工厂供电电子教案.docx
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工厂供电电子教案
章\节
§1.1～2
课题
工厂供电的意义、要求及课程任务
工厂供电系统及其电源和负荷
教学目的
知识目标
了解工厂供电的意义、要求
能力目标
初步理解供配电系统及其电源和负荷
德育目标
培养学生实事求是的科学态度、严谨的工作作风
教学重点
工厂供电系统及其电源和负荷
教学难点
工厂供电系统及其电源和负荷
教学过程：
一、组织教学：
考勤
二、讲授新课
1.1工厂供电的意义、要求及课程任务
1、关键词：
供电要求、安全、节能
2、工厂供电工作的基本要求：
安全、可靠、优质、经济
供电工作人员“安全”意识的培养；
供电工作人员“节”能意识的培养。
1.2工厂供电系统及其电源和负荷
关键词：
供电系统、适用条件、电力负荷
1.2.1工厂供电系统
1、具有高压配电所的工厂供电系统
母线：
用来汇集和分配电能的导体，又称“汇流排”。
单母线分段制：
利用一台开关分隔开的单母线接线形式。
具有双电源的高压配电所最常见的运行方式：
分段开关正常工作情况下是闭合的，整个配电所由一条电源进线进行供电，通常来自公共高压配电网络；而另一条电源进线则作为备用，通常是从邻近单位取得备用电源。
教学方法、手段
一般讲授
2、具有总降压变电所的工厂供电系统
3、高压引入负荷中心的工厂供电系统
4、只有一个变电所或配电所的工厂供电系统
配电所的任务：
接受电能并分配电能
变电所的任务：
接受电能、变换电压和分配电能
1.2.2工厂的电力负荷
电力负荷的两个含义：
一个是指用电设备或用电单位；另一个是指用电设备或用电单位所消耗的电功率或电流
1、电力负荷的分级
一级负荷
二级负荷
三级负荷
2、各级电力负荷对供电电源的要求
1.2.3复习总结
作业:
课后1.11.2
板书设计：
第一章工业企业供电概述
1.1工厂供电的意义、要求及课程任务
1.2工厂供电系统及其电源和负荷
1.2.1工厂供电系统
1.2.2工厂的电力负荷
1.2.3复习总结
教学后记：
学生课堂表现活跃、接受知识较快。
章\节
§1.3
课题
电力系统的电压
教学目的
知识目标
掌握标准电压的规定
能力目标
了解电压偏差及电压调整方法
德育目标
培养学生创新精神
教学重点
标准电压
教学难点
标准电压
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习上节内容
二、讲授新课
1.3电力系统的电压
关键词：
额定电压、电压偏差、电压调整
1.3.1简述
衡量电能质量的两个参数：
频率和电压
工频：
50Hz
1.3.2三相交流电网和电力设备的额定电压
1、电网和用电设备的额定电压相同
2、发电机的额定电压：
高于同级电网的额定电压5%
3、电力变压器的额定电压：
1）电力变压器一侧绕组：
①变压器与电动机直接相连的，其一次绕组额定电压应与发电机的额定电压相同。
②电力变压器不与发电机相连的，与线路直连被看作是线路的用电设备
教学方法、手段
一般讲授
2）、电力变压器二次绕组：
①变压器二次测供电线路较长时，二次测额定电压应比相连电网额定电压高10%
②变压器二次测供电线路不长时，二次测额定电压只需高于相连电网额定电压5%
1.3.3电压偏差和电压调整
1、电压偏差
用电设备端子处的电压偏差△U是用电设备的端电压U与设备的额定电压UN的差值同UN的百分比来表示
2、电压调整
1）、正确选择无载调压型变压器的电压分接头和采用有载调压型变压器
2）、降低阻抗
3）、尽量使系统的三相负荷平衡
4）、合理改变系统的运行方式
5）、采用无功功率的补偿装置
1.3.4工厂高、低压配电电压的选择
1、工厂高压配电电压的选择
2、工厂低压配电电压的选择
1.3.5、复习总结
作业：
1.41.131.14
板书设计：
第一章工业企业供电概述
1.3电力系统的电压
1.3.1简述
1.3.2三相交流电网和电力设备的额定电压
1.3.3电压偏差和电压调整
1.3.4工厂高、低压配电电压的选择
1.3.5、复习总结
教学后记：
学生课堂表现活跃、接受知识较快。
章\节
§1.4
课题
电力系统的中性点运行方式
教学目的
知识目标
掌握电力系统的中性点运行方式
能力目标
了解各运行方式在发生短路故障时的区别
德育目标
培养学生严谨求实的工作作风
教学重点
电力系统的中性点运行方式
教学难点
电力系统的中性点运行方式
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习提问：
如何选择合适的电工仪表？
二、讲授新课
1.4电力系统的中性点运行方式
关键词：
中性点、接地与不接地
1.4.1简述
在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：
1、电源中性点不接地
2、中性点经阻抗接地
3、中性点直接接地
中性线（N线）的功能：
一是用来接额定电压是相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。
保护线（PE线）的功能：
是为了保障人身安全，防止触电事故用的接地线。
保护中性线（PEN线）：
兼有中性线和保护线的功能。
TN系统：
所有设备的外漏可导电部分均接公共保护线。
教学方法、手段
一般讲授
TT系统：
所有设备的外漏可导电部分均各自经PE线单独接地。
IT系统：
与TT的不同在于电源中性点不接地或经1000Ω阻抗接地。
1.4.2中性点不接地的电力系统
当中性点不接地的电力系统中发生一相接地时，系统的三个线电压无论相位和量值均未发生变化，因此系统中的设备，尤其是三相设备仍可照常运行。
1.4.3中性点经消弧线圈接地的电力系统
当中相点不接地系统发生单相短路故障时的接地电容电流达到一定值时，容易产生串联谐振电路，所以必须采用中性点经消弧线圈接地。
电力系统中发生一相接地时，系统的三个线电压无论相位和量值均未发生变化。
1.4.4中性点直接接地的电力系统
中性点直接接地的电力系统发生单相接地时，其他两相的对地电压不会升高，因此系统中供用电设备的绝缘只需按相电压考虑。
1.4.5、复习总结
作业：
板书设计：
第一章工业企业供电概述
1.4电力系统的中性点运行方式
1.4.1简述
1.4.2中性点不接地的电力系统
1.4.3中性点经消弧线圈接地的电力系统
1.4.4中性点直接接地的电力系统
1.4.5复习总结
教学后记：
学生课堂气氛很活跃
章\节
§2.1～3
课题
电气设备中的电弧问题；高压一次设备
教学目的
知识目标
了解电弧的产生及设备采取的灭弧方法
能力目标
了解高压一次设备和开关电器
德育目标
培养学生严谨的求学精神
教学重点
各高压一次设备的灭弧原理
教学难点
各高压一次设备的灭弧原理
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习上节内容
二、讲授新课
2.1工厂供配电系统电气设备的分类
关键词：
一次电路、二次电路、设备分类
一次电路及相关概念；
二次电路及相关概念；
电力设备的分类
2.2电气设备中的电弧问题
关键词：
电弧、灭弧
2.2.1电弧的产生和熄灭
1、电弧的产生2、电弧的熄灭
2.2.2电气设备中常用的灭弧方法
1、速拉灭弧法2、冷却灭弧法3、吹弧灭弧法4、长弧切短灭弧法5、粗弧分细灭弧法6、狭沟灭弧法
7、真空灭弧法8、六氟化硫（SF6）灭弧法
教学方法、手段
一般讲授
多媒体辅助教学
2.3高压一次设备
关键词：
高压熔断器、高压开关电器、高压断路器
2.3.1高压熔断器
1、高压管式熔断器2、高压跌开式熔断器
2.3.2高压开关电器
1、高压隔离开关2、高压负荷开关
3、高压断路器
（1）油断路器
（2）六氟化硫（SF6）断路器
（3）真空断路器
2.3.3复习总结
作业：
课后2.22.32.82.9
板书设计：
第二章工厂供配电系统的主要设备
2.1工厂供配电系统电气设备的分类
2.2电气设备中的电弧问题
2.2.1电弧的产生和熄灭
2.2.2电气设备中常用的灭弧方法
2.3高压一次设备
2.3.1高压熔断器
2.3.2高压开关电器
教学后记：
学生课堂表现活跃，结合多媒体教学生动形象的展示了各设备的结构、工作原理和操作方法
章\节
§2.4
课题
低压一次设备
教学目的
知识目标
了解各低压一次设备的结构
能力目标
掌握各低压一次设备的用途及使用场合
德育目标
培养学生严谨、求实的工作作风
教学重点
低压一次设备的用途及使用场合
教学难点
低压一次设备的用途及使用场合
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习上节内容
二、讲授新课
2.4低压一次设备
关键词：
低压熔断器、低压开关设备、低压断路器
2.4.1低压熔断器
作用：
实现低压供配电系统的短路保护及过负荷保护
1、密封管式熔断器
采用铜熔体，导电性能好，熔断时金属蒸气较小，便于灭弧。
2、螺旋管式熔断器
各部分均可拆卸，更换熔体方便，被广泛应用
3、ａM系列熔断器
除具有限流作用外，还有熔断指示作用
4、低压自复式熔断器
能够断开短路电流，又能在故障消除后自动恢复供电，无须更换熔体
教学方法、手段
讲授为主
2.4.2低压开关设备
1、低压到开关、刀熔开关和负荷开关
2、低压断路器
又称空气开关，具有良好的灭弧性能，它既能在正常条件下断开负荷电流，又能依靠电流脱扣器自动切断短路电流；它既能依靠热脱扣器自动断开过载电流，靠失压脱扣器在线路电压严重下降或失压时自动跳闸，还可实现远距离跳闸。
（1）万能式低压断路器
DW系列低压断路器，因其保护方案和操作方式多变，装设地点灵活，可敞开装在金属框架上，故称为“万能式”或“框架式”。
（2）塑料外壳式低压断路器
其全部结构和导体部分均封装在一个塑料外壳内，仅在外壳中央露出操作手柄，供手动操作之用，通常应用在低压配电分支路上。
2.4.3、复习总结
作业：
板书设计：
第二章工厂供配电系统的主要设备
2.4低压一次设备
2.4.1低压熔断器
2.4.2低压开关设备
1、低压到开关、刀熔开关和负荷开关
2、低压断路器
2.4.3、复习总结
教学后记：
同学们掌握得还可以，课堂气氛较活跃。
章\节
§2.5
课题
电流互感器和电压互感器
教学目的
知识目标
熟悉电流互感器及电压互感器的工作原理
能力目标
掌握电流互感器及电压互感器的接线方式
德育目标
培养学生的实际操作能力
教学重点
电流互感器及电压互感器的接线方式
教学难点
电流互感器及电压互感器的接线方式
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习上节内容
二、讲授新课
2.5电流互感器和电压互感器
关键词：
互感器功能、互感器种类、互感器接线方案、注意事项
2.5.1电流互感器
1、结构原理
电流互感器是把大电流变换成小电流，二次绕组的额定电流一般为5A，它的基本结构与变压器相类似，一次绕组匝数少，截面粗，串接在一次电路中；二次绕组匝数多、截面较细，通常与仪表、继电器的电流线圈串联，形成一闭合回路。
2、电流互感器的类型
单匝式、多匝式；高压型、低压型；油浸式、干式。
3、电流互感器的接线方案
1）、一相式接地2）、两相V形接线
3）、两相电流差接线4）、三相Y形接线
教学方法、手段
讲授为主
4、电流互感器使用注意事项
1）、电流互感器在运行时其二次侧不允许开路；
2）、二次绕组一端必须可靠接地；
3）、电流互感器在连接时要注意其端子的极性。
2.5.2电压互感器
1、结构原理
电压互感器是把高电压转变为低电压，二次绕组的额定电压一般为100V，一次绕组匝数多，二次绕组匝数少。
2、电压互感器的类型
单相、三相式；干式、油浸式。
3、电压互感器的接线方案
1）、单个接线；2）、两个单相式接成V-V形
3）、三个单相式接成Y0-Y0形4）、Y0-Y0-△形
4、电压互感器使用注意事项
1）、电压互感器在工作时二次绕组不允许短路；
2）、电压互感器的二次侧有一端必须可靠接地；
3）、电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性。
2.5.3复习总结
作业：
板书设计：
第二章工厂供配电系统的主要设备
2.5电流互感器和电压互感器
2.5.1电流互感器
2.5.2电压互感器
2.5.3复习总结
教学后记：
同学们掌握得还可以，课堂气氛较活跃
章\节
§2.6～7
课题
高低压成套配电配置、电力变压器
教学目的
知识目标
了解高低压成套配电配置的结构、功能
能力目标
掌握电力变压器的结构、功能、连接组别
德育目标
培养学生理论与实践相结合的能力
教学重点
高低压成套配电配置、电力变压器的结构、功能
教学难点
电力变压器的结构、功能、连接组别
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习
二、讲授新课
2.6高低压成套配电配置
关键词：
开关柜、配电屏、直流屏、配电箱
2.6.1高压开关柜
1、种类、结构
2、“五防”措施
1）、防止误分、误合断路器。
2）、防止带负荷将手车拉出或推进。
3）、防止带电将接地开关合闸。
4）、防止接地开关在合闸位置时合上断路器。
5）、防止接入带电的开关柜内部。
2.6.2低压配电屏
种类、结构
2.6.3直流屏
1、直流屏的基本概念2、直流屏的主要技术指标
3、直流的系统组成4、GZDW系列直流屏工作原理
教学方法、手段
讲授为主
实物演示
5、GZDW系列直流屏的外形
2.6.4动力和照明配电箱
2.7电力变压器
关键词：
种类、结构、特点、连接组别
2.7.1油浸式电力变压器的结构
油浸式电力变压器的基本组成为铁心和绕组，它是利用互感器原理来升高或降低电压的。
2.7.2干式变压器的结构和特点
1、空气绝缘干式变压器
性能、特点
2、树脂绝缘干式变压器
结构、特点
2.7.3电力变压器的连接组别
1、对D，yn11连接的变压器来说，其3n次谐波励磁电流仅在三角形接线的一次绕组内形成环流，不会注入到公共的高压电网中去。
2、D，yn11连接的变压器的零序阻抗较Y，yn0连接的变压器小很多。
3、D，yn11连接的变压器不平衡负荷能力远大于Y，yn0连接的变压
2.7.4、复习总结
作业：
板书设计：
第二章工厂供配电系统的主要设备
2.6高低压成套配电配置
2.6.1高压开关柜
2.6.2低压配电屏
2.6.3直流屏
2.6.4动力和照明配电箱
2.7电力变压器
2.7.1油浸式电力变压器的结构
教学后记：
课堂气氛较好，同学们学习得很认真
章\节
§3.1
课题
工厂变配电所的主接线方案
教学目的
知识目标
掌握工厂变配电所的常见接线方案
能力目标
了解工业企业变配电所的典型接线结构与布置
德育目标
培养学生严谨求实的工作作风
教学重点
工厂变配电所的常见接线方案
教学难点
工厂变配电所的常见接线方案
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习
二、讲授新课
3.1工厂变配电所的主接线方案
关键词：
主接线、主接线要求、主接线方案
3.1.1简述
（1）一次接线与二次接线的意义
（2）一次接线系统中对变配电所的要求
3.1.2主接线方案的设计原则
1、工厂35-110KV/6-10KV主接线的特点
2、变配电所主要电气设备图形符号
3.1.3工厂变配电所常用的主接线方案
（一）工厂总降压变电所的主接线
1、单母线接线：
（1）单母线不分段主线段
（2）单母线分段主接线
2、双母线接线
教学方法、手段
讲授为主
3、桥式接线：
（1）内桥
（2）外桥
（3）全桥
（二）车间（或小型工厂）变电所的主接线
1、有工厂总降压变电所和高压配电所的车间变电所
2、工厂内无总变配电所的车间变电所：
（1）、装有一台变压器的小型变电所主接线
①、高压侧采用隔离开关、熔断器或户外跌开式熔断器。
②、高压侧采用负荷开关、熔断器。
③、高压侧采用隔离开关、断路器。
（2）装有两台主变压器的小型变电所主接线
①、高压侧无母线，低压侧单母线分段。
②、高压侧采用单母线，低压侧单母线分段。
③、高压侧采用单母线分段，低压侧单母线分段。
3.1.4变电所典型主接线举例
1、电源进线2、母线
3、高压配电出线4、2号车间变电所
3.1.5、复习总结
作业：
课后3.2
板书设计：
第三章工厂供配电系统的接线和结构
3.1工厂变配电所的主接线方案
3.1.1简述
3.1.2主接线方案的设计原则
3.1.3工厂变配电所常用的主接线方案
3.1.4变电所典型主接线举例
3.1.5、复习总结
教学后记：
同学们学习得比较认真，接受知识较快，基本掌握了工厂变配电所的主接线方案。
章\节
§3.2-3
课题
工厂变配电所的结构与布置，电力线路接线方式
教学目的
知识目标
理解工厂变配电所的结构与布置
能力目标
掌握电力线路的接线方式
德育目标
培养学生理论联系实际的能力
教学重点
电力线路的接线方式
教学难点
电力线路的接线方式
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习上节内容
二、讲授新课
3.2工厂变配电所的结构与布置
3.2.1变配电所的总体布置
1、变配电所总体布置要求
2、变配电所总体布置方案
3.2.2变配电所的安全要求
1、人与带电体的最小安全距离
2、对变电所安全运行的基本要求
3、变配电装置（所、室）的防火间距
3.3电力线路的接线方式
关键词：
放射式、树干式、环形
教学方法、手段
讲授为主
3.3.1高压线路的接线方式
1、放射式接线
适用于三级负荷和个别二级负荷
2、树干式接线
只适应于三级负荷
3、环形接线
适用于允许短时间停电的二三级负荷
3.3.2低压线路的接线方式
1、放射式接线
多用于供电可靠性要求较高的车间，特别适用于对大型设备供电。
2、树干式接线
适用于用电设备距供电点较远而彼此相距很近，容量很小的次要用电设备。
3、环形接线
3.3.3复习总结
作业：
板书设计：
第三章工厂供配电系统的接线和结构
3.2工厂变配电所的结构与布置
3.2.1变配电所的总体布置
3.2.2变配电所的安全要求
3.3电力线路的接线方式
3.3.1高压线路的接线方式
3.3.2低压线路的接线方式
3.3.3复习总结
教学后记：
课堂气氛很好，同学们基本掌握了工厂变配电所的结构与布置及电力线路的接线方式。
章\节
§4.1
课题
电力负荷曲线的有关概念
教学目的
知识目标
理解电力负荷曲线的有关概念
能力目标
掌握工厂用电设备的工作制
德育目标
培养学生的理论联系实际的能力
教学重点
电力负荷曲线的有关概念
教学难点
电力负荷曲线的有关概念
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习
二、讲授新课
4.1电力负荷曲线的有关概念
关键词：
工作制、负荷曲线、最大负荷、负荷利用小时、平均负荷、负荷系数
4.1.1工厂用电设备的工作制
1、连续工作制
2、短时工作制
3、断续周期工作制
ε=（t/T）*100%=（t/t0）*100%
4.1.2工厂的负荷曲线
1、负荷曲线的分类
按负荷对象分，工厂、车间或某台设备的
按负荷的功率性质分，有功的和无功的
按所表示的负荷变动时间分，年的、月的、日的或工作班的
按绘制的方式分，以点连成的及梯形的
2、负荷曲线的绘制方法
3、负荷曲线的意义
教学方法、手段
讲授为主
4.1.3与负荷曲线和负荷计算有关的物理量
（一）年最大负荷和年最大负荷利用小时
1、年最大负荷
年最大负荷是全年中最大班内消耗电能最大的半小时的平均功率。
2、年最大负荷利用小时
它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按最大负荷持续运行所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗电能。
（二）平均负荷和负荷系数
1、平均负荷Pav
平均负荷Pav是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率
2、负荷系数
负荷系数又称负荷率，它是利用电负荷的平均负荷Pav与最大负荷Pmax的比值
4.1.4复习总结
作业：
课后4.14.24.3
板书设计：
第四章负荷计算和短路概念
4.1电力负荷曲线的有关概念
4.1.1工厂用电设备的工作制
4.1.2工厂的负荷曲线
4.1.3与负荷曲线和负荷计算有关的物理量
4.1.4复习总结
教学后记：
学生课堂表现活跃，接受知识比较快。
章\节
§4.2
课题
用电设备组计算负荷的确定
教学目的
知识目标
掌握常用的负荷计算方法
能力目标
能够用需要系数法和二项式法计算负荷
德育目标
培养学生严谨求实的工作作风
教学重点
需要系数法和二项式法计算负荷
教学难点
需要系数法和二项式法计算负荷
教学过程：
一、组织教学1、考勤
2、复习
二、讲授新课
4.2用电设备组计算负荷的确定
关键词：
计算负荷、用电设备组、需要系数、二项式
4.2.1简述
通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中的各元件负荷值称为计算负荷。
（1）计算负荷的意义
计算负荷是电力一次系统的电器及传输导线选择的基本依据，也是二次系统继电保护整定值确定的基本依据。
若计算负荷过大，将使电器和导线电缆选的规格过大，造成投资过高，导致浪费。
若计算负各过小，又将使电器和导线电缆等设备在过负荷情况下运行，必将增加电能损耗，产生过热，导致绝缘老化甚至烧毁。
（2）计算负荷确定的原则
计算负荷实质上与半小时最大负荷P30是相当的。
目前普遍采用需要系数法和二项式法。
教学方法、手段
讲授为主
4.2.2计算负荷的确定
1、需要系数法的基本公式及其应用
需要系数Kd，是用设备组在最大负荷时需要的有功功率P30与其总的设备容量Pe的比值，即
Kd=P30/Pe
1）用电设备组的设备实际上不一定都同时运行
2）运行的设备也不太可能都满负荷
3）设备本身有功率损耗
4）配电线路也有功率损耗
P30=KdPeQ30=P30*tanφ
S30=P30/cosφI30=S30/
*UN
需要系数法比较适用于用电设备台数比较多，而单台设备容量相差不大的情况。
2、二项式法的基本公式及其应用
P30=bPd+cPx
二项式法比较适用于设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷的确定。
4.2.3、复习总
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