工厂供电大纲

精品文档 1欢迎下载 工厂供电工厂供电 教学大纲教学大纲 课程代码 0604001 建议课时数 56 学分 4 适用专业 电气自动化技术专业 先修课程 电气系统规划与实施 开课单位 电子技术课程组 一 课程性质一 课程性质 本课程是电气自动化技术专业的一门专业课程 要求学生在学习电气系统规划与 实施 电子线路调试与应用 电机拖动及控制课程后学习本课程 使学生获得工厂供 配电工程的设计计算所必需的基本理论和基本知识 掌握其设计计算方法 二 课程目标二 课程目标 教学应达到的要求 1 要求掌握的基本知识 掌握电力系统的电压及中性点运行方式 电力负荷和负荷曲线 短路形式及短路 电流的效应 变配电所类型及主接线图 交配电所的选择 布置 结构 电力线路的 接线 方式 结构和敷设 过电流保护装置的任务和要求 供电系统的自动装置 防 雷 接地和电气安全 了解电力变压器经济运行 电力电容器 电能节约的一般措施 要求掌握的基本理论和方法 掌握单相 三相用电设备组计算负荷的确定方法 无限大容量电力系统三相短路 时的物量过程和物理量 短路电流的计算方法 电气设备中的电弧理论 导线和电缆 截面的选择计算 熔断器 低压断路器保护计算 高压线路继电保护的计算 电力变 压器的 继电保护 高压电动机继电保护的选择计算方法 3 要求掌握的基本技能 具备 10KV 变配电所一次 二次系统设计计算 设备选择及选址 布置的基本能 力 具备高低压供配电线路和设计计算能力 l 掌握电力负荷中三相用电设备组 单相用电设备组计算负荷确定的原理及计 算方法 2 掌握交配电所一次系统中高低压设备 电力变压器 互感器选择计算原理及 10K 交配电所主电路图 3 掌握交配电所二次系统的方案选择 整定计算方法 精品文档 2欢迎下载 4 掌握防雷 接地和电气安全以及供电系统中电能节约的基本措施和方法 三 课程内容和要求三 课程内容和要求 第一章 绪论 一 教学要求 1 了解电力系统的组成 理解电力系统的运行特点和对电力系统的基本要求 2 掌握电网额定电压等级 掌握电网额定电压与电器设备的额定电压之间应当相 互配合的关系 3 了解工厂供配电系统的组成 了解工厂供配电系统设计的步骤和主要内容 二 教学内容 1 电力系统的基本概念 电力系统的组成 电力系统运行的特点和基本要求 2 电力系统额定电压 额定电压等级 电力线路额定电压与各种电器设备额定电压的配合关系 各种电压等 级的适用范围 3 工厂供配电系统的组成 4 工厂供配电设计的基本知识 第二章 电力负荷计算 一 教学要求 1 理解负荷计算的内容和目的 了解电力负荷的分级与不同等级的负荷对供电的 要求 2 了解负荷曲线的概念 理解年最大负荷利用小时数的意义 理解需用系数和利 用系数的概念 3 理解计算负荷的定义 理解确定设备容量的方法 掌握确定计算负荷的需用系 数法 了解二项式法与估算法 理解单相负荷的计算 理解全厂负荷计算的步骤 4 理解计算尖峰电流的目的 掌握计算尖峰电流的方法 二 教学内容 1 负荷计算的目的与负荷分级 电力负荷与电量 负荷计算的内容和目的 电力负荷的分级及其对供电的要求 2 负荷曲线与计算负荷 精品文档 3欢迎下载 负荷曲线 与负荷计算有关的几个物理量 年最大负荷利用小时数 需用系数 利用 系数 计算负荷的定义 3 计算负荷的实用计算方法 设备容量的确定 暂载率 按需用系数法确定计算负荷 按二项式法确定计算负荷 计算负荷的估算方法 4 单相负荷计算 单相用电设备仅接于相电压 单相用电设备仅接于线电压 一般情况 5 尖峰电流计算 单台电动机支线 接有多台电动机的配电线路 7 全厂负荷计算 第三章 工厂供配电系统一次接线 一 教学要求 1 理解电气主接线图 一次接线图 和二次接线图的概念 理解变配电所常用的 几种电气主接线形式 它们各自的优缺点 以及倒闸操作要点 2 掌握变电所变压器台数和容量选择的基本原则和计算方法 3 了解高压配电网络接线的基本原则和配电方式 4 理解电压偏移的概念 掌握线路电压损失的计算 了解改善电压偏移的措施 二 教学内容 1 概述 一次接线图与二次接线图 2 变电所变压器台数和容量的选择 变压器台数的选择 变压器的过负荷能力 变压器容量的选择 3 变配电所电气主接线 电气主接线的基本形式 工厂变电所常用电气主接线 电气主接线安全运行操作的基 本知识 4 高压配电网络 5 电压偏移及改善措施 电压偏移的概念 线路电压损失的计算 变压器电压损失的计算 电压偏移的计算 改善电压偏移的主要措施 第四章 短路电流及其效应的计算 精品文档 4欢迎下载 一 教学要求 1 掌握电力系统短路的类型 发生的原因及危害 2 理解短路冲击电流的概念 及它与短路电流周期分量有效值的关系 3 理解标幺值 基准值的概念 掌握电气元件阻抗标幺值的计算 掌握利用标幺 值计算短路电流的方法 掌握三相短路电流与两相短路电流的关系 4 理解短路电流的热效应和电动力效应 掌握短路热稳定和动稳定校验的方法 二 教学内容 1 短路类型及其发生的原因和危害 2 三相短路过程的简化分析 短路全电流的最大瞬时值 冲击电流 3 标幺值和电气元件阻抗标幺值的计算 标幺值的定义 基准值的选择 电气元件电抗标幺值的计算 不同电压等级电抗标幺 值的关系 4 无限大容量系统三相短路电流计算 概述 利用标幺值进行计算 利用短路容量计算短路电流 异步电动机对短路电流的 影响 5 两相短路电流的计算 6 短路电流计算示例 7 1kV 以下低压电网中短路电流的计算 8 短路电流的效应 短路电流的热效应 短路电流的电动力效应 说明 有 号者为选学内容 下同 第五章 电气设备及其选择 一 教学要求 1 理解电弧形成的物理过程和灭弧的基本方法 2 理解导体和电器设备选择的基本原则 按正常工作电压和电流选择 按短路条 件校验 3 了解高压断路器 高压隔离开关 高压负荷开关的构造和主要类型 掌握断路 器 负荷开关 隔离开关的功能 三者功能上的差别以及各自的用途 4 了解高压熔断器的类型 工作原理与选择 了解高压开关柜的构造 精品文档 5欢迎下载 5 理解电流互感器与电压互感器的结构 原理 接线 选用以及运行的注意事项 6 了解母线 架空导线和电缆截面的选择 掌握母线热稳定与动稳定的校验 二 教学内容 1 电弧的基本知识 电弧的形成 电弧的熄灭条件 电弧的基本特性 熄灭电弧的基本方法 2 导体和电器设备选择的一般规定 按正常工作电压和电流选择 按短路条件校验 按环境条件校验 3 高压开关电器 高压断路器 高压隔离开关 高压负荷开关 高压熔断器 高压开关柜 高压开关电 器的选择 4 互感器 电流互感器 电压互感器 5 母线 架空导线和电缆 用途及选型 母线 导线和电缆截面的选择 6 高压绝缘子及穿墙导管 7 低压开关电器 第七章 工厂供配电系统二次接线 一 教学要求 1 掌握工厂供配电系统二次接线的原理接线图与安装接线图 掌握断路器控制回 路的展开接线图 2 理解中央事故信号与预告信号的作用 了解测量仪表及其接线 二 教学内容 1 工厂供配电系统二次接线的原理图 归总式原理接线图 展开式原理接线图 2 断路器的控制回路 动作原理框图 断路器控制回路展开接线图 3 中央信号回路 中央事故信号 中央预告信号 4 测量仪表及其接线 精品文档 6欢迎下载 电气测量仪表的准确等级 电气测量仪表的配置 三相电路功率的测量 三相电路电 能的测量 第七章 工厂供配电系统的继电保护 一 教学要求 1 理解工厂供配电系统继电保护的基本任务和对继电保护的基本要求 理解继电 保护的基本原理 继电器的分类和表示方法 2 掌握供电线路继电保护的接线方式 整定计算和灵敏系数校验 3 理解电力变压器的瓦斯保护 纵差动保护的原理 掌握电力变压器电流速断保 护和过电流保护的原理 整定计算以及灵敏系数校验 4 掌握 6 10kV 配电系统中配电变压器与线路的保护装置与整定计算 了解母线 电力电容器的保护装置与整定计算 5 了解熔断器的选择和校验 6 了解工厂供电系统的备用电源自动投入装置的原理和作用 二 教学内容 1 继电保护的基本知识 继电保护的任务 对继电保护的基本要求 继电保护的基本原理 继电器的构成和分 类 2 供电线路的继电保护 电流保护的接线方式 定时限过电流保护 低压闭锁的过电流保护 反时限过电流保 护 电流速断保护 中性点不接地系统的单相接地保护 3 电力变压器的保护 瓦斯保护 纵差动保护 电流速断保护 过电流保护 过负荷保护 变压器保护整定 计算示例 4 配电系统的保护装置 6 10kV 配电变压器保护 6 10kV 线路的保护 6 10kV 分段母线的保护 6 10kV 电力电容器保护 熔断器保护 5 工厂供电系统的备用电源自动投入装置 对备用电源自动投入装置的基本要求 备用电源自动投入装置的原理接线 第八章 防雷与接地 一 教学要求 精品文档 7欢迎下载 1 理解过电压的概念及分类 理解大气过电压与操作过电压的概念 2 了解雷电的形成和危害 掌握大气过电压的基本形式 掌握避雷针 避雷线 避雷器各自的作用 能计算避雷针的保护范围 3 掌握变配电所和架空线路的防雷保护措施 4 理解接地 接零 接地电阻 接触电压和跨步电压的概念 掌握保护接地与保 护接零的工作原理 适用范围和作用 了解变电所接地装置及接地电阻的计算 二 教学内容 1 雷与防雷设备 过电压及其分类 雷电的形成及其危害 避雷针及保护范围计算 避雷线及保护范围 计算 避雷器及其选择 2 架空线路的防雷保护 3 变电所 配电所 防雷保护 直击雷的防雷措施 侵入雷电波过电压的保护 4 接地和接零 接地和接零的一般概念 保护接地 接零保护 重复接地 5 变电所接地装置及接地电阻的计算 变电所接地装置 接地电阻计算 变电所接地装置的设计计算步骤 第九章 工厂供配电系统的节能与无功补偿 一 教学要求 1 了解节约用电的意义和节约用电的一般途径 理解功率因数对供电系统的影响 和改善功率因数的方法 2 了解有关变压器经济运行的概念 了解有关电动机经济运行的概念 理解提高 电动机效率的措施 3 理解功率因数人工补偿的工作原理 补偿电容器的选择计算和电容器的补偿方 式 二 教学内容 1 节约用电的意义和途径 节约用电的意义 节约用电的一般途径 2 工厂用电的功率因数 功率因数的基本概念 功率因数与节能 提高功率因数的方法 精品文档 8欢迎下载 3 功率因数的人工补偿 电容器并联补偿的工作原理 电容器无功容量的选择 电容器的补偿方式 4 变压器的经济运行 有关经济运行的基本概念 变压器效率与经济负荷系数 变压器的经济运行 5 电动机的合理使用 异步电动机的效率及经济运行负荷系数 提高电动机效率的措施 第十章 工厂电气照明 一 教学要求 1 了解电气照明的基本概念 了解电光源的分类 了解白炽灯 卤钨灯 荧光灯 等电光源的工作原理和特性 2 了解平均照度与最小照度的计算方法 二 教学内容 1 电气照明的基本概念 2 电光源 照明器及照度标准 3 照明器的布置及照度计算 平均照度计算 最小照度计算 选择计算步骤 4 照明网络 四 实践教学环节四 实践教学环节 本课程安排多次课外作业 课程设计 l 每章布置 3 4 道题课外作业 以使学生加深理解所学知识 锻炼分析问题和 解决问题的能力 2 课程设计 本课程是一门实践性强的专业课 学完课程全部内容后 安排 2 周课程设计一一变电所及配电系统设计 要求学生运用所学知识进行具体设计计算 以培养学生熟悉电气设计规程和规范 使用设计手册和施工标准图的能力 3 10KV 配电所高 低压一次设备认识实验 了解 10KV 变配电所一次设备 隔离开关 少油断路器 低压刀开关 低压自动 空气断路器 高 低压熔断器等的结构及工作原理 4 继电保护装置调试及整定实验 了解感应式电流继电器结构及工作原理 掌握感应式电流继电器电流整定及动作 精品文档 9欢迎下载 时间整定方法 五 学时分配五 学时分配 表 1 学时分配表 第一章 概论 1 1 工厂供电的意义 要求和课程任务 1 2 工厂供电系统及发电厂 电力系统 工厂的自备电源 2 1 3 电力系统的电压与电能质量 1 4 电力系统中性点运行方式及低压配电系统节地型式 2 第二章 工厂的电力负荷及其计算 2 1 工厂的电力负荷与负荷曲线 2 2 三相用电设备组计算负荷的确定 2 2 3 单相用电设备组计算负荷的确定 2 4 工厂的计算负荷及年耗电量的计算 2 2 5 尖峰电流及其计算 第三章 短路电流及其计算 3 1 短路的原因 后果及其形式 2 3 2 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量 3 3 无限大容量电力系统中短路电流的计算 2 3 4 短路电流的效应和稳定度校验 第四章 工厂变配电所及其一次系统 4 1 工厂变配电所的任务和类型 2 4 2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 2 4 3 高压一次设备 2 4 4 低压一次设备 2 4 5 电力变压器 2 4 6 电流互感器和电压互感器 2 4 7 工厂变配电所的主接线图 2 4 8 工厂变配电所的所址 布置 结构及安装图 2 精品文档 10欢迎下载 4 9 工厂变配电所的运行维修和检修试验 第五章 工厂电力线路 5 1 工厂电力线路及其接线方式 2 5 2 工厂电力线路的结构和敷设 5 3 导线和电缆截面的选择计算 2 5 4 车间动力电气平面布线图 2 5 5 电力线路的运行维修与检修试验 第六章 工厂供电系统的过电流保护 6 1 过电流保护的任务和要求 2 6 2 熔断器保护 6 3 低压熔断器保护 2 6 4 常用保护继电器 2 6 5 工厂高压线路的继电保护 2 6 6 电力变压器的继电保护 6 7 高压电动机的继电保护 2 第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置 7 1 二次回路及其操作电源 7 2 高压断路器的控制和信号回路 2 7 3 电测量仪表与绝缘监视装置 2 7 4 供电系统的自动装置与远动化 2 7 5 二次回路的接线与接线图 2 第八章 电气安全 接地与防雷 8 1 电流对人体的作用及有关概念 8 2 电气安全与触电急救 2 8 3 电气装置的接地 2 8 4 过电压与防雷 2 第九章 工厂的电气照明 9 1 照明技术的基本概念 9 2 工厂常用的电光源和灯具 2 精品文档 11欢迎下载 9 3 照度标准和照度计算 2 9 4 照度供电系统及其选择 2 第十章 工厂的电能节约 10 1 电能节约的意义及其一般措施 2 10 2 电力变压器的经济运行 2 10 3 并联电容器的接线 装设 控制 保护及其运行维修 2 六 本大纲的使用说明六 本大纲的使用说明 1 本大纲的重点和应予以保证的内容 电力负荷和负荷曲线 三相 单相用电设备组计算负荷的确定 供电系统的功率 损耗和电能损耗