电气供配电基础知识.ppt
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1、加油站供配电系统,目录,第一节 电气基本知识,供配电系统的基本概念,直流电和交流电,电路和电路图,低压配电系统接地的形式,常用电压,第一节 电气基本知识,供配电系统:就是对电能进行供应和分配的系统。即为工厂企业及人们生活提供所需要的电能。供配电系统组成:由发电、输电、变电、配电和用电的整体。发电厂的发电机生产电能;变压器、电力线路、配电柜输送、分配电能;加油机、潜油泵、灯具等用电设备使用电能。,1、供配电系统的基本概念,第一节 电气基本知识,电路:就是电流所流经的路径。不论电路的结构如何复杂,但就其作用来说,一个完整的电路由电源、负载、开关和保护装置及联接导线等4部分组成。,2、电路和电路图,
2、电路的基本物理量(1)电流:电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为I),单位为安培(A)。(2)电压:任意两点之间的电位差称为这两点的电压。电压用符号U表示。单位为伏特,简称伏(V)。(3)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻用符号R表示,单位为欧姆()。,2、电路和电路图,第一节 电气基本知识,电路的基本物理量(4)电功率:电流在单位时间内电路中产生或者消耗的电能,称为电功率,符号为P,单位为瓦特(W)。(5)电功:电流在一段时间内通过某一电路,电场力所做的功,称为电功。电功用W表示,单位是焦耳(J)。1焦耳=1瓦秒 1千瓦时=1度=3600000焦耳(
3、6)电路物理量基本关系 I=U/R P=U*I W=P*t,2、电路和电路图,第一节 电气基本知识,例 一台加油机的功率为750W,平均每天工作2h,则一个月(30天)消耗多少度电?解:W=Pt=0.75230=45千瓦时=45度,第一节 电气基本知识,2、电路和电路图,第一节 电气基本知识,3、直流电和交流电,(1)直流电,直流电:是指方向不随时间作周期性变化的电流。电磁感应定理:在磁场中运动的导体将会感应电势。若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直,则作用导体中感应的电势大小为:e=B*l*v,B:磁场的磁感应强度v:导体运动速度l:导体有效长度e:感应电势,第一节 电气基本知识,3、直
4、流电和交流电,(1)直流电,线圈逆时针方向恒速转动,线圈上边和 下边分别切割磁力线,感应产生电动势。直流发电机的工作原理就是把线圈中感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势。,(2)交流电交流电:是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。电力网中通常采用的是按正弦规律变化的交流电。,第一节 电气基本知识,3、直流电和交流电,(2)交流电三相交流电:是三个大小相等、频率相同、相位彼此相差120的三个电动势。如图:电动势:电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势,简称电势。用字母E表示,单
5、位是伏特。,第一节 电气基本知识,3、直流电和交流电,中国及世界常用的电压等级直流:1.5V 3V 5V 6V 9V 12V 15V 24V 36V 42V交流:110V 220V 380V 1140V 6KV 10KV 35KV 110KV 220KV 500KV我国电气设备的常用电压为380V和220V。我国通常采用6KV及以上的三相交流电作为供、配电电压。,4、常用电压,第一节 电气基本知识,为什么要高压输电?当输送功率一定时,电压越高,电流越小,线路、电气设备等的载流部分所需的截面积就越小,有色金属投资也就越小;同时,由于电流小,传输线路上的功率损耗和电压损失也较小。P=U*I Q导=
6、I2*R*t,4、常用电压,第一节 电气基本知识,常用的低压配电系统接地的形式有TN-S、TN-C、TN-C-S等几种。以拉丁文字作代号形式的意义为:T表示电源有一点直接接地;N表示电气装置的外露可导电部分与电源端有直接电气连接。,5、低压配电系统接地的形式,第一节 电气基本知识,5、低压配电系统接地的形式,TN-S系统:整个系统的中性线和保护线是分开的。,TN-S系统(三相五线制),中性点:变压器、发电机的绕组中有一点,此点与外部各接线端间的电压绝对值均相等,这一点就称为中性点,由中性点引出的导线,称为中性线;零点:当中性点接地时,该点就称为零点;由零点引出的导线,则称为零线。,第一节 电气
7、基本知识,TN-C系统(三相四线制),5、低压配电系统接地的形式,TN-C系统:整个系统的中性线和保护线是合一的。,第一节 电气基本知识,TN-C-S系统,第一节 电气基本知识,TN-C-S系统:系统中有一部分中性线和保护线是合一的。,5、低压配电系统接地的形式,第一节 电气基本知识,TN-C:三相四线制供电,设备外壳连接到工作零线上。节省线路,工业供电常用(三相负荷相对平衡运行时,PEN线上的电流一般不太大),民用建筑很少用。TN-S:三相五线制供电,N为工作零线,PE为专用保护接地线,即设备外壳连接到PE上。对于大量单相负荷造成的三相不平衡问题,因为N为专用,平时PE不导电,安全性好。TN
8、-C-S:变压器引出为TN-C方式,在某级配电系统开始将PE与N从PEN中区分开。对于要求不严格的民用建筑可以选用。,5、低压配电系统接地的形式,第一节 电气基本知识,5、低压配电系统接地的形式,我公司加油站采用的是(TN-S)三相五线制供电。可提供380V和220V两种电压。,三相五(四)线制供电线路中,一根零线和三根火线中任意一根之间的电压叫做相电压,而任意两根火线之间的电压就叫做线电压。线电压3*相电压,变压器,配电柜(盘),柴油发电机,电缆(线),第二节 加油站供配电设备,第二节 加油站供配电设备,1、变压器,(1)电力变压器的用途电力变压器:是改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设
9、备。我国目前远距离交流输电线路电压大都在35kV以上,在输电时要用变压器将电压升高。电能输送到用电区后,为了保证安全用电和用电设备的电压要求,还必须用电力变压器将电压降低。,第二节 加油站供配电设备,(2)电力变压器的基本结构电力变压器主要部件是绕组和铁心(器身)构成的电磁部分。还有油箱、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。,1、变压器,第二节 加油站供配电设备,(3)变压器的基本工作原理原绕组接入交流电源后就有交流电流通过,于是在铁心中产生交变磁通,所以铁心上的主磁通同时通过一次侧绕组和二次侧绕组。一次侧绕组产生自感电动势的同时,在二次侧绕组中产生互感电动势,就有感应电流流过负载。,1
10、、变压器,第二节 加油站供配电设备,第二节 加油站供配电设备,(3)变压器的基本工作原理,1、变压器,根据电磁感应定律则有:,式中k为变压器变比。,若忽略绕组内阻和漏磁通,原、副绕组端电压近似为:,第二节 加油站供配电设备,1、变压器,(4)变压器的主要参数,电力变压器产品型号 SL7315/10 产品编号 额定容量 315kVA 使用条件 户外式额定电压 10000/400V 冷却条件 ONAN额定电流 18.2/454.7A 短路电压 4%额定频率 50 Hz 器身吊重 765kg相 数 三相 油 重 380kg联接组别 Y yno 总 重 1525kg制 造 厂 生产日期 电力变压器铭牌
11、示意图,额定容量:是变压器额定工作条件下输出能力的保证值。单位:千伏安(kVA)额定电压:原边是指电源加在原绕组上的额定电压;副边是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压,单位:伏(V)。额定电流:原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流。单位:安(A),变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为:,单相变压器,三相变压器,1、变压器,(4)变压器的主要参数,第二节 加油站供配电设备,1、变压器,(5)变压器的选型,第二节 加油站供配电设备,根据电力工程设计手册,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取8090%。即:=S/Se 式中
12、:S计算负荷容量(kVA);Se变压器容量(kVA);负荷率(通常取8090),1、变压器,(5)变压器的选型,第二节 加油站供配电设备,假设一个加油站的负荷主要包括:1、加油机4台,每台功率0.345kw,潜油泵5台,每台功率1.2kw,动力部分共7.38kw。2、站房照明功率约合6kw。3、罩棚照明功率约合7kw。4、便利店及用电设备总功率约合20kw。上述合计共40.38kw。同时使用率按50%计算,约20kw。则应选变压器容量为24 kVA,按照变压器的容量等级,可选择30 kVA。,1、变压器,第二节 加油站供配电设备,(6)变压器的空载损耗,变压器空载时,一次侧从电源吸收少量的有功
13、功率,用来供给铁损和绕组铜损。空载损耗约占额定容量的0.2%1%,而且随变压器容量的增大而下降。一个315kVA的变压器每日空载损耗约45kwh,即45度电,每月1350度。,1、变压器,第二节 加油站供配电设备,(7)变压器的维护保养及安全注意事项,1)及时观察油位和油色,定期检测油温,对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于95;2)检查各引线是否牢固,特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好,是否有放电现象;3)定期巡视线路,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。4)接地装置检查,接地点如本体外壳接地,中性点接地,铁芯接地等其接地扁铁应完整,可靠。发现异常情况非专业人员
14、不得擅自处理,需请专业电工进行维修处理。在未对变压器进行充放电前,严禁触摸。,1、变压器,第二节 加油站供配电设备,(8)加油站常见问题原因分析,1)电压偏低有两个原因会造成电压低:一是变压器负载重或过载,变压器额定容量不变,用电设备过多造成电流增加,所以电压下降,解决的办法是更换大功率的变压器;二是导线线径小,负载过重电压降高,所以电压低,解决的办法是换线径大一点的导线。2)电压不稳电压不稳主要原因是线路上有大电流的设备在用。解决方法是安装稳压器或独立变压器。,1)变压器外壳无渗、漏油,并和铁芯同时可靠接地;2)音响不均匀或有爆炸声等异常情况;3)油面是否低于油面计的下限,并继续漏油下降时;
15、4)防爆管或油枕是否漏油、喷油;5)油色是否过深,油内是否出现炭质;6)套管有无放电现象或严重裂纹;7)变压器上有无树枝叶等杂物;8)变压器周边是否设置安全警示标志。,1、变压器,第二节 加油站供配电设备,(9)安全检查要点,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(1)柴油发电机的结构,1、水箱 8、发电机组铭牌2、排气系统9、断路开关3、发动机10、动力线接线盒4、空气滤清器11、动力线出线盖板(底部)5、交流发电机12、动力线出线盖板(侧部)6、控制柜13、底座7、控制和指示元件 14、减震垫,将同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用电磁感应原
16、理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(2)柴油发电机的工作原理,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(3)柴油发电机存放和安装,1)机组存放的环境应清洁,通风良好,温度不超过 40,空气相对湿度愈低愈好。2)机组周围应没有水蒸气,油雾也无酸碱性腐蚀气体。3)机组存放与安装位置,必须保持处于水平状态。4)机组在室内安装时,排气口应通至室外,管路应 避免突然弯曲及过长。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(3)柴油发电机存放和安装,5)机组安装的地基应采用混凝土结构,其结构参照相应功率的地基图,地基平面需平整并以地脚
17、螺钉紧固之。6)机组外壳、控制屏均应接地,以保安全。7)机组的柴油机冷却方式分开式与闭式两种,其冷却水由水管管路,经油冷器进入水泵,再压入柴油机冷却系统,水泵由柴油机本身驱动。8)需备蓄电池,按电气图及柴油机起动,充电电路接收。,1)清洗机组的灰尘,水迹和铁锈等异物。2)检查各坚固螺钉有无松动、各操作器件应灵活轻便。3)检查柴油机的油底壳、喷油泵和调速器是否已有足够的机油。4)检查燃油储存量,是否满足此阶段的工作需要。5)检查冷却水泵是否灌满吸引水,管路有无漏水或阻塞。6)闭式冷却的机组,应检查散热水箱是否注满冷却水。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(4)机组启动前的准备,7)检查
18、机组各电气回路对地及相互间的冷态绝缘电阻,在常温下应不低于2兆欧,测量时应断开自动电压调节器,整流器与电机各部分的连接。测量开关二次回路对地时,接地部分应切除,半导体器件应短接。8)检查接地线,机组的接地螺栓应有效接地,接地线应有足够的截面,并与埋入地下的金属水管或深埋地下的金属板相连接,确保接地良好。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(4)机组启动前的准备,按柴油机使用保养说明书的规定,对柴油机进行检查,如无问题,即按开机步骤进行启动。1)排除燃油系统中的空气,并将燃油控制手柄置于怠速(约500转/分)的油门位置上。2)打开启动电路的钥匙。3)按下启动按钮,使柴油机启动。如果按下按
19、钮10秒钟,柴油机依然不能着火运转,应立即松开按钮,待一分钟后再作第二次启动,如果连续三次启动失败,应检查并找出故障原因。4)柴油机启动后,将电钥匙立即拨回中间位置。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(5)机组的运转,5)控制转速在600转/分左右。6)检查机油压力表读数,如无指示压力,应立即停机检查。7)如机组低速运转正常,即可逐渐增加转速到1000-1200转/分,对柴油机进行预热,必须注意低速运转时间不宜过长,以免自动电压调节器和各励磁绕阻长时间过载而损坏。8)观察整个机组运转情况是否正常,如果有不正常的噪杂声响或其他不正常的现象,应立即停机检查,消除故障后再行开机。9)将机组
20、转速调整至1500转/分,如空载运行正常,转动控制屏上的电压定位器,整定定位器,整定机组的电压为额定值。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(5)机组的运转,10)当机组的出水温度不低于55,机油温度达45后,方可向负载供电。合上空气断路开关,即向外送电。11)机组加载时,负荷应逐渐增加,尽量避免突然增加负载或卸去重负载。12)机组正常工作时,水温与油温均不大于90,机油压力应在1.6-3Kgf/c()之间。13)新的机组投入运行初期,最好以不超过额定功率80%的负载运转60小时,以利运转零件的磨合,然后再按规定等功率使用。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(5)机组的运转,
21、1)定期检查燃油、机油的储存量,冷却水的清洁度、是否供给充足。2)随时注意水温、油温、油压的变化,如果不正常应停机检查。3)随时注意柴油机各管道,发现泄露应及时修复。4)观察柴油机的排气烟色,在柴油机满载的情况下,排气烟色允许略带青灰色。5)不能让水,油或金属碎屑进入发电机或控制屏内部。6)使用过程中,应有记录,记载有关数据,及停机时间,原因,以及检查或临时修理的结果情况等。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(6)机组在运行中的维护,1)逐渐卸去负载,断开空气断路器。2)在空载状态下,将机组转速降到600转/分左右,低速运转3分钟左右,方可允许停机,将电源开关K拨到断的位置。3)当环
22、境温度低于5度时,停机后,应将水箱、水泵及柴油机冷却系统中的积水全部放净,防止冰冻。4)清洁整机,并作好下一次启动工作的准备。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(7)停机,每日保养,1)检查燃油位、润滑油位和水位2)检查燃油滤清器3)检查空气滤清器清洁指示器,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(8)保养与维护,每月保养,1)检查轴承2)检查灭火器,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(8)保养与维护,每三个月保养,1)检查启动蓄电池2)更换机油及机油滤清器3)检查V型皮带张紧力,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(8)保养与维护,每半年保养,1)调整气门间隙2)
23、检查空气滤清器,必要时更换,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(8)保养与维护,每年保养,1)清洁曲轴箱排气管2)检查进气管和连接3)更换燃油滤清器4)分析冷却水含量5)检查/维修进气系统6)检查冷却系统,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(8)保养与维护,每两年保养(GF),1)发动机调整2)检查柴油机转速,必要时调整3)调校发动机阀门间隙4)检查燃油系统5)检查涡轮增压器系统6)检查曲轴减振器7)清洗冷却系统,更换节温器8)冷却系统压力测试,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(8)保养与维护,不能启动1)油路有可能供油时间不对或油管堵塞。2)进、排气有可能空气滤芯堵
24、塞或进气口有堵物、排气管有水或堵物。3)柴油机与发电机连接部分卡死。4)电瓶电力不足。5)启动马达短路或烧坏。6)油嘴喷油不雾化。7)环境温度过低。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(9)常见的故障原因及排除,发动机的高温1)外部环境温度过高。2)室内不通风-水箱散热不良-空气不对流。3)机组自身节温器没有打开。4)长时间运转负载过高。,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(9)常见的故障原因及排除,发动机的烟色1)正常烟色略有青灰色。2)黑烟 柴油机负载过高、各缸供油不正常。3)白烟 冬天冷机起动、个别缸不燃烧、喷油不雾 化、压力过低。4)蓝烟 A烧机油,超负载运行 B进气不
25、畅,空滤堵塞 C油底壳加机油太多,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(9)常见的故障原因及排除,发电机不发电1)发电机失磁2)发电机炭刷脱落或磨损3)二极管损坏4)滑环脱落5)严重情况下定子转子烧坏6)转速过低,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(9)常见的故障原因及排除,油底壳油面升高与冷却水中有机油1)柴油进入油机壳2)水进入油机壳,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(9)常见的故障原因及排除,2、柴油发电机,第二节 加油站供配电设备,(10)安全注意事项(燃料和油气非常容易起火),当发动机正在运转时,请勿往燃油箱添加燃油,除非燃油箱是在发电机房的外面。让燃油和热发
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