电气设计基本知识

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电气设计基本知识
重庆精佳市政电力院电气室 2012年7月
目录


1、电气设计依据 2、基本电气符号 3、一、二次设备划分原则 4、电气一次图读图 5、电气二次图读图 6、电缆载流量 7、电动机启动电流 8、电动机启动方法 9、配变容量计算 10、高、低压配电柜 11、小水厂电仪部分慨算项目
电气设计依据




与本工程设计范围相关的国家和行业规范,法规,标准。如: 《10kV及以下变电所设计规范》 (GB50053-94) 《供配电系统设计规范》 (GB50052-2009) 《低压配电设计规范》 (GB50054-2011) 《民用建筑照明设计规范》(GBJ133-90)。 《电力工程电缆设计规范》 (GB50217-2007) 《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006) 《民用建筑电气设计规范》 (JGJ/T 16-2008) 《建筑照明设计标准》GB50034-2004 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 (GB50062-2008) 《建筑物防雷设计规范》 (GB50057-2010)
高压常用配电柜型号



KYN28、KYN61这个是金属铠装移开式开关柜,前面是 10KV后面是35KV这些开关都是安装真空断路器,大型配电 工程常用,移开是指断路器可以抽出来。 XGN2、XGN66这些都是厢式固定高压开关柜,也装真空断 路器,区别就是大小结构不一样,G表示断路器是固定式 HXGN17是一种环网供电的柜子,小型配电用的很多,经济 性很好。负荷开关,真空断路器都可以装....尤其在箱式变电 站里面可以发挥他的长处。 .HXGN15是一种六氟化硫柜,体积小,但是不能用在负荷大 的地方,基本做电缆分接箱 。
二次回路读图
二次回路主要是指对一次设备的工况进行监测、控制、 调节、保护的二次设备,按照一定的要求连接在一起构 成电路,称之为二次回路。描述二次回路的图纸称为二 次回路图。
二次回路一般包括:控制回路、信号回路、测量回路、 自动装置回路等。 由于二次回路图的逻辑性很强,并且是按一定规律绘制, 故看图时要抓住此规律才能比较容易看懂。

3×6+1×4——3芯,横截面为6平方mm2;1芯,横截面为4 平方mm2。
三相电动机额定电流计算
计算公式
P I 1.732 U COS
空开选择,总体额定电流的1.2~1.5倍 经验公式: 380V电压,每千瓦2A 660V电压,每千瓦1.2A 6000V电压,8千瓦1A

电动机的软停车


电机停机时,传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。 但有许多应用场合,不允许电机瞬间关机。例如:高层建筑、 大楼的水泵系统,如果瞬间停机,会产生巨大的“水锤”效 应,使管道,甚至水泵遭到损坏。为减少和防止“水锤”效 应,需要电机逐渐停机,即软停车,采用软起动器能满足这 一要求。在泵站中,应用软停车技术可避免泵站的“拍门” 损坏,减少维修费用和维修工作量。 软起动器中的软停车功能是,晶闸管在得到停机指令后,从 全导通逐渐地减小导通角,经过一定时间过渡到全关闭的过 程。停车的时间根据实际需要可在 0 ~ 120s调整。
要领一
先交流、后直流
要领二
交流看电源、直流找线圈
要领三
抓住触点不放松,一个一个全查清
要领四
先上后下、先左后右,屏外设备一个也不漏
电缆载流量 (一)


“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以 下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如 2.5mm’导线,载流量为 2.5×9=22.5(A)。从4mm’及 以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排, 倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、 25×4。 “三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm” 的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。 从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系 变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’ 导线的载流量为截面数的3倍;95、 120mm”导线载流量是 其截面积数的2.5倍,依次类推。


变压器主要作用是传输电能,,额定容量是它主要参数,以 kVA或MVA表示。 随着科技水平的提高,新材料、新工艺的应用,电力变压器 也不断的更新换代。电力变压器更新换代的标志就是不断的 降低变压器损耗提高变压器效率。变压器损耗分为空载损耗 和负载损耗,空载损耗是变压器铁心消耗的有功功率,负载 损耗是由铜线损耗及附加损耗和杂散损耗组成。而节能变压 器大幅度减低的是空载损耗,如S9型节能电力变压器比S7 型电力变压器空载损耗降低38%而负载损耗只降低了22%, S11由于采用了新的卷铁心结构,空载损耗较S9下降30%, 空载电流下降70% ,现已要求选用S11以上的变压器。
看图要领:
要领一
1.先交流、后直流: 指先看二次接线图的交流回路,把交流回路看完弄懂后, 根据交流回路的电气量以及在系统中发生故障时这些电 气量的变化特点,向直流逻辑回路推断,再看直流回路。 一般来说,交流回路比较简单,容易看懂。 并且二次设备作为一次设备保护监控装置,必须对一次 设备电压电流进行采样,从而进行判断处理,所以看二 次回路图,最好是先了解交流回路图,再进而看直流回 路。
基本电气符号(一)
图 形 符 号 说 明 图 形 符 号 熔断器式隔离开关 说 明 开关(机械式)电气图形符号 多级开关一般符号单线表示 熔断器式负荷开关
多级开关一般符号多线表示
当操作器件被吸合时延时闭合的动合触点
KM
接触器(在非动作位置触点断开)
当操作器件被吸合时延时闭合的动断触点
接触器(在非动作位置触点闭合) SB
三相电动机直接启动时启动电流
三相电动机直接启动时启动电流为额定电流
的4-7倍,因直接启动电流大,常会引起保护 跳闸,冲击电网。传统方法常用的减压起动 方式有 Y-△ 起动、自耦减压起动、电抗器起 动等。 用星三角减压启动,启动电流是全压启动(直 接启动)电流的1/3.
星三角启动原理图
电机软启动
配变容量选择
序号 1 2 3 4 5 6 7 用电设备组名称 二级取水泵(加压泵) 潜水泵 投药设备 电动阀门 通风机 电动葫芦 综合用电 设备容量 Pe(Kw) 台数 75 2(1 用 1 备) 5 2(1 用 1 备) 6 1 3 1 5 1 5 1 20 1 需要系数 Kx 1 0.7 0.5 0.2 0.8 0.5 0.7 COSΦ 0.85 0.85 0.70 0.80 0.85 0.80 0.70 计算负荷 tanΦ Pjs(kW) Q(kVar) S(kvA) 0.62 75 46 88 0.62 4 2 4 1.02 3 3 4 0.75 1 0 1 0.62 4 2 5 0.75 3 2 3 1.02 14 14 20
以上功率合计 同时系数 Kp,Kq 总负荷补偿前 电容补偿 总负荷补偿后 变压器损耗 合计 变压器选择 负荷率
119 0.90
0.82 0.95 0.81 0.96 0.73 0.30
103 92 92 3 95
71 67 40 27 6 33
125 114 96 101
160 63.1%
1
配变选择
电气一次图读图




电气回路一次系统图也有高压,低压之分。以高压为例: 一次回路图是表示供配电系统中电能输送和分配线路的 接线图,也称主接线图。它是由电力变压器,开关电器,互 感器,母线,电力电缆等电气设备连接用于接收和分配电能 的电路图。 电力系统一次回路图的形式很多,但是读图的方法是一 致的。读一次回路图一般从主变压器开始,了解主变压器的 技术参数,然后向上看高压侧的接线,再看低压侧的接线。 在一个电力网中,按照不同的接线方式,一次回来图有放射 式、树干式和环式3种。 一次系统图一般用概略图来描述。通常仅用符号表示各设备, 而对设备的技术参数、电气接线、电气原理等不作详细表示。



一次设备是指直接参加发、变、输、配电能的系统中使用的电气设备, 如发电机、变压器、电力电缆、输电线、断路器、隔离刀闸、电流互感 器、电压互感器、避雷器等。由这些设备连接在一起构成的电路,称之 为一次接线或称主接线。 二次设备是指对一次设备的工况进行监视、控制、调节、保护,为运行 人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的电气设备,如测量仪表、继 电器、控制及信号器具、自动装置等。这些设备,通常由电流互感器和 电压互感器的二次绕组的出线以及直流回路,按着一定的要求连接在一 起构成的电路,称之为二次接线或二次回路。描述二次回路的图纸称为 二次接线图或二次回路图。 二次回路一般包括:控制回路、继电保护回路、测量回路、信号回路、 自动装置回路。按交、直流来分,又可分为交流电压和交流电流回路以 及直流逻辑回路。按不同的绘制方法可分为:原理图、展开图、安装图。
按钮开关(不闭锁)
负荷开关(负荷隔离开关)
旋钮开关、旋转开关(闭锁)
QF
断路器
位置开关,动合触点 限制开关,动合触点
QS
隔离开关
换接片
基本电气符号(二)
图 形 符 号 说 明 图 形 符 号 说 明 FU 熔断器一般符号 双绕组变压器 跌落式熔断器 三绕组变压器 FF
Hale Waihona Puke 位置开关,动合触点 限制开关,动合触点
常用电缆型号


BV——铜塑线; BVVB——铜芯护套线; YJV——铜芯交联聚乙烯绝缘氯乙烯护套电力电缆; VV—— 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆;
KVVP: K:控制电缆; V:聚氯乙烯绝缘; V:聚 氯乙烯护套; P:铜丝编织屏蔽。 KVV:不带铜丝编织屏蔽。
4×6——4芯,横截面为6平方mm2
电抗器扼流图
位置开关,动断触点 限制开关,动断触点
具有两个铁芯和两个二次绕组的电流互感器
动合(常开)触点 注:本符号也可用作开关一般符号
在一个铁芯上具有两个二次绕组的电流互感器
动断(常闭)触点
三相变压器 星形-三角形连接
先断后合的转换触点
操作器件一般符号
接通的连接片
热继电器的驱动器件
一、二次设备划分原则
传统启动都属于有级减压起动,存在明显缺点,即 起动过程中出现二次冲击电流。显普遍采用软起动, 与传统减压起动方式的不同之处是: (1)无冲击电流。软起动器在起动电机时, 通过逐渐增大晶闸管导通角,使电机起动电流从零 线性上升至设定值。 (2)恒流起动。软起动器可以引入电流闭环 控制,使电机在起动过程中保持恒流,确保电机平 稳起动。 (3)根据负载情况及电网继电保护特性选择, 可自由地无级调整至最佳的起动电流。
高压配电柜
高压交流配电柜应严格按照国家标准GB3906-2006 《3.6~40.5KV交流金属封闭开关设备和控制设备》 与生产单位发放的工程电气施工图纸的要求进行制 作。 配电柜必须具有“五防”闭锁功能 ①防止误分、合断路器。 ②防止带负荷分、合隔离开 关。 ③防止带电挂(合)接地线(接地开关)。 ④防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开 关)。 ⑤防止误入带电间隔。
要领一
要领二
2.交流看电源、直流找线圈:指交流回路要从电源入手; 交流回路有交流电流和电压回路,先找出电源来自哪组电 流互感器或哪组电压互感器,在两种互感器中传输的电流 量或电压量起什么作用,与直流回路有何关系,这些电气 量是由哪些继电器反应出来的,找出它们的符号和相应的 触点回路,看它们用在什么回路,与什么回路有关。
要领一
要领二
要领三
3.抓住触点不放松,一个一个全查清:指继电器线圈找 到后,再找出与之相应的触点。根据触点的闭合或开断 引起回路变化的情况,再进一步分析,直至查清整个逻 辑回路的动作过程。
要领一
要领二
要领三
要领四
4.先上后下、先左后右,屏外设备一个也不 漏:看端子排图要配合展开图来看。展开图 上凡屏内与屏外有联系的回路,均在端子排 图上有一个回路标号。端子排图是一系列数 字和文字符号的集合,把它与展开图结合起 来看就可清楚它的连接回路。
电缆载流量(二)


“条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝 缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线 明敷在环境温度长期高于 25℃的地区,导线载流量可按上 述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝 线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些, 可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如 16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。 "穿管根数二三四,八七六折满载流。意思是在穿管敷设两 根、三根、四根电线的情况下,其载流量分别是电工口决计 算载流量(单根敷设)的80%、70%、60%。
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