安全用电技术 教案 项目4、5 电气线路安全、电气设备安全技术

电子教案

课程授课项目四电气线路安全技术

《安全用电技术》课时4

名称章节任务1电气线路基础

了解电力系统和电力二次系统的基础知识：

教学

熟悉并掌握导线与电缆的安全载流量；

目标

能根据电气线路额定值对导线进行选型

重点重点：电力系统基础；

难点难点：导线的选型与应用

教学

实物演示法、PPT

方法

教学内容

导

列举日常生活和U力生产中的电力系统构成，分析其结构，导入新课程

入

【知识要点】

一、电力系统概述

（一）电力系统基础知识

1.电力系统构成

2.电力系统中性点运行方式

电力系统中性点运行方式即中性点接地方式，是指电力系统中发电机或变压器的中

教学

新性点的接地方式，是一种工作接地。

程序

授（1）中性点直接接地方式

内（2）中性点不接地方式中性点不接地系统指电力系统中性点不接地。

容（3）中性点经消弧线圈接地方式

3.电力系统短路故障

电力系统应该正常不间断地供电，保证用户生产和生活的正常进行。

（1）电气设备绝缘损坏其原因有设计不合理、安装不合格、维护不当等，还有外界

原因如架空线断线、倒杆及挖沟时损坏电缆、雷击或过电压等。

（2）运行人员误操作如带负荷拉合隔离开关（刀闸）、带地线合闸、误将带地线的

设备投入等。

（3）其他原因。如鸟兽蹈接导体造成短路等。

（二）电力二次系统概述

1.继电保护

继电保护的任务是：

（I）反映电力系统元件和电气设备故障，自动、有选择性、迅速地将故障元件或设

备切除，保证非故障部分继续运行，将故障影响限制在最小范围。

（2）反映电力系统的异常运行状态，根据运行维护条件和设备的承受能力，自动发

出信号，减负荷或延时跳闸。

2.自动装置

3.二次回路

3.对继电保护的基本要求

4.继电保护和自动装置的基本构成及发展

（I）继电保护和自动装置的基本构成

（2）继电保护和自动装置的发展

二、电气线路额定值

（-）导线与电缆的安全载流量

I.安全载流量及其与安全的关系

2.导线和电缆的安全载流量

（-）导线的选型与应用

1.导线的选型原则

（1）导线材料应具有较高的导电率但考虑国家资源情况，一般不应采用铜线。

（2）导线和地线应具有较高的机械强度和耐振性能。

（3）导线和地线应具有一定的耐化学腐蚀，抗氧化能力。

（4）选择电线材质和结构时，除满足传输容量外还应保证线路的造价经济和技术合

理。

2.导线截面的选揖

3.校验导线截面

（I）机械强度校验运行中的导线符受到自重、风力、热应力、电磁力和覆冰重力的

作用。

（2）短路电流及热稳性定校验所选导线的最大容声持续电流应大于该线路在正常或

故障后运行方式、.可能通过的最大电流。

（3）电压损耗校险电压损失太大，不但用电设备不能正常工作，而且可能导致电气

设备和电气线路发热。

（4）电晕条件进行校验规程规定，海拔不超过1000m地区的35kV线路不必验算电

晕：UOkV及以上线路，当导线的最小直径为9.6mm时也不必验算电晕。

【认知实践】

见课本图4-9所示是几种常见的导线。请查阅资料，了解它们的用途与特点。

继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要

保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括电力系统的构成，电力系统中性点接

归

地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。电气线路在运行中超过安

纳

全载流量成额定值，称为过载或过负荷。

小

国家标准《低压配电设计规范》（GB5OO54—2O11）明确规定，配电线路应装设过负

结

荷保护。通常采用装设断路器、熔断器之类的过电流防护电器来防范电气过载引起

的灾害。

【思考与练习】

作

1.观察和了解学校电力系统的结构，画出学校校园内的供配电系统草图：

业

2.讨论家用照明找路导线的选型和各种保护装置的设置特点和要求。

课程《安全用电技术》授课项目四电气线路安全技术课时4

名称章节任务2电气线路安全

了解相间保护、接地保护、距离保护和差动保护的作用和意义：

教学

熟悉架空线路、电缆线路和进户线路的巡视检查要求；

目标

理解并掌握电气线路施工安全要求

重点重点：线路巡视和检查；

难点难点：电气线路施工安全要求

教学

实物演示法、PPT

方法

教学内容

导

列举U常生活和U力生产中的电气线路的保护要求，分析其做法，导入新课程

入

【知识要点】

一、输电线路继电保护

应用于llOkV及以下电网、反应输电线路各种短跳故障的主要继电保护包括反应相

间短路的三段式电流保护、中性点直接接地系统阶段式零序电流保护、距离保护和

纵差动保护。其中三段式电流保护是最简单、最基础的线路保护，其分析问题的方

法和思路同样适用于其他类型的保护。

（一）相间短路的阶段式电流保护

教学1.瞬时电流速断保护

新

程序2.限时电流速断保护

授

3.定时限过电流保护

内

4三.段式电流保护

容

5.方向电流保护

（-）接地保护

1.中性点直接接地系统的零序电流保护

2.中性点非直接接地系统的零序保护

目前，对于中性点不接地系统，通常采用绝缘监视和接地选线的方式实现单相接地

保护。

（1）绝缘监视

（2）接地选线装置

（三）距离保护

（四）纵差动保护

差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备

的保护装置，被保护线路两端装有同型号同变比的电流互感器，用于测量线路两端

的电流，电流互感器二次回路采用差动接线，在差动回路接入电流元件KD（差动继

电器）。

二、电气线路的安全运行

巡视检查是线路运行维护的基本内容之一。通过巡视检查可及时发现缺陷，以便采

取防范措施，保障线路的安全运行。巡视人员应将发现的缺陷记入记录本内，并及

时报告上级。

（-）架空线路的安全运行

1.架空线路的技术规范

2.架空线路的巡视检查

（-）电缆线路的安全运行

1.电缆线路的技术规范

2.电缆线路的巡视检查

（三）进户装置和室内线路的巡视检查

1.进户线须经磁管、硬塑料管或钢管穿墙用入。穿墙保护管在户外一端（反口管）

应稍低，端部弯头朝下，进户线做成防水弯，户外一端应保持有200mm的弛度。

2.进户线的安全载流量应满足计算负荷的需要。

3.进户线的最小截面积允许为：铜线L5mm2,铝线2.5mm2。进户线不宜用软线，

中间不可有接头。

4.室内线路的巡视检查

三、电气线路施工安全

（一）输电线路施工安全

（二）电缆线路敷设安全

L电缆线路概述

2.电缆线路的敷设方式

3.电缆线路敷设安全技术

（三）室内低压配线安全

1.配线方式的适用范围和各种环境条件对线路的要求

2.室内低压配线（绝缘导线敷设）安全技术

【认知实践】

巡视校园及实验楼、教学楼的供电线路，找出安全隐患。

归电气线路应当满足供电可靠性或控制可靠性的要求，应满足经济指标的要求，应满

纳足维护管理方便的要求，还必须满足各项安全要求，这些要求对于保证电气线路运

小行的可靠性及其他要求在不同程度上也是有效的。巡视检查是线路运行维护的基本

结内容之一。

【思考与练习】

1.电力系统中性点运行方式有几种？分别加以说明。

2.导线截面校验的方式有几种？

作

3.简述导线截面的选择方法。

业

4.电气线路保护哪儿项？分别加以说明。

5.架空线路安全运行的巡视检查内容是什么？

6.室内线路的巡视检查一般包括那些内容。

课程《安全用电技术》授课项目五电气设备安全技术课时4

名称章节任务1变配电设务安全技术

教学了解常见变配电设备的外形、额定值和用途；

目标熟悉常见变配电设备的安全技术要求

重点重点：变配电设备基础：

难点难点：变配电设备安全技术

教学

实物演示法、PPT

方法

教学内容

导

列举LI常生活常见的变配电设备，分析其常用安全保护措施，导入新课程

入

【知识要点】

一、变配电设备的基础知识

（一）电力系统的额定电压

1.额定电压等级

2.变压罂额定电压的确定

（-）电气设备的额定值

1.电气设备的额定值

教学（1）额定电压与设备安全的关系

新

程序（2）额定电流与设备安全的关系

授

2.负荷级别与供电方式

内

3.一次回路与二次回路

容

（1）一次电路（一次回路）在工厂供配电系统中担负输送、变换和分配电能的任务

的电路。一次电路中的所有电气设备，称为一次设备或一次元件。

（2）二次电路（二次回路）用来控制、指示、监测和保护主电路及其主电路中设备

运行的电路。二次电路中的所有电气设备，称为二次设备或二次元件。

（三）几种常见变配电设备的外形和用途

变配电设备是指工厂变配电所的电气设备，包括变压器、配电装置、电力电容器以

及相关的二次设备和二次回路。

二、变配电设备安全技术

（-）变配电室设备巡视检查和安全操作一般规定

为了监视设备的运行情况，以便及时发现和消除设备缺陷，预防事故的发生，确保

设备安全运行，应对变电设备进行巡视检查。每个值班人员必须严格按照规程要求,

认真负责，一丝不苟地做好设备检查工作。及时发现异常和缺陷，及时汇报调度和

上级，杜绝事故发生。变电站设备的巡视检查，i股分为正常巡视、全面巡视、熄

灯巡视及特殊巡视四种。

（-）开关柜的巡视和检修

开关柜是一种电设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分

路按其需要设置。开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转

换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。

（三）变配电设备的倒闸操作

1.倒闸操作的定义

倒闸操作是指拉开或合上某些断路器和隔离开关.直流回路，切除或投入继电保护

装置，拆装临时接地线等操作。

2.操作票制度

操作票（见附录5）是指在电力系统中进行甩气操作的书面依据，包括调度指令票

和变电操作票。

3.倒闸操作安全作业要点

（四）电力变压器的安全技术

变压器是电力系统中使用较多的一种电气设备，它对电能的经济传输、灵活分配和

安全使用起着举足轻重的作用。在其他部门中，也广泛使用着各种类型的变压器，

以提供特种电源或满足特殊的用途。

电力变压器是变且所内最关键的设备。

1.电力变压器的安全技术

2.变压器故障和异常运行状态维电保护

为了保证电力系统的安全运行，将故障和异常运行的影响限制在最小范围，根据继

电保护有关规定，变压器应装设保护。

（1）瓦斯保护（气体保护）

（2）双绕组单相变压器差动保护

（3）电流速断保护

（4）跌落式熔断器

（5）变压器相间短路的后备（低电压起动的过电流）保护

（6）变压器接地（零序）保护

（7）过负荷保护

（五）开关电器的安全技术

开关电器是指能根据外界的信号和要求，手动或自动接通或断开电路，实现对电路

或非电对象切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。

可以分为高压开关电