變配電工基礎培訓

2014年7月培訓內容第一部分供配電基礎知識第二部分供配電基本設備第三部分供配電日常運行及管理第四部分供配電基本操作及應急處理第五部分供配電安全管理第一部分供配電基本知識一、變配電概述二、供電系統基本知識三、電工學理論基本知識（一）電路分析（二）電力系統分析（三）交流電路分析第一部分供配電基本知識1、什么是變配電工變配電工是指在供配電系統中對各變電站（所）、配電線路（開關）、供電配套設施等進行運行監控、操作維護、管理的技術工種，變配電工屬于特種作業人員。一、變配電概述第一部分供配電基本知識2、特種作業人員必須接受與本工種相適應的、專門的安全技術培訓、經安全技術理論考核和實際操作技能考核合格，取得特種作業操作證后，方可上崗作業。3、變配電工從業要求：經考核取得特種作業操作證、具備供電設備設施基礎理論知識、具備計算機基礎運用相關知識、具備供電設施安全（消防）知識、具有較強安全意識及工作責任心。第一部分供配電基本知識1、現代企業供電系統二、供電系統基本知識第一部分供配電基本知識2、供電站所企業變電所包括企業總降壓變電所和車間變電所。企業總降壓變電所與地區變電所相似，它是對企業內部輸送電能的中心樞紐。車間變電所是接受企業總降壓變電所提供的電能，通過車間變壓器把電壓降為380/220V對車間各用電設備直接進行供電，對低壓用電設備供電范圍一般只在500m以內。第一部分供配電基本知識車間變電站一般設置1~2臺變壓器，特殊情況最多不宜超過3臺,單臺變壓器容量通常均為2000KVA及以下。對車間的高壓用電設備則直接通過車間變電站的6-10KV母線供電。僅用來接受電能和分配電能的場所稱為配電所，僅用于將交流電流轉換為直流電流或將直流電流轉換為交流電流的場所稱為換流站。第一部分供配電基本知識3、供電線路電力線路是把發電廠、變電所和電能用戶聯系起來的紐帶，完成輸送電能和分配電能的任務,電力線路是輸電線路和配電線路的總稱。通常將電壓在220KV及以上的電力線路稱為輸電線路，110KV及以下的電力線路稱為配電線路。還有一種分類方法是將電力網分為低壓網、中壓網、高壓網和超高壓網等。第一部分供配電基本知識電壓在1KV以下的電力網稱為低壓網1-10KV的電力網稱為中壓網,高于10KV低于330KV的電力網稱為高壓網,330KV以上的電力網稱為超高壓網。工業企業的高壓配電線路主要作為工業企業內輸送、分配電能之用，主要包括架空線路及電纜輸送和室內、車間線路等。第一部分供配電基本知識4、用電設備高壓設備：用電容量較大，啟動電流較大的設備，一般情況下，功率大于250KW，采用高壓供電。如大功率空壓機、鼓風機電機等。低壓設備：用電容量較小，拖動功率較小的用電設備，如一般常規風機、水泵電機等。第一部分供配電基本知識5、企業供電要求可靠性可靠性就是指對用戶的連續供電突然中斷供電將造成生產停頓、生活混亂，甚至危及人身和設備安全，造成十分嚴重的后果，可靠性是衡量供電質量的重要指標，一般以全年平均供電時間占全年時間的百分數來衡量供電可靠性的高低。安全性安全性是指在電能的供應、分配和使用中不應發生人身事故和設備事故，在工業企業供電工作中必須特別注意電氣安全。第一部分供配電基本知識為了保證電氣安全，必須加強安全教育，建立和健全必要的規章制度確保供電工程的設計安裝質量，加強運行維護和檢修試驗工作，采用各類電氣安全用具等措施，以確保供電的安全性。優質性優質性是指應滿足電能用戶對電能質量的要求。電能質量指標包括電壓、頻率及波形。用電設備的額定電壓是按長期正常工作時有最大經濟效果所規定的電壓，電壓過高、過低都會影響用電設備的正常工作。第一部分供配電基本知識對電動機而言，當電壓降低時，轉矩急劇減小。例如：當電壓降低20%轉矩將降低到額定值的64%，電流增加20-35%。溫度升高12-15%經濟性經濟性是指供電系統的投資要少、運行費用要低、并盡可能地節約電能和減少有色金屬消耗量、提高電能利用率。環保性環保性是指在電能生產過程中要防止環境污染和人類生存環境不要遭到破壞，主要針對工礦企業中的火力發電、燃氣尾氣預熱發電等。第一部分供配電基本知識（一）電路分析1、電路的組成：（1）電源（2）負載（3）連接導線（電氣回路）（1）電源：電力系統中電源分為直流電源、交流電源。直流電：大小和方向不隨時間變化的電源，交流電：大小和方向隨時間周期變化的電源（2）負載用電設備:按性質劃分可分為電阻、電感、電容（3）連接導線：電氣設備的連接方式主要有串聯、并聯。三、電工學理論基本知識第一部分供配電基本知識2、基本電路分析（1）基本原理：歐姆定律I=U/R（2）基本運用：a、電阻電路I=U/Rb、電感電路I=U/XLc、電容電路I=U/Xcd、串并聯電路分析第一部分供配電基本知識3、綜合電路分析E=I*Z（1）串聯諧振：XC=XL時

Z=R ，此時Z最小，則電路中I最大，容易造成過壓，燒毀設備，通常稱作電壓諧振。第一部分供配電基本知識（2）并聯諧振：XC大小恰好使電路中U與I同相，完全補償，諧振時電流最小，但電感電容中的電流過大，容易燒毀設備，通常稱作電流諧振。第一部分供配電基本知識（3）電路系統中常見問題分析：a、電氣設備故障、原理分析：設備運行過程中動態、暫態故障，設備安全運行狀態分析確定等。b、二次接線圖分析：常見故障包括控制系統、控制回路故障等。c、電路電器原件特性分析：電容、電感特性對電力系統的影響。

第一部分供配電基本知識（4）運用a、變電站配電系統圖第一部分供配電基本知識b、高壓成套設備二次回路故障分析第一部分供配電基本知識（二）電力系統分析1、基本原理

a、電磁感應：當導體相對于磁場運動而切割磁力線或穿過線圈的磁通量發生變化時，在導體或線圈中就會產生感應電動勢。

b、能量守恒：電—磁—電，能量傳達不會增加，變壓器供電能量守恒。

c、楞次定理：線圈中產生感應電動勢方向總是使它所產生感應電流形成的磁場阻止原來磁場的變化（右手定則）第一部分供配電基本知識電磁感應原理圖第一部分供配電基本知識2、主要運用

（1）、自感：自感現象是一種特殊的電磁感應現象，它是由于線圈本身電流變化而引起的。

流過線圈的電流發生變化，導致穿過線圈的磁通量發生變化而產生的自感電動勢，總是阻礙線圈中原來電流的變化，當原來電流在增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當原來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相同。因此，“自感”簡單地說，由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象，叫做自感現象。

第一部分供配電基本知識日光燈工作原理

當開關接通的時候，電源電壓立即通過鎮流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸。電流通過鎮流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構成通路。燈絲很快被電流加熱，發射出大量電子。第一部分供配電基本知識

這時，由于啟輝器兩極閉合，兩極間電壓為零，輝光放電消失，管內溫度降低；雙金屬片自動復位，兩極斷開。在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮流器產生很大的自感電動勢，與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時發射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動。在加速運動的過程中，碰撞管內氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發出強烈的紫外線。在紫外線的激發下，管壁內的熒光粉發出近乎白色的可見光。

第一部分供配電基本知識自感的危害：在斷開容量較大的電感線圈時容易過壓，損壞設備絕緣，因此在啟停設備時要降低運轉負荷，防止由于電感線圈自感產生高壓造成危害，通常在斷路器出線側加裝過壓保護器。在供電系統中經常出現的操作過電壓大多數是由于電感線圈的自感造成的過壓危害。第一部分供配電基本知識2、主要運用

（2）、互感：當一線圈中的電流發生變化時，在臨近的另一線圈中產生感應電動勢，叫做互感現象。它的基本原理就是磁的耦合。U1/U2=I2/I1=N1/N2第一部分供配電基本知識

變壓器的工作原理：根據法拉弟電磁感應定律和楞次定律，簡單說明如下:當原線圈(就是本來就有電的那組線圈)中的電流增大時，這個線圈在鐵芯中產生的磁場也增強(磁場的方向可以用右手螺旋定則來判斷)，這時，在副線圈(就是原本沒有通電的那組線圈)上就要產生感應電流，感應電流的方向與原線圈中的電流方向相反(這樣的結果是副線圈中的電流產生的磁場的方向與原線圈中的電流產生的磁場的方向相反)。當原線圈中的電流在減小時，電流在鐵芯上產生的磁場也減弱，這時在副線圈中就產生了與原線圈電流方向相同的電流，這個電流在鐵芯上產生的磁場方向與原線圈在鐵芯中產生的磁場方向相同。如此變化下去，原線圈中由于電流的改變，就在副線圈中產生了電流。這就是變壓器的工作原理。

第一部分供配電基本知識

變壓器的功能及作用：主要有:電壓變換;電流變換，阻抗變換;隔離;穩壓(磁飽和變壓器);自耦變壓器;高壓變壓器(干式和油浸式)等。

變壓器是能源傳輸的中樞，故其電流、磁通較大，發熱嚴重，一般均采用油冷結構，根據電壓等級，絕緣要求有所不同。第一部分供配電基本知識

互感器的工作原理：隔離變壓器，一次側不與二次側直接連接，主要用于保護及測量。

互感器按使用性質可分為電壓互感器PT、電流互感器CT。

區別：1、變比不相同；2、二次側要求不同，CT二次側不能開路，PT二次側不能短路；3、CT用于各用電負荷，PT用于母線電壓監測；4、PT裝設熔斷器，必要時采用PT母線切換。第一部分供配電基本知識

互感器：電流互感器電壓互感器第一部分供配電基本知識2、主要運用

（3）、線圈及吸附鐵芯

分合閘線圈：當控制回路接通電源后，線圈帶電，由電磁感應原理可知，線圈內部產生磁場，吸合鐵芯動作，帶動機構連鎖動作，作用于斷路器操作機構（彈簧操作機構、電磁操作機構），常見故障分析處理包括線圈燒毀、分合不到位、拒動等。

接觸器：接觸器線圈帶電后產生感應磁通，鐵芯在電磁力的作用下吸合，帶動觸點及輔助觸點動作。廣泛運用于控制回路、電氣連鎖控制等。第一部分供配電基本知識2、主要運用

（3）、線圈及吸附鐵芯

分合閘線圈

接觸器第一部分供配電基本知識（三）交流電路分析1、正弦交流電：大小和方向均隨時間按正弦規律變化的電壓或電流稱為正弦交流電。正弦交流電的三要素：幅值、周期、初相u第一部分供配電基本知識正弦交流電路：（1）電阻電路電流電壓同相平均功率瞬時功率第一部分供配電基本知識正弦交流電路：（2）電容電路電流超前電壓90度平均功率瞬時功率（無功功率）第一部分供配電基本知識（3）電感電路電壓超前電流90度平均功率

（無功功率）瞬時功率單一參數正弦交流電路的分析計算小結電路參數電路圖(參考方向)電壓、電流關系瞬時值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設則u、i

同相0LC設則則u領先i90°00基本關系+-iu+-iu+-設

u落后i90°（4）視在功率S電路中總電壓與總電流有效值的乘積。單位：V·A注：SN＝UNIN稱為發電機、變壓器等供電設備的容量，可用來衡量發電機、變壓器可能提供的最大有功功率。

P、Q、S

都不是正弦量，不能用相量表示。第一部分供配電基本知識（5）功率因數:對電源利用程度的衡量X+-的意義：電壓與電流的相位差，阻抗的輻角第一部分供配電基本知識提高COSφ

可使發電設備的容量得以充分利用（1）三相交流發電機主要組成部分：電樞（是固定的，亦稱定子）：定子鐵心內圓周表面有槽，放入三相電樞繞組。磁極三相繞組n單相繞組（是轉動的，亦稱轉子）三相繞組的三相電動勢幅值相等,頻率相同,彼此之間相位相差120°。+++–+SN鐵心繞組U1U2–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN第一部分供配電基本知識2、三相正弦交流電對稱正弦量特點為：120°UU?UW?UV?120°120°三相電壓相量圖(2)正弦交流電的表示由于電機結構的原因,這三相繞組所發出的三相電動勢幅值相等,頻率相同,彼此之間相位相差120°。（3）正弦量的相序三相交流電在相位上的先后次序稱為相序。

上述的三相電源的相序為U→V→W。在電力系統中一般用黃、綠、紅區別U、V、W三相。Um–Umt02uUuWuV2.三相電源的聯接（1）星形聯接N中點或零點N

把發電機三相繞組的末端

接成一點。而把始端作為與外電路相聯接的端點。這種聯接方式稱為電源的星形聯結。火線中線或零線火線火線線電壓相電壓目前，我國供電系統線電壓380V，相電壓220V。

三相四線制架空線路

我國國家標準規定的電力網額定電壓有3、6、10、35、60、110、220、330、500kV。架空線路電力線路防震錘導線避雷線絕緣子桿塔線夾基礎接地裝置電纜線路目前我國主要有：華東、華南、華中、華北、東北、西南、西北七大電力網。N中點或零點N火線中線或零線火線火線線電壓相電壓根據KVL：各線電壓與相電壓之間的關系為:三相電源各電壓間的相量關系UU?UW?UV?30o30o30o

線電壓的有效值用表示,相電壓的有效值用Up表示。由相量圖可知它們的關系為:2.

Δ形聯結發電機三相繞組依次首尾相聯，引出三條線，稱為三角形聯結。線電壓與相電壓的關系交流電路中的用電設備，大體可分為兩類：一類是需要接在三相電源上才能正常工作的叫做三相負載,如果每相負載的阻抗值和阻抗角完全相等，則為對稱負載，如三相電動機。另一類是只需接單相電源的負載，它們可以按照需要接在三相電源的任意一相相電壓或線電壓上。對于電源來說它們也組成三相負載，但各相的復阻抗一般不相等，所以不是三相對稱負載。如照明燈。3、三相負載的聯接及三相電路分析與測試1.Y形聯結iViWiNiUN負載中電流:(略線路阻抗)中性線中的電流為:若負載對稱，即UU?UW?UV?IW?IU?IV?對稱負載相量圖對稱負載可以去掉中線。三相交流電動機N（1）如果三相負載對稱,中線中無電流,故可將中線除去,而成為三相三線制系統。（2）但是如果三相負載不對稱,中線上就會有電流IN通過,此時中線是不能被除去的,否則會造成負載上三相電壓嚴重不對稱,使用電設備不能正常工作。不對稱負載Y聯接又未接中性線時，負載相電壓不再對稱，且負載電阻越大，負載承受的電壓越高。（3）中線的作用：保證星形聯接三相不對稱負載的相電壓對稱。（4）照明負載三相不對稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內不允許接熔斷器或刀開關。

2.負載的三角形聯接（△形）若忽略端線阻抗（ZL=0）,則電路具有以下關系。iWUVWiViUiWUiVWiUV–

+uUV–

+uVW–

+uWU(2)負載線、相電流之間的關系負載線、相電壓之間的關系線、相電壓對應相等各相負載相電流分別為各相負載的電壓與電流相位差分別為(2)負載線、相電流之間的關系根據KWL，負載線、相電流之間的關系為若負載對稱，即和則負載相電流也是對稱的，即IU?IV?IW?IWU?IUV?IVW