工廠供電 教案 第四章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)

PAGEPAGE1工廠供電課程教案第4章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)【教學(xué)單元分析】【教學(xué)目標(biāo)】（1）知識層面（2）能力層面（3）素質(zhì)層面（4）思政育人層面【教學(xué)重點與難點】高/低壓（2）教學(xué)難點：1.變電所變壓器臺數(shù)和容量選擇的基本原則和計算方法；2.讀懂變配電所主電路接線圖?！窘虒W(xué)設(shè)計】（1）設(shè)計要點一通過讓學(xué)生們列舉生活中常見的開關(guān)電氣設(shè)備，引出本講的主題——供配電系統(tǒng)中常見高低壓開關(guān)設(shè)備，確定本講的內(nèi)容范疇。（2）設(shè)計要點二在進行不同開關(guān)設(shè)備選擇之時，對于其中一些較為難懂的知識內(nèi)容，通過數(shù)學(xué)公式的形式進行表示。（3）設(shè)計要點三在講解供配電系統(tǒng)常見主接線類型時，引導(dǎo)學(xué)生思考電業(yè)安全生產(chǎn)，在此基礎(chǔ)上引出課程思政內(nèi)容。PAGEPAGE10【教學(xué)實施流程】教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動設(shè)計意圖教師活動1在學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)過程中我們深入研究了電力變壓器電氣設(shè)備用于改變交流電電壓的裝置一、電力變壓器1.電力變壓器的分類及結(jié)構(gòu)， （2）按相數(shù)分：有單相和三相兩大類，用戶變電所通常都采用三相變壓器；（3）按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩大類，用戶變電所大多采用無載調(diào)壓變壓器；（4）按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分：銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類；（5）按繞組型式分：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，用戶變電所大多采用雙繞組變壓器；（6）（SF6）（7）按結(jié)構(gòu)性能分：普通變壓器、全密封變壓器和防雷變壓器等，用戶變電所大多采用普通變壓器。2．聯(lián)接組別Yyn0a-x閱讀材料在這個互動環(huán)節(jié)中，老師可以提出關(guān)于電力變壓器的應(yīng)用案例或問題，鼓勵學(xué)生以小組或個人形式分享他們對該主題的見解和認識。學(xué)生們將有機會探討電力變壓器在日常生活中的實際應(yīng)用，如家用電器、工業(yè)設(shè)備等方面的具體場b-y，c-z作為線段標(biāo)記。（1） Yyn0聯(lián)結(jié)圖變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組別a)一二繞結(jié)線b)一、次壓量 c)鐘表表示Yyn0（12時時（2） 聯(lián)結(jié)圖變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組別a)b)c)表示針的位置一樣。思考兩種聯(lián)結(jié)區(qū)別景。接著，老師可以與學(xué)生進行深入的互動，引導(dǎo)他們思考電力變壓器在不同應(yīng)用領(lǐng)域下的作用機制和效果。（3） Yyn03n（nYyn0Yyn0Yyn0（N）3．銘牌主要技術(shù)參數(shù)的含義電力變壓器全型號的表示和含義如下：（1）U1N的額定電壓為U2NU1NU2N都是kVV（2）I1NI2NI2N示線電流，單位是A。（3）20作單位。4．電力變壓器的并列運行條件（1）所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對應(yīng)相等；（2）所有并列變壓器的阻抗電壓必須相等；（3）所有并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同；3∶1。2引導(dǎo)學(xué)生深入掌握電流互感器的選用和校準(zhǔn)的重要性強調(diào)其在電力系統(tǒng)的運行和監(jiān)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。二、電流互感器1.電流感圖符是變電的備。1．工作原理，（1匝I2NN1、N22．接線方式閱讀原理觀察接線圖這樣的互動步驟有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作和問題解決能力，促進他們對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在電流互感器方面的實際應(yīng)用的深刻理解。通過互動，學(xué)生可以分享不同案例和經(jīng)驗，拓寬對電流互感器選用和校準(zhǔn)重要性的認知，提高b②兩相電流差接線：該接線又叫兩相一繼電器式接線，過流電線的電，其值相電流倍這接適中性不地壓統(tǒng)中c（，作d所示。3．使用注意事項①電流互感器在工作時二次側(cè)不得開路；②電流互感器二次側(cè)有一端必須接地；③電流互感器在接線時，必須注意其端子的極性；（4）類型和型號互感器的類型很多：（按其用途分，有測量用和保護用兩大類；0.1、0.2、0.5、1、3、5等級，保護用電流互感器有5P、10P、兩級。現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的是環(huán)氧樹脂澆注絕緣的干式電流LQJ-10LMZJ1-0.5500V及以下的低壓配電裝置中。他們在電力系統(tǒng)運行和監(jiān)控中綜合考慮不同因素的能力。討論中還可以引導(dǎo)學(xué)生思考在特定情境下如何合理選擇和校準(zhǔn)電流互感器，以確保電力系統(tǒng)的高效運行。3引導(dǎo)學(xué)生深入了解電壓互感器的選擇和校驗的重要性強調(diào)這一過程對于確保電力系統(tǒng)的可靠運行至過學(xué)生互們的積極分享并討論與電壓互感器選擇和校準(zhǔn)相關(guān)的實際應(yīng)用格式。三、電壓互感器感器形號是變換設(shè)1．工作原理，Ku：U2NN1N2Ku10/0.1kV2．電壓互感器的接線方式電壓互感器一次電壓取決于一次側(cè)連接的電網(wǎng)電壓，不受二次影響。電壓互感器二次側(cè)負載是測量儀表、繼電器的電壓線圈，近視工作在開路狀態(tài)，一、二次繞組不允許短路，在二次側(cè)出口處安裝熔斷器或自動空氣開關(guān)，應(yīng)用過載和短路保護。理解原理這樣的互動步驟有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作和問題解決能力，促進他們對電壓互感器方面的實際應(yīng)用的深刻理解。通過互動，學(xué)生可以分享不同案例和經(jīng)驗，拓寬對電壓互感器選擇和校準(zhǔn)重要性的認知，提高他們在電力系統(tǒng)運行中綜合考慮不同因素的能力。討論中還可以引導(dǎo)學(xué)①圖②V圖③00（圖④用個相繞壓互器一三五芯柱式壓感成Y0/Y0/ 形(圖d)中組組成供量個電壓三相壓另組繞零序組接開三角電繼器當(dāng)路正常作口角端的序壓近零而線路上生相地障口角端零壓接近100V，使電壓繼電器動作，發(fā)出信號。3．電壓互感器使用注意事項及配置原則思考生思考在特定情境下如何合理選擇和校準(zhǔn)電壓互感器，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。①電壓互感器在工作時，其一、二次側(cè)不得短路；②電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地；③電壓互感器在接線時，必須注意其端子的極性。4引導(dǎo)學(xué)生詳細了解高低壓一次開關(guān)設(shè)備的特性和應(yīng)用強調(diào)這一過程對于理解電力系統(tǒng)的運作方式以及確保其安全運行通過學(xué)生他們的積勵分享并討論與高低壓一次開關(guān)設(shè)備特性和應(yīng)用相關(guān)應(yīng)用格式。四、高低壓一次開關(guān)設(shè)備1．高壓開關(guān)設(shè)備（1（）QS；圖形號；， 修；（2QL（3圖形號；并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。化硫（SF6）理解這樣的互動步驟有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作和問題解決能力，促進他們在高低壓一次開關(guān)設(shè)備方面的實際應(yīng)用的深刻理解。通過互動，學(xué)生可以分享不同案例和經(jīng)驗，拓寬對高低壓一次開關(guān)設(shè)備特性和應(yīng)用重要性的認知，提高他們在電力系統(tǒng)安全運1）油斷路器分為多油和少油兩大類，以油為滅弧介質(zhì)，斷流容量小、運行維護比較困難，現(xiàn)已很少使用；2）35kV2．低壓開關(guān)設(shè)備（1（QK）HD13型低（2HR3（3QDW15（4塑料外殼式斷路器的類型繁多，國產(chǎn)的典型型號有DZ2063A。行中綜合考慮不同因素的能力。討論中還可以引導(dǎo)學(xué)生思考在特定情境下如何合理選擇和使用高低壓一次開關(guān)設(shè)備，以確保電力系統(tǒng)的可靠運行。組裝靈活方便，安全性能好等優(yōu)點。思考5引導(dǎo)學(xué)生深入研究高低壓一次開關(guān)設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)和這一過程對于確保電力系統(tǒng)的有效運行至關(guān)重發(fā)他們的鼓勵分享并討論與高低壓一次開關(guān)設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)和方法相關(guān)的應(yīng)用格式。五、高低壓一次開關(guān)設(shè)備的選擇1．高壓一次設(shè)備的選擇4-14-11-110kV理解選擇的意義理解表格這樣的互動步驟有助于培養(yǎng)學(xué)生的深度分析和決策能力，促進他們對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在高低壓一次開關(guān)設(shè)備方面的實際應(yīng)用的深刻理解。通過互動，學(xué)生可以分享不同案例和經(jīng)驗，拓寬對高低壓一次開關(guān)設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)和方法重要性的認知，提高他們在電力系統(tǒng)有效運行中10kV母線短路時的1.1s0.2s。SN10-10SN10-10Ⅰ4-22．低壓一次設(shè)備的選擇4-34-1思考問題綜合考慮不同因素的能力。討論中還可以引導(dǎo)學(xué)生思考在特定情境下如何制定合理的選擇標(biāo)準(zhǔn)和方法，以確保電力系統(tǒng)的高效運行。6引導(dǎo)學(xué)生深入了解供配電系統(tǒng)的主接線方式，通過學(xué)生互動的步1kV1kV）1.放射式接線，；理解這樣的互動步驟有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際運用和問題解決能力，促進他們對供配電系統(tǒng)主接線方六、供配電系統(tǒng)的主接線方式六、供配電系統(tǒng)的主接線方式們的參與興趣，共同探討與該接線方式相關(guān)的生活中應(yīng)用。環(huán)形接線，實質(zhì)上是兩端供電的樹干式接線。4.變配電所的主接線方案主接線圖有兩種繪制形式：（l）.（2）.在變配電所施工圖中使用。式方面的實際應(yīng)用的深刻理解。通過互動，學(xué)生可以分享不同案例和經(jīng)驗，拓寬對主接線方式的認知，提高他們在設(shè)計和應(yīng)用供配電系統(tǒng)時的全面考慮能力。討論中還可以引導(dǎo)學(xué)生思考在特定環(huán)境下如何選擇合適的主接線方式，以確保供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（3；（4）.變配電所常用主接線類型和特點1）線路—變壓器組單元接線2）單母線接線分為單母線不分段接線和單母線分段接線。3）橋式接線橋式接線是指在兩線路—變壓器組接線的高壓側(cè)間跨接一個斷路器，猶如一座橋，其中：①內(nèi)橋式接線：②外橋式接線：，操作頻繁，有穿越功率流經(jīng)的中間變電所。思政點課程思政點：10kV202210kV5項4810kV3610kV思考10V99.99965%，電網(wǎng)使30%。3.能夠根據(jù)實際需求進行合理擴建，具有一定前瞻性。7引導(dǎo)學(xué)生深入了解工廠供配電系統(tǒng)的主接線方案。七、工廠配電所的主接線方案6～10kV220/380V1.工廠變電所的主接線圖（1）有工廠總降壓變電所或高壓配電所的工廠變電所和（2）工廠無總變、配電所的工廠變電所工廠內(nèi)無總變、配電所時，其工廠變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設(shè)置高壓配電室。思考問題通過互動環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的興趣，鼓勵他們積極分享并討論與該方案相關(guān)的實際應(yīng)用格式，以促進共同學(xué)習(xí)和經(jīng)驗交流①只有一臺變壓器的小型變電所主接線 ②裝有兩臺主變壓器的小型變電所主接線 可供一、二級負荷8引導(dǎo)學(xué)生深入了解工廠變配電所所址的選。八、工廠變配電所所址選擇1.變配電所所址選擇的一般原則1）盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。2）進出線方便，特別是要便于架空進出線。3）接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。4）設(shè)備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。思考問題通過互動環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的積極參與，鼓勵他們分享和探討在這一選擇的實際應(yīng)用，以促進更深入的學(xué)習(xí)和5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所，無法避開時，應(yīng)有防振和隔熱的措施。6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。9）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。負荷指示圖是將電力負荷按一定比例（例如以1mm2圖工廠負荷指示圖負荷圓的半徑r由車間的計算負荷P30＝Kπr2得P30k為負／2設(shè)有負荷P1P2和P4-74為P（x1,1P（x2,2P（x3,3P＝∑Pi＝P1＋P2＋P3觀察負荷指示圖，經(jīng)驗交流。則仿照力學(xué)中求重心的力矩方程可得寫成一般式：因此可求得負荷