QB收到分闸命令时，断路器断开主回路，电动机停止工作。本案例中，电流互感器BC二次侧有两个绕组，分别是测量绕组和保护绕组，即75/1/1，0.5/10P12，10VA/10VA。即一次侧电流为75A，二次侧电流为1A，测量绕组的精度是0.5级，容量是10VA，表示测量误差不超过0.5%；保护绕组的精度是10P20，容量是10VA，表示最大20倍的额定电流下，额测量误差不超过10%。注：电流互感器和电压互感器都是变压器的一种。电流互感器：将大的电流通过比例转换成小的电流，可用于保护、测量等用途。比如一个变比400/5的电流互感器，可以把400A的电流转变成5A的电流。此外，电流互感器为了确保电力系统的安全、经济运作，需要对电力设备的运行进行监视和测量。二次侧不可开路。图电流互感器电压互感器：是一个降压变压器，它的一次线圈匝数很多，二次线圈匝数很少，一次侧并联地接在电力系统中，二次有两个或三个绕组，二次绕组的额定电压采用100V，供保护、测量及自动装置。电压互感器二次回路不允许短路。图电压互感器图电流互感器的典型二次接线图如图所示为电流互感器的典型二次接线图。BC1，BC2，BC3表示A，B，C各相的电流互感器，1S1-1S2表示是第一个绕组，2S1-2S2表示是第二个绕组，X4是电流回路专用的端子。1S1-1S2测量绕组将电流输入到电流表PA1和多功能电度表PM中，作显示和计量使用。其中“现场使用”指的是在电动机旁安装有电流表，可以在现场看到电动机运行时的电流大小。2S1-2S2保护绕组将电流输入到综合保护AR501中，作为正常显示和故障时逻辑判断使用。注意：出于安全考虑，电流互感器二次侧必须要有接地点“GND”!图变压器（电压互感器）该图是变压器（电压互感器）的典型图块。QTV是电压互感器小车；FHF是一次侧熔丝，一般选择2A值；BV是电压互感器。注意：电压互感器的变比容量表示方法是：JDZXR-10C,12kV,50Hz,10:v3/0.1:v3kV,Core1:0.5,50VA,即型号是JDZXR-10C，电压等级是12kV，频率是50Hz，变比是10:v3/0.1:v3kV，二次侧一个绕组，精度的0.5，容量是50VA。如图所示是互感器二次侧接线图。图电压互感器二次侧接线图QTV是电压互感器小车FHF1,FHF2,FHF3是电压互感器一次侧熔丝，一般选择2A容量的熔丝；BV1,BV2,BV3的A-N线圈，是电压互感器一次侧绕组，分别对应A、B、C三相；BV1,BV2,BV3的a-n线圈，是电压互感器二次侧绕组，分别对应A、B、C三相；FB60是二次侧三级空开；PMM多功能电度表；AR501是综合保护。原理：将小车推至工作位置后，合上空开FB60，电压互感器BV将一次侧10kV的高电压转换成二次侧标准的100V电压，输入到PMM和AR501中，作为显示计量和保护判断依据，例如电压是否正常，缺相，低电压，高电压等。

拓展学习4：企业生产实践中三相异步电动机电路的应用案例。图4-76断路器控制原理 IDC是智能操控装置，上面有“就地/远方”选择开关，“分闸/合闸”选择开关，一次主回路示意图，温湿度控制器等功能；QB为是真空断路器；LOCK-OUT为保护；KA3为CA3中间继电器；AR501为微机保护装置（施耐德的RL-P3U30系列中的电动机保护）；DCS为分散控制系统；V1、V3为整流元件，将交流电转化为直流电；Y1为合闸闭锁电磁铁；Y3为第一分闸脱扣器；S1为储能状态辅助开关；S2为合闸闭锁电磁铁Y1辅助开关；S3为断路器辅助开关；S8手车试验位置辅助开关；S9手车运行位置辅助开关；对于大型三相交流电动机，控制方式（启动和停止）有很多种方式，此方案中有4种，下面具体说明：就地合闸，即开关柜控制面板上的合分闸选择开关，串了断路器的“S8”接点，表示只能在断路器试验位置合闸，只能验证断路器是否可以正常工作。操作柱合闸。在大型电动机旁会有一个操作柱，上面有分/合闸按钮。DCS合闸。即分散控制系统，可以串并联合分闸条件，实现远程对电动机的控制。串联KA3的接点，是避免在同一时间，DCS和操作柱同时发出合闸命令。DCS合分闸也是接入硬接点，实现控制功能。保护遥控合分闸，一般是通过通讯系统远方实现对断路器分合闸的控制。SIS急停，是指在某个关键地方，有一个分闸按钮，出现紧急状态，可以直接按下分闸。

拓展学习5：企业生产实践中半导体电路的应用案例。图5-72断路器合闸闭锁控制原理图图5-73断路器合闸闭锁回路中整流电路的应用原理：V1为一整流电路，将输入的交流电经整流桥路输出直流电，供给电磁铁Y1。思考：为什么要将交流转变成直流？

拓展学习6：企业生产实践中基本逻辑电路的应用案例图6-3