工廠供電大綱.doc

工廠供電教學(xué)大綱課程代碼：0604001 建議課時數(shù)：56 學(xué)分：4適用專業(yè)： 電氣自動化技術(shù)專業(yè)先修課程： 電氣系統(tǒng)規(guī)劃與實施開課單位： 電子技術(shù)課程組一、課程性質(zhì)本課程是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課程。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)電氣系統(tǒng)規(guī)劃與實施、電子線路調(diào)試與應(yīng)用、電機拖動及控制課程后學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生獲得工廠供配電工程的設(shè)計計算所必需的基本理論和基本知識，掌握其設(shè)計計算方法。二、課程目標(biāo)教學(xué)應(yīng)達到的要求 （1）要求掌握的基本知識 掌握電力系統(tǒng)的電壓及中性點運行方式，電力負荷和負荷曲線，短路形式及短路電流的效應(yīng)，變配電所類型及主接線圖，交配電所的選擇、布置、結(jié)構(gòu)，電力線路的接線：方式、結(jié)構(gòu)和敷設(shè)，過電流保護裝置的任務(wù)和要求，供電系統(tǒng)的自動裝置，防雷、接地和電氣安全。了解電力變壓器經(jīng)濟運行、電力電容器、電能節(jié)約的一般措施。 （）要求掌握的基本理論和方法 掌握單相、三相用電設(shè)備組計算負荷的確定方法，無限大容量電力系統(tǒng)三相短路時的物量過程和物理量，短路電流的計算方法，電氣設(shè)備中的電弧理論，導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算，熔斷器、低壓斷路器保護計算，高壓線路繼電保護的計算，電力變壓器的；繼電保護，高壓電動機繼電保護的選擇計算方法。 （3）要求掌握的基本技能具備10KV變配電所一次、二次系統(tǒng)設(shè)計計算、設(shè)備選擇及選址、布置的基本能力；具備高低壓供配電線路和設(shè)計計算能力。l、掌握電力負荷中三相用電設(shè)備組、單相用電設(shè)備組計算負荷確定的原理及計算方法。2、掌握交配電所一次系統(tǒng)中高低壓設(shè)備、電力變壓器、互感器選擇計算原理及10K交配電所主電路圖。3、掌握交配電所二次系統(tǒng)的方案選擇、整定計算方法4、掌握防雷、接地和電氣安全以及供電系統(tǒng)中電能節(jié)約的基本措施和方法。三、課程內(nèi)容和要求第一章 緒論 一、教學(xué)要求 1.了解電力系統(tǒng)的組成，理解電力系統(tǒng)的運行特點和對電力系統(tǒng)的基本要求。2.掌握電網(wǎng)額定電壓等級，掌握電網(wǎng)額定電壓與電器設(shè)備的額定電壓之間應(yīng)當(dāng)相互配合的關(guān)系。3.了解工廠供配電系統(tǒng)的組成，了解工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計的步驟和主要內(nèi)容。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的組成；電力系統(tǒng)運行的特點和基本要求。 2.電力系統(tǒng)額定電壓額定電壓等級；電力線路額定電壓與各種電器設(shè)備額定電壓的配合關(guān)系；各種電壓等級的適用范圍。 3.工廠供配電系統(tǒng)的組成 4.工廠供配電設(shè)計的基本知識 第二章 電力負荷計算 一、教學(xué)要求1.理解負荷計算的內(nèi)容和目的，了解電力負荷的分級與不同等級的負荷對供電的要求。2.了解負荷曲線的概念，理解年最大負荷利用小時數(shù)的意義，理解需用系數(shù)和利用系數(shù)的概念。3.理解計算負荷的定義,理解確定設(shè)備容量的方法，掌握確定計算負荷的需用系數(shù)法,了解二項式法與估算法,理解單相負荷的計算，理解全廠負荷計算的步驟。4.理解計算尖峰電流的目的，掌握計算尖峰電流的方法。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.負荷計算的目的與負荷分級電力負荷與電量；負荷計算的內(nèi)容和目的；電力負荷的分級及其對供電的要求。 2.負荷曲線與計算負荷負荷曲線；與負荷計算有關(guān)的幾個物理量（年最大負荷利用小時數(shù)，需用系數(shù)，利用系數(shù)）；計算負荷的定義。 3.計算負荷的實用計算方法設(shè)備容量的確定，暫載率；按需用系數(shù)法確定計算負荷；按二項式法確定計算負荷；計算負荷的估算方法。 4.單相負荷計算單相用電設(shè)備僅接于相電壓；單相用電設(shè)備僅接于線電壓；一般情況。5.尖峰電流計算單臺電動機支線；接有多臺電動機的配電線路。 7.全廠負荷計算第三章 工廠供配電系統(tǒng)一次接線 一、教學(xué)要求 1.理解電氣主接線圖（一次接線圖）和二次接線圖的概念，理解變配電所常用的幾種電氣主接線形式，它們各自的優(yōu)缺點，以及倒閘操作要點。 2.掌握變電所變壓器臺數(shù)和容量選擇的基本原則和計算方法。 3.了解高壓配電網(wǎng)絡(luò)接線的基本原則和配電方式。 4.理解電壓偏移的概念，掌握線路電壓損失的計算，了解改善電壓偏移的措施。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.概述一次接線圖與二次接線圖2.變電所變壓器臺數(shù)和容量的選擇變壓器臺數(shù)的選擇；變壓器的過負荷能力；變壓器容量的選擇。 3.變配電所電氣主接線電氣主接線的基本形式；工廠變電所常用電氣主接線；電氣主接線安全運行操作的基本知識； 4.高壓配電網(wǎng)絡(luò) 5.電壓偏移及改善措施電壓偏移的概念；線路電壓損失的計算；變壓器電壓損失的計算；電壓偏移的計算；改善電壓偏移的主要措施。第四章 短路電流及其效應(yīng)的計算 一、教學(xué)要求 1.掌握電力系統(tǒng)短路的類型、發(fā)生的原因及危害。 2.理解短路沖擊電流的概念、及它與短路電流周期分量有效值的關(guān)系。 3.理解標(biāo)幺值、基準(zhǔn)值的概念，掌握電氣元件阻抗標(biāo)幺值的計算，掌握利用標(biāo)幺值計算短路電流的方法，掌握三相短路電流與兩相短路電流的關(guān)系。 4.理解短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，掌握短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗的方法。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.短路類型及其發(fā)生的原因和危害 2.三相短路過程的簡化分析短路全電流的最大瞬時值沖擊電流。 3.標(biāo)幺值和電氣元件阻抗標(biāo)幺值的計算標(biāo)幺值的定義；基準(zhǔn)值的選擇；電氣元件電抗標(biāo)幺值的計算；不同電壓等級電抗標(biāo)幺值的關(guān)系。 4.無限大容量系統(tǒng)三相短路電流計算概述；利用標(biāo)幺值進行計算；利用短路容量計算短路電流；異步電動機對短路電流的影響。 5.兩相短路電流的計算 6.短路電流計算示例 *7.1kV以下低壓電網(wǎng)中短路電流的計算 8.短路電流的效應(yīng)短路電流的熱效應(yīng)；短路電流的電動力效應(yīng)。 說明：有*號者為選學(xué)內(nèi)容（下同）第五章 電氣設(shè)備及其選擇一、教學(xué)要求 1.理解電弧形成的物理過程和滅弧的基本方法。 2.理解導(dǎo)體和電器設(shè)備選擇的基本原則：按正常工作電壓和電流選擇，按短路條件校驗。 3.了解高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負荷開關(guān)的構(gòu)造和主要類型，掌握斷路器、負荷開關(guān)、隔離開關(guān)的功能、三者功能上的差別以及各自的用途。 4.了解高壓熔斷器的類型、工作原理與選擇，了解高壓開關(guān)柜的構(gòu)造。 5.理解電流互感器與電壓互感器的結(jié)構(gòu)、原理、接線、選用以及運行的注意事項。 6.了解母線、架空導(dǎo)線和電纜截面的選擇，掌握母線熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的校驗。 二、教學(xué)內(nèi)容1.電弧的基本知識電弧的形成；電弧的熄滅條件；電弧的基本特性；熄滅電弧的基本方法。 2.導(dǎo)體和電器設(shè)備選擇的一般規(guī)定按正常工作電壓和電流選擇；按短路條件校驗；按環(huán)境條件校驗。 3.高壓開關(guān)電器高壓斷路器；高壓隔離開關(guān)；高壓負荷開關(guān)；高壓熔斷器；高壓開關(guān)柜；高壓開關(guān)電器的選擇。 4.互感器電流互感器；電壓互感器。 5.母線、架空導(dǎo)線和電纜用途及選型；母線、導(dǎo)線和電纜截面的選擇。 6.高壓絕緣子及穿墻導(dǎo)管 *7.低壓開關(guān)電器 第七章 工廠供配電系統(tǒng)二次接線 一、教學(xué)要求 1.掌握工廠供配電系統(tǒng)二次接線的原理接線圖與安裝接線圖，掌握斷路器控制回路的展開接線圖。 2.理解中央事故信號與預(yù)告信號的作用，了解測量儀表及其接線。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.工廠供配電系統(tǒng)二次接線的原理圖歸總式原理接線圖；展開式原理接線圖。 2.斷路器的控制回路動作原理框圖；斷路器控制回路展開接線圖 3.中央信號回路中央事故信號；中央預(yù)告信號。 4.測量儀表及其接線電氣測量儀表的準(zhǔn)確等級；電氣測量儀表的配置；三相電路功率的測量；三相電路電能的測量。第七章 工廠供配電系統(tǒng)的繼電保護一、教學(xué)要求 1.理解工廠供配電系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)和對繼電保護的基本要求,理解繼電保護的基本原理、繼電器的分類和表示方法。 2.掌握供電線路繼電保護的接線方式、整定計算和靈敏系數(shù)校驗。 3.理解電力變壓器的瓦斯保護、縱差動保護的原理，掌握電力變壓器電流速斷保護和過電流保護的原理、整定計算以及靈敏系數(shù)校驗。 4.掌握610kV配電系統(tǒng)中配電變壓器與線路的保護裝置與整定計算，了解母線、電力電容器的保護裝置與整定計算。 5.了解熔斷器的選擇和校驗。 6.了解工廠供電系統(tǒng)的備用電源自動投入裝置的原理和作用。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.繼電保護的基本知識繼電保護的任務(wù)；對繼電保護的基本要求；繼電保護的基本原理；繼電器的構(gòu)成和分類。2.供電線路的繼電保護電流保護的接線方式；定時限過電流保護；低壓閉鎖的過電流保護；反時限過電流保護；電流速斷保護；中性點不接地系統(tǒng)的單相接地保護。 3.電力變壓器的保護瓦斯保護；縱差動保護；電流速斷保護；過電流保護；過負荷保護；變壓器保護整定計算示例。 4.配電系統(tǒng)的保護裝置610kV配電變壓器保護；610kV線路的保護；610kV分段母線的保護；610kV電力電容器保護；熔斷器保護。 5.工廠供電系統(tǒng)的備用電源自動投入裝置對備用電源自動投入裝置的基本要求；備用電源自動投入裝置的原理接線。第八章 防雷與接地 一、教學(xué)要求 1.理解過電壓的概念及分類，理解大氣過電壓與操作過電壓的概念。 2.了解雷電的形成和危害，掌握大氣過電壓的基本形式，掌握避雷針、避雷線、避雷器各自的作用，能計算避雷針的保護范圍。3.掌握變配電所和架空線路的防雷保護措施。4.理解接地、接零、接地電阻、接觸電壓和跨步電壓的概念，掌握保護接地與保護接零的工作原理、適用范圍和作用，了解變電所接地裝置及接地電阻的計算。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.雷與防雷設(shè)備過電壓及其分類；雷電的形成及其危害；避雷針及保護范圍計算；避雷線及保護范圍計算；避雷器及其選擇。 2.架空線路的防雷保護 3.變電所（配電所）防雷保護直擊雷的防雷措施；侵入雷電波過電壓的保護； 4.接地和接零接地和接零的一般概念；保護接地；接零保護；重復(fù)接地。 5.變電所接地裝置及接地電阻的計算變電所接地裝置；接地電阻計算；變電所接地裝置的設(shè)計計算步驟。第九章 工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能與無功補償 一、教學(xué)要求 1.了解節(jié)約用電的意義和節(jié)約用電的一般途徑，理解功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響和改善功率因數(shù)的方法。 2.了解有關(guān)變壓器經(jīng)濟運行的概念，了解有關(guān)電動機經(jīng)濟運行的概念，理解提高電動機效率的措施。 3.理解功率因數(shù)人工補償?shù)墓ぷ髟?、補償電容器的選擇計算和電容器的補償方式。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.節(jié)約用電的意義和途徑節(jié)約用電的意義；節(jié)約用電的一般途徑。 2.工廠用電的功率因數(shù)功率因數(shù)的基本概念；功率因數(shù)與節(jié)能；提高功率因數(shù)的方法。 3.功率因數(shù)的人工補償電容器并聯(lián)補償?shù)墓ぷ髟?；電容器無功容量的選擇；電容器的補償方式。4.變壓器的經(jīng)濟運行有關(guān)經(jīng)濟運行的基本概念；變壓器效率與經(jīng)濟負荷系數(shù)；變壓器的經(jīng)濟運行。 5.電動機的合理使用異步電動機的效率及經(jīng)濟運行負荷系數(shù)；提高電動機效率的措施。*第十章 工廠電氣照明 一、教學(xué)要求 1.了解電氣照明的基本概念，了解電光源的分類，了解白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈等電光源的工作原理和特性。2.了解平均照度與最小照度的計算方法。 二、教學(xué)內(nèi)容 1.電氣照明的基本概念 2.電光源、照明器及照度標(biāo)準(zhǔn) 3.照明器的布置及照度計算平均照度計算；最小照度計算；選擇計算步驟。 4.照明網(wǎng)絡(luò)四、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)本課程安排多次課外作業(yè)，課程設(shè)計。l、每章布置34道題課外作業(yè)，以使學(xué)生加深理解所學(xué)知識，鍛煉分析問題和解決問題的能力。2、課程設(shè)計本課程是一門實踐性強的專業(yè)課，學(xué)完課程全部內(nèi)容后，安排2周課程設(shè)計一一變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計要求學(xué)生運用所學(xué)知識進行具體設(shè)計計算，以培養(yǎng)學(xué)生熟悉電氣設(shè)計規(guī)程和規(guī)范，使用設(shè)計手冊和施工標(biāo)準(zhǔn)圖的能力。3、10KV配電所高、低壓一次設(shè)備認(rèn)識實驗：了解10KV變配電所一次設(shè)備：隔離開關(guān)、少油斷路器、低壓刀開關(guān)、低壓自動空氣斷路器，高、低壓熔斷器等的結(jié)構(gòu)及工作原理。4、繼電保護裝置調(diào)試及整定實驗了解感應(yīng)式電流繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握感應(yīng)式電流繼電器電流整定及動作時間整定方法。五、學(xué)時分配表1：學(xué)時分配表第一章：概論1.1工廠供電的意義、要求和課程任務(wù)1.2工廠供電系統(tǒng)及發(fā)電廠、電力系統(tǒng)、工廠的自備電源21.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量1.4電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)節(jié)地型式2第二章：工廠的電力負荷及其計算2.1工廠的電力負荷與負荷曲線2.2三相用電設(shè)備組計算負荷的確定22.3單相用電設(shè)備組計算負荷的確定2.4工廠的計算負荷及年耗電量的計算22.5尖峰電流及其計算第三章：短路電流及其計算3.1短路的原因、后果及其形式23.2無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的物理過程和物理量3.3無限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計算23.4短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗第四章：工廠變配電所及其一次系統(tǒng)4.1工廠變配電所的任務(wù)和類型24.2電氣設(shè)備中的電弧問題及對觸頭的要求24.3高壓一次設(shè)備24.4低壓一次設(shè)備24.5電力變壓器24.6電流互感器和電壓互感器24.7工廠變配電所的主接線圖24.8工廠變配電所的所址、布置、結(jié)構(gòu)及安裝圖24.9工廠變配電所的運行維修和檢修試驗第五章：工廠電力線路5.1工廠電力線路及其接線方式25.2工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)5.3導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算25.4車間動力電氣平面布線圖25.5電力線路的運行維修與檢修試驗第六章：工廠供電系統(tǒng)的過電流保護6.1過電流保護的任務(wù)和要求26.2熔斷器保護6.3低壓熔斷器保護26.4常用保護繼電器26.5工廠高壓線路的繼電保護26.6電力變壓器的繼電保護6.7高壓電動機的繼電保護2第七章：工廠供電系統(tǒng)的二次回路和自動裝置7.1二次回路及其操作電源7.2高壓斷路器的控制和信號回路27.3電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置27.4供電系統(tǒng)的自動裝置與遠動化27.5二次回路的接線與接線圖2第八章：電氣安全、接地與防雷8.1電流對人體的作用及有關(guān)概念8.2電氣安全與觸電急救28.3電氣裝置的接地28.4過電壓與防雷2第九章：工廠的電氣照明9.1照明技術(shù)的基本概念9.2工廠常用的電光源和燈具29.3照度標(biāo)準(zhǔn)和照度計算29.4照度供電系統(tǒng)及其選擇2第十章：工廠的電能節(jié)約10.1電能節(jié)約的意義及其一般措施210.2電力變壓器的經(jīng)濟運行210.3并聯(lián)電容器的接線、裝設(shè)、控制、保護及其運行維修2六、本大綱的使用說明1、 本大綱的重點和應(yīng)