第三章 电气设备及线路的安全技术

第三章电气设备及线路的安全技术

第一节变配电设备的运行和故障处理

新课导入：

电气设备和线路的安全运行是安全用电的一个重要方面，在安装、运行、维修以及试验与测试时，必须考虑到安全要求，以防止或减少事故的发生。

一、电气设备的额定值

电气设备或元器件的额定值多为电气量（如电压、电流、功率、频率、阻抗等），也有一些是非电量（如温升、转速、时间、气压、力矩、位移等）。

按照额定参数运行是保证电气设备安全的必要条件。额定值是选择、安装、使用和维修电气设备的重要依据。

（一）额定电压与设备安全的关系

所有电气设备、电工材料的选择和投入运行，首先必须保证其额定电压与电网的额定电压相符；其次，电网电压的波动引起的电压偏移必须在允许的范围内。

（二）额定电流与设备安全的关系

所谓额定电流是指在一定的周围介质温度和绝缘材料允许的温度下，允许长期通过电气设备的最大工作电流值。所以不使电气设备所通过的电流超过其额定电流，是保证设备安全运行的重要条件。

（三）其他额定值对设备安全的影响

除额定电压和额定电流（容量）外，也应考虑到其他一些额定值对设备安全的影响。例如开关的额定断流容量、热稳定电流、动稳定电流对于开关的安全具有十分重要的意义。

二、导线与电缆的安全载流量

（一）安全载流量及其与安全的关系

导线长期允许通过的电流称为导线的安全载流量。安全载流量主要取决于线芯的最高允许温度。必须将导线的工作电流限制在安全载流量内。

（二）导线和电缆的安全载流量

导线的安全载流量与导线的截面积、绝缘材料的种类、环境温度、敷设方式等因素有关，详见各种技术资料和手册。但应该注意，由于适用条件不同，数据会有所差异。

电缆的安全载流量与电缆的种类、型号、截面积、环境温度、敷设方式等诸多因素有关。在引用手册或资料所列示的载流量数据时要考虑周围介质（空气或土壤）的温度、土壤热阻（直埋敷设时）、并排敷设根数等因素对电缆允许载流量的影响（修正）。

必须指出，在选择导线截面时，除了载流量应满足要求外，还应考虑机械强度和电压损耗的要求。

第二节供电设备的安全技术

一、负荷级别与供电方式

供电设备是指工厂变配电所的电气设备，包括变压器、配电

装置、电力电容器以及相关的二次设备和二次回路。

（一）负荷的安全级别

根据我国实际供电水平，按用户用电的性质和要求不同，供电部门通常把用户的负荷分为三级：

1. 一级负荷凡供电中断将造成人身伤亡，或将造成重大政治影响，或重大设备损坏且难以恢复，或将给国民经济带来重大损失以及将造成公共场所秩序严重混乱者均属于一级负荷。

2. 二级负荷凡供电中断会造成产品的大量减产、大量原材料报废，或将发生重大设备损坏事故，交通运输停顿，公共场所的正常秩序造成混乱者均属二级负荷。

3. 三级负荷凡不属于一、二级负荷的均列为三级负荷。（二）各级电力负荷的供电方式

1. 一级负荷必须由两个独立的电源供电

所谓独立电源，是指其中任一个电源发生故障或停电检修时，不影响其他电源继续供电的电源。

2. 二级负荷应尽量由双回路供电

当采用双回路有困难时，则允许由一回专线供电。

3. 三级负荷可以由单回线路供电

（三）各级负荷电气主接线图例（举本及附近厂矿例子）

二、变配电设备的安全技术

（一）电力变压器的安全技术

1. 变压器在安装过程中的安全技术要求

（1）变压器在安装前，应进行外观检查和必要的测试。

（2）变压器的安装位置应符合规定。

（3）变压器基础的轨道应水平，轨距与轮距应配合良好。

（4）装有瓦斯继电器的变压器，安装时应使其顶盖沿瓦斯继电器气流方向有1%~1.5%的升高坡度。

（5）变压器的所有法兰连接处，应用耐油橡胶密封垫密封。（6）冷却装置安装前应用合格的变压器油进行冲洗。

（7）变压器顶盖上的温度计座内应注入变压器油，密封良好，无渗油现象。

（8）变压器外壳应可靠接地。

（9）变压器室的门或栅栏应加锁，应悬挂“高压危险”的警告牌；室外安装的变压器周围装设的围栏不低于1.7m。

2. 变压器运行、维护中的注意事项

（1）变压器投入运行前，应检查分接开关的位置、油位、接线等是否符合要求，并进行绝缘电阻测试。

（2）变压器投入运行后，应注意电流的异常情况，当电流有异常升高且2s内不能恢复正常，或三相指示显著不平衡者，应立即切断电源。

（3）并列运行的变压器，必须满足接线阻别相同、变比相等、短路电压相等三个条件，而且容量之比不宜超过3:1。

（4）应加强对变压器的运行监视。日常监视的项目有电压、电流、温升等。

（5）正常的巡视检查时，应查看油位、油温等是否正常，有无漏油现象，接地线是否完好等。

3. 当变压器在运行中有下列异常时，应立即停止运行

（1）变压器内部油温超过允许值，并不断上升。

（2）变压器油位降低到所能允许的油位以下。

（3）音响很大且不均匀或有“噼啪”爆裂声。

（4）油枕或防爆管喷油。

（5）套管闪络放电或表面有严重裂纹。

（6）油质很坏，油色过深，油内出现炭粒。

（二）正确使用开关电器

1 . 断路器在使用时应注意下列安全事项。

（1）严禁使用容量不足的断路器。

（2）断路器事故跳闸后应进行全面检查。

（3）严禁将拒绝跳闸的断路器投入运行。

（4）严禁将缺油的断路器拉闸。

（5）在操作机构异常时，不得对断路器进行分合闸操作。（6）油断路器具有下列严重缺陷之一，必须停用。严重漏油造成油面降低而看不到油面时；绝缘油耐压试验不合格；支架绝缘子断裂或套管炸裂；操作机构不能可靠地跳闸或操作电源不能保证可靠地跳闸；5内部发出放电响声；故障跳闸后，断路器严重喷油冒烟。

（7）断路器油箱涂成灰色，表明油箱不带电；涂成红色，表明油箱带电，不可触及。

2. 隔离开关无灭弧装置，不能切断负荷电流，其作用是将待检修设备与电源隔离，造成明显断开点，以保证工作人员安全。（1）除一些小电流高压回路外，严禁带负荷操作隔离开关。（2）隔离开关有下列严重缺陷时必须停用。

1）绝缘子破损或严重脏污，且有放电现象。

2）刀闸接触不良，刀片与刀嘴间有放电现象。

3）严重过负荷，接触部分温升过高。

4）操作机构动作失灵。