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电力工程教案学院、系：电气信息学院电气系任课教师：孙丽华授课专业：电气工程及其自动化课程学分：3学分课程总学时：50学时课程周学时：4学时2009 年3月20 日电力工程教学进程周次课次章节学时教学手段教学环境1 1 第一章 1.1 电力系统的基本概念1.2 发电厂的生产过程2 讲授多媒体1 2 1.3电力系统的电压与电能质量 1.4 电力系统中性点的运行方式 1.5 我国电力工业发展概况及前景2 讲授多媒体1 3 第二章 2.1 电力负荷与负荷曲线2.2 计算负荷及有关系数2.3 确定计算负荷的方法2 讲授多媒体2 1 2.4 尖峰电流的计算2.5 功率损耗与电能损耗计算2.6企业计算负荷的确定2 讲授多媒体2 2 2.7 无功功率补偿第三章3.1 概述 2 讲授多媒体3 1 3.2 电力系统元件参数和等值电路3.3 电力网的电压计算2 讲授多媒体3 2 《电缆线路》、《功率因数提高》 2 电化教学3 3 3.4 输电线路导线截面的选择第四章 4.1 概述 4.2 标幺制2 讲授多媒体4 1 4.3 无限容量系统三相短路电流计算4.4 有限容量系统三相短路电流的实用计算（简介）2 讲授多媒体4 2 4.6 电动机对短路冲击电流的影响4.7 低压电网短路电流计算2 讲授多媒体5 14.8 短路电流的效应第五章 5.1 概述 5.2 高低压开关电器2 讲授多媒体5 2 5.3 高低压保护电器和限流电器 5.4 电力变压器 2 讲授多媒体5 3 5.5 互感器 5.6 高低压成套配电装置 2 讲授多媒体6 1 5.7 电气主接线5.8 电气设备的选择 2 讲授多媒体6 2 5.9 变电所的总体布置第六章 6.1 继电保护的基本知识2 讲授多媒体7 1 6.2 常用保护继电器 6.3 线路的电流电压保护 2 讲授多媒体7 2 6.3 线路的电流电压保护 6.4~6.6（简介） 2 讲授多媒体7 3 6.7 电力变压器的保护 2 讲授多媒体8 1 实验1：电磁型继电器特性参数测试 28 2 6.8 电动机保护 6.9 电力电容器的保护（简介） 2 讲授多媒体9 1 实验2：感应型继电器特性参数测试 29 2 实验3：线路的过电流保护和电流速断保护整定 29 3 第七章7.1 变电所的操作电源7.2 变电所的控制回路7.3 变电所的信号回路2 讲授多媒体10 1 7.4 绝缘监察装置和测量仪表7.5 变电所常用自动装置2 讲授多媒体10 2 第九章9.1 过电压与防雷2 讲授多媒体第 1 周第 1 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第一章 1.1 电力系统的基本概念 1.2 发电厂的生产过程教学要求：了解电力系统的基本概念和相关知识；了解发电厂的生产过程。
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响（略）。
1-7 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统？各有什么优点？答：大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。
所以我国110kV 及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。
而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分切除。
1-8 试确定图1-12所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。
图1-12 习题1-8附图答：发电机G：10.5kV；变压器T1：10.5/242kV；变压器T2：10/3.3kV；变压器T3：220/38.5kV；变压器T4：220/121/38.5kV；变压器T5：35/6.6 kV2-9 某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台，共200kW ；吊车3台，共4.5kW （%15=ε）；通风机8台，每台3 kW ；电焊变压器4台，每台22kV A （%65=ε，5.0cos =N ϕ）；空压机1台，55kW 。
试确定该车间的计算负荷。
解：该车间的计算负荷如下表所示。
电力负荷计算表2-12 某电力用户10kV 母线的有功计算负荷为1200kW ，自然功率因数为0.65，现要求提高到0.90，试问需装设多少无功补偿容量？如果用BW10.5—40—1W 型电容器，问需装设多少个？装设以后该厂的视在计算负荷为多少？比未装设时的视在计算负荷减少了多少？ 解：（1）需装设的BWF10.5-40-1W 型并联电容器容量及个数822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-⨯=C Q kvar55.2040822===C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为：8404021=⨯=C Q kvar（2） 无功补偿前后视在负荷的变化补偿前：1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030=⨯==ϕP Q kvar184665.01200cos 3030===ϕP S kV A 补偿后：5.1325)8401403(1200)(2223023030=-+=-+='C Q Q P S kV A补偿后视在负荷减少了：5.5205.132518463030=-='-S S kV A2-13 某降压变电所装有一台Y,yn0联结的S9—800/10型电力变压器，其二次侧（380V ）的有功计算负荷为520kW ，无功计算负荷为430kvar ，试求此变电所一次侧的计算负荷和功率因数。
第一章1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。
建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。
用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响（略）。
1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以暂时继续运行，但又不允许长期运行？答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；性点直接接地（或经低电阻接地）的系统称为大电流接地系统。
XXXX学校课程设计说明书题目：A1# 110/10KV变电站电气一次部分设计姓名：院（系）：XXXXXXXXX学院专业班级：电气工程及其自动化20XX级X班学号：指导教师：成绩：时间：20XX年XX月XX日至20XX年XX月XX日郑州轻工业学院课程设计任务书题目 A1# 110/10KV变电站电气一次部分设计专业学号姓名 XX 主要内容、基本要求、主要参考资料等：一、设计内容1.对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析。
2.选择待设计变电所主变的台数、容量、型式。
3.分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式。
4.进行互感器、避雷器等电气设备配置。
5.进行短路电流计算。
6.选择变电所高、低压侧及lOkV馈线的断路器、隔离开关。
7.选择10kV硬母线。
8.编写设计说明书、计算书,绘制电气主接线图。
二、设计文件及图纸要求1.设计说明书一份；2.计算机绘制变电所主接线图一张。
三、有关原始资料1.发电厂变电所地理位置图(见附图)。
各变电站布置方式无特殊要求。
2.环境最高气温40℃，最热月最高平均气温32℃。
3.110kV输电线路电抗均按0.4Ω／km计。
4.最大运行方式时，发电机并联运行，A、B站电源线路分裂运行，C站电源线路并联运行。
5.各变电站负荷的功率因数cosφ均按0.9计。
6.设计参数条件序号输电线路长度 km 系统容量MVA各变电站10kV最大负荷 MWL1 L2 L3 L4 P1重要负荷率P2重要负荷率P3重要负荷率1 15 22 11 10 730 2865% 2670%2258%2 17 20 15 12 850 29 25 193 25 23 12 15 1020 25 23 184 28 25 17 11 780 23 22 175 22 27 19 16 690 21 19 16附图发电厂变电所地理位置图G 一汽轮发电机 QFS-50-2，10.5KV,50MW, cosΦ=O．8，X"d＊=0.195；T —变压器 SF10—63000／121±2x2.5％；YNd11;UK％=10.5；Po=45.5kW；Pk=221kW；Io(％)=O.4四、参考文献1.冯建勤.电气工程基础.北京.中国电力出版社，20102.孙丽华.电力工程基础.北京：机械工业出版社，20063.水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册（电气一次部分）.北京:水利电力出版社，19894.姚春球.发电厂电气部分. 北京：中国电力出版社，2004目录第一章资料分析 (1)第二章主变容量、形式及台数的选择 (2)第四章电气设备配置原则 (6)第五章短路电流计算 (8)第六章主要电气设备选择与校验 (13)参考文献 (19)致谢 (20)附录-Ⅰ电气主接线图 (21)附录-Ⅱ电气设备布局图 (22)第一章资料分析第一节变电所在电力系统的地位电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
