重庆科创职业学院工业企业供电与安全用电.docx
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重庆科创职业学院工业企业供电与安全用电
课 时 教 案
讲授人
课 时
1
课题内容
发电输电概述
教学时间
45分钟
教学方法和手段
借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学
教学课型
√
理论□实验□习题□
实践□复习□其它□
教学目的
◆通过本节的学习掌握电力系统的概念、及其各部分的功能。
重点难点
◆重点掌握电力系统中的发电、输电。
配电方式。
序号
设计内容
详细内容
1
主要内容
主要内容：
1、电力系统概述
2、发电
3、输电
4、配电
2
电力系统概述
电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。
电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。
电力系统由发电、输电和配电系统组成。
3
发电
发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。
我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。
发电机组发出的电压一般为6~10KV。
4
输电
输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。
输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。
输电是联系发电厂和用户的中间环节。
输电过程中,一般将发电机组发出的6~10KV电压经升压变压器变为35~500KV高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为6~10KV高压。
高压直流输电
1．远距离输电及跨海输电
跨海输电及远距离输电容量大，如采用交流输电的话，由于距离长，线路感抗也将增大，从而限制了输送容量，而且造成运行不稳定。
另外，由于交流线路存在分布电抗和对地分布电容，会引起线路电压在很大范围内发生变化，必须投入无功补偿设备，投资增加。
若采用直流输电，则不存在此类问题。
直流输电线路具有架设方便、能耗小、导线截面可得到充分利用及绝缘强度高等优点，使其更适宜于远距离大容量输电。
2．联接两个不同频率的电网，并可实现定电流控制，限制短路电流。
直流输电一般由整流站、直流线路和逆变站三部分组成。
在输送功率的过程中，整流站把送端系统的三相交流电变为直流电，通过直流电路送到用户，再通过逆变站把直流电转变为交流电，供给用户。
今天的直流输电是以交流电力系统为基础，在直流输电网的两端是两个换流站和交流系统，如图1.3所示。
若将电能从交流系统A输送到交流系统B，则换流装置Ⅰ把交流整流成直流，通过直流电网输送给换流装置Ⅱ，换流装置Ⅱ再把直流逆变为与交流系统B同频率同相位的交流电馈送给交流系统B
5
配电
配电是由10KV级以下的配电线路和配电（降压）变压器所组成。
它的作用是将电能降为380/220V低压再分配到各个用户的用电设备。
电力网的电压等级
高压：
1KV及以上的电压称为高压。
有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。
低压：
1KV及以下的电压称为低压。
有220，380V。
安全电压：
36V以下的电压称为低压。
我国规定的安全电压等级有：
12V、24V、36V等。
电力系统的示意图
为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。
小结
1.什么是电力系统？
2.常见的发电厂有那几种？
3.高压采用输电方式是直流还是交流？
思考题与作业
13.1.1
教学后记
电力系统是由电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。
电力系统由发电、输电和配电系统组成。
发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。
我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。
发电机组发出的电压一般为6~10KV。
输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。
输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。
输电是联系发电厂和用户的中间环节。
高压直流输电
辅助教学
课 时 教 案
讲授人
课 时
1
课题内容
工业企业配电
教学时间
45分钟
教学方法
和手段
借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学
教学课型
√
理论□实验□习题□
实践□复习□其它□
教学目的
◆通过本节的学习掌握电网常见的配电线路的联结方式；选择标准，适用范围。
重点难点
◆重点掌握配电线路的联结方式。
序号
设计内容
详细内容
1
主要内容
主要内容：
1、低压配电电网的结构
2、低压配电电网的选择标准
2
低压配电线路的结构
低压配电线路是由配电室（配电箱）、低压线路、用电线路组成。
通常一个低压配电线路的容量在几十千伏安到几百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。
为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。
即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。
整个供电线路形成一个分级的网状结构。
低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种。
低压配电系统的接线方式
a）放射式配电系统
b）树干式配电系统
c）链式配电系统
3
低压配电电网的选择标准
放射式适用于当负载点比较分散而各个负载点又具有相当大的集中负载时。
树干式适用于：
1、负载集中，同时各个负载点位于变电所或配电箱的同一侧，其间距离较短。
2、负载比较均匀地分布在一条线上。
小结
1、低压配电线路那几部分组成。
2、低压配电电网的结构
3、低压配电电网的选择标准
思考题与作业
思考题：
思考放射式与树干式的优缺点。
教学后记
低压配电线路是由配电室（配电箱）、低压线路、用电线路组成。
低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种
放射式适用于当负载点比较分散而各个负载点又具有相当大的集中负载时。
树干式适用于：
1、负载集中，同时各个负载点位于变电所或配电箱的同一侧，其间距离较短。
2、负载比较均匀地分布在一条线上。
辅助教学
课 时 教 案
讲授人
课 时
2
课题内容
安全用电
教学时间
90分钟
教学方法
和手段
借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学
教学课型
√
理论□实验□习题□
实践□复习□其它□
教学目的
◆通过本节的学习，了解产生电气事故的原因；掌握电流对人体的作用，触电方式，接地和接零。
重点难点
◆难点是接地方式与接零方式及其电流的计算。
序号
设计内容
详细内容
1
主要内容
主要内容：
1、电气事故的原因
2、电流对人体的作用
3、触电方式
4、接地和接零
5、节约用电
2
电气事故的原因
1、违章操作
（1）违反“停电检修安全工作制度”，因误合闸造成维修人员触电。
（2）违反“带电检修安全操作规程”，使操作人员触及电器的带电部分。
（3）带电移动电器设备。
（4）用水冲洗或用湿布擦拭电气设备。
（5）违章救护他人触电，造成救护者一起触电。
（6）对有高压电容的线路检修时未进行放电处理导致触电。
2、施工不规范
（1）误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、零线位置接反使机壳带电。
（2）插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。
（3）照明电路的中线接触不良或安装保险，造成中线断开，导致家电损坏。
（4）照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。
（5）随意加大保险丝的规格，失去短路保护作用，导致电器损坏。
（6）施工中未对电气设备进行接地保护处理。
3、产品质量不合格
（1）电气设备缺少保护设施造成电器在正常情况下损坏和触电。
（2）带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造成维修人员触电。
（3）产品使用劣质材料，使绝缘等级、抗老化能力很低，容易造成触电。
（4）生产工艺粗制滥造。
（5）电热器具使用塑料电源线。
4）偶然条件
电力线突然断裂使行人触电；狂风吹断树枝将电线砸断；雨水进入家用电器使机壳漏电等偶然事件均会造成触电事故。
3
电流对人体的作用
人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：
电击和电伤。
电击是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡
电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。
调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。
电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。
1.人体电阻
人体电阻因人而异，通常为104~105，当角质外层破坏时，则降到800~1000。
2.电流强度对人的伤害
人体允许的安全工频电流:
30mA。
工频危险电流:
50mA
3.电流频率对人体的伤害
电流频率在40Hz~60Hz对人体的伤害最大。
实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。
4.电流持续时间与路径对人体的伤害
电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。
电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。
其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的。
5.电压对人体的伤害
触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。
因此，把36V以下的电压定为安全电压。
工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。
4
触电方式
1.接触正常带电体
（1）电源中性点接地的单相触电
这时人体处于相电压下，危险较大。
通过人体电流:
式中:
UP:
电源相电压（220V）
Ro:
接地电阻4
Rb:
人体电阻1000
（2）电源中性点不接地系统的单相触电
人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻R'的大小。
若输电线绝缘良好，绝缘电阻R'较大，对人体的危害性就减小。
但导线与地面间的绝缘可能不良（R'较小），甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。
（3）双相触电
这时人体处于线电压下，
通过人体的电流：
触电后果更为严重
2.接触正常不带电的金属体
当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。
当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。
大多数触电事故属于这一种。
3.跨步电压触电
在高压输电线断线落地时，有强大的电流流入大地，在接地点周围产生电压降。
当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。
跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。
一般在20m之外，跨步电压就降为零。
如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。
5
接地和接零
为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。
按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。
1.工作接地
即将中性点接地。
目的：
（1）降低触电电压
（2）迅速切断故障
在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。
（3）降低电气设备对地的绝缘水平
2.保护接地
电气设备外壳未装保护接地时:
当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：
由于外壳带电,当人触及外壳,接地电流Ie将经过人体入地后,再经其它两相对地绝缘电阻R及分布电容C回到电源。
当R值较低、C较大时，Ib将达到或超过危险值。
保护接地：
将电气设备的金属外壳（正常情况下是不带电的）接地。
用于中性点不接地的低压系统
电气设备外壳有保护接地时利用接地装置的分流作用来减少通过人体的电流。
通过人体的电流：
Rb与Ro并联，且Rb»Ro
通过人体的电流可减小到安全值以内。
保护接零（用于380V/220V三相四线制系统）
将电气设备的外壳可靠地接到零线上。
当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使保护设备动作，将故障设备从电源切除，防止人身触电。
把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可靠地动作，切断电源。
注：
中性点接地系统
（1）不允许采用保护接地，只能采用保护接零；
（2）不准保护接地和保护接零同时使用。
保护接地和保护接零同时使用时
当A相绝缘损坏碰壳时，接地电流
式中：
R0：
保护接地电阻4
R0：
工作接地电阻4
此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电，其对地电压为110V。
6
节约用电
节约用电的具体措施有下列几项目：
1、发挥用电设备的效果
2、提高线路和用电设备的功率因数
3、降低线路损耗
4、技术革新
加强用电管理，特别是注意照明用电的节约。
小结
1、电流对人体的作用是什么？
2、触电方式
3、接地与接零
4、节约用电
思考题与作业
1.13.4.113.4.213.4.3
教学后记
人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：
电击和电伤。
绝大部分的触电事故都是由电击造成的。
电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。
触电方式
1.接触正常带电体
2.接触正常不带电的金属
3.跨步电压触电
接地和接零
1.工作接地
2.保护接地
辅助教学
升级会员 