7模块七供配电系统的设计供配电技术全套教案
供配电技术课程设计
供配电技术课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握供配电系统的基本概念、电力系统的基本组成部分以及供配电系统的基本运行原理。
具体目标如下：1.知识目标：–了解供配电系统的定义、分类和组成；–掌握电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电和用电五个环节；–理解供配电系统的基本运行原理，包括电压、电流、功率等基本参数的传输和分配。
2.技能目标：–能够分析简单的供配电系统，识别系统中的主要设备和组件；–能够计算供配电系统中的基本参数，如电压、电流、功率等；–能够运用所学知识解决实际问题，如故障排查、设备选型等。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对供配电系统的兴趣和好奇心，激发学生学习电力知识的热情；–使学生认识到供配电系统在现代社会中的重要性，提高学生的社会责任感和使命感；–培养学生严谨治学、勇于探索的科学态度，养成良好的学习习惯。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.供配电系统的定义、分类和组成；2.电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电和用电五个环节；3.供配电系统的基本运行原理，包括电压、电流、功率等基本参数的传输和分配；4.供配电系统中的主要设备和组件，如变压器、开关设备、线路等；5.供配电系统的基本计算方法，如电压、电流、功率的计算等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：教师通过讲解供配电系统的基本概念、原理和运行方式，使学生掌握相关知识；2.案例分析法：教师通过分析实际案例，使学生了解供配电系统在实际应用中的工作原理和操作方法；3.实验法：学生动手进行实验，观察和测量供配电系统的基本参数，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的供配电技术教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关的专业参考书，拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性；4.实验设备：准备供配电系统实验所需的设备，如变压器、开关设备、线路等，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
供配电技术教案
供配电技术教案教案一课题：供配电技术教学目标：1. 让学生理解供配电系统的基本概念和组成。
2. 使学生掌握电力负荷的计算方法。
3. 培养学生分析和解决供配电实际问题的能力。
教学重点&难点：- 重点：供配电系统的组成；电力负荷计算。
- 难点：不同类型负荷的特性及计算方法。
教学方法：小组合作探究式学习教学过程：- 导入：展示一些生活中常见的供配电设备图片，如变压器、配电箱等，引导学生思考这些设备的作用和它们之间的关系，从而引出供配电系统的概念。
- 探究供配电系统的组成：将学生分成小组，分发相关资料，要求学生通过阅读和讨论，总结出供配电系统的主要组成部分及其功能。
每个小组推选一名代表进行发言，教师进行点评和补充。
- 教师提问：“同学们，通过刚才的讨论，大家认为供配电系统包括哪些部分呢？”- 学生回答后，教师总结：“供配电系统一般包括电源、输电线路、变电所、配电线路和用电设备等。
”- 学习电力负荷计算：结合实例，讲解电力负荷的概念和计算方法，如需要系数法、二项式法等。
然后给出一些具体的负荷数据，让学生分组进行计算练习。
- 教师讲解：“同学们，电力负荷是指用电设备或用电单位消耗电功率的大小。
计算电力负荷的目的是为了合理选择供电设备和线路……”- 学生练习时，教师巡视指导，及时解答学生的问题。
- 小组汇报与交流：各小组展示自己的计算结果，并解释计算过程。
其他小组可以提出疑问和建议，共同探讨和完善。
- 小组代表发言：“我们组计算的结果是……我们是这样计算的……”- 其他小组提问：“我觉得你们这里计算好像不太对……”- 总结与拓展：总结本节课的重点内容，强调电力负荷计算在供配电设计中的重要性。
同时，提出一些拓展性问题，如新能源在供配电中的应用等，引导学生课后进一步思考和探究。
教材分析：本部分内容是供配电技术的基础，通过对供配电系统组成和电力负荷计算的学习，为后续的供配电设备选择、线路设计等内容奠定了基础。
供配电技术教学设计
供配电技术教学设计课程简介本课程是电气工程专业的一门重要课程，旨在向学生介绍配电系统、电力负载特性、配电系统基本结构和设计等方面的知识。
通过此课程的学习，学生可以掌握供配电技术的基本理论和实践操作，具备基本的维护和规划能力。
课程目标本课程的主要目标是使学生：•理解供配电系统的基本原理及其在电力系统中的作用；•掌握配电系统的基本结构和设计；•理解各类电力负载的特性并了解其对配电系统的影响；•具备配电系统的基本维护和规划能力。
课程内容第一章：配电系统概述本章主要介绍配电系统的基本概念、基本结构、配电系统通路、配电系统隔离等内容，让学生了解配电系统的基本知识。
第二章：配电变压器本章主要介绍配电变压器的结构、原理、型号和选型原则，并讲解变压器组合方式、接线方式和变压器故障处理等内容。
第三章：低压配电系统本章主要介绍低压配电系统的结构、列线方式、线路保护和开关设备等内容，并讲解配电系统的故障诊断和排除。
第四章：特殊负载及其处理本章主要介绍各类电力负载的特性，包括电动机、电磁炉、照明负载等，并针对不同负载特性介绍其处理方法。
教学模式本课程采用以教师主导，学生为主体的教学模式。
教师将通过课堂讲解、案例分析、课堂讨论、实验授课等方式，向学生传授相关教学知识和实践操作技能。
学生还将参与到现场考察、课后作业、实验设计等环节中，以提高其对教学内容的理解和掌握能力。
评估方式本课程的评估方式分为考试成绩和实验成绩两部分。
考试成绩占总成绩的50%，实验成绩占总成绩的50%。
其中实验设计、实验报告和实验综合成绩分别占实验成绩的30%、30%、40%。
课程教材本课程的主要参考教材是《电力工程基础》、《变电所设计》、《高压配电自动化》等书目，并辅以网络课程、多媒体教学和电气专业期刊等资料。
学生也可以根据个人专业兴趣自行搜索相关资料进行学习。
实验设计本课程的实验设计包括以下内容：1.配电系统负载特征实验2.配电系统实验设计3.配电系统故障排查实验4.电动机启动与控制实验结束语供配电技术是电气工程专业学生必修课程，学生对于此门课程的掌握程度直接关系到其日后的工作能力和职业发展。
供配电技术教案97页word文档
供配电技术教案
从发电厂到用户的送电过程
（二）电力系统、电力网及动力系统的概念
通过各级电压的电力线路，将发电厂、变电所和电力用户连接起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为“电力系统”。
2、电压偏差及其允许值
1）电压偏差的定义：
-
=
∆
U
U U
，单二次绕组电流互感器图形符号为
（1）工作原理和接线方式
电流互感器由一次绕组、铁芯、二次绕组组成。
其结构特点是：一次绕组匝数少且粗，有的型号还没有一次绕组，利用穿过其铁芯的一次电路作为一次绕组（相当于
而二次绕组匝数很多，导体较细。
电流互感器的一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，工作
高压侧采用负荷开关-熔断器的变电所主要电路图
、高压采用单母线、低压单母线分段的变电所主电路图，可供二、三负荷；而有联络线时，则可供一、二级负荷。
高低压侧均为单母线分段的变电所主电路图
三、企业总降压变电所的主电路图
（一）只装有一台主变压器的总降压变电所主电路图通常采用一次侧无母线、二
3-10所示。
只适于三级负荷的工厂。
装有一台主变压器的总降压变电所主电路图采用外桥式结线的总降压变电所主电路图
100N
U
U ⨯ “均一无感”的三相线路电压损耗百分值为：
如上图实验端子板的结构和应用
如图 6～35kV系统的绝缘监视装置电路
如图采用电磁操动机构的断路器控制和信号回路。
供配电系统》课程设计
供配电系统》课程设计一、教学目标本章节的《供配电系统》教学目标分为三个维度：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标：学生需要掌握供配电系统的基本概念、组成部分、工作原理和运行维护方法。
具体包括：•了解供配电系统的基本概念和分类；•掌握供配电系统的组成部分，包括变电站、输电线路、配电网等；•理解供配电系统的工作原理和运行维护方法；•熟悉电力系统的基本参数和保护措施。
2.技能目标：学生需要具备分析和解决供配电系统问题的能力。
具体包括：•能够分析供配电系统的设计和运行问题；•能够运用相关知识对供配电系统进行优化和改造；•能够进行供配电系统的故障排查和维修。
3.情感态度价值观目标：培养学生的社会责任感和职业道德素养，使其认识到供配电系统在国民经济和社会发展中的重要性，树立正确的职业观念。
二、教学内容本章节的教学内容以教材《供配电系统》为基础，结合实际情况进行选择和。
教学大纲如下：1.供配电系统的基本概念和分类：介绍供配电系统的定义、分类及其特点；2.供配电系统的组成部分：讲解变电站、输电线路、配电网等组成部分的功能和作用；3.供配电系统的工作原理：阐述电力系统的运行原理、电压等级和供电方式；4.供配电系统的运行维护：介绍运行维护的基本要求、方法和技巧；5.电力系统的基本参数和保护措施：讲解电力系统的基本参数、保护装置及其作用。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：通过讲解、阐述供配电系统的基本概念、原理和运行方式；2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，提高分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：分析典型的供配电系统案例，使学生更好地理解理论知识；4.实验法：安排实验室实践，让学生亲自动手操作，增强实际操作能力。
四、教学资源本章节的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等：1.教材：《供配电系统》，作为主要教学资料，用于引导学生学习；2.参考书：选取相关的电力系统教材和论文，为学生提供拓展学习的资源；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，形象直观地展示供配电系统的工作原理；4.实验设备：实验室中的供配电系统设备，用于学生实际操作和验证理论知识。
《供配电技术》课程教案
第一讲供配电系统的基本知识
第二讲电力负荷与负荷计算
第三讲供电电压与电源的选择
第四讲变电所的电气主接线
第五讲变电所的二次接线
第六讲高低压配电网
第七讲短路
第八讲低压配电网中短路电流的计算
第九讲供电系统中电气设备选择与校验
第十讲继电保护的基本概念
第十一讲电力变压器的保护
第十四讲电压的偏差及其调节电压波动和闪变及其抑制
第十五讲高次谐波及其抑制的问题
第十六讲供电系统变电所的自动化
第十七讲工厂供电电气接线图的认知实验
第十八讲无功补偿装置实验
第十九讲备用电源自动投入实验
第二十讲自动重合闸前加后速保护实验。
供配电技术电子教案模块
供配电技术电子教案模块教案模块：配电技术电子教案教学目标：1.了解电力系统的配电技术和电子设备的基本原理和应用。
2.学习电力系统的配电网络、传输线路、保护装置和检测设备的功能和作用。
3.掌握电力系统的配电技术的设计和维护方法。
教学内容：1.配电网络的基本原理和结构a.配电网络的组成和功能b.配电网络的结构和布置方式c.配电网络的电缆和配电箱的选用原则2.传输线路的基本原理和应用a.传输线路的分类和特点b.传输线路的选型和计算方法c.传输线路的故障检测和维护方法3.保护装置和检测设备的基本原理和使用方法a.保护装置的分类和功能b.保护装置的选用原则和参数设置c.检测设备的种类和使用场景4.配电技术的设计和维护方法a.配电系统的设计步骤和要求b.配电系统的维护和检修方法c.配电系统的节能技术和应用教学方法：1.讲授法：通过讲解配电技术和电子设备的原理和应用，使学生掌握基本知识和概念。
2.实验法：设计相关实验，让学生亲自操作和观察，提高实践操作能力。
3.问题讨论法：提出问题，引发学生思考和讨论，培养学生的分析和解决问题的能力。
教学资源：1.教材：《配电技术与电子设备》2.实验设备：电力传输线路模型、保护装置模型、检测设备模型等。
教学评估：1.课堂测验：对学生掌握的知识进行测试，检查学习效果。
2.实验报告：要求学生完成相关实验并撰写实验报告，评估实践操作能力和实验分析能力。
3.作业：布置相关的课后作业，检查学生对知识的理解和运用能力。
教学进度安排：本模块预计需要4周左右的时间进行教学，具体安排如下：1.第一周：介绍配电网络的基本原理和结构，讲解配电网络的组成和功能。
2.第二周：讲解传输线路的基本原理和应用，介绍传输线路的分类和选型方法。
3.第三周：学习保护装置和检测设备的基本原理和使用方法，介绍保护装置的分类和功能。
4.第四周：讲解配电技术的设计和维护方法，介绍配电系统的设计步骤和维护方法。
教学反思：本模块注重理论与实践相结合，通过实验和讨论，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
供配电技术课程设计课案
供配电课程设计报告第一章绪论随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。
供配电系统是电力系统的电能用户。
电能可以方便的转化为其他形式的能源，例如：机械能、热能、光能、磁能等等；并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的任何工作场所和生活场所；电能的应用规模也很灵活。
以电作为动力，可以促进工农业生产的机械化和自动化，保证产品质量，大幅提高劳动生产率。
同时提高电气化程度，以电能代替其他形式的能源，是节约能源消耗的一个重要的途径。
供配电系统是电力系统的重要组成部分，供配电系统的任务就是向用户和用电设备供应和分配电能。
用户所需的电能，绝大多数是由公共电力系统供给的，所以供配电至关重要，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2. 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
3. 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求.4. 经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来又易于转换为其它形式的能量以供应用，电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小，除电化工业外。
电能在工业生产中的重要性不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量是提高产品质量、提高劳动生产率、降低生产成本、减轻工人的劳动强度、改善工人的劳动条件、有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断则对工业生产可能造成严重的后果。
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化具有十分重要的意义。
供配电系统的课程设计
供配电系统的课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握供配电系统的基本概念、组成部分和运行原理。
技能目标要求学生能够分析供配电系统的设计和运行问题，并能运用相关知识进行简单的供配电系统设计和优化。
情感态度价值观目标要求学生培养对供配电系统的兴趣和责任感，提高学生对能源利用和环境保护的认识。
通过本节课的学习，学生应该能够：1.描述供配电系统的基本概念和组成部分；2.解释供配电系统的运行原理和流程；3.分析供配电系统设计和运行中的问题，并提出解决方案；4.设计简单的供配电系统，并进行优化；5.展示对供配电系统的兴趣和责任感，提高对能源利用和环境保护的认识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括供配电系统的基本概念、组成部分、运行原理和设计方法。
1.供配电系统的基本概念：介绍供配电系统的定义、作用和分类；2.供配电系统的组成部分：讲解供配电系统的各个组成部分及其功能；3.供配电系统的运行原理：阐述供配电系统的运行流程和工作原理；4.供配电系统的设计方法：介绍供配电系统的设计方法和步骤。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解供配电系统的基本概念、组成部分和运行原理，使学生掌握相关知识；2.讨论法：学生进行小组讨论，分析供配电系统设计和运行中的问题，培养学生的思考和解决问题的能力；3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解和应用所学知识；4.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手进行供配电系统的设计和优化。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资源；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备；3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
供配电技术 教案
供配电技术教案教案标题：供配电技术教案目标：1. 理解供配电技术的基本概念和原理。
2. 掌握供配电系统的组成和运行方式。
3. 学会使用相关工具和设备进行供配电技术的实际应用。
教案步骤：第一步：导入（5分钟）引入供配电技术的概念，通过提问和讨论激发学生的兴趣，了解他们对该主题的初步认识。
第二步：知识讲解（15分钟）1. 介绍供配电技术的基本原理和概念，包括电力系统的分类、供配电系统的组成和运行方式等。
2. 解释不同类型的供配电系统，如交流供电系统和直流供电系统，并比较它们的优缺点。
第三步：案例分析（20分钟）1. 提供一些实际的供配电技术案例，让学生分析和讨论其中的问题和解决方法。
2. 引导学生思考供配电技术在不同场景中的应用，如住宅、商业建筑和工业设施等。
第四步：实践操作（30分钟）1. 给学生提供一些供配电技术实验的任务，如使用电表测量电流和电压、绘制电路图等。
2. 指导学生使用相关工具和设备进行实践操作，并解答他们在实践中遇到的问题。
第五步：总结归纳（10分钟）总结供配电技术的重点内容和学习收获，鼓励学生提出问题和展示他们的实践成果。
教案评估：1. 在案例分析和实践操作环节，观察学生的参与程度和解决问题的能力。
2. 给学生布置一些练习题或小测验，检查他们对供配电技术的理解和掌握程度。
教案拓展：1. 鼓励学生参与供配电技术相关的实习或实地考察，增强他们对实际应用的了解。
2. 组织学生参加供配电技术相关的竞赛或项目，培养他们的创新能力和团队合作精神。
以上是一个供配电技术的教案示例，你可以根据具体的教学需求和学生水平进行相应的调整和补充。
《供配电技术》全套教案
供配电技术模块一教案模块一供配电技术基本知识本模块主要内容：电力系统的概念：供配电技术的发展概况、电力系统的组成概念、电力系统的基本要求；供配电系统的构成及运行：供配电系统的构成、供配电系统的运行方式、供配电系统的布置、工厂变配电所的作用及运行；学习单元一电力系统的概念一、供配电技术的发展概况供配电技术主要研究电力用户的电力供应和分配问题。
电力系统是生产、输送、使用电能的统一整体，供配电系统则是电力系统的重要组成部分，是电力系统的电能用户，也是用电设备的电源。
电力系统和供配电系统的基本任务是安全、可靠、优质、经济地供电。
供配电技术目前在向高电压、大容量、自动化程度高的方向发展，而且发展越来越迅速。
20世纪70年代，欧美各国对1 kV级交流高压输电技术进行了很多研究开发。
中国的供配电技术在近50年的研究开发中也取得了突破性的进展，目前已建成东北、华北、华中、华东、西北、川渝、南方7个跨省电网，以及山东、新疆、福建、海南、西藏5个独立省区网。
二、电力系统的组成电力系统：把由各种类型发电厂中的发电机、升降压变压器、输电线路和电力用户连接起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的统一的整体。
（1）动力系统。
电力系统和发电厂的动力部分所构成的整体称为动力系统，它是将电能、热能的生产、消费联系起来的纽带。
（2）电力系统。
电力系统是由发电机及其配电装置、变压器、输电线路、配电线路和用电设备组成的统一体，是动力系统的一部分，完成电能的生产、输送、变换、分配和使用。
（3）电力网。
各级电压的电力线路及各类变电所总称为电力网，它是电力系统的一部分，是输送电能、变换电能和分配电能的通道。
1. 发电厂1）火力发电厂是将煤、石油、天然气等燃料的化学能转换成电能的工厂。
其能量转换过程为燃料的化学能→热能→机械能→电能。
火力发电厂可分为凝气式火力发电厂（又称坑口电厂或区域电厂）和供热式火力发电厂（又称热电厂或热电站）。
2）水力发电厂是利用水的势能和动能转变成电能的工厂，其能量转换过程为水的势能→机械能→电能。
17810-工厂供配电-电子教案-模块7
任务二 电气设备的接地
三、接地电阻 ➢1．接地电阻及要求 ➢2．接地电阻的计算 ➢3．接地工程图示例 ➢4．接地电阻的测量
任务二 电气设备的接地
▪ 接地网示意图
1—接地体；2—接地干线；3—接地支线；4—电气设备
任务二 电气设备的接地
▪ 接触电压与跨步电压示意图
任务二 电气设备的接地
▪ 工作接地、保护接地、重复接地示意图
任务一 防 雷
四、防雷装置的安全要求 ➢1．防雷装置的接地要求 ➢2．防雷装置的安全检查
任务一
▪ 单支避雷针的保护范围
任务一
▪ 单根架空避雷线的保护范围
防雷
任务一 防 雷
▪ 避雷器的连接
任务一 防 雷
▪ 保护间隙避雷器
任务一 防 雷
▪ FS-10阀型避雷器
任务一 防 雷
▪ 高压配电装置中避雷器的装设
任务一 防 雷
▪ 电力变压器的防雷保护及其接地系统
任务二 电气设备的接地
一、接地概述 ➢ 1．接地和接地装置 ➢ 2．接地电流和对地电压 ➢ 3．接触电压和跨步电压 ➢ 4．接地类型 二、接地装置 ➢ 1．自然接地体 ➢ 2．人工接地体 ➢ 3．变配电所和车间的接地装置
教学内容
➢任务一 防雷 ➢任务二 电气设备的接地 ➢任务三 电气安全与触电急救
任务一 防 雷
一、雷电及其危害 ➢ 1．雷电种类 ➢ 2．雷电危害 二、防雷设备 ➢ 1．接闪器 ➢ 2．避雷器 ➢ 3．电离防雷装置 三、工厂供电系统防雷保护措施 ➢ 1．架空线路的防雷保护 ➢ 2．变电所防雷保护 ➢ 3．建筑物的防雷
任务二 电气设备的接地
▪ 加装均压带的环路式接地网
高压配电所及其附设2号车间变电所的接地装置平面图
供配电技术教案
教案第一章电力系统概论2023 年2 月24 日第一周概述本章教学目的及根本要求：把握供配电系统的根本学问和根本问题。
理解系统和供配电系统的概念、电力系统的额定电压、电力系统中型点的运行方式、电能的质量指标和电力符合等根本学问。
本章教学内容的重点和难点：电力系统的电压和电能质量问题；电力系统的中性点运行方式；线路接线方式和变电所的主接线方式。
本章教学内容的深化和拓宽：供电牢靠性指标负荷分类本章教学方法、方式：讲授启发争论本章主要参考资料：刘介才编，《工厂供电》，机械工业出版社，2023 年出版江文，许慧中主编，《供配电技术》，中国电力出版社，2023 年出版。
单元教案首页2023 年2 月24 日第一周课题：1.1 电力系统和供配电系统概述课次： 11.2电力系统的额定电压1.3电力系统的中性点运行方式教学方法：讲授、争论、启发教具：一般教学目的：理解系统和供配电系统的概念、电力系统的额定电压、电力系统中型点的运行方式教学重点：电力系统的额定电压确实定教学难点：电力系统中型点的运行方式的区分教学过程时间安排〔包括组织教学：复习旧课、作业问题分析、讲授课、课小结、布置作业〕课导入7 分钟讲授课70 分钟稳固小结 3 分钟课堂练习10 分钟课后记：2一、 电力系统的根本概念电力系统主要是由上面三个局部组成的一个发电、输电、变配电和用电的整体，见以下图。
～发电厂T 1T2用户电力网T2T T 1T 2 T 2～用户发电厂用户 用户1、发电厂2、电力网 1） 变配电所 2） 电力线路3、电能用户二、工厂供电系统1、具有高压配电所的工厂供电系统2、具有总降压变电所的工厂供电系统3、高压深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三、工厂供电的要求和课程任务1、要求：〔一〕安全、〔二〕牢靠、〔三〕优质〔四〕经济2、任务：学生初步把握中小型工厂供电系统运行维护及简洁设计计算所必需的根本理论和根本学问，为今后从事工厂供电技术工作奠定初步的根底。
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供配电技术模块七教案模块七供配电系统的设计本模块主要内容：电气主接线设计：供配电系统设计的基本知识、供配电系统的设计任务实施；电力负荷的计算：电力负荷和负荷曲线、电力负荷的计算、单相用电设备组计算负荷的确定、工厂电气照明负荷的确定、全厂计算负荷的确定、工厂的功率因数及无功补偿；短路故障和短路电流计算；短路故障的原因、危害及种类、短路电流的计算方法、；电气设备的接地与防雷设计；电气安全、保护接地、防雷保护；学习单元一电气主接线的设计一、供配电系统设计的基本知识1. 供配电系统设计的基本原则（1）严格遵循规范、规程。
（2）供配电系统的设计要求从全局出发，统筹兼顾，结合负荷的性质、用电容量、地区供电条件等情况，合理地确定设计方案，从而满足供电的要求。
（3）供配电系统设计要考虑工程的特点、规模以及发展规划，并以近期建设为主，近期建设和远期发展相结合，适当考虑扩建的可能。
（4）供配电系统设计要选用效率高、能耗低、性能先进的新型产品，从而节约能源2.供配电系统设计的基本内容（1）变配电所的设计（2）供配电线路的设计3.工厂电气照明的设计供配电系统设计包括室外照明设计、各车间照明设计、工厂内各建筑物的照明设计、变配电所内的照明设计等。
4.供配电系统设计的步骤及要求（1）扩大初步设计扩大初步设计的主要任务是根据设计任务书的要求，进行负荷的统计计算，确定工厂的用电容量，选择供配电系统的方案以及主要设备，编制主要设备材料清单、工程预算，还需报上级主管部门审批。
（2）施工设计施工设计是在扩大初步设计经上级主管部门批准后，为了满足安装施工要求进行的技术设计，重点绘制安装施工图。
5.供配电系统设计的基础资料二、供配电系统的设计任务实施供配电系统的设计任务包括原始基础资料、设计任务及设计过程等。
1.原始基础资料1）规模2）供电电源3）工厂的负荷情况4）变电所选址5）电价制度2.设计任务（1）编写设计说明书（2）绘制设计图纸3.设计过程（1）分析原始资料，初步拟订多个技术可行的方案。
（2）选择主变压器：台数、运行方式、容量、型式、参数。
（3）拟订高压侧、低压侧的基本接线形式。
（4）通过技术比较，选出2~3个较优的方案。
（5）通过经济比较，确定最优方案。
学习单元二电力负荷的计算一、电力负荷和负荷曲线1.电力负荷的工作制及用电设备的容量工厂常用的用电设备按工作制可分为以下3类。
（1）长期连续工作制设备（2）短时工作制设备（3）反复短时工作制设备2.负荷曲线1）负荷曲线的类型及绘制负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线，反映了电力用户用电的特点和规律。
负荷曲线按负荷对象分为工厂的、车间的或某台设备的负荷曲线；按负荷的功率性质分为有功、无功负荷曲线；按表示的时间分为年的、月的、日的、工作班的负荷曲线；按绘制方式分为折线形负荷曲线、阶梯形负荷曲线。
2）与负荷曲线相关的参数（1）年最大负荷和年最大负荷利用小时。
（2）平均负荷、年平均负荷和负荷系数。
二、电力负荷的计算1.计算负荷的概念全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率，称为半小时最大负荷P30。
通常用P30、Q30、S30、I30分别表示负荷的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷、计算电流。
2.按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定用电设备组计算负荷的基本公式为P30=K d P e式中，K d 为需要系数；P e 为设备容量，是用电设备组所有设备容量之和；P ei 为每组用电设备的设备容量。
有功计算负荷为无功计算负荷为视在计算负荷为计算电流为 在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数K Σ。
求多组用电设备总的计算负荷时，所用的公式如下。
总的有功计算负荷为： 总的无功计算负荷为： 总的视在计算负荷为： 总的计算电流为：3.按二项式系数法确定计算负荷在计算设备台数较少 ，而且各台设备容量相差悬殊的车间干线和配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。
基本公式为：式中 b 、c ——二项式系数；——用电设备组的平均负荷，其中P e 为用电设备组的设备总容量；P x ——指用电设备中x 台容量最大的设备容量之和。
cP x 指用电eie ΣP P =ed 30P K P =ϕtan 3030P Q =23023030Q P S +=N30303U S I =i30Σ30ΣP K P =i30Σ30ΣQ K Q =23023030Q P S+=N 30303U S I =Xe cP bP P +=30e bP设备中x 台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷。
Q 30，S 30，I 30的计算公式与前述需要系数法相同。
采用二项式系数法确定多组用电设备的总计算负荷时，要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。
在各组用电设备中取其中一组最大的附加负荷（cP x ）max ，再加上各组平均负荷bP e ，求出设备组的总计算负荷。
总的有功计算负荷为： 总的无功计算负荷为： 三、单相用电设备计算负荷的确定如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15%时： 不论单相设备如何分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。
如果三相线路中单相设备容量超过三相设备容量15%时：应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。
四、工厂电气照明负荷的确定（1）无镇流器的照明设备(白炽灯、碘钨灯)，其设备容量为灯头的额定功率，即（2）有镇流器的照明设备，其设备容量一般略高于灯头的额定功率，即 （3）照明设备的额定容量还可以按建筑物的单位面积容量法计算，即 式中:ω为建筑物单位面积的照明容量，单位为W/m 2；A 为建筑物面积，单位为m 2。
照明计算负荷的确定：单相设备总容量超过三相设备容量的15%，将单相设备容量换算为等效三相设备容量。
换算方法：选择其中最大的一相单相设备容量乘三倍，作为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加，应用需要系数法计算其计算负荷。
max30)()(x i e cP bP P +=∑maxmax 30tan )()tan (ϕϕx i e cP bP Q +=∑Ne P P =Ne P P 1.1=1000AP N ω=五、全厂计算负荷的确定1. 逐级推算法由用电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，在经过变压器和较长的线路时，应加上变压器和线路的损耗。
2．需要系数法在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即式中K d ——全厂的需要系数值。
全厂的无功计算负荷Q 30、视在计算负荷S 30和计算电流I 30可分别如前述方法计算。
3.按年产量和年产值估算全厂的计算负荷将工厂的年产量A 乘以单位产品耗电量a ，或工厂的年产值B 乘以单位产值耗电量b ，就可以得到工厂全年耗电量，即W a=Aa =Bb再将工厂全年耗电量除以年最大负荷利用小时T max ， 就可以求出全厂的有功计算负荷，即而Q 30、S 30、I 30的计算，与上述需要系数法相同。
六、工厂的功率因数及无功补偿1.工厂的功率因数瞬时功率因数:指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值。
平均功率因数: 指某一规定时间段内功率因数的平均值。
最大负荷时功率因数：指配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因数。
2.无功功率补偿高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，功率因数应达到以上，其他用户功率因数应在以上。
ed P K P ⋅=30m axa30T W P =提高功率因数：提高自然功率因数、人工补偿无功功率。
加装无功补偿装置后，将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约了电能，又提高了电压质量，而且还可以降低供电系统的造价。
学习单元三短路故障和短路电流的计算一、短路故障的原因、危害及种类1.短路故障的原因短路故障是指运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或相与地之间发生的金属性非正常连接。
短路故障产生的原因：（1）电气设备绝缘损坏。
（2）运行人员的误操作。
（3）飞禽跨接不同电位的裸导体之间或自然灾害。
2.短路故障的危害（1）短路电流通过导体时，将使导体或电气设备产生大量热量，导体温度急剧升高，从而破坏设备绝缘，甚至可能把电气设备烧毁。
（2）短路电流将在导体和电气设备中产生巨大的电动力，使导体或电气设备发生机械损坏。
（3）短路使系统电压严重降低，电气设备正常工作受到破坏。
3.短路故障的种类二、短路电流的计算1.短路计算方法简介短路计算的常用方法有三种：有名值法、标幺值法和短路容量法。
2.短路电流的计算概述进行短路电流计算，首先应绘出计算电路图。
在计算电路图上，将短路计算需要考虑的各元件的额定参数表示在图上，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
要按所选择的短路计算点绘出等效电路图。
3.采用有名值法进行短路计算4.采用标幺值法进行短路计算5.两相短路电流的计算6.单相短路电流的计算学习单元四电气设备的接地与防雷设计一、电气安全1.电气危害的类型电气危害一方面体现在对系统自身方面的危害，如短路、过电压及绝缘老化等；另一方面体现在对用电设备、环境和人身的危害，如触电、电气火灾、电压异常升高造成用电设备损坏等，触电和电气火灾的危害最严重。
2.触电对人体伤害程度的决定因素人体触电时对人体伤害的严重程度，与通过人体的电流大小、通过的路径、电流的频率和人体的健康状况等因素有关。
通过人体的电流越大，通电时间越长，对人体的伤害程度也越大。
25~300 Hz的交流电对人体的伤害最大。
3.安全电流和安全电压1）安全电流安全电流是指人体触电后最大的摆脱电流。
我国规定安全电流为30 mA （50 Hz交流），触电时间不超过1 s，因此安全电流值可表示为30 mA·s。
2）安全电压安全电压是指不会使人死亡或伤残的电压。
安全电压与人体电阻有关，人体电阻一般为1700 Ω左右。
因此，人体允许持续接触的安全电压为U saf=30 mA×1700Ω≈50 V此处的50 V（50 Hz交流有效值）称为一般正常环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”。
我国规定安全电压额定值的等级分别为42 V、36 V、24 V、12 V、6 V。
4.人体触电的形式人体触电的形式最常见的有以下两种。
1）直接接触触电2）间接接触触电5.直接触电防护和间接触电防护触电防护分为直接触电防护和间接触电防护两类。
（1）直接触电防护是指对直接接触正常带电部分的防护，如对带电导体加隔离栅栏或保护罩；设置安全距离、挂安全标志等。
（2）间接触电防护是指对故障时可带危险电压而正常时不带电的外露可导电部分（如金属外壳、框架等）的防护，如将正常不带电的外露可导电部分接地，并装设接地保护等。