电气专业基础知识

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1、高压供配电系统高压供配电系统是指从取得电源到电能分配至各用户低压变压 器和高压电动机的系统。一、电力负荷分级及对供电要求：1、电力负荷分级电力负荷分级是根据负荷重要性对供电可靠性的要求及中断供 电压政治，经济上所造成的损失或影响的程度来划分的共分为三级。一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：1、中断供电将造成人身伤亡时。2、中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大 设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经 济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。3、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常 工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、

2、大型体育场 馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重 要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负 荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的 负荷。二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设 备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、 重点企业大量减产等。2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、 通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影 剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。三、不属于一级和二级负荷者应为三级

3、负荷。钢铁企业的一级负荷如高炉开口机、电动泥炮机、电动高炉鼓风 机，炉体冷却水泵，转炉吹氧管升降系统，炉体倾动机构，大型连续 钢板轧机，加热炉冷却水泵。二级负荷如高炉装料系统，转炉上料系统，电炉，轧钢加热炉的 推钢机出钢机。各级负荷对供电电源的要求第 2.0.2 条 一级负荷的供电电源应符合下列规定：一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另 一个电源不应同时受到损坏。二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应 增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。第 2.0.3 条 下列电源可作为应急电源：一、独立于正常电源的发电机组。二、供电网络中独立于正常电源的专用的馈

4、电线路。三、蓄电池。四、干电池。第 2.0.6 条 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷 较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回 6KV 及以上专用的 架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采 用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受 100的二级负荷。三级负荷对供电电源无特殊要求。三、供电电源1、工作电源主要是保证正常生产的电源。钢铁企业是连续性生产企业。如果突然停电，造成的经济损失一 般都很可观。但企业大小不同，损失程度也不同。因此，对工作电源 可靠程度的要求，应根据企业规模和性质有所区别。工作电源的可靠程度一般随供电回路、电源和电源点

5、的数量而 异。例如企业的两个独立电源来自同一电源点的两段母线就不如分别 来自两个独立电源点可靠；由接自同一段母线的两回路供电就不如由 接自不同母线段的两回路供电可靠。故钢铁企业的供电电源，应根据 企业规模和性质选定。钢铁企业供电电源容量，应满足正常生产时全部用电负荷的需 要。当企业的工作电源有多个时，应同时工作，互为备用。要求在任 一电源因故障而停止供电时，其余的电源仍能满足企业全部用电负荷 的需要。2、保安负荷及保安电源保安负荷是一级负荷中由于突然中断供电，会造成人身伤亡事故 或重大设备损坏事故的负荷，它还包括事故时紧急抡修的负荷。保安电源的容量取决于保安负荷的大小，保安负荷应根据保证企 业

6、安全停产所必须的用电设备进行计算，不宜保守偏大，否则会给解 决保安电源带来困难。对保安负荷可以采用保安电源解决，也可采用非电类措施解决。保安电源有：(1) 引自电力系统的发电厂或枢纽变电所，但该处未接企业工作 电源；(2) 企业自备发电厂；(3) 企业设置的柴油发电机；(4) 企业设置的蓄电池。非电类保安措施有：(1) 采用柴油机泵及其他柴油机拖机设备；(2) 采用高位水池、水塔、油箱等；(3) 用蒸汽充填煤气管道使之不产生负压；(4) 设置手动机械人工处理。3、电源系统 企业电源系统结线是指从电源点至企业总变电所 (或总配电所 ) 的结线系统。电源系统结线采用放射式，个别情况采用干线式，其分

7、支点不得 多于一个。三、配电系统配电系统是指从总变电所 (或总配电所 )至各车间变电所的结线 系统。一般要求：(1) 配电系统应简单可靠，便于操作管理。(2) 将企业按车间设备管理的范围划分若干配电区域，确定车间 变电所位置，并且按设备管理范围进行供电。(3) 高压配电线路应尽可能深入负荷中心。(4) 平行的生产流水线及互为备用的生产机组，宜由不同母线或线路供电；同一生产流水线的各用电设备宜由同一母线或线路供电等配电系统结线的配电方式有放射式，树干式和环形几种。四、电压等级企业电源电压一般有 220KV、110KV、60KV、35KV 电源电压应根据企业的负荷，电源点至企业的距离以及地方电网

8、可能供给的电压与有关电力部门协商，共同确定。宝钢电源电压 220KV配电电压一般有 110KV、35KV、10KV、6KV、3KV 宝钢：高炉鼓风机 110KV电气基本知识基本知识一、基本参数 电流、频率、电压、容量1、电流 直流、单相交流、三相交流2、频率工频：50HZ或60HZ,我国50HZ低频：50HZ;中频 50HZF10000HZ3、电压额定电压：一般1000V及以下称低压，3KV及以上称高压。 我国三相交流系统的额定电压： 220/380V,3KV,6KV,10KV,35KV,110KV,220KV,500KV安全电压：4、容量P、Q、S, COSP:有功功率KW表示发电机、电动机

9、等的容量Q：无功功率KVAR表示电容器的容量S :视在功率KVA 表示变压器等的容量S 寸P2 + Q2COS :功率因数 COS 二 P/S二、常用电气设备和电子设备电气设备：电磁、机电器件组成的设备，基本原理是利用通过导体的自由电子流，用于发电、输电、配电、电气传动、电热、电动工具以及机电接触系统控制、测量。电子设备：真空、半导体器件组成的设备，基本原理是利用自由 电子在真空或半导体中的运动。用于非电量转换成电量，信息传输、自动调节、数字运算等自动 控制测量系统和电子计算机系统。这里主要介绍常用供配电、电气传动和自动控制用电气、电子设 备。1、电机(1) 同步电机：发电机：汽轮发电机、燃气

10、轮发电机、柴油发电机电动机：补偿无动、转速稳定、直流激磁维护复杂(2) 异步电动机：笼型：简单可靠、启动电流大绕线型：启动电流小、简单调速、有转子回路、维护复杂(3) 直流电动机：调速范围广、成本高、难维护2、变压器：氨封(大容量变压器，油浸，干式) 主变压器：220 , 110 , 35KV/10,6KV10KV/3KV (宝钢) 低压动力变压器：10,6, 3KV/380/220V 照明变压器：10,6, 3/220V(4) 电流互感器、电压互感器属于变压器类设备(5) 整流变压器3、电抗器、电容器 电抗器：空心用途：扼流滤波、调节无功铁心电容器：电力电容器：调节无功、滤波、电热(产生中频

11、) 其它电子设备中各种电容器4、高压配电设备(宝钢)GIS全封闭组合式220KV , 110KV高压设备，SF6开关。(2) 手车式开关柜 35KV，10KV，6KV，3KV 开关型式：真空开关，少油开关，sf6接开关(3) 组合起动器柜：高压熔断器高压接触器 3KV 接触器型式：真空、磁 SF6固定式高压开关柜10KV、6KV(3KV)国产5、低压配电设备(1) 负荷中心盘(2) 马达控制中心盘 固定式，抽屉式(3) 低压配电盘(4) 动力配电箱(5) 照明配电箱(6) 非标准配电箱(配电控制)6、一般操作、控制、保护设备(1) 操作台(操作盘)(2) 模拟盘(3) 控制盘(4) 继电器盘(

12、5) 机旁操作箱7、传动控制盘(1) 治金屏(2) 电子开关柜(3) 可控硅盘：变换器柜、自动控制柜、直流柜(4) 交流调速柜(5) 矢量控制柜8、基础自动化设备(1) PLC 顺序控制器(2) PC 控制用微机(3) 集散型微机系统PC +数据通道+ CRT等附属设备(4) 各种控测器(传感器)三、常用电气材料1、电缆：电力电缆：塑料、交链控制电缆2、导线3、母排4、绝缘材料II、电气工程设计1、现代化工厂电气设计的范围管理计算机 电设计范围 供电设备过程计算机供电线路数据转输配电设备仪表设备 基础自动化设备配电线路电气传动设备电气设计范围工艺设备现代化工厂的“三电”设计示意图 除上述电气设

13、计外，工厂照明、防雷、接地设计也包括在电气设 计范围内。2、电气设计的专业划分(1) 供配电设计 发电站、变电所、配电所、电气室供配电设备、高压电机(水泵、风机类)以及供电线路。(2) 传动设计 电气室传动控制设备、操作室、机旁设备、配电线路、控制线路。(3) 基础自动化设计PLC、PC 及 PC 系统硬件安装、电缆配线；软件设计(系统构成， 程序框图)(4) 工厂照明设计：户内、户外；一般照明、局部照明、事故照 明。(5) 工厂防雷接地设计：I、II、III防雷建构筑物。3、各设计阶段的主要内容： 可行性研究：电源条件：变电所、电气室占地、线路通廊；进口设备以及投资测算。方案设计(基本计画)

14、：供电、传动、自动化方案经济技术比较； 国内外设备分交方案投资估算。初步设计(基本设计)：供电协议；供电方式及主结线，传动方式、 操作方式；自动化水平和结构；参数计算；主要设备选择；线路敷设 方式及路径、主要工程量、投资概算。施工图：(1) 施工图准备(详细设计)主要设备订货图纸包括供电系统图、 元件系统图、分屏原理图。(2) 施工图设计(工事设计) 包括非标设备订货图纸；设备、线路安装工程图纸；电缆敷设图；基础自动化软件；照明；防雷。4、各专业委托资料关系(1) 主体专业委托电气资料不同设计阶段的深度： 可行性研究：工艺规模；总图位置；负荷类别及概略量；主传动方式及自动化水平的意向。方案设计

15、：工艺方案及主要设备配置；总图；传动方案及自动化 要求。初步设计及施工图：详见主体专业委托电气设计任务书。(2) 主体专业与电气专业关系 重大问题、方案问题一定要研究，电源条件不可忽略；总体布置 相互协商；设备订货共同进行；委托资料不能与工艺图纸等同； 希望按要求尽可能提全资料。(3) 电气专业委托外专业资料 详见电气专业委托任务书深度及内容要求。(4) 配合专业资料问题 总图定位问题，按院文件精神提供的相关管线。 土建：基础图模板图问题，电气配管如何配合。(4) 各专业会审 管线布置；委托要求、应能起到会审作用。附件：(1) 主体专业委托电气专业委托设计任务内容。(2) (电气)委托任务书内容及深度的规定。 主体专业委托电气设计任务书内容I、初步设计阶段一、主体专业主要技术参数(或技术指标)及分期建设情况二、负荷性质和类别三、车间