工廠供電課程教案

工廠供電課程教案一、課程名稱：工廠供電
二、總課時數：50學時
三、先修課程：電路、電力電子、電機學等
四、使用教材：蘇文成.工廠供電.北京：機械工業出版社，2004.2（第三屆機械部優秀教材二等獎）
五、教學參考書：劉介才.工廠供電.北京：機械工業出版社，2003.5
耿毅.工業企業供電.北京：冶金工業出版社，1985
余健明編.供電技術.北京：機械工業出版社，2003.1
序號?設計內容?詳細內容
1?主要內容介紹（2minutes）???主要內容
通過PPT演示不同粗細的導線，引出問題——負荷計算。
本章內容可概括為2WH（what、why、how），即
??什么是負荷計算（定義）
??為什么要進行負荷計算（意義）
??如何進行負荷計算（方法）
2?問題導入（3minutes）?工廠進行電力設計的基本原始資料是工藝部門提供的用電設備安裝容量。工廠的用電設備種類多，數量大，工況復雜，（通過PPT把工廠常用用電設備介紹一下）如何根據這些資料正確估計工廠所需的電力和電量是一個非常重要的問題。估算過高，浪費有色金屬；估算過低，設備過熱，加快絕緣老化，增大電能損耗。為此，引入了計算負荷的概念。
??計算負荷的定義
??即根據已知的工廠的用電設備安裝容量確定的、預期不變的最大假想負荷，其熱效應與同時間內實際變動負荷產生的熱效應相等。
??負荷計算的意義
??計算負荷是確定供電線路導線截面、變壓器容量、開關電器以及互感器等的額定參數的重要依據。
??負荷計算的定義
??求取計算負荷的過程稱為負荷計算。
3?用電設備的工作制（20minutes）???工作制
??實際負荷電流通過系統各個元件產生的熱量引起的溫升應不超過導體和電氣設備在規定使用期間內長期工作的允許溫升。國家規定的導體在正常和短路時的最高允許溫度見PPT課件。
??導體的發熱跟設備的工作制關系密切。分為三種情況：
（1）?連續運行工作制，比如照明；
（2）?短時運行工作制，比如水閘電機；
（3）?斷續周期工作制，如吊車用電動機等。
穿插提問各種工作制的設備有哪些
??負荷持續率（暫載率）ε（為表征斷續周期的特點）
??注：
A.?起重電動機的標準暫載率有15%、25%、40%、60%四種。
B.?電焊設備的標準暫載率有50%、65%、75%、100%四種。
??斷續工作制電氣設備的功率與負荷持續率的關系（同一設備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其設備容量時，必須先轉換到一個統一的ε下。）
4?負荷曲線
（25minutes）???負荷曲線的意義：一般說來，同類型的系統有著相似的用電規律，因此進行負荷計算時，會參考已運行的同類型系統的用電規律。用電規律通常以負荷發生的時間和負荷的大小之間的規律來表達，根據該關系繪制在直角坐標系中的曲線即為負荷曲線。
??日負荷曲線——兩種畫法（平滑曲線＋階梯曲線）
?????????
?????????
??階梯型負荷曲線的繪制：每隔一定的時間間隔△t讀取功率表的讀數，對應相應的時間段繪制在直角坐標系。
??提問：課件中給出的階梯型負荷曲線所取的時間間隔△t為多少？
??利用階梯型負荷曲線求計算負荷（重點）
??以半小時為時間間隔，取Pmax＝P30。
??取△t＝30min？（需要解釋）（該處學生理解起來會有一定困難）
??當正常工作電流通過載流導體時，導體經過（3～4）τ（τ為發熱時間常數）發熱達到某一熱平衡狀態。τ一般為10～30分鐘，（參見PPT所示表格）因此達到穩定溫度需30～120分鐘。
??思考：△t取值跟得到的計算負荷之間有什么關系？（給學生留出少許思考時間，然后給出學生不同時間間隔下作出的負荷曲線比較圖），最后得出結論：取△t＝30min其實還是比較保守做法。
??年負荷持續時間曲線
??課后練習：年負荷持續時間曲線的繪制（提醒學生：冬季日負荷曲線+夏季日負荷曲線得到）
??????
??與負荷曲線有關的參數
??年最大負荷Pmax和年最大負荷利用小時數Tmax
?????
??年最大負荷Pmax
??年負荷持續時間曲線上的最大負荷， 它是全年中負荷最大的工作班消耗電能最多的半小時平均負荷P30。
???
??年最大負荷利用小時數Tmax
??假設負荷按最大負荷Pmax持續運行時，在此時間內電力負荷所耗用的電能與電力負荷全年實際耗用的電能相同。
??Tmax值大小反映了設備利用率的高低。
??思考：Tmax與設備利用率的關系。