《建筑供配电》课程教学资源（授课教案）供配电系统智能电气设备的选择与校验

任务四：供配电系统智能电气设备的选择与校验教案头：项目项目六智能供电系统的方案设计任务4供配电系统智能电气设备的选择与任务学时2校验知识目标技能目标素质目标①熟悉电气一次设①能根据正常工作条件选①培养细致严密、一丝不备的选择原则和校择电气一次设备。苟的工作作风。验条件。②能对电气一次设备进行②具有良好的团队协作精教学目标②掌握电气设备选动热稳定性校验。神，主动适应团队工作要求。择校验的条件。③基本职业素养的培养。①高压断路器的选择和校验②隔离开关的选择和校验工作任务③母线的截面的选择和校验④电流互感器和电压互感器的确定和选择重点：高压断路器的选择和校验母线的选择和校验教学重点教学难点难点：母线的选择和校验教学策略“教、学、练、做”一体化教学条件多媒体设备、电气设计手册。①电气设备的选择和校验练习作业②做课后练习题备注教学内容：（1）任务概述供配电系统主要是由电气设备组成的，而电气设备的性能特点、使用方法及选择得恰当与否将直接影响供电系统得运行。本次任务要求学生熟悉电器和载流导体发热及电动力效应的计算；掌握电气设备的一般选择条件和具体设备选择校验的主要内容；掌握主要设备的选择条件、方法和技巧。（2）准备知识1）电气设备的长期与短时发热发热的影响：→机械强度下降1/4

1 / 4 任务四：供配电系统智能电气设备的选择与校验 教案头： 项目 项目六 智能供电系统的方案设计 任务 任务 4 供配电系统智能电气设备的选择与 校验 学时 2 教学目标 知识目标 技能目标 素质目标 ①熟悉电气一次设 备的选择原则和校 验条件。 ②掌握电气设备选 择校验的条件。 ①能根据正常工作条件选 择电气一次设备。 ②能对电气一次设备进行 动热稳定性校验。 ①培养细致严密、一丝不 苟的工作作风。 ②具有良好的团队协作精 神，主动适应团队工作要 求。 ③基本职业素养的培养。 工作任务 ①高压断路器的选择和校验 ②隔离开关的选择和校验 ③母线的截面的选择和校验 ④电流互感器和电压互感器的确定和选择 教学重点 教学难点 重点：高压断路器的选择和校验；母线的选择和校验 难点：母线的选择和校验 教学策略 “教、学、练、做”一体化 教学条件 多媒体设备、电气设计手册。 作 业 ①电气设备的选择和校验练习 ② 做课后练习题 备 注 教学内容： （1）任务概述 供配电系统主要是由电气设备组成的，而电气设备的性能特点、使用方法及 选择得恰当与否将直接影响供电系统得运行。本次任务要求学生熟悉电器和载流 导体发热及电动力效应的计算；掌握电气设备的一般选择条件和具体设备选择校 验的主要内容；掌握主要设备的选择条件、方法和技巧。 （2）准备知识 1）电气设备的长期与短时发热 ①发热的影响：  机械强度下降

接触电阻增加→绝缘性能降低②两种发热状况：长期发热一一正常工作情况下的持续发热短时发热一一故障情况下的短时发热③短时发热量的计算公式Qa=Jdt+Tn(1")=Q+Qp=(+10()+9)周期分量：O12非周期分量：Q=T,1"2④热稳定的校验2）电器和载流体的电动力效应①电动力效应一一载流导体之间产生电动力的相互作用②短路电流所产生的巨大电动力的危害性：③电器的载流部分可能因为电动力而振动，或者因电动力所产生的应力大于其材料允许应力而变形，甚至使绝缘部件或载流部件损坏。④电气设备的电磁绕组，受到巨大的电动力作用，可能使绕组变形或损坏。3）动稳定的校验。4）电气设备选择的一般条件按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定①按正常工作条件选择Ue的选择：U,≥UrUymx≥UgmaxIe的选择：1gmax≤1,（或1。）②按短路条件校验热稳定校验：Q.≤,或t≤1,t动稳定校验：i≤i或I≤Iari。、1g——短路冲击电流幅值及其有效值；iw、I一一允许通过稳定电流的幅值和有效值。5）高低压开关电器的选择与校验①按电压和电流进行选择2/4

2 / 4  接触电阻增加  绝缘性能降低 ②两种发热状况： 长期发热——正常工作情况下的持续发热 短时发热——故障情况下的短时发热 ③短时发热量的计算公式 zt fzt t Qdt   I ztdt Tfi I z   Q  Q 0 2 2 ( ) 周期分量： ( 10 ) 12 2 2 ( 2) 2 zt z z t zt I I I t Q     非周期分量： Qfzt = 2 fi z T I ④热稳定的校验 2）电器和载流体的电动力效应 ①电动力效应—— 载流导体之间产生电动力的相互作用 ②短路电流所产生的巨大电动力的危害性： ③电器的载流部分可能因为电动力而振动，或者因电动力所产生的应力大于 其材料允许应力而变形，甚至使绝缘部件或载流部件损坏。 ④电气设备的电磁绕组，受到巨大的电动力作用，可能使绕组变形或损坏。 3）动稳定的校验。 4）电气设备选择的一般条件 按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定 ①按正常工作条件选择 ∪e 的选择： Ue ≥ Uew U y max ≥ Ug max Ie 的选择： g y max I I  (或 e I ) ②按短路条件校验 热稳定校验： Qd ≤ Qr 或 jz I t 2  ≤ I t r 2 动稳定校验： cj i ≤ dw i 或 cj I ≤ dw I cj i 、 cj I ——短路冲击电流幅值及其有效值； dw i 、 dw I ——允许通过稳定电流的幅值和有效值。 5）高低压开关电器的选择与校验 ①按电压和电流进行选择

U,≥UerI, ≥ 130断流能力的校验对高压负荷开关1≥loLmax对高压断路器1≥I(3)或S≥S(3)②短路稳定度的校验校验动稳定度imx≥(3)或Imx≥3)校验热稳定度1tz132m高压断路器、隔离开关及高压熔断器的选择校验项目表项目额定电压额定电流开断电流热稳定动稳定高压断路Ieka≥1.器1 mx ≥ 10)T? ≥ (22 m隔离刀关U,≥Ue1,≥ Igmax高压熔断Iekd≥Ig器高压负荷1mx≥10)I?≥13tmmIekd ≥ Ig max开关6）电流互感器和电压互感器的选择与校验①电流互感器的选择与校验·电压、电流的选择：U,≥Uew,IN ≥lj二次负荷不得大于额定准确级所要求的额定二次负荷S≥S。S2由互感器二次侧的阻抗Z,来决定，即S,=12NZ·短路动稳定度的校验： %或 m ≥ 192.·短路热稳定度的校验：1,t≥ 1(32tm②电压互感器的选择与校验。电压的选择：Ur≥Ue.二次负荷不得大于规定准确级所要求的额定二次容量，即S2。≥S,。S2只计二次回路中所有仪表、继电器电压线圈所消耗的视在功率，即3/4

3 / 4 Ue  Uew 30 I I e  断流能力的校验 对高压负荷开关 oc OLmax I I  对高压断路器 (3) oc k I I  或 (3) oc k S S  ②短路稳定度的校验 校验动稳定度 (3) max sh i i  或 (3) max sh I I  校验热稳定度 2 (3)2 t ma I t I t   高压断路器、隔离开关及高压熔断器的选择校验项目表 项 目 额定电压 额定电流 开断电流 热稳定 动稳定 高压断路 器 Ue ≥ Uew e I ≥ g max I ekd I ≥ z I (3) max sh I  I min 2 (3)2 I I t t   隔离刀关 — 高压熔断 器 ekd I ≥ cj I — — 高压负荷 开关 ekd g max I  I (3) max sh I  I min 2 2 I I t t   6）电流互感器和电压互感器的选择与校验 ①电流互感器的选择与校验  电压、电流的选择： Ue  Uew ， N j I  I 1 二次负荷不得大于额定准确级所要求的额定二次负荷 2 2 S S e  。S2 由互感器 二次侧的阻抗 Z2 来决定，即 2 2 S2  I 2N Z  短路动稳定度的校验： 或  短路热稳定度的校验： ②电压互感器的选择与校验。  电压的选择： U1e  Uew  二次负荷不得大于规定准确级所要求的额定二次容量，即 2 2 S S e  。 S2 只计二次回路中所有仪表、继电器电压线圈所消耗的视在功率，即 (3) max sh i  i (3) max sh I  I t ima I t I t 2 (3)2  

S, =/zP.)°+(ZO.)2（3）任务实施1）工作准备①学生分组，一人为组长，组长到图书馆借阅《电力设计手册》等资料。②教师给每组学生分配不同的任务，学生制定实施计划和步骤。2）选择和校验过程选择和校验设计方案中所需要的高低压开关、母线、互感器等电气设备。①选择和校验高压断路器，将计算数据填入下列表格中②选择和校验隔离开关，将计算数据填入下列表格中计算数据断路器型号隔离开关型号UU.IeIgmax1.I ekdigiegIattI,tigiaw③选择和校验电流互感器，将计算数据填入表格中④选择和校验电压互感器，将计算数据填入表格中（4）检查与评价计算完成后，学生分组检查选择和校验计算结果，然后上交指导教师评定成绩。(5）总结通过本次任务的实施，使学生掌握了电气设备选择和校验的条件，熟悉了电气设备选择和校验的方法。4/4

4 / 4 （3）任务实施 1）工作准备 ①学生分组，一人为组长，组长到图书馆借阅《电力设计手册》等资料。 ②教师给每组学生分配不同的任务，学生制定实施计划和步骤。 2）选择和校验过程 选择和校验设计方案中所需要的高低压开关、母线、互感器等电气设备。 ①选择和校验高压断路器，将计算数据填入下列表格中 ②选择和校验隔离开关，将计算数据填入下列表格中 计算数据 断路器型号 隔离开关型号 U Ue g max I e I z I ekd I cj i eg i dz I t 2  I t r 2 cj i dw i ③选择和校验电流互感器，将计算数据填入表格中 ④选择和校验电压互感器，将计算数据填入表格中 （4）检查与评价 计算完成后，学生分组检查选择和校验计算结果，然后上交指导教师评定成绩。 （5）总结 通过本次任务的实施，使学生掌握了电气设备选择和校验的条件，熟悉了电 气设备选择和校验的方法。 2 2 2 ( ) ( ) Pu Qu S    