电气技术核心要点:从仪表测量到系统运行

yuejiaxin
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2026-01-13

掌握这些电气关键数据与原理,是安全高效运维的基础

电气系统的稳定运行离不开对设备特性、测量规范和操作要点的精准把握。本文将系统梳理从仪表测量、电动机、发电机到变压器及其他关键电气元件的核心知识,为电气从业人员提供一份实用的技术参考。

一、电气仪表测量篇:精准诊断的基础

电气测量是判断设备健康状态的"听诊器",正确的仪表使用与标准解读至关重要。

1. 兆欧表(绝缘摇表)接线辨识
兆欧表的三个接线柱各有明确分工:

  • L端(线路):连接被测设备导体

  • E端(接地):连接设备外壳或地线

  • G端(屏蔽):用于消除表面泄漏电流影响,测量电缆时接保护环

2. 绝缘电阻测量标准速查
不同电压等级的设备,测量标准截然不同:

  • 低压设备(380V及以下):使用500V摇表,绝缘电阻≥0.5MΩ

  • 高压电动机(6kV):使用2500V摇表,绝缘电阻>6MΩ

  • 发电机转子绕组:使用500V摇表,绝缘电阻≥0.5MΩ

3. 绝缘状态的关键判据——吸收比
测量绝缘电阻时,R60"/R15"(吸收比) 是判断绝缘是否受潮的黄金指标:

  • >1.3:绝缘干燥良好

  • ≈1.0:绝缘可能严重受潮

4. 互感器的标准二次值

  • 电压互感器:100V

  • 电流互感器:5A
    此为保护、计量装置设计的基准值。

5. 万用表的核心
其表头为高灵敏度磁电式直流电流表,通过转换电路实现多参数测量。


二、电动机篇:旋转机械的动力心脏

电动机是将电能转化为机械能的关键设备,其运行维护有明确要求。

1. 工作原理简述
三相交流电通入定子绕组产生旋转磁场,切割转子导体产生感应电流,进而生成电磁转矩驱动转子旋转。

2. 启动次数硬性规定(针对鼠笼式电机)

  • 冷态(绕组与环境温度差≤3℃):允许启动2次,间隔≥5分钟

  • 热态:允许启动1次

  • 事故处理:可酌情增加,但需确保启动时间极短(2-3秒)

3. 运行监视关键参数

  • 三相电流不平衡度不得超过额定值的10%,且任一相电流不超额定值。

  • 绝缘电阻变化:本次测量值若低于上次的1/3~1/5,必须查明原因并测量吸收比。

  • 电源频率允许范围±1% 以内,可保证额定出力不变。

4. 重要电气现象
定子三相电流不平衡时,一定会产生负序电流,导致转子发热、振动。


三、发电机篇:电力系统的核心源

发电机是电厂的心脏,其运行参数必须严格控制。

1. 电压与频率允许范围

  • 电压90%~110% 额定电压(厂用电要求允许时)

  • 频率50±0.2 Hz,可保证额定容量连续运行

2. 功率因数与出力

  • 额定功率因数:通常为0.85(滞后)

  • 允许运行范围:未做进相试验时,迟相0.95~1.0,并需遵守P-Q出力曲线限制。

3. 氢气冷却系统

  • 氢气纯度≥96%

  • 含氧量<2%

4. 水内冷发电机温度报警与跳闸值

  • 报警:线棒层间温差或出水温差达8℃

  • 紧急停机:温差达12-14℃,或温度超85-90℃

5. 主要保护配置

  • 逆功率保护:保护汽轮机,防止电动机运行。

  • 负序过流保护:防止转子表面过热。

  • 定子过电压保护:反映端电压大小。


四、变压器篇:能量传输与分配的枢纽

变压器基于电磁感应原理实现电压变换,其冷却与温度控制是关键。

1. 顶层油温允许值(关键!)

  • 油浸自冷/风冷(ONAN/ONAF)≤85℃(一般不宜超过),最高95℃

  • 强迫油循环风冷(OFAF)≤75℃(一般),最高85℃

2. 冷却器全停的应急运行
允许带额定负荷运行不超过60分钟,且油温不得超过允许值。

3. 电压与瓦斯保护

  • 运行电压不得超过分接头额定值的105%

  • 瓦斯保护二次回路一点接地时,应将重瓦斯改投信号

4. SF6特性
无色、无臭、不燃、性能稳定的惰性气体,广泛用于高压电器绝缘。


五、电气元器件与基础知识篇

1. 高压开关柜"五防"闭锁核心
防止误操作的关键机械联锁,确保:停电→验电→挂地线→操作的安全顺序。

2. 隔离开关操作原则

  • 严禁带负荷拉合(除特定小电流环路)。

  • 发热时应减负荷,严重者需停电处理。

3. 蓄电池

  • 正极:二氧化铅(PbO₂);负极:海绵状铅(Pb)

  • 容量计算:1200AH电池以100A放电,可持续 12小时

4. 电路基本定律

  • 基尔霍夫电流定律(KCL):流入节点电流 = 流出节点电流。

  • 基尔霍夫电压定律(KVL):回路中电压升之和 = 电压降之和。

5. 三相系统基本关系(对称时)

  • 星形连接(Y)U_line = √3 * U_phaseI_line = I_phase

  • 三角形连接(Δ)U_line = U_phaseI_line = √3 * I_phase

  • 总功率:P_total = 3 * P_phase

6. 安全距离(设备不停电时)

  • 6kV0.7 m

  • 110kV1.5 m

  • 500kV5.0 m

7. 相序与颜色标识

  • A相:黄色

  • B相:绿色

  • C相:红色

8. 短路危害与过电压

  • 短路危害主要是电动力破坏热效应烧损

  • 过电压分外部(大气/雷击)内部(操作、谐振) 两类。

  • 电气之路,细节决定安全,规范护航运行。

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