工厂供电.doc
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1、教学项目四 车间配电装置的运行与维护任务4.1 动力配电盘的运行与维护项目导入低压成套配电装置广泛应用于额定电压500V、额定电流1600A及以下的三相交流系统中,主要作为低压动力和照明配电使用。一般来说可分为配电盘(屏、柜)和配电箱两类。低压成套配电装置低压配电盘低压配电箱配电总盘配电分盘动力、照明配电箱总控制开关总保护器分路开关分路保护器(低压配电室)(动力用户或照明用户)学习本项目的任务目标为:能叙述构成低压配电装置的主要电气设备;能简要叙述低压配电装置的巡视检查及维护内容能正确进行低压配电装置的巡视项目分析供用电网络系统中有着数量众多的变配电站,变配电站中的配电装置按照电压等级的不同可
2、分为高压配电装置和低压配电装置;尽管高低压配电装置的电压等级各不相同,但是低压配电装置的电压均为380/220V。图4-1低压配电箱低压配电装置的构成和分类在低压配电系统中,用来接受和分配电能的电气元件和设备构成的整体称低压配电装置。低压配电装置包括控制器(断路器、隔离开关、负荷开关等)、保护电器(熔断器、继电器及避雷器等)、测量电器(电流互感器、电流表、电压表等)计量装置及指示信号元件、母线和载流导体等。低压配电装置按其设置的场所可分为户内配电装置和户外配电装置:按其结构形式又可分为装配式和成套式。不过目前大多数的低压配电装置采用屋内、成套式的布置结构形式。低压成套开关设备按其结构一般可分为
3、固定面板式低压成套设备、抽出式低压成套设备和封闭式低压成套设备。项目实施4.1.1低压刀开关运行维护1.刀开关的用途及分类 电气设备进行维修时,需要切断电源,使维修部分与带电部分脱离,并保持有效的隔离距离,要求在其分断口间能承受过电压的耐压水平。刀开关即作为隔离电源的开关电器。隔离电源的刀开关亦称作隔离开关。隔离用刀开关一般属于无载通断电器,只能接通或分断“可忽略的电流”(指带电压的母线、 短电缆的电容电流或电压互感器的电流) 。也有的刀开关具有一定的通断能力,在其通断能力与所需通断的电流相适应时,可在非故障条件下接通或分断电气设备或成套设备中的一部分。 如图42所示为HDl3型刀开关的外形结
4、构图。图4-2 HD13型刀开关外形结构图用做隔离电源的刀开关必须满足隔离功能,即开关断口明显,并且断口距离合格。刀开关和熔断器串联组合成一个单元, 称为刀开关熔断器组合电器;刀开关的可动部分(动触头)由带熔断体的载熔件组成时,称为熔断器式刀开关。刀开关熔断器组合并增装了辅助元件如操作杠杆、 弹簧及弧刀等可组合为负荷开关。负荷开关具有在非故障条件下,接通或分断负荷电流的能力和一定的短路保护功能。2.低压刀熔开关低压刀熔开关又称熔断器式刀开关,俗称刀熔开关,是低压刀开关与低压熔断器组合而成的开关电器。最常见的HH3型刀开关如图4-3所示,是将HD型刀开关的闸刀换以RTO型熔断器的具有刀形触头的熔
5、管。具有JJ开关和熔断器的双重功能。采用这种组合型开关电器可简化配电装置的结构,目前已广泛应用于低压动力配电盘中。图4-3 刀熔开关3.低压刀开关的主要参数有: 额定绝缘电压,即最大额定工作电压。 额定工作电流。 额定工作制:分为 8h工作制、不间断工作制两种。 使用类别:根据操作负载的性质和操作的频繁程度分类。按操作频繁程度分为 A 类和 B 类,A 类为正常使用的,B 类则为操作次数不多的,如只用做隔离开关的;按操作负载性质分类很多,如操作空载电路、通断电阻性电路及操作电动机负载等。 额定通断能力:有通断能力的开关电器的额定通断最大允许电流。 额定短时耐受电流。 有短路接通能力电器的短路接
6、通能力。 额定(限制)短路电流。 操作性能:根据不同使用类别,在额定工作电流条件下的操作循环次数。 4.正确选用刀开关 选用刀开关的原则如下: 刀开关的额定电压应等于或大于电源额定电压,额定电流应等于或大于电路工作电流。若用刀开关控制小型电动机,应考虑电动机的启动电流,选用额定电流较大的刀开关。刀开关的通断能力和其他性能均应符合电器的要求。 刀开关断开负载电流时,不应大于允许断开电流值,一般结构的刀开关不允许带负载操作,但装有灭弧室的刀开关,可做不频繁带负载操作。 刀开关所在线路的三相短路电流不应超过规定的动、热稳定值。 5.刀开关操作的注意事项有: 操作隔离刀开关前,应先检查断路器是否在断开
7、状态; 操作单极刀开关时,拉开时应先拉开中相,再拉两边相,闭合时顺序相反; 停电操作时,断路器断开后,先拉负荷侧隔离开关,后拉电源隔离开关,送电时顺序相反; 一旦发生带负荷断开或闭合隔离开关时,应按以下规定处理:错拉开关在刀口发生电弧时,应急速合上;如已拉开,则不许再合上,并及时上报。错合开关时,无论是否造成事故,均不许再拉开,并采取相应措施。归纳相关知识点1.常用刀开关的类型刀开关起隔离电源作用,有明显的断开点,以保证检修电气设备时的人员安全。普通的刀开关不能带负荷操作,装有灭弧罩或在动触刀上装有可速断的辅助触刀的开关,可以切断不大于额定电流的负载。常用隔离刀开关类型有如下几种: HD11、
8、HS11系列,正面手柄操作,仅做隔离开关用; HD12、HS12系列,用于正面两侧操作前面维修的开关柜中; HD13、HS13系列,用于正面操作,后面维修的开关柜中; HD14 系列,用于动力配电箱中。2.低压刀开关和低压刀熔开关的全型号表示和含义图4-4 低压刀开关全型号的表示和含义图4-5 低压刀熔开义全型号的表示和含义3.刀开关投运前应检查哪些项目? 检查负荷电流是否超过刀开关的额定值; 检查刀开关导电部分的动、静触头有无接触不良,动、静触头有无烧损及导线(体)连接情况,遇有不正常情况时,应及时修复; 检查绝缘连杆、底座等绝缘部件有无烧伤和放电现象; 检查开关操作机构各部件是否完好、动作
9、是否灵活,断开、合闸时三相是否同期、准确到位。4.1.2低压断路器的运行维护 低压断路器俗称自动空气开关,是低压配电网中的主要开关电器之一,它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流,而且可以接通和分断短路电流。主要在不频繁操作的低压配电线路或开关柜(箱)中作为电源开关使用,并对线路、电气设备及电动机等起保护作用当它们发生严重过电流、过载、短路、断相、漏电等故障时,能自动切断线路,起到保护作用。 低压断路器型号的意义如图4-6所示。图4-6 低压断路器型号的意义 低压断路器的分类 低压断路器种类很多,可按结构形式、灭弧介质、用途、极数、操作方式等来分类。 按结构形式分,有万能式
10、(又称框架式)、塑料外壳式、小型模数式。 按灭弧介质分,有空气断路器和真空断路器等。按用途分,有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电保护断路器等。具体用途见表11。 按主电路极数分,有单极、两极、三极、四极断路器。小型断路器还可以拼装组合成多极断路器。 按保护脱扣器种类来分,有短路瞬时脱扣器、短路短延时脱扣器、过载长延时反时限保护脱扣器、欠电压瞬时脱扣器、欠电压延时脱扣器、漏电保护脱扣器等。脱扣器是断路器的一个组成部分,根据不同的用途,断路器可配备不同的脱扣器。表4-1 按用途分类的断路器特性 以上各类脱扣器在断路器中可单独或组合成非选择性或选择性保护断路器。而智能化保护,其脱
11、扣器由微机控制,保护功能更多,选择性更好,这种断路器称为智能型断路器。 按操作方式分,手动操作、电动操作和储能操作。 按是否具有限流性能分,有一般型不限流和快速限流型断路器。按安装方式又可分为固定式、插入式利抽屉式等。低压断路器的形式、种类虽然很多,但结构和工作原理基本相同,主要由触点系统、灭弧系统;各种脱扣器,包括电磁式过电流脱扣器、失压(欠压)脱扣器、热脱扣器和分励脱扣器,操作机构和自由脱扣机构几部分组成。图47为低压断路器的结构原理图。断路器主触点1串联在三相主电路中。主触点可由操作机构手动或电动合闸,当开关操作手柄合闸后,主触点l由锁键2保持在合闸状态。锁键2由搭钩3支持着,搭钩3可以
12、绕轴4转动。如果搭钩3被杠杆5顶开,则主触点1就被复位弹黄6拉开,电路断开。 过电流脱扣器7的线圈和热脱扣器的热元件13与主电路串联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器线圈所产生的吸力增加,将衔铁9吸合,并幢击打杆5,使自由脱扣机构动作,从而带动主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器(过载脱扣器)的热元件13发热使双金属片12向上弯曲,推动自由脱扣机构动作。过电流脱扣器的动作特性具有反时限特性。当低压断路器犹豫过载而端口后,一般应等待23分钟才能重新合闸,以使热脱扣器恢复原位,这也是低压断路器不能连续频繁的进行通断操作的原因之一。过电流脱扣器和热脱扣器互相配合,热脱扣器担负主电路的过载
13、保护功能,过电流脱扣器担负断路和严重过载保障保护功能。欠电压脱扣器8的线圈和电源并联。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放,也使自由脱扣机构动作,断开主电路。 分励脱扣器14是用于远距离控制实现远方控制断路器切断电源。在正常工作时,其线圈是断电的,当需要远距离控制时,按下启动按钮15,使线圈通电,衔铁会带动自由脱扣机构动作,使主触点断开。 低压断路器配置了某些脱扣器或附件后,可以扩展功能。如可配备欠压脱扣器、分励脱扣器、过电流脱扣器等;附件如辅助触点、旋转操作手柄、闭锁和释放电磁铁和电动操作机构等。辅助触点用于断路器的控制和信号传送。电动操作机构用于对断路器进行远距离操作分、合闸。 一般断路
14、器都应有短路锁定功能,用来防止因短路故障而动作了的断路器在短路故障未排除时发生再合闸。短路条件下,脱扣器动作分断断路器,锁定机构动作使断路器的机构保持在分断位置,未将断路器手柄扳到分断位置使操作机构复位以前,断路器拒绝复位合闸。归纳相关知识点低压断路器的主要技术参数 额定电压 额定工作电压:断路器的额定工作电压是指与能断能力及使用类别相关的电压值。对多相电路是指相间的电压值。 额定绝缘电压:断路器的额定绝缘电压是指设计断路器的电压值,电气间隙和爬电距离应参照这些值而定。除非型号产品技术文件另有规定,额定绝缘电压是断路器的最大额定工作电压。在任何情况下,最大额定工作电压不超过绝缘电压。 额定电流
15、 断路器壳架等级额定电流用尺寸和结构相同的框架或塑料外壳中能装入的最大脱扣器额定电流表示。 断路器额定电流:断路器额定电流就是额定持续电流。也就是脱扣器能长期通过的电流。对带可调式脱扣器的断路器是可长期通过的最大电流。 例如DZ10-100/330型低压断路器壳架额定电流为100A,脱扣器额定电流等级有15A,20A,25A,30A,40A,50A,60A,80A,100A等九种。其中最大的额定电流100A与壳架等级额定电流一致。 额定短路分断能力:断路器在规定条件下所能分断的最大短路电流值。知识拓展1. 组装动力配电盘2. 认识新型开关柜总结配电盘(动力箱)安全技术操作规程停、送电:停电:先
16、停负荷开关(空气开关、接触器)后停隔离开关。 停电后应悬挂安全警示牌或有专人看管。送电:先送隔离开关,后送负荷开关。严禁带负荷拉隔离开关。 送电应提前做好通知。1、发现空气开关自动分断或胶木闸刀熔丝熔断后,应查明故障原因, 并同时检查空气开关或胶木闸刀,如有碳化现象, 应检查绝缘是否符合要求, 方可进行送电。操作时要单手侧身,动作迅速。2、 接线时导线的金属线芯不可外露,导线绝缘皮应在闸盖里面,使用时必须将闸盖盖好。户外安装时应采取防雨措施。不带电的金属部分应有可靠的接地(零)保护措施。3、空气开关缺少部件或损坏时,不得继续使用。特别是灭弧罩损坏,不论是多相还是一相均不得使用,以免发生电弧短路
17、事故。4、更换熔断器熔体时,不能轻易改变熔体的规格,不得使用不明规格的熔体,更不准随意使用铜丝或铁丝代替熔体。5、多回路配电盘(箱)应注名每条馈出线名称及使用地点,防止误操作。6、空气开关、磁力启动器的过流保护及热元件应按规定整定,熔断器及胶木刀闸应按规定挂保险丝。7、需要临时用电,必须向管理单位申请,方可接临时电源。8、各种开关失灵应及时检修更换严禁越级短接9、使用环境较差时 应加强维护 注意防潮防腐 保持清洁干燥。思考与练习1. 低压配电柜的类型与应用2. 低压配电柜的维护措施任务4.2 终端配电箱的维护项目导入变配电工程是对变、配电系统中的变配电设备进行检查、安装的施工过程。变配电设备是
18、变电设备和配备设备的总称,其主要作用是变换电压和分配电能,由变压器、断路器、开关、互感器、电抗器、电容器,以及高、低压配电柜等组成。电气控制设备主要是低压盘(屏)、柜、箱的安装,以及各式开关、低压电气器具、盘柜、配线、接线端子等动力和照明工程常用的控制设备与低压电器的安装。其中配电箱(盘)根据用途不同可分为电力配电箱(盘)和照明配电箱(盘)两种。根据安装方式可分为明装(悬挂式)和暗装(嵌入式),以及半明半暗装等。根据制作材质可分为铁制、木制及塑料制品,现场运用较多的是铁制配电箱。项目分析配电箱(盘)按产品划分有定型产品(标准配电箱、盘)、非定型成套配电箱(非标准配电箱、盘)及现场制作组装的配电
19、箱(盘)。标准配电箱(盘)是由工厂成套生产组装的;非标准配电箱(盘)是根据设计或实际需要订制或自行制作。如果设计为非标准配电箱(盘),一般需要用设计的配电系统图到工厂加工订做。 电力配电箱过去被称为动力配电箱,由于后一种名称不太确切,所以在新编制的各种国家标准和规范中,统一称为电力配电箱。电力配电箱型号很多, XL-3型、XL-4型、XL-10型、XL-11型、XL-12型、XL-14型和XL-15型均属于老产品,目前仍在继续生产和使用。从低压配电柜引出的低压配电线路一般经动力或照明配电箱接至各用电设备,它们是车间和民用建筑的供配电系统中对用电设备的最后一级控制和保护设备。要能够操作,维护好配
20、电柜,必须掌握低压电气设备的认知与维护。项目实施4.2.1交流接触器的维护与故障处理1.接触器用途分类接触器是一种自动化的控制电器,主要用于频繁接通或分断交、直流电路,控制容量大,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制,各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路;其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。本书将主要介绍常用的交流接触器。接触器触头按通断能力,可分为主触头和辅助触头。主触头主要用于通断较大电流的电路(此电路称主电路),它的体积较大,一般由三对常开触头组成。辅助触头
21、主要用于通断较小电流的电路(此电路称控制电路),它的体积较小,有常开触头和常闭触头之分。交流接触器的外形和结构(见下图)。如图所示为交流接触器的外形与结构示意图。交流接触器由以下 图4-8 交流接触器的外形与结构示意图1一灭弧罩 2一触点压力弹簧片 3一主触点 4一反作用弹簧 5一线圈 6一短路环 7一静铁心 8一弹簧 9一动铁心 10一辅助常开触点 11一辅助常闭触点 四部分组成:(1)电磁机构 电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成,其作用是将电磁能转换成机械能,产生电磁吸力带动触点动作。(2)触点系统 包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路,通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电
22、路,起电气联锁作用,故又称联锁触点,一般常开、常闭各两对。(3)灭弧装置 容量在10A以上的接触器都有灭弧装置,对于小容量的接触器,常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器,采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。(4)其他部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。2.接触器的工作原理电磁式接触器工作原理如下:线圈通电后,在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合,带动触点机构动作,常闭触点打开,常开触点闭合,互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时,电磁吸力小于弹簧反力,使得衔铁释放,触点机构复位,断开线路或解除互
23、锁。当给交流接触器的线圈5通入交流电时,在铁心6上会产生电磁吸力,克服弹簧4的反作用力,将衔铁3吸合,衔铁的动作带动动触桥1运动,和静触点2闭合。当电磁线圈断电后,铁心上的电磁吸力消失,衔铁在弹簧的作用下回到原位,各触点也随之回到原始状态。交流接触器的铁心断面上有短路环,是为了防止交变电流所造成的吸合时的抖动。交流接触器的型号有CJ1O、CJ12、CJ20等系列。注意: 线圈额定电压相同的直流和交流接触器,不可互换替代使用。在交、直流接触器的电磁锈中,影响线圈电流的因素不同,若互换则要么不能正常工作,要么立即烧毁线圈。3.交流接触器的选用方法交流接触器的选用,应根据负荷的类型和工作参数合理选用
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