《工厂供电》教学大纲
课程中文名称：工厂供电 课程英文名称：Power plant 课程编号：
学分：2 学时：32 课程性质：必修课 课程类别：专业课
面向对象：2011 专业：电气自动化专业 应用电子专业 考核方式：考试
一、课程的地位和作用
本课程是电气技术专业的一门专业基础课程．要求学生在学习物理、电路、电子技术、电机及电力拖动课程后学习本课程，使学生获得工厂供配电工程的设计计算所必需的基本理论和基本知识，掌握其设计计算方法。
二、课程的教学目标和基本要求
l、掌握电力负荷中三相用电设备组、单相用电设备组计算负荷确定的原理及计算方法。 2、掌握交配电所一次系统中高低压设备、电力变压器、互感器选择计算原理及10KＶ交配电所主电路图。
3、掌握交配电所二次系统的方案选择、整定计算方法．
4、掌握防雷、接地和电气安全以及供电系统中电能节约的基本措施和方法。 教学应达到的要求
（1）要求掌握的基本知识
掌握电力系统的电压及中性点运行方式，电力负荷和负荷曲线，短路形式及短路电流的效应，变配电所类型及主接线图，交配电所的选择、布置、结构，电力线路的接线：方式、结构和敷设，过电流保护装置的任务和要求，供电系统的自动装置，防雷、接地和电气安全。了解电力变压器经济运行、电力电容器、电能节约的一般措施。 （２）要求掌握的基本理论和方法
掌握单相、三相用电设备组计算负荷的确定方法，无限大容量电力系统三相短路时的物量过程和物理量，短路电流的计算方法，电气设备中的电弧理论，导线和电缆截面的选择计算，熔断器、低压断路器保护计算，高压线路继电保护的计算，电力变压器的；继电保护，高压电动机继电保护的选择计算方法。
（3）要求掌握的基本技能
具备10KV变配电所一次、二次系统设计计算、设备选择及选址、布置的基本能力；具备高低压供配电线路和设计计算能力。
三、教学内容
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。 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。 *第十章 工厂电气照明 一、教学要求
1.了解电气照明的基本概念，了解电光源的分类，了解白炽灯、卤钨灯、荧光灯等电光源的工作原理和特性。
2.了解平均照度与最小照度的计算方法。 二、教学内容
1.电气照明的基本概念
2.电光源、照明器及照度标准 3.照明器的布置及照度计算
平均照度计算；最小照度计算；选择计算步骤。 4.照明网络
四、 时间分配 教学环节 学时 教学内容 理论讲授 上机 讨论 习题 实验 实习 实训 设计 复习 考证 考核 其它 小计
绪论 工厂的电力负荷及其计算 短路电流及其计算 工厂变配电所及其一次系统 工厂电力线路 工厂供电系统的过电流保护 工厂供电系统的二次回路和自动装置 1 4 1 4 1 5 1 4 1 3 1 3 1 电气安全、3 接地与防雷 工厂的电气照明 工厂的电能节约 小计 32 2 3 1 1 32
五、 考核成绩的分配比例（总分100分） 平时成绩% 理论 20 实训实践 0 期中考核% 理论 20 实训实践 0 理论 60 期末考核% 实训实践 0 考证 0 六、 推荐教材或讲义及主要参考资料
1、《工厂供电》，苏文成编，第1版，机械工业出版社，1984年 2、《工厂供电》同济大学电气工程系编，中国建筑工业出版社，1981年
3、《工厂供电》》（修订本），刘介才编，机械工业出版社，第2版，1991年
责任撰写人 参加讨论人员 日期：2013-6-10 教研室主任 人 系部主任签字：
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