鞍山项目部水处理基础知识培训电气自控

桑德鞍山项目部水处理基础知识培训电气、自控部分概述在污水处理系统中，需要大量的电机拖动及控制系统，来保证系统运行过程中动力的有效提供。同时还需要测量多种运行参数，运用了多种仪表进行监测，如液位计、流量计、溶解氧测定仪、COD测定仪、氨氮测定仪、PH测定仪等，这些数据除了反映污水处理的水质参数外，还可以保证自动控制有效进行。随着和科学技术和污水处理工艺的发展，自动控制的要求也在不断提高，所以应该对污水处理系统中电气、仪表及控制系统的相关知识和操作技能有一定的认识和掌握。第一部分常用电工知识一.电工基础知识1.电路及基本物理量①电路：电流流经的闭合回路②电路的基本组成：电源：提供电能的装置：如交流电、蓄电池、发电机或信号源中间环节：把电源和负载连接起来的部分，如连接导线、开关等负载：消耗电能：如电机、灯泡等③电路基本物理量的相关知识电压：这里介绍一下高压和低压的概念。高压和低压是相对而言的。对电厂发电和供电来讲，以6000-7000V为界，以上为高压，以下为低压。电力系统中一般称对地电压为1000V或以上为高压电，1000V以下为低压电。工业上一般以380V或以上为高压电，以下为低压。我厂电压等级：10kV（厂外进户电源）、380V（动力）、220V（控制、照明）、直流24V（自控系统）电流：设备运行状态的直观反映。可以将实际运行电流值和额定电流值比较来检测电机运行是否正常。波动范围较大时需要检查电机及所带设备运行情况并进行处理。电器和电气：电气是电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。电器是具体的物体形象，电气是不可触摸的分类概念。电气包含电器。电阻：用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。没有电阻或电阻很小的物质称为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。常见的绝缘体有哪些：绝缘体的种类很多，固体的如塑料、橡胶、玻璃，陶瓷等；液体的如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等；气体的如空气、二氧化碳、六氟化硫等。在通常情况下，气体是良好的绝缘体。下面讲一下关于触电的知识：1.触电定义：人身直接接触电源简称触电。人体能感知的触点跟电压、时间、电流、电流通道、频率等因素有关.感知电流：人体能感觉到的最小电流值。交流1mA，直流5mA.摆脱阈：摆脱（电流）人触电后自己能摆脱的最大电流。交流10mA，直流50mA.2.原理：人体组织中有60%以上是由含有导电物质的水分组成，因此，人体是个导体，当人体接触设备的带电部分并形成电流通路的时候，就会有电流流过人体，从而造成触电.3.触电的危险性：和许多因素有关①电流的种类和频率：其中电流的种类和频率不同，触电的危险性也不同。交流电比直流电危险程度略为大一些.频率很低或者很高的电流触电危险性比较小些。电流的高频集肤效应使得高频情况下电流大部分流经人体表皮，避免了内脏的伤害，所以生命危险小些。但是集肤效应会导致表皮严重烧伤。②.电流大小及触电时间长短：脉冲电流在40-90mA，直流电流在50mA以下对人体是安全的但并不是绝对安全，人体所能承受的电流常常和电击时间有关，如果电击时间极短人体能耐受高得多的电流而不致于伤害；反之电击时间很长时，即使电流小到8-10mA，也可能使人致命。③.人身体电阻：在工频电压下，人体的阻抗随接触面积增大电压愈高，而变得愈小。人体在50/60Hz交流电时，成人的人体阻抗在1000Ω左右。④.电压大小：安全电压（即允许接触电压）和人体阻抗有关。a.人体皮肤是干燥状态：若人体阻抗为1000Ω，设定通过人体电流为50mA，那么此时的安全电压为50mA与1000Ω的乘积为50V。b.人体出汗或因工作环境影响使皮肤受潮：皮肤潮湿使皮肤阻抗低到可以认为接近于零，人体电阻仅剩500Ω内阻抗。假设通过人体内部电流为50mA，那么此时的安全电压为50mA和500Ω的乘积为25V。c.皮肤完全浸透：这时基本上为体内阻抗500Ω，同时考虑有导致溺死的二次事故的危险，所以允许通过人体的电流应为摆脱阈。那么此时的安全电压为0.01×500=5V。如果在不考虑导致二次事故的场所，则可采用12V的允许接触电压。脱离电源(1)如开关箱在附近，可立即拉下闸刀或拔掉插头，断开电源.(2)如距离开关较远，应迅速用绝缘良好的电工钳或有干燥木柄的利器(刀、斧、锹等)砍断电线，或用干燥的木棒、竹竿、硬塑料管等物迅速将电线拨离触电者。(3)若现场无任何合适的绝缘物(如橡胶，尼龙，木头等）可利用，救护人员亦可用几层干燥的衣服将手包裹好，站在干燥的木板上，拉触电者的衣服，使其脱离电源。(4)对高压触电，应立即通知有关部门停电，或迅速拉下开关，或由有经验的人采取特殊措施切断电源。预防措施：1.电灯线不要过长，灯头离地面不应小于2米。灯头应固定在一个地方，不要拉来拉去以免损坏电线和灯头，造成触电事故。2.不要用湿手去摸灯口、开关和插座。开关、插座或用电器具损坏或外壳破损时应及时修理或更换，未经修复不能使用。3.厂房内的电线不能乱拉电线和乱接电器设备，禁止使用多驳口和残旧的电线，以防触电。4.需要安装电气设备和电灯等用电器具时，需由电工进行安装。在使用中，电气设备出现故障时，要由电工进行修理.5.带有机械传动的电器、电气设备、必须装护盖、防护罩或防护栅栏进行保护才能使用，不能将手或身体进入运行中的设备机械传动位置，对设备进行清洁时，须确保切断电源，机械停止工作并确保安全的情况下才能进行，防止发生人身伤亡事故。6.发现落地的电线，离开１０米以外，更不要用手去拾。同时，要设法看护落地电线，并请电工来处理，以防他人走近而发生触电。7.移动电气设备时，一定要先拉闸停电，后移动设备，绝不要带电移动。把电动机等带金属外壳的电气设备移到新的地点后，要先安装好接地线，并对设备进行检查，确认设备无问题后，才能开始使用。8.不要在灯泡开关、熔丝盒和电线等电气设备附近，放置油类、棉花、木屑等易燃物品，以防发生电气火灾。如果发现有烧焦橡皮、塑料的气味，应立即拉闸停电，查明原因妥善处理后,才能合闸.万一发生火灾,要迅速拉闸救火.如果不能停电,应用干粉灭火器进行灭火，如果没有也可以用盖土、盖砂的办法救火。一定不要拨水救火,以防触电。本单位现有的灭火器一般为泡沫灭火器不可以使用在电气火灾当中。9.在雷雨时，不可走近高压电杆、铁塔、避雷针的接地线和接地体周围，以免因跨步电压而造成触电。10.电器通电后发现冒烟、发出烧焦气味或着火时，应立即切断电源，切不可用水或泡沫灭火器灭火。2.电功和电功率电功：就是通常所说的电能。指电流在某一段时间内流过某一电路所做的功。W=UIT单位:焦耳J(W·S)电功率：单位时间内电流所做的功就叫做电功率。单位是瓦特（W）P=W/T=UI视在功率（S）：端口的电压有效值与电流有效值之乘积。用伏安（VA）表示。有功功率（P）：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。也叫平均功率。无功功率（Q）：为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率。单位：乏（var）三者之间的关系：S2=P2+Q23.电能定义：电能是表示电流做多少功的物理量。指电以各种形式做功的能力，所以有时也叫电功。电能的单位是“度”，它的学名叫做“千瓦时”(kW·h)电能公式：W=UIt=Pt；根据欧姆定律（I=U/R）可以进一步推出：W=I^2Rt=U^2t/R如果是感性负载，算出的结果要乘以功率因数。比如变压器、三相异步电动机等，都有相应的功率因数表表示。二、电机1.电机定义：是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电动机也称马达。2.电机的分类：电机的种类很多，按照电源性质可以分为直流电机和交流电机。交流电动机又可分为同步电动机和异步电动机，异步电动机按期定子绕组的相数又可分为单相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机有两种基本形式：一种是鼠笼型异步电动机，一种是绕线型异步电动机。三相异步电机的基本结构：三相异步电动机又叫三相感应电动机，由定子和转子两个基本部分组成。定子：定子主要由定子铁芯、定子绕组、基座和端盖组成。转子：转子主要由转子铁芯、转子绕组、转轴等组成。3.电动机的铭牌：每台电动机出厂时都有一个铭牌，上面指明电动机的型号和规格，是选择、安装、使用和维护电动机的依据。主要有：型号、功率、转速、电压、电流、频率、接法、绝缘等级、重量等。4.三相异步电机的启动与运行维护三相异步电机的启动直接启动：也叫全压启动，就是电动机上直接加载额定电压。这种方式简单但启动电流较大，一般用于较小容量而且可以轻载启动的电机。降压启动：大容量的电机采用降压启动方式。即将电源通过一定的专用设备降压后再加到电机上，以减小电动机的启动电流，当电动机接近或达到额定转速时，将电机换接额定电压下运行。降压启动适用于鼠笼型异步电动机的空载或轻载启动。降压启动在我厂的应用：①高压笼型电机启动器：是使用特种介质配备的水溶液作为电阻，串入电机的定子回路。该电阻在电机启动过程中，阻值有大到小变化，恰好与异步电动机的起动特性相适应，大幅降低电机的起动电流，从而实现鼠笼电机降压无冲击的平滑起动。②工作原理：在电机的定子回路中，串入液体电阻，起分压和限流的作用。起动过程中，液体阻值在设定的时间内自动实现由大到小的无极变化，从而使加在电机定子上的端电压逐步升高，起动转矩逐步加大，当电机转速接近额定转速时，切除液阻投入全压运行，实现电机的低电流平稳软起动。巡视电机时的注意事项：1.电机各部分的发热情况是否正常；2.电机的工作电流运行是否稳定；3.电机的声响和气味是否正常。5.电动机发生以下情况应立即停机：①电机所带的生产机械有严重故障或卡死；②电机的启动装置或电机温升过高、冒烟、或起火；③发生人身事故；④电机组强烈震动；⑤电机转速急剧下降，甚至停止；⑥电机声响异常并出现焦糊气味；⑦电机轴承温度或温升超过允许数值；⑧电机电流长时间超过铭牌额定值或运行中电流猛增；⑨电机缺相运行第二部分供配电系统一.供配电装置为保证生产的正常运行，及时掌握用电设备布局和用电量大小等情况，污水处理厂内部设置了供配电系统。厂内供配电系统由高压、变电所、低压配电线路和用电设备组成。1.变电所：变电所是变换电压和分配电能的场所，它由电力变压器和配电装置组成。对于只装有受、配电设备而没有电力变压器的称为配电所（室）。变压器：是利用电磁感应原理来改变交流电压的一种装置。主要有初级（一级）线圈、次级（二级）线圈和铁芯。变压器的主要功能：电压变换、电流变换、隔离、稳压等2.高低压电气设备高压电气设备：高压断路器、高压熔断器、隔离开关、负荷开关、电压和电流互感器、避雷器等低压电器设备：断路器、交流接触器、热过载继电器等。3.一次回路和二次回路一次回路：由一次设备相互连接构成发电、输电、配电或进行其他生产的电气回路，称为一次回路或一次接线。（动力回路）一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。二次回路：由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。这些设备要有以下功能：①自动控制功能；②保护功能；③监视功能；④测量功能这些都是电路实现微机自动化控制的基础。4.电气控制系统：一般称为电气设备的二次回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压设备与低压设备的控制方式也不相同。常用的控制线路的基本回路由以下几部分组成。(1)电源供电回路。(2)保护回路。(3)信号回路。(4)自动与手动回路。(5)制动停车回路。(6)自锁及闭锁回路。巡视时检查要点一.配电回路1.配电柜电流表、电压表指示是否正常；2.各连接点有无过热；外壳温度及室温是否过高；3.外壳有无膨胀变形；内部有无异常声响；4.柜内元器件有无过