电工全套基础知识.docx
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电工全套基础知识
电工全套基础知识
目
录
第一章
基础知识4
第一节
基本概念4
第二节
电气常用颜色7
一、依导线颜色标志电路时
7
二、依电路选择导线颜色时
8
第二章
低压知识9
第一节
低压电器标准及功能
9
一、低压电器的标准10
二、几种低压电器的功能
10
第二节
低压电器结构11
一、低压断路器11
二、塑壳式断路器13
第三章
高压知识20
第一节
基本元器件20
一、空气断路器20
二、六氟化硫断路器20
三、真空断路器23
第二节
变电站综合自动化系统
28
一、概述28
二、DCAP2002运行环境36
三、变电站站控层监控系统的特点及组网方案
36
四、出厂调试38
第三节
高压电器操作术语
38
第四节
高压电器设备上工作的一般规定
40
一、变（配）电所的值班工作
40
二、高压设备的巡视42
三、倒闸操作42
四、“两火一地”供电系统的工作
43
第五节
高压开关设备反事故技术措施
43
一、基本措施43
二、预防开关灭弧室烧损及爆炸
44
三、预防套管、支持瓷瓶及绝缘提升杆闪烙及爆炸
45
四、预防开关拒分、拒合、误动等操作故障
46
五、预防直流操作电源故障引起的开关拒动及烧损事故
47
六、预预液压机构漏油及慢分事故
48
七、防止开关进水受潮
48
八、预防机械损伤49
第四章
电动机50
第一节
交流异步电动机
50
一、概述50
二、安装前的准备及安装
52
三、调试55
四、运行及维护56
五、常见故障58
六、电机温升说明58
第二节直流电机59
一、概述59
二、电机的起运、安装及校正60
三、使用说明61
四、维护说明64
五、主要故障与排除措施66
第五章检修维护68
第一节低压电器常见故障及维修68
一、触头的故障及维修68
二、电磁机构的故障及维修70
三、继电器常见故障的检修71
第二节三相电动机故障判断及维修74
一、看74
二、听75
三、闻76
四、摸76
第三节高压检修安全操作程序76
第四节配电变压器损坏原因及分析78
一、雷击。
78
二、长期过负荷。
78
三、套管脏污导致套管闪络。
78
四、受潮。
79
五、缺油。
79
六、低压侧短路。
79
第五节变频器维修常见故障现象及分析79
一、过流（OC）79
二、过压（OU）79
三、欠压（Uu）80
四、过热（OH）80
五、输出不平衡80
七、开关电源损坏80
八、SC故障80
九、GF—接地故障81
十、限流运行81
第六章电工安全操作规程81
第七章设备管理知识85
第一节设备管理的基本概述85
第二节、设备管理的主要内容87
一、设备的资产管理87
二、设备的使用与维护88
三、设备润滑的管理88
四、设备故障管理和状态检查
89
五、设备诊断技术
90
六、设备的修理
90
七、设备维修的技术管理
91
八、备件管理92
第三节、设备点检管理
95
一、设备的定义
95
二、设备点检的定义
95
三、设备定修的定义
95
四、设备定修的特征
96
五、设备定修按检修性质分类
98
六、设备管理在企业管理中的地位和作用
98
七、设备管理的一般概念
99
八、定修的分类
99
九、设备定修策略及优化检修
100
十、设备劣化的主要表现形式及其预防
101
第四节、推动状态检修工作
102
一、状态检修的几点问题
102
二、状态检修的应用
103
第五节、点检规程标准体系
104
第六节、《设备维修作业标准》内容105
一、维修技术标准
105
二、维修四大标准
106
三、维修技术标准中的关键106
第七节、设备点检人员的配置和岗位职责及标准106
一、设备点检人员的配置和岗位职责106
二、设备点检标准107
三、点检计划表108
四、点检标准108
第八节、设备点检管理四大标准115
一、维修技术标准115
二、点检标准116
三、给油脂标准116
四、维修作业标准117
第一章基础知识
第一节基本概念
●电阻率---又叫电阻系数或叫比电阻。
是衡量物质导电性能好坏的一个物理量，以字母ρ
表示，单位为欧姆*毫米平方/米。
在数值上等于用那种物质做的长1米截面积为1平方毫
米的导线，在温度20C时的电阻值，电阻率越大，导电性能越低。
则物质的电阻率随温度而
变化的物理量，其数值等于温度每升高1C时，电阻率的增加与原来的电阻电阻率的比值，
通常以字母α表示，单位为1/C。
●电阻的温度系数----表示物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高
1C时，电阻率的增加量与原来的电阻率的比值，通常以字母α表示，单位为1/C。
●电导----物体传导电流的本领叫做电导。
在直流电路里，电导的数值就是电阻值的倒数，
以字母ɡ表示，单位为欧姆。
●电导率----又叫电导系数，也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。
大小在数值上是
电阻率的倒数，以字母γ表示，单位为米/欧姆*毫米平方。
●电动势----电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势或者简称
电势。
用字母E表示，单位为伏特。
●自感----当闭合回路中的电流发生变化时，则由这电流所产生的穿过回路本身磁通也发生
变化，因此在回路中也将感应电动势，这现象称为自感现象，这种感应电动势叫自感电动势。
●互感----如果有两只线圈互相靠近，则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第
二只线圈相环链。
当第一线圈中电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化，在第二只线圈中产生感应电动势。
这种现象叫做互感现象。
●电感----自感与互感的统称。
●感抗----交流电流过具有电感的电路时，电感有阻碍交流电流过的作用，这种作用叫做感
抗，以Lx表示，Lx=2πfL.
●容抗----交流电流过具有电容的电路时，电容有阻碍交流电流过的作用，这种作用叫做容
抗，以Cx表示，Cx=1/12πfc。
●脉动电流----大小随时间变化而方向不变的电流，叫做脉动电流。
●振幅----交变电流在一个周期内出现的最大值叫振幅。
●平均值----交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。
正弦量的平均值通常指正半周内的平均值，它与振幅值的关系：
平均值=0.637*振幅值。
●有效值----在两个相同的电阻器件中，分别通过直流电和交流电，如果经过同一时间，
它们发出的热量相等，那么就把此直流电的大小作为此交流电的有效值。
正弦电流的有效值
等于其最大值的0.707倍。
●有功功率----又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平
均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特。
●视在功率----在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫做视在功率，用字母Ps
来表示，单位为瓦特。
●无功功率----在具有电感和电容的电路里，这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变
成磁场（或电场）的能量存起来，在另半周期的时间里对已存的磁场（或电场）能量送还给
电源。
它们只是与电源进行能量交换，并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的速率
的振幅值叫做无功功率。
用字母Q表示，单位为芝。
●功率因数----在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里，电压乘电流
是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。
有功功率与视在
功率之比叫做功率因数，以COSφ表示。
●相电压----三相输电线（火线）与中性线间的电压叫相电压。
●线电压----三相输电线各线（火线）间的电压叫线电压，线电压的大小为相电压的1.73
倍。
●相量----在电工学中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫做向量。
●磁通----磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通，以字母φ表示，单位为麦
克斯韦。
●磁通密度----单位面积上所通过的磁通大小叫磁通密度，以字母B表示，磁通密度和磁场
感应强度在数值上是相等的。
●磁阻----与电阻的含义相仿，磁阻是表示磁路对磁通所起的阻碍作用，以符号Rm表示，
单位为1/亨。
●导磁率----又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个系数，以字母μ表示，单位是亨
/米。
●磁滞----铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。
●磁滞回线----在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁
化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条
闭
合线叫做磁滞回线如图
1。
●基本磁化曲线----铁磁体的磁滞回线的形状是与磁感应强度
（或磁场强度）的最大值有关，
在画磁滞回线时，如果对磁感应强度
（或磁场强度）最大值取不同的数值，
就得到一系列的
磁滞回线，连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。
●磁滞损耗----放在交变磁场中的铁磁体，因磁滞现象而产生一些功率损耗，从而使铁磁体
发热，这种损耗叫磁滞损耗。
●击穿---绝缘物质在电场的作用下发生剧烈放电或导电的现象叫击穿。
●介电常数---又叫介质常数，介电系数或电容率，
它是表示绝缘能力特性的一个系数，
以
字母ε表示，单位为法/米。
●电磁感应---当环链着某一导体的磁通发生变化时，
导体内就出现电动势，这种现象叫电
磁感应。
●趋肤效应---又叫集肤效应，当高频电流通过导体时，电流将集中在导体表面流通，这种
现象叫趋肤效应。
第二节
电气常用颜色
一、依导线颜色标志电路时
1、黑色：
装置和设备的内部布
线。
2、棕色：
直流电路的正极。
2、红色：
三相电路和
C相；
半导体三极管的集
电极；
半导体二极管、整流二极管或可控硅管的阴极。
4、黄色：
三相电路的A相；
半
导体三极管的基极；
可控硅管和双向可控硅管的控制极。
5、绿色：
三相电路的
B
相。
6、蓝色：
直流电路的负极；
半导体三极管的发射极；
半导体二极管、整流二
极管或可控硅管的阳极。
7、淡蓝色：
三相电路的零线或中性线；
直流电路的接地中
线。
8、白色：
双向可控硅管的主电极；
无指定用色的半导体电路。
9、黄和绿双
色（每种色宽约15~100毫米交替贴接）；安全用的接地线。
10、红、黑色并行：
用双芯
导线或双根绞线连接的交流电路。
二、依电路选择导线颜色时
1、交流三相电路的
A
相：
黄色；
B相：
绿色；
C相：
红色；
零线或中性线，淡蓝色；
安
全用的接地线：
黄和绿双色。
2、
用双芯导线或双根绞线连接的交流电路：
红黑色并
行。
3、直流电路的正极：
棕色；
负极：
蓝色；
接地中线：
淡蓝色。
4、
半导体电路的半导体三极管的集电极：
红色；
基极：
黄色；
发射极：
蓝色。
半导体二极管和整流二极管的阳极：
蓝色；
阴极：
红色。
可控
硅管的阳极：
蓝色；
控制极：
黄色；
阴极：
红色。
双向可控硅管的控
制极：
黄色；
主电极：
白色。
5、整个装置及设备的内部布线一般推荐：
黑
色；
半导体电路：
白色；
有混淆时：
容许选指定用色外的其它颜色（如：
橙、
紫、灰、绿蓝、玫瑰红等）。
6、具体标色时，在一根导线上，如遇有两种或两种以上的
可标色，视该电路的特定情况，依电路中需要表示的某种含义进行定色。
第二章
低压知
识第一节
低压电器标准及功能
一、低压电器的标准
1、低压电器产品标准内容通常包
括产品的用途、适用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，
它是制造厂和用户和验收的依据。
2、按标准内容性质可分为基础标准、专业标准和产品
标准三大类。
按批准标准内容性质的级别可分为：
国家标准（
GB）、部标准（
JB）和局
批企业标准（JB/DQ）三级二、几种低压电器的功能
1、低压熔断器的主要功能
主要是
实现低压配电系统短路保护，
有的也能实现其过负荷保护。
2、低压刀开关的主要功能
无
负荷操作，作隔离开关使用。
3、低压刀熔开关和负荷开关的主要功能
低压刀熔开关具
有刀开关和熔断器的双重功能。
负荷开关的主要功能能有效地通断负荷电流，
能进行短路保
护。
4、低压断路器的主要功能
既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和失压自动跳
闸。
低压断电器是低压电力系统中的主要电器设备之一。
低压断路器可在正常负荷下接通
或断开电路，当电路中发生短路故障或过载时，
低压断路器可自动掉闸电路起到保护气线路
和电气设备的作用，并可防止事故范围扩大。
低压断路器可用于低压配电装置中做总开关
和支路开关，也可用于电动机不频繁的起动控制。
第二节低压电器结构
一、低压断路器
由脱扣器、触头系统、灭弧装置、传动机构、基架和外壳等部分组成。
1、脱扣器脱扣器
是低压断路器中用来接受信号的元件。
若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装
置发出信号时，脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触头动作掉闸切断电路。
低压断路
器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种。
低压断路器
投入运行时，操作手柄已经使主触头闭合，
自由脱扣机构将主触头锁定在闭合位置，
各类脱
扣器进入运行状态。
⑴电磁脱扣器
电磁脱扣器与被保护电路串联。
线路中通过正常电流
时，电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力，
衔铁不能被电磁铁吸动，
断路器正常运
行。
当线路中出现短路故障时，
电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作
用力弹簧的作用力，衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。
主触头
在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。
⑵热脱扣器
热脱扣器与被保护电
路串联。
线路中通过正常电流时，发热元件发热使双金属片弯曲至一定程度
（刚好接触到传
动机构）并达到动态平衡状态，双金属片不再继续弯曲。
若出现过载现象时，线路中电流增
大，双金属片将继续弯曲，通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头，
主触头在分闸弹簧
的作用下分开，切断电路起到过载保护的作用。
⑶失压脱扣器失压脱扣器并联在断路器
的电源测，可起到欠压及零压保护的作用。
电源电压正常时扳动操作手柄，
断路器的常开辅
助触头闭合，电磁铁得电，衔铁被电磁铁吸住，自由脱扣机构才能将主触头锁定在合闸位置，
断路器投入运行。
当电源侧停电或电源电压过低时，电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作
用力弹簧的拉力，衔铁被向上拉，通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸，起到欠压
及零压保护作用。
电源电压为额定电压的75%～105%时，失压脱扣器保证吸合，使断路器
顺利合闸。
当电源电压低于额定电压的
40%时，失压脱扣器保证脱开使断路器掉闸分断。
一
般还可用串联在失压脱扣器电磁线圈回路中的常闭按钮做分闸操作。
⑷
分励脱扣器
分励
脱扣器用于远距离操作低压断路器分闸控制。
它的电磁线圈并联在低压断路器的电源侧。
需
要进行分闸操作时，按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁，
通过传动机构推动
自由脱扣机构，使低压断路器掉闸。
在一台低压断路器上同时装有两种或两种以上脱扣器时，
则称这台低压断路器装有复式脱扣器。
2、触头系统低压断路器的主触头在正常情况下可
以接通分断负荷电流，在故障情况下还必须可靠分断故障电流。
主触头有单断口指式触头、
双断口桥式触头、插入式触头等几种形式。
主触头的动、静触头的接触处焊有银基合金触点，
其接触电阻小，可以长时间通过较大的负荷电流。
在容量较大的低压断路器中，还常将指
式触头做成两挡或三挡，形成主触头、副触头和弧触头并联的形式。
两接触头的结构示意图
如图2所示，分为弧触头和主触头。
弧触头用耐弧金属材料制成，主触头和弧触头在断路
器分、合闸时有不同的作用和操作次序。
开关合闸时，弧触头承担合闸的电磨损；
开关分闸
时，弧触头承担电路分断时的强电弧，
起保护主触头的作用；主触头承担长期通过负荷电流
的任务。
所以在合闸时弧触头先闭合、主触头后闭合；分闸时主触头先断开、弧触头后断开
（如图2所示）。
大容量的断路器中为了更好地保护主触头又增设了副触头，
即为三接触头，
合闸时的动作顺序为主触头先闭合，
然后副触头闭合，最后弧触头闭合；
分闸时的操作顺序
为弧触头先分断，然后副县触头分断，最后主触头分断。
3、灭弧装置
低压断路器中的灭
弧装置一般为栅片式灭罩，灭弧室的绝缘壁一般用钢板纸压制或用陶土烧制。
二、塑壳式
断路器塑壳式断路器具有过载长延时、
短路瞬动的二段保护功能，
还可以与漏电器、测量、
电操等模块单元配合使用。
在低压配电系统中，常用它做终端开关或支路开关，
取代了过去
常用的熔断器和闸刀开关。
现在的配电系统要求断路器除了能通断电流实现电路控制和简
单的短路、过载保护外，还要能提供隔离和安全保护功能，特别是在针对人身、设备安全与
配电系统的可靠性方面都提出了新的要求。
因此，产品的开发设计与选购也都重点考虑以下
3个方面：
●人身安全；
●电气线路与设备的保护；
●可靠的、不间断的电力供应。
1、塑壳式断路器的主要特性
⑴额定极限短路分断能力
Icu断蹈器的分断能力指标有两
种：
额定极限短路分断能力
4U
和额定运行短路分断能力
Ics。
Ics作为一个特性参数，并非
只简单考虑断路器的分断能力，
而是作为一种分断指标，
即分断几次短路故障后，还能保证
其正常工作。
对塑壳式断路器而言，应有足够的
Icu，能够分断短路电流使开关跳闸。
按规
定塑壳式断路器的
Ics只要大于
25%Icu就算合格。
而目前市场上断路器的
Ics大多数在
（50％—75%）Icu之间，所以对供电要求不高的配电系统，只须考虑
Icu。
⑵
限流分断能力
限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。
断路器发生短路时、触头快速打
开产生电弧，相当于在线路中串入
1个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。
断路器断开时间越少，Ics就越接近Icu，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。
⑶短路保护短路保护就是短路瞬时跳闸。
要注意在负荷变化后及时调整保护的整定值，
防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。
⑷过载延时保护过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保
护装置能在一定时间内切断电源。
过载有个热量积累的过程，
保护动作不需要过于迅速。
对
于短时过电流，保护不应该动作。
⑸隔离功能
隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电
流不致对人身和设备产生危害。
多次短路跳闸后开关性能下降，
泄漏电流会增大。
对人体而
言30mA以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA的泄漏电流持续
2
小时以
上，就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。
⑹漏电保护
漏电器有热磁式和电子
式2种，相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高、灵敏度高的优点，但其抗干扰能力
较差。
目前电子式漏电保护器占据主流，
当漏电电流达到整定值时，
执行电路接收零序电流
互感器二次侧的感应电压信号，驱动转换触点输出漏电保护信号，使脱扣器动作切断电源。
一般终端开关的整定漏电脱扣电流为
30mA、上一级支路开关的整定值为
300mA。
起火危险
性大的电弧性短路难以被短路保护有效切断，
而漏电器可以可靠的断开接地故障，
防止人身
触电和相地短路故障的发生。
2、塑壳式断路器标准与认证
⑴
标准有：
IEC标准和相对
应的中国低压电器基本标准
GB。
目前我国的低压电器产品标准正朝等效采用及等同采用
IEC
标准方向靠拢。
⑵质星体系认证有：
IS0国际质量体系认证、船级社
ISO质量体系认证。
船级社认证对电器产品可靠性、
防潮、抗振动等有极其严格的要求，
只有通过该认证的产品
才可以船用。
⑶安全认证是按区域划分的，影响较大的有：
美
升级会员 