电工常用初级知识 - 图文

电气一次检修

第一章 基础知识 第一节 基本概念

1.1电流、直流电流与交流电流

1.1.1电流：电荷有规则的运动称为电流，电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流方向。

1.1.2直流电流：电流方向不随时间而变化的电流。

1.1.3交流电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流。

1.2短路和断路

1.2.1短路：电源和负荷的两端被导线直接接通，此种状态叫做短路。

1.2.2断路：把电路中的开关断开或因电路的某一部分发生断线，使电路不能闭合的状态叫做断路，断路状态下电路中无电流，负荷不能运行。

1.3电阻、感抗、容抗和阻抗

1.3.1电阻：反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。它与导体的材料、长短、

L粗细有关。计算公式：R=?

S1.3.2感抗：表示电感线圈对交流电流阻碍作用的物理量。它与交流电流的频率和线圈自身的电感成正比。计算公式：XL=2?fL

1.3.3容抗：表示电容对充放电电流的阻碍作用叫做容抗。计算公式：XC=

1 2?fc1.3.4阻抗：电流通过具有电阻、电感、电容（串联或并联）的电路时受到阻碍作用叫做阻抗。计算公式：Z=R2?(XL?XC)2

1.4有功功率、无功功率、视在功率和功率因数

1.4.1有功功率：在正弦交流电路中，瞬时功率在一个周期内的平均功率称为有功功率。计算公式：P=UIcos?

1.4.2无功功率：在正弦交流电路中，电容和电感是不消耗电能的，它们与电源只进行能量交换，用瞬时功率的最大值来反映能量交换的规模，称为无功功率。计算公式：Q=UIsin?

1.4.3视在功率：在具有电阻和电抗的电路中，电压和电流有效值的乘积，称为视在功率。计算公式：S=UI=P2?Q2

1.4.4功率因数：交流电路中电压和电流之间的相位差? 的余弦叫做功率因数，也叫做力率。cos?=PS

第 1 页 共 23 页

1.5电压三角形、阻抗三角形、功率三角形 R L C I

U

UL UC

UL—UC=UX

U

UR I 电压三角形

1.6三相三线、三相四线制相电压和线电压、相电流和线电流

U U

N

V V

W W

第二节 定律

2.1左手定则

可以判断通电倒替在磁场中受力的方向（电动机）。 2.2右手定则

可以判断通电导体在磁场中运动产生电动势的方向（发电机）。 2.3基尔霍夫第一定律（节点电流定律）

流进一个节点的电流之和恒等于流出这个节点的电流之和。 2.4基尔霍夫第二定律（节点电压定律）

电路中任一回路内电压降的代数和等于电动势的代数和。

第二章 电机与变压器 第一节 变压器

第 2 页 共 23 页

1.1变压器的分类 1.1.1按作用分：升压变压器、降压变压器、配电变压器 联络变压器。 1.1.2按结构分：双绕组变压器 三绕组变压器 多绕组变压器 自耦变压器 1.1.3按相数分：单相变压器、三相变压器

1.1.4按调压方式分：无载调压变压器、有载调压变压器 等

1.2变压器的结构

器身

油箱

变压器 调压装置

冷却装置

保护装置

出线装置

铁芯

绕组

引线和绝缘 油箱本体（箱盖、箱壁和箱底等） 油箱附件（放油阀门、油样活门、接地螺栓等） 无载分接开关或有载分接开关 散热器或冷却器 储油柜、油位计、安全气道、释放阀、吸湿器、气体

继电器、净油器、测温元件等

高、中、低压套管、电缆出线等 第 3 页 共 23 页

1）铁心材料

铁心是变压器磁路的主体，铁心分为铁心柱和铁轭，铁心柱上套装绕组，铁轭的作用是使磁路闭合。为减少铁心内的磁滞损耗和涡流损耗，提高铁心导磁能力，铁心采用含硅量约为5%，厚度为0.35mm或0.5mm，两面涂绝缘漆或氧化处理的硅钢片叠装而成。 2）铁心结构

铁心分为心式结构和壳式结构。

（1）心式变压器：心式变压器的原、副绕组套装在铁心的两个铁心柱上，如下图所示。结构简单，电力变压器均采用心式结构。

（2）壳式变压器：壳式变压器的铁心包围绕组的上下和侧面，如下图所示。制造复杂，小型干式变压器多采用。

3）绕组（线圈） ：

绕组是变压器的电路部分，用绝缘铜线或铝线绕制而成 。绕组的作用是电流的载体，产生磁通和感应电动势。 高压绕组：工作电压高的绕组； 低压绕组：工作电压低的绕组。 绕组有同心式和交叠式。

第 4 页 共 23 页

同心式绕组：高低压绕组在同一芯柱上同芯排列，低压绕组在里，高压绕组在外，

便于与铁芯绝缘，结构较简单。（常采用）见下图。 交叠式绕组：高低压绕组分成若干部分形似饼状的线圈，沿芯柱高度交错套装在芯柱上。

1-高压绕组 2-低压绕组

4）附件

电力变压器的附件有油箱、油枕、分接开关、安全气道、绝缘套管等。其作用是保证变压器的安全和可靠运行。 （1）油箱：

第 5 页 共 23 页

1-油箱；2-储油柜；3-气体继电器；4-安全气道

即油浸式变压器的外壳，用于散热，保护器身（变压器的器身放在油箱内），箱中有用来绝缘的变压器油。 （2）储油柜（油枕）：

装在油箱上，使油箱内部与外界隔绝。 （3）安全气道（防爆管）：

装在油箱顶盖上，保护设备，防止出现故障时损坏油箱。当变压器发生故障而产生大量气体时，油箱内的压强增大，气体和油将冲破防爆膜向外喷出，避免油箱爆裂。

（4）气体继电器（瓦斯继电器）：

装在变压器的油箱和储油柜间的管道中，主要保护装置。内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能带动水银开关的挡板。当变压器发生故障，产生的气体聚集在气体继电器上部，油面下降，浮筒下沉，接通水银开关而发出信号；当变压器发生严重故障，油流冲破挡板，挡板偏转时带动一套机构使另一水银开关接通，发出信号并跳闸。

第 6 页 共 23 页

（5）分接开关：

在电力系统，为了使变压器的输出电压控制在允许变化的范围内，变压器的原边绕组匝数要求在一定范围内调节，因而原绕组一般备有抽头，称为分接头。利用开关与不同接头连接，可改变原绕组的匝数，达到调节电压的目的。 分接开关分为有载调压分接开关和无载调压分接开关。 （6）绝缘套管：

第 7 页 共 23 页

装在变压器的油箱盖上作用是把线圈引线端头从油箱中引出，并使引线与油箱绝缘。电压低于1KV采用瓷质绝缘套管，电压在10-35KV采用充气或充油套管，电压高于110KV采用电容式套管。 （7）变压器油：

要求：高的介质强度和低的粘度，高的发火点和低的凝固点，不含酸、碱、灰尘和水分等杂质。 作用：加强绝缘和散热。

（8）测温装置：监测变压器的油面温度。小型的油浸式变压器用水银温度计，较大的变压器用压力式温度计。

1.3变压器工作原理 根据电磁感应原理，将某一等级的交流电压变换成同频率的另一等级的交流电压的设备。变压器原副边电压比与其匝数成正比。变压器原副边电流比与其匝数成反比。

1.4变压器的型号及其技术参数 1.4.1变压器的技术参数

1）额定电压、额定电压比、变比

额定电压比是指线电压；变比是相电压之比。 2）额定容量

单相变压器：SN=UNIN×10-3 ；三相变压器：SN=3UNIN×10-3

3）阻抗电压

当变压器一、二次的电流均为额定电流时，两侧绕组漏阻抗产生的电压降占额定电压的百分数。 4）分接范围

第 8 页 共 23 页

是指调压范围。 5）负载损耗 是指铜耗。 6）空载损耗 是指铁芯损耗。 7）空载电流

当变压器二次空载时，在一次侧加额定电压所测得的电流称空载电流。 8）温升

变压器线圈或上层油面的温度与变压器环境的温度之差，称为线圈或上层油面的温升（环境温度为40℃）。

绝缘材料耐热等级 绝缘耐热等级 A E B F H C 耐热温度（℃） 105 120 130 155 180 220 干式变以空气作为绝缘其绝缘材料耐热等级 绝缘耐热等级 A E B F H C 温升限值（℃） 60 75 80 100 125 150 变压器如果过负荷，则温度升高，于是寿命缩短。A级绝缘变压器寿命是每增加6℃，寿命减少一半（即所谓六度法则）。因此温升对变压器寿命影响很大。 9）极性：变压器极性测试：

1U1 2U1

+ E

_

Q 1U2 2U2

10)接线组别

· ·

U1U U1U,1V 1U 1V 1W

· · ·

·

UIW ·U1V · ·

U2U U2U,2V=－U2V U2V · · · 2U 2V 2W

U2W

·

· ·

Y,d11接线组别

1.4.2变压器的型号

第 9 页 共 23 页

□□□□－□/□□

防护代号（一般不标，TH湿热，TA干热） 高压绕组额定电压（KV） 额定容量（KVA） 设计序号（数字下标）

L－铝绕组（铜绕组不表示）

Z－有载调压（无载调压不表示） S－三绕组（双绕组不表示）

冷却方式：F－风冷式，油浸自冷式不表示；P－强迫油循

环；D－强迫导向油循环；W－水冷式；C－干式浇铸绝缘；G－干式空自冷。

相数：D－单相；S－三相；O－自耦变压器（在型号首位

表示降压自耦变压器，在型号末位表示升压自耦变压器；

1.5变压器运行中异常情况及处理 1.5.1变压器运行中温升过高 1）、，会造成温升过高。 2）、变压器的分接开关接触不良造成温升过高。 3）、变压器铁芯硅钢片间绝缘损坏等造成温升过高。 4）、变压器的允许过负荷。 1.5.2变压器严重缺油 1.5.3声音异常

可能有部件松动、局部放电。

1.5.4油色变化过甚，应取油样进行试验分析。 1.5.5油枕或防爆管喷油 1）、变压器二次侧发生突然短路，而保护拒动。 2）、变压器内部有短路故障，而出气孔堵塞。 1.5.6套管闪落，引线连接不良。 1.5.7变压器三相电压不平衡 1）、变压器绕组的匝间或层间短路. 2）、三相负荷不平衡引起中性点位移，三相四线制中，中性线断线后会造成三相电压不平衡。

第二节 电机

2.1三相异步电机的分类 分类方法 转子结构形式 防护形式 冷却方式 安装方式 工作定额 鼠笼式 封闭式 自冷式 B3 连续 类别 绕线式 防护式 自扇冷式 B5 断续 开启式 他扇冷式 B5/B3 短时 B3：卧式，机座带底脚，端盖上无突缘；B5：卧式，机座不带底脚，端盖上有突缘；B5/B3：机座带底脚，端盖上有突缘。 2.2三相异步电机的结构

第 10 页 共 23 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vxlt.html