电气工程师必须掌握的核心知识点

教育   2024-12-22 08:02   重庆  

   电气工程师的职业生涯,往往始于电气学徒工的岗位,通过不断的实践与学习,逐步积累成长。每一步的积累,都是向专业巅峰迈进的坚实步伐。以下,我们将从电气仪表测量、电动机、发电机、变压器、电气元器件以及电气基础知识等多个方面,详细阐述电气工程师必须掌握的核心知识点。
   一、电气仪表测量

  • 兆欧表:其接线柱L、E、G分别代表线路、接地和屏蔽。测量时,需根据被测对象的电压等级选择合适的摇表,如380V以下低压电动机用500V摇表,6KV电动机则需使用2500V摇表。绝缘电阻值需满足规定标准,如电动机不得低于0.5MΩ。

  • 万用表:表头是其主要元件,采用高灵敏度的磁电式直流电流表。测量时,需根据被测参数选择合适的档位,并注意测量方法和安全事项。

  • 吸收比:测量电气设备绝缘电阻时,通过测吸收比可判断绝缘受潮情况。当吸收比大于1.3时,表示绝缘良好;接近于1时,则可能受潮。

   二、电动机

  • 感应电动机原理:当三相定子绕组内流过三相对称交流电流时,产生旋转磁场,切割转子导线感应出电流,与定子磁场相互作用产生电磁转矩而转动。

  • 启动次数:鼠笼式转子电动机在冷态下可启动2次,每次间隔不小于5分钟;热态时仅允许启动1次。特殊情况下,如事故处理或启动时间极短,可适当增加启动次数。

  • 三相不平衡电流:交流电动机的三相不平衡电流不得超过额定值的10%,且任何一相电流不得超过额定值。


   三、发电机

  • 电压与频率:发电机定子电压最高不得超过额定电压的110%,最低一般不低于90%;频率应保持在50Hz,允许变化范围为±0.2Hz。

  • 功率因数:发电机额定功率因数为0.85。未进行进相试验的发电机,在励磁调节器装置投自动时,功率因数允许在迟相0.95~1范围内长期运行。

  • 保护:发电机配备多种保护,如逆功率保护用于保护汽轮机,定时限过负荷保护反映定子电流大小,定子绕组过电压保护反映端电压大小等。


   四、变压器

  • 工作原理:变压器依据电磁感应原理,将一种交流电的电压和电流变为频率相同但数值不同的电压和电流。

  • 冷却与油温:主变冷却器全停时,允许在额定负荷下限时运行,但最长不得超过60分钟。油浸式变压器上层油温需控制在规定范围内,如油浸自冷和油浸风冷方式最高不得超过95℃,强迫油循环风冷一般不超过75℃,最高不超过85℃。


   五、电气元器件

  • 开关柜:6KV开关柜均设有“五防”机械闭锁装置,确保操作安全。

  • 隔离开关:合上后需检查三相触头接触良好;操作前需确知相关电源开关已断开并验明无电压;发生带负荷拉合刀闸时,需迅速采取相应措施。

  • 蓄电池:作为控制和保护的直流电源,具有电压稳定、供电可靠等优点。其正极板活性物质为二氧化铅,负极板为海绵状铅。

  • 断路器:用于接通或断开电路,发生故障时能自动切断故障电流。内油主要起灭弧和绝缘作用。


   六、电气基础知识

  • 接线方式:发电厂常采用双母线接线,保证每条目线上有一个元件接地。

  • 电缆电压:电缆线路的正常工作电压不应超过电缆额定电压的15%。

  • 保护运行:电气设备不允许无保护运行,必要时可停用部分保护,但主保护不允许同时停用。

  • 安全距离:设备不停电的安全距离根据电压等级有所不同,如6kV为0.7m,110KV为1.5m,500KV为5m。

  • 相序与电压:三相母线的相序用固定颜色表示,A相为黄色、B相为绿色、C相为红色。设备对地电压在250V以下为低压设备。

  • 功率与电流:正弦交流电路中总电压的有效值与电流的有效值的乘积为视在功率。交流电流表指示的电流值为有效值。在感性电路中,电压超前于电流;在容性电路中,电压滞后于电流。

  • 短路与过电压:短路是电力系统中的非正常连接,对电气设备造成危害。过电压则可能对电气设备的绝缘构成威胁,包括外部过电压(大气过电压)和内部过电压(操作过电压、弧光接地过电压、电磁谐振过电压)。

  • 绝缘与材料:绝缘材料需具备良好的介电性能和高绝缘电阻、耐压强度。根据导电能力的强弱,物质可分为导体、半导体和绝缘体三类。

  • 电磁与电容:带电体互相靠近时会产生力的作用,线圈产生的磁通可互相增强或减弱。电容元件对高频电流呈现极小容抗,对直流则视为开路,具有隔直作用。

  • 功率单位:有功功率的单位为瓦特,无功功率的单位为乏尔,视在功率的单位为伏安。在单相电路中,视在功率等于电压和电流有效值的乘积。


   通过掌握上述知识点,电气工程师将能够更好地应对工作中的各种挑战,为电力系统的安全稳定运行贡献力量。

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