1、教 案第一章 电力系统概论2011 年 2 月 24 日 第 一 周概 述本章教学目的及基本要求：掌握供配电系统的基本知识和基本问题。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基本知识。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：供电可靠性指标负荷分类本章教学方法、方式：讲授 启发 讨论本章主要参考资料：刘介才编， 工厂供电 ，机械工业出版社，2003 年出版 江文，许慧中 主编， 供配电技术 ，中国电力出版社，2005 年出版。单 元 教
2、 案 首 页2011 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： 1 1.2 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、讨论、启发 教具：普通教学目的：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的确定教学难点：电力系统中型点的运行方式的区别教学过程时间分配（包括组织教学：复习旧课、作业问题分析、讲授新课、新课小结、布置作业） 新课导入 7 分钟讲授新课 70 分钟巩固小结 3 分钟课堂练习 10 分钟课后记： 一、 电力系统的基本概念电力系统主要是由上面三个部分组成的一个发电、输电、
3、变配电和用电的整体，见下图。 T1T1 T2T2T2T2T2 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）可靠、（三）优质（四）经济2、任务：学生初步掌握中小型工厂供电系统运行维护及简单设计计算所必需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定初步的基础。四、电力系统的额定电压1、供电质量的主要指标：频率、电压。2、额定电压的国家标准：GB 156-2007标准
4、电压（一）电力线路的额定电压（二）用电设备的额定电压 GM M MUN+5% -5%（三）发电机的额定电压（四）电力变压器的额定电压 T1 T2+10%0%UN +5%MG+5%3、工厂供配电电压的选择(一)工厂高压配电电压的选择。工厂供电系统的高压配电电压的选择，主要取决于当地供电电源电压及工厂高压用电设备的电压、容量和数量等因素（二）工厂低压配电电压的选择。工厂低压配电电压的选择，主要取决于低压用电设备的电压。一般采用220380V，其中线电压 380V 接三相动力设备及 380V 单相设备，而相电压220V 接 220V 的照明灯具及其他 220V 的单相设备一、概述1、电力系统中性点的
5、三种运行方式：1）中性点不接地2）中性点经消弧线圈接地3）中性点直接接地2、按接地保护的形式不同对低压配电系统进行分类：TN 系统中的设备外露可导电部分均采取与公共的保护线(PE 线)或保护中性线(PEN 线) 相连接的保护方式TT 系统中的设备外露可导电部分则采取经各自的 PE 线直接接地的保护方式IT 系统的中性点不接地或经阻抗(约 1000)接地，且通常不引出中性线，一般为三相三线制系统，其中设备的外露可导电部分，与 TT 系统一样，也是经各自的 PE 线直接接地二、中性点不接地的电力系统1.系统正常时电压电流的向量关系图： CCCABC ACOI. BCOI. COI.ACOI. BC
6、OI. COI. AU BU CU2系统单相接地时的电压电流向量关系图： CIACI. BCI.AUCU BUCIAUBUCUCAU BCU AB三、中性点经消弧线圈接地的电力系统1.系统单相接地时的电压电流关系四、中性点直接接地的电力系统1.系统发生一相接地时的情况单 元 教 案 首 页2011 年 3 月 3 日第二周课题：1.4 电能质量指标 课次： 2 1.5 电力负荷 教学方法：讲授、讨论、启发 教具：普通教学目的：理解电能的质量指标和电力符合等基本知识。教学重点：电压幅值指标教学难点：电力负荷分类教学过程时间分配（包括组织教学：复习旧课、作业问题分析、讲授新课、新课小结、布置作业）
7、 新课导入 7 分钟讲授新课 70 分钟巩固小结 3 分钟课堂练习 10 分钟课后记： 教学设计过程：一、电能指标（一）电压降与电压损失电压降即线路两端电压的相量差 ，而线路两端电压的幅值差12UUU 1U 2 称为电压损失，它近似等于电压降的水平分量。电压损失常用它对额定电压 UN 的百分比来表示，称为电压损失百分值。其表达式为12N%0（二）电压偏移及危害电力负荷的大小是变动的，当最大负荷时，电网内电压损失增大，使用电设备的端电压降低；反之则升高。因此，用电设备的端电压是随电力负荷的变化而变化的，这种缓慢变化的、实际电压 与额定电压之差称为电压偏移 ，即 .UUN为正偏移， 为负偏移。与电
8、压损失一样，电压偏移一般也用它对0U0额定电压的百分比来表示，称为电压偏移百分值。其表达式为N%10（三）电压调整措施1正确选择供电变压器的变比和电压分接头2合理减少供配电系统的阻抗3均衡安排三相负荷4合理调整供电系统的运行方式5采用无功功率补偿装置6采用有载调压变压器五、负荷对供电质量的影响（一）电压波动和闪变1电压波动和闪变的概念供电系统中的电压有效值快速变化的现象叫做电压波动。电压波动是由于负荷急剧变动，引起系统的电压损耗快速变化，从而使电气设备的端电压出现快速变化而产生的。电压波动会影响电动机的正常启动，可以使同步电动机转子振动，使电子设备特别是计算机无法正常工作。电压波动对照明的影响
9、最为明显，可使照明灯发生明显的闪烁，故称为“闪变” 。2电压波动和闪变的抑制1）采用专线或专用变压器供电，选用短路容量较大或电压等级较高的电网供电。2）降低线路阻抗。3）采用静止补偿装置。（二）谐波干扰1高次谐波的概念高次谐波是指对周期性非正弦波形按傅立叶方法分解后所得到的频率为基波频率整数倍的所有高次分量，而基波频率就是 50Hz。高次谐波简称 “谐波” 。二、电力负荷分级及其对供电的要求1一级负荷这类负荷若供电突然中断将造成对人员的生命危害，或造成重大设备损坏且难以修复，或打乱复杂的生产过程并使大量产品报废，给国民经济带来极大损失。一级负荷要求由两个独立电源供电。对特殊重要的一级负荷，必须
10、由两个独立电源供电。独立电源是指不受其它电源的影响与干扰的电源。2二级负荷这类负荷若突然断电，将造成生产设备局部损坏，或生产流程紊乱且恢复较困难，企业内部运输停顿，或出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成较大的损失。这类负荷一般允许短时停电几分钟，它在工业企业中占的比例最大。二级负荷应由两回线路供电，两回线路应尽可能引自不同的变压器或母线段。当取得两回线路确有困难时，允许由一回专用架空线路供电。3三级负荷凡不属于一、二级负荷的用电设备，均列为三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。（三）用户对供电的基本要求1保证供电安全可靠2保证供电电能质量3保证供电系统的经济性
