发电公司电气专业培训教材下(编辑修改稿)

发电公司电气专业培训教材下(编辑修改稿)内容摘要：

压户内的电流互感器，浇注式是用环氧树脂浇注绝缘目前仅用于 35KV 及以下的电流互感器，油浸式多为户外型。 按一次绕组匝数可分为单匝和多匝。 单匝式结构简单、尺寸小、价廉，但一次电流小时误差大。 按高、低压 耦合方式可分为电磁耦合式、光电耦合式、电磁波耦合式和电容耦合式。 电流互感器的型号、规格一由文字符号和数字按以下方式表示： 1 2 3 4 5 —— 6 7 1—— 产品字母代号： L—— 电流互感器 2—— 结构型式： F多匝式、 M母线式、 J接地保护用、 B支持式、 Q绕组式、 A穿墙式、 D单匝式、 Y低压用、 C瓷箱串级式。 3—— 绝缘方式： W屋外式、 C瓷绝缘、 S塑料注射绝缘或速饱和型、Z浇注绝缘、 K塑料外壳、 L电缆电容型、 G改进型 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 21 4—— 使用特点： B保护用、 D、 P差动保护用 5—— 设 计序号：用数字 3 等表示。 6—— 一次额定电压， KV 7—— 特殊用途： B防爆型、 W防污型 电流互感器的接线方式 电流互感器的接线应遵守串联原则，即一次绕组应与被测电路串联，而二次绕组则与所有仪表负载串联。 某些仪表和某些继电器的原理与电流的方向有关，因此要求在接入电流互感器后在这些仪表和继电器中仍能保持原来确定的电流方向。 为了做到这点，在电流互感器的一次侧和二次侧端子上加注特殊标志，以表明它的极性，通常，一次侧端子用 L L2 表示，二次侧端子用 K K2 表示。 当一次侧电流从 L1 流向 L2 时，二次侧 电流从 K1 流出经过二次负载回到 K2，我们称L1 和 K L2 和 K2 为同极性端子，即一次电流的流入端与二次电流的流出端为同极性端子。 也称之为减极性标法。 电流互感器的二次接一方式，根据不同的使用目的通常有以下几种 单相式接线：常用于测量对称三相负荷电路中的一相电流。 完全星形接线：可测量三相负荷电流，监视每相负荷不对称情况。 采用这种接线，继电器能在各种相间故障及单相可两相接地短路时动作。 完全星形接线广泛应用于发电机、变压器等大型设备的保护中。 不完全星形接线：当只需取用两相电流时，可采用这种接线。 一般用在小电 流接地系统中，在正常和三相短路时，两个继电器都XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 22 有电流通过，其公用线也不电流，为两个电流的向量和，在两相故障时，故障发生在接有电流互感的两相上的话，两继电器都 有电流通过，但如果故障发生在其中一相未接电流互感器与接电流互感器的一相所构成的相间故障回路，故障电流仅流过一个继电器。 三角形接线：三个电流互感器接成三角形的接线方式，这种接线和星接一样，能在各种短路故障情况下使保护装置动作，这种接线一般用在变压器差动保护及线路距离保护中。 电流互感器的二次不允许开路 在运行中的电流互感器二次回路都是闭路的，相当于变压 器的短路运行状态，在正常情况下，其铁芯的磁通密度不大，这是由于二次电流产生的磁通和一次电流产生的磁通互相去磁的结果，所以，使铁芯中的磁通密度能维持在较低的水平上，如果电流互感器的二次开路，一次仍有电流时，因为产生二次磁通的二次电流消失，故对一次磁通去磁的这部分磁通没有了，这时的一次电流全部用来激磁，使铁芯迅速饱和在二次侧感应出高电压，对人员和设备构成威胁，铁芯严重发热损坏电流互感器，在铁芯中产生剩磁，使电流互感器误差增大。 所以说电流互感器在运行中其二次不允许开路。 电流互感器二次侧要接地 电流互感器二次接地 的目的与电压互感器的二次接地目的一样，是为了防止当一、二次侧之间绝缘击穿时造成人身和设备的损伤。 且只允许有一个接地点，如果二次侧多点接地会形成分路，易使继电保护XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 23 拒动。 第三部分 三相异步电动机 一、概述 异步电动机是在工业生产中应用最广泛的一种电动机，异步电动机又叫感应电动机，是交流电动机的一种，在电网的总负载中，动力负载约占 59％，而异步电动机的容量则占总动力负载的 85％，在发电厂中，除了在个别场合之外，几乎所有的机械设备都是由异步电动机带动的。 异步电动机应用如此广泛，主要原因是由于它造价低、结构简单、 坚固耐用、维修方便等一系列优点。 当然异步电动机也有一些缺点，如功率因数较低、调速性能差。 运行时需要大量的无功功率，加重了电网的负担，根据这些道理，改善异步电动机的功率因数和调速性能，便是很重要的问题。 异步电动机的工作原理也还是我们熟知的两条，一条是导体切割磁通产生感应电动势，另一条是载流导体在磁场中会受到电磁力的作用。 异步电动机的电磁关系与变压器是类似的。 第一节 异步电动机是怎样旋转起来的 电动机是将电能转换成机械能、输出机械转矩、带动生产机械工作的原动机，这是所有各类电动机的共性，从这个角度来看，异 步电动机与直流电动机并没有什么不同。 但是，电动机是怎样把电能转换为机械能。 或者说，电动机的转子是怎样旋转起来的。 在这方面，各类不同的电动机各有它的特殊性。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 24 我们知道，当导体和磁场之间有相对运动时，在导体中就会产生感应电动势。 而载流导体在磁中会受到电磁力的作用，受力的方向按电动机左手定则确定。 当三相交流电动机定子绕组通入三相交流电时，每一相绕组产生一磁场，三相磁场在气隙中合成为一个旋转磁场，该磁场掠过转子，转子绕组中就有感生电动势，因转子绕组为闭合回路，所以整个转子绕组中就电流流过，而载流导体在磁场中会受到电 磁力作用，于是使转子转动，这就是异步电动机旋转的基本原理，因为转子导体中的电流是靠电磁感应产生的，所以又叫做感应电动机。 那么三相异步电动机的旋转磁场是怎样产生的呢。 所谓旋转磁场，就是按一定规律分布的磁场围绕着一个轴在空间不断的旋转。 异步电动机的三个绕组在定子铁芯的圆周上是对称分布的，在空间位置上互差 120度，我们把三相绕组接成星形或三角形，并通入三相交流电，于是，在三相绕组中就出现了三相对称电流。 而三相交流电是一个不断变化的量，由电流所产生的磁场方向，可以根据电流的方向应用右螺旋法则确定。 由此可以看出当电流 相位发生变化时，由它们所产生的合成磁场的方向也在变化，也就是说当电流相位上变化到 180度时，合成磁场在空间也转过 180度。 所以，当电流完成一个周期的变化时，它们所产生的合成磁场在空间也旋转了一周，显然，三相电流随着时间周而复始的变化，由三相电流产生的合成磁场也就在空间不停的旋转起来了。 这样，我们就得到了异步电动机所需要的旋转磁场。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 25 第二节 异步电动机的转向与转速 在静止的、空间位置对称的定子绕组中流过对称的三相电流，在电动机的空气隙中就产生旋转磁场，异步电动机转子的转向和转速是由旋转磁场来决定的，而 旋转磁场的转向是由通入电流的相序所决定的，如果将电源接到定子绕组的三根引线中的任意两根对调一下，这时定子三相绕组中的电流相序就发生了变化，从而旋转磁场的转向也就发生改变，异步电动机的反转正是利用这一原理实现的。 旋转磁场的旋转速度和哪些因素有关系呢。 具有一对磁极的旋转磁场中，电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周。 我们一般使用的是工频电源，每一秒钟电流正负交变 50次，旋转磁场也就在空间旋转 50圈，所以一分钟内旋转磁场的转数是 50 60＝ 3000转。 我们把异步电动机中旋转磁场的转速叫做同步转速，用符号 n1来表示，于是就有 n1＝ 60f,式中 f为电源的频率，当旋转磁场具有两对磁极时，电流每交变一周，磁场在空间只旋转半周，因此一分钟内旋转磁场的转数是 50 60/2=1500lfn ,这样，我们就可以把具有 P对磁极的旋转磁场的转速表示为 n1＝ 60f/P，从公式中可以看出，当电源频率固定不变时，旋转磁场的转速与极对数成反比，也就是说，旋转磁场的极对数愈多，它的转速愈低，由于极对数 P只可能是整数，因此，旋转磁场的转速是成倍的变化。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 26 第三节 异步电动机的转差率 异步电动机旋转磁场与转子的旋转速度是不一样的，而它们 的旋转方向是一致的，转子线圈中的电流是由转子导体与磁场有相对运动而产生的，如果转子的转速与旋转磁场的转速大小相等，那么，磁场与转子导体之间就没有相对运动，导体不能切割磁力线，当然转子线圈中也就不会有感应电动势与电流，既然没有电流，转子导体在磁场中就不会受到电磁力矩的作用而使转子转动了。 所以，异步电动机的转速不等于同步转速，并且小于同步转速，两个转速不同步，这就是异步电动机名称的由来。 同步转速与电动机转速这差，叫做异步电动机的转速差。 转速差与同步转速的比值叫做转差率，用符号 S表示，转差率 S通常用百分数表示， 即： S＝（ n1n） /n1 100% 式中 n1为同步转速， n为电动机转子转速。 转差率 S是说明异步电动机我的重要数据之一。 由于正常运行时时机转速比较接近同步转速，所以异步时机的转差率比较小，在额定状态下， S＝ 2～ 5％左右，当 n等于零时，（就是时机接电源后不转或是刚起动的瞬间）， S＝ 1，这时的转差率最大。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 27 第四节 电动机启停注意事项 一、电动机启动的注意事项 电动机的启动操作由机械值班员进行。 当电动机及机械符合启动条件时，还应注意以下几点： 在、中容量的电动机启动时，应通知值长和电气值班负责人 （紧急情况除外）。 电动机如装有冷却水及外部强制通风系统时，在启动电动机前，应将有关阀门、闸门及冷却风机开启。 检查电动机所带设备的状态位置，防止电动机带负荷直接启动，而损坏电机。 合上断路器或接触器后，如果转子不转动，应立即断开，并通知相关人员查明原因，消除故障，重新启动。 合上断路器或接触器后，如果发现电动机发出异常声音、冒烟、振动过大或电流表指示超规定值等现象，应立即拉闸，查明原因。 在正常情况下，中小型鼠笼式电动机允许在冷态下连续启动 2～ 3次，允许在热态下启动一次。 只有在事故情况 下和启动时间不超过 2～ 3秒的电动机，才允许多启动一次。 在做动平衡试验时，每次启动间隔时间为： 500KW以上电动机，应不小于两小时 200～ 500KW电动机，应不小于一小时 200KW以下电动机，应不小于三十分钟 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 28 对于检修工作完毕后投入运行的电动机，在启动时，应注意电动机的转向，若转向不对时，应立即拉闸停电，由检修人员改变电动机电源相序后，重新试转，确定转向正确。 启动完毕后，对电动机及机械部分作全面检查。 在电动机启动时，应监视启动过程中电流的变化，启动瞬间，电动机电流应很大，随 着电动机长升速到正常，电流靛指示应迅速返回到额定电流以下，大容量的电动采用了远方控制、涉及到功能组状态条件，在启动过程中，除了就地监视电动机的启动，还应对本身机械的要求进行检查和调整。 二、电动机停止运行时的注意事项 当电动机停用时，拉开断路器或接触器后，发现电流表指示异常，应立即合上电源开关，使电动机运转，防止电动机缺相运行，然后通知电气值班员进行检查。 停止电动机运行时，对于水泵或风机应事先做好防止电动机倒转的工作措施。 绕线式电动机停机时，应先将断路器断开，再将转子回路的变阻器切换到启动位 置。 机械值班人员判断电动机停止的依据是，电流表指示到零，开关位置指示正确，电动机及机械停止运转。 大、中型电动机有冷却水系统及外部强制通风系统时，在电动机停用后，应将有关阀门、闸门关闭，冷却风机信用。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 29 第五节 电动机的异常运行分析 电动机在运行中可能发生故障，这些故障分为电气方面的故障和机械方面故障两大类。 电气方面的故障包括定子绕组、转子绕组、断路器、熔断器、电缆及控制回路等损坏。 机械方面的故障包括电动机的轴承、风叶、机壳及端盖等，这些异常虽然。