粮食工厂供电与自动化复习资料2015

按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（动合触点）两种。常闭触点 是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点。常开触点是按钮未按下时断开、按 下后闭合的触点。按钮按下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后， 依靠复位弹簧使触点恢复到原来的位置。

(6)、变频调速器 变频器的工作原理 交流电动机的异步转速表达式： n＝60 f(1－s)/p 式中 n-异步电动机的转速； f-异步电动机的频率； s-电动机转差率； p-电动机极对数。 由式可知，转速 n 与频率 f 成正比，只要改变频率 f 即可改变电动机的转速， 当频率 f 在 0～50Hz 的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就 是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的 调速手段。 低压通用变频输出电压为 380～650V，输出功率为 0.75～400kW，工作频率 为 0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。 变频调速器的功能： 1 、正转/停止 反转/停止 2、多段速控制

2.2.3 粮食工厂的变配电室布置

2.2.4 粮食工厂的变配电所主要设备 粮食工厂变配电所主要设备有：高压开关柜、变压器、低压开关柜

1、高压开关柜的作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转的过程中， 进行开合、控制和保护。高压开关柜内的部件主要有高压断器、高压隔离开关、 高压负荷开关、高压操作机构等. 按照柜体结构： 分为敞开式高压开关柜、金属封闭箱式高压开关柜、金属封闭间隔式高压开 关柜和金属封闭铠装式高压开关柜等。 按断路器安装方式： 分为移开式高压开关柜和固定式高压开关柜 2、变压器一种能够改变交流电压的设备，除了用于变换电压之外，变压器还用 于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等作用。 变压器的分类： A、按容量分类 ①中小型变压器：电压在 35KV 以下，容量在 10-6300KVA ②大型变压器：电压在 63-110KV，容量在 6300-63000KVA ③特大型变压器：电压在 220KV 以上，容量在 31500-360000KVA B、按绕组数量分类 ①双绕组变压器 有高压绕组和低压绕组的变压器 ②三绕组变压器 有高压绕组、中压绕组和低压绕组的变压器 ③自耦变压器比采用普通变压器能节省材料、降低成本、缩小变压器体积和减 轻重量，有利于大型变压器的运输和安装。 C、按变压器的调压方式分类 按调压方式可分为无载调压变压器和有载调压变压器 D、按变压器的冷却介质分类 按冷却介质可分为油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器、充胶式变压器 和填砂式变压器等 油浸式变压器 优点

（3） 220V 单相供电电压偏差为标称电压的正 7%，负 10%。 2、频率偏差（ GB/T15945-2008 电能质量电力系统频率偏差） 频率偏差限值： 我国电力系统的标准频率，工频 50Hz. 我国规定：电力系统容量较小时，允 许偏差为正负 0.5Hz；电力系统正常运行时，允许偏差为正负 0.2Hz。 3、三相电压不平衡（ GB/T15543-2008 电能质量三相电压不平衡度） 电压不平衡度限值： 电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过 2%，短时不得超过 4%。 4、电压波动和闪变（ GB/T12326-2008 电能质量电压波动和闪变）

而主要绝缘材料是 C 级（220℃），过负荷能力强，有很好的抗短路能力。在 通风良好的情况下，允许过载 20%运行。 3.节能环保：产品寿命结束后，钢、铁等材料易回收；所有使用的 NOMEX 纸燃烧时不会释放有毒物质；其他绝缘材料能降解、不污染环境；产品的损耗 低、节能；噪音低、设计灵活。

干式变压器技术参数 3、低压开关柜作为输电、配电及电能转换之用。低压开关柜可分为 GCS 型 低压开关柜、GCK 抽出式开关柜、GGD 低压固定式开关柜、组装式低压开关柜 等。 2.3 粮食工厂的电能质量 衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电， 包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量四个方面。 电能质量的主要指标有：电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和 闪变、公用电网谐波和公用电网间谐波等 。 1、电压偏差（GB/T12325-2008 电能质量供电电压偏差） 供电电压偏差限值： （1）35kV 及其以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的 10%。 （2）20kV 及其以下的三相供电电压偏差为标称电压的正负 7%。

1 、变压器油绝缘性能好、导热性能好,同时变压器油廉价。 2、能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题。 缺点 1、 变压器油具有可燃性,当遇到火焰时可能会燃烧、爆炸 2、 变压器油对人体有害 3 、变压器油需定期检查 4 、油浸式变压器抗短路能力差 5、 油浸式变压器密封性能不良且宜老化,在运行场所渗漏油严重,影响设备安 全运行,同时影响环境 6、 油浸式变压器绝缘等级低,按 A 级绝缘设计、制造

第二章、低压电器、继电保护及控制
一、电器基本知识 1、电器定义:凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象 切换、控制、保护、检测、变换和调节目的电气元件或设备。 2、高、低压电器: 高压电器:通常是指交流 1200V 及以上与直流 1500V 及以上电路中起通断、控 制、保护和调节作用的电气设备。例如高压断路器、隔离开关、高压熔断器等。 低压电器:通常是指交流 1200V 及以下与直流 1500V 及以下电路中起通断、控 制、保护和调节作用的电气设备。例如接触器、刀开关、自动开关、熔断器、 继电器、主令电器等。 3、低压电器的分类: (1)、按操作方式 手动电器：如刀开关、按钮等 自动电器：如低压断路器、接触器、继电器等。 (2)、按用途 低压配电电器：如刀开关、低压断路器、熔断器等 低压控制电器：如控制器、接触器、主令开关等。

PLC(Programmable Logical Controller)-可编程逻辑控制器 DCS(Distributed computer system)----集散控制系统 FCS(Fieldbus control system)- --现场总线控制系统 1.4 粮食工厂供电和自动化发展的趋势 工业 4.0 从智慧工厂到智能生产 二、 粮食工厂的供电系统 2.1 粮食工厂的电力系统 a.发电厂:热力\水利\风力\核能等 b.变电所(含配电所):变换电压和分配电能的地方 c.电力网:国家电网\东北\华北\华南等 d.电能用户:工厂\学校\住宅等 2.2 粮食工厂的变配电所 2.2.1 粮食工厂的变配电所的种类 1、独立式 2、车间内式 3、内附式 4、外附式 5、组合式 6、地上式 7、楼上式 8、露天式 9、杆上式 2.2.2 粮食工厂的变配电所系统图

干式变压器 1.高安全性：变压器无可燃性树脂，在使用过程中不助燃，能阻燃，不会爆 炸及释放有毒气体、不会对环境、其他设备和人体造成危害，对湿度、灰尘、 污染不敏感。 2.高可靠性：高、低压线圈均选用 NOMEX 绝缘材料、并经 VPI 真空加压设 备多次浸渍 H 级无溶剂浸渍漆，并多次高温烘培固化。产品为 H 级（180℃），

（4）、时间继电器工作原理和作用 通电延时空气式时间继电器利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的。吸引线 圈通电后将衔铁吸下，使衔铁与活塞杆之间有一段距离。在释放弹簧作用下， 活塞杆向下移动。在伞形活塞的表面固定有一层橡皮膜，活塞向下移动时，膜 上面会造成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下移。当气 由进气孔进入时，活塞才逐渐下移。移动到最后位置时，杠杆使微动开关动作。 （5）、按钮和行程开关工作原理和作用

5、软起动器的保护功能 a、电机过载保护 b、转子堵转保护、欠载保护、三相失衡保护 c、逆相保护 d、电机温度保护 三、三相异步电动机 1、三相异步电动机的结构和旋转原理： e、报警

5、公用电网谐波（ GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波）

2.4 粮食工厂的电力负荷分级 国家根据用电设备对供电可靠性的要求，将企业电力负荷分为三个等级： (1)．一级负荷---突然停电将造成人身伤亡的危险，或造成重大设备损坏却难 以修复，或在政治、经济上造成重大损失。需单独电源供电。 (2)．二级负荷---如果突然停电，将产生大量的废品，使大量原材料报废或减 产，连续生产过程被打乱且需长时间方能恢复。两回路供电或一回专线供电。 (3)．三级负荷---不属于一、二级负荷的用户。
粮食工厂供电与自动化
第一章 粮食供电系统
一、 粮食工厂供电与自动化概述 “民以食为天,国以粮为本”,粮食和食品是人类最宝贵的生命资源.古人云: 安民之本,必资予粮,安谷则昌,绝谷则危.粮食和食品是一个民族能够生存和发展 的必要条件.粮食及食品是与人类一同永存的,无论科技如何先进,都不可能取消 粮食和食品,而只能促进其提高和发展。 1.1 粮食工厂 的组成 粮食工厂的组成包括工艺、设备、建筑、电气与自动控制 1.2 自动化控制对粮食工厂发展的作用 ① 提高生产速度和生产规模 ② 提高产品质量安全 ③ 减少劳动强度，降低生产成本 ④ 生产过程控制更精准 ⑤ 易于实现智能化、网络化管理 ⑥ 易于实现企业的 ERP 管理 1.3 粮食工厂供电和自动化发展的历程 ⅰ 初期由单机控制发展为继电器连锁控制 ⅱ 继电器连锁控制发展为 PLC 集中控制 ⅲ PLC 的集中控制发展为 DCS 集散控制 ⅳ DCS 集散控制向 FCS 总线和网络控制 ⅴ 控制操作界面的发展 简单按钮、指示灯----模拟屏----显示器----触摸屏

空气开关具有短路、过载、断相、远程分离的作用。 （2）、交流接触器工作原理和作用
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线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开。线 圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到原来的状态。

主触点接在主电路中，对电动机起接通或断开电源的作用，线圈和辅助触点接 在控制电路中，可按自锁或联锁的要求来联接，亦可起接通或断开控制电路某 分支的作用。接触器还可起欠压保护作用。 （3）、热继电器工作原理和作用 双金属片的下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数小。当主电路中电流超过容 许值而使双金属片受热时，双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板在弹 簧的拉力下将常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断 开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。

3、数位操作面板、电位器、外部频率给定端子 进行频率的给定 4、多功能输出接点 5、频率输出状态指示 6、频率输出的类比端子 7、RS485 串口通讯 8、参数设定功能 (7)、软启动器 1、设定电流 设定为电机的额定电流 2、升压时间 给软启动器启动信号时，加载至电机端的输出电压会随着升压 的时间逐渐增加，从而使电机起动。升压过程一直进行到电机达到全压状态， 升压时间范围一般为 1～30s，如有需要可扩展到 120s。 3、初始电压 初始电压设置范围为 30％～70％，设定此参数应根据负载特性 而定，轻载应设置电压低一些；重载则应设置电压高一些 4、冲击起动 在特殊情况下或重载起动时，需要用冲击松开电机，因而可使 用冲击起动。

(3)、按工作原理 电磁式电器：如交流接触器、电磁式继电器等 非电量电器：如刀开关、行程开关、按钮等。 二、常用的保护元件和作用 （1）、自动空气开关-短路和过载保护 （2）、接触器-欠压和远距离控制 （3）、热继电器-过载和缺相保护 （4）、时间继电器-时间设定 （5）、主令开关和按钮-控制启停、通断 （6）、变频器-速度调整 （7）、软启动器-设备平稳启动 （1）、自动空气开关工作原理和作用 电路正常工作时，电磁脱扣器线圈电流所产生的磁力不能将其衔铁吸合。 当电路发生短路或较大的过电流时，磁力增加将衔铁吸合，撞击杠杆，搭钩松 开，触头分断。当电路电压下降较多或失去电压时，欠压脱扣器磁力减小或失 去，其衔铁被弹簧拉开，撞击杠杆，顶上搭钩，触头分断。当电路发生过载时， 双金属片弯曲，撞击杠杆，顶开搭钩，触头分断。