电气供配电基础知识

加油站供配电系统目录电气的基本知识一加油站供配电设备二安全用电知识3三第一节电气基本知识2供配电系统的基本概念直流电和交流电电路和电路图134低压配电系统接地的形式常用电压5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。①发电厂的发电机生产电能；②变压器、电力线路、配电柜输送、分配电能；③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（Ω）。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（6）电路物理量基本关系I=U/RP=U*IW=P*t2、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=0.75×2×30=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*vB：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：1.5V3V5V6V9V12V15V24V36V42V交流：110V220V380V1140V6KV10KV35KV110KV220KV500KV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*IQ导=I2*R*t4、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-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2变压器配电柜（盘）柴油发电机134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。吸湿器油箱油标防爆管气体继电器高压套管低压套管分接开关铁芯信号温度计铭牌小车接地端子绕组及绝缘放油阀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、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：kNNEE2121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：2211EUEUkNNEEUU212121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SL7－315/10产品编号额定容量315kV·A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50Hz器身吊重765kg相数三相油重380kg联接组别Yyno总重1525kg制造厂生产日期电力变压器铭牌示意图额定容量：是变压器额定工作条件下输出能力的保证值。单位：千伏安（kV•A）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：NNNNNIUIUS2211NNNNNIUIUS221133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80％—90%。即：β=S/Se式中：S—计算负荷容量（kVA）；Se—变压器容量（kVA）；β—负荷率（通常取80％～90％）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24kV•A，按照变压器的容量等级，可选择30kV•A。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315kV•A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；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