工厂供电课程标准.docx

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工厂供电课程标准

《工厂供电》课程标准

课程名称：

工厂供电

课程类型：

专业课

参考学时范围：

76

适用范围：

电气自动化、电气技术、生产过程计算机控制

一、本课程的性质、目的和任务

《工厂供电》课程是电大电气工程类专业的一门选修课，它着重讲授工业企业供配电系统的基本知识、基本理论以及工程实用的设计计算方法。

通过本课程的学习，使学生对工业企业供配电系统有一个较为全面的认识，掌握一定的运行维护知识，具有初步的工程设计能力和分析解决供配电技术问题的能力。

二、本课程的基本要求

1.了解工厂供配电系统的组成，初步掌握工厂变配电所设计的基本原则和方法，了解变配电所的接线方式。

2.理解选择工厂变配电所设备、器材的基本原则，能正确选择导线、电缆、母线等电器元件。

3.理解工厂供配电系统继电保护的基本作用和保护方式，初步具备拟定工厂供配电系统继电保护方案及参数计算的能力。

4.了解工厂供配电系统防雷和接地的必要性，掌握防雷的基本方法和接地保护的基本方法。

5.了解节约用电的意义和途径，掌握改善工厂功率因数的基本方法。

三、教学内容与要求

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

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

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。

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

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。

6.变电所自动化

1变电所自动化及发展过程.

2.综合自动化系统的基本要求和特点.

第八章防雷与接地

一、教学要求

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。

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。

*

四、学时分配表

序号

内容

讲授

实验

小计

1

概论

2

2

电力负荷计算

8

2

3

短路电流及其计算

6

4

工厂变配电所及其一次系统

12

5

工厂电力线路

4

6

过电流保护

12

4

7

二次回路和自动装置

4

4

8

电气安全、接地与防雷

6

4

9

变电所综合自动化

4

10

工厂的电能节约

4

合计

62

14

76

五、课程实施建议

（一）教学建议（教学组织、教学方法、教学手段、师资要求等）

应运用各种教学手段，通过实验教学，课程设计培养学生分析解决问题的综合实践能力。

该课程学习难度较高，要求任课教师必须耐心的讲解。

（二）评价建议及标准

闭卷笔试

1期末考试笔试主要考核学生运用知识的能力。

2笔试分数的各部分比例大体是：

识记占20%，领会占30%，简单应用占30%，综合应用占20%。

3笔试命题应覆盖到各章（可以不含绪论课、选教课），并须突出重点。

试题的难度分为：

易、一般、较难、难四个等级，其分数比例一般是3∶3∶3∶1。

4本课程的学生学业成绩=笔试成绩+平时成绩。

学业成绩组成的大体比例是：

笔试成绩∶平时成绩=7∶3

（三）教材选用与编写建议

工厂供电（第1版）刘介才主编机械工业出版社ISBN7-111-12420-0

供配电系统（第3版）徐滤非主编高教出版社21875

（四）课程资源的开发与利用建议

培养学生的技术应用能力为主，以应用为目的，以必需和够用为尺度，适当增加一些综合设计技能项目，以提高学生综合处理和解决问题的能力。

系/部:

自动化系

教研室:

专业教研室

编制：

白天明

校对：

审核：

编制时间：

2010.10

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