《建筑供配电与照明》课程教案.doc

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xxxxx学院技术标准

xxxx学院建筑系

课程教案

2019～2020学年第2学期

课程名称建筑供电与照明

课程性质基本素质课

教材名称建筑供电与照明

适用专业（方向）建筑电气工程技术

开课单位建筑系

授课教师

职称讲师

xxxx学院制

2019年3月5日

《课程教案》填写说明

一、用宋体、5号字填写，每项页面大小可按照规定格式自行添减。

二、一次课为一份教案（不包括封面）。

三、“课程性质”填基本素质课、职业能力课、素质拓展课；素质拓展课的“适用专业（方向）”填写“全校各专业”。

四、“开课单位”填学院、学系和教研室（无教研室只填学院和学系）。

五、授课类型指理论课、讨论课、实验、社会实践、实习或见习课、其他等。

六、“教学内容”应具体，而不应只填写教材章节名称或讲授主题的题目。

建筑供电与照明课程教案（顺序号1）

授课题目（教学章节或主题）：

第一章　建筑供电系统概论

第一节电力系统简介

第二节建筑供电系统

（一）

授课类型　

 理论课

授课时间

年月日

第周星期第节

教学内容：

1.学习目的和要求（能力目标、知识和技能要素）：

具有了解电气负荷分级及供电要求的能力。

2.重点、难点：

重点：

负荷分级及供电要求

难点：

建筑供电系统的构成形式

3.基本内容：

第一节电力系统简介

电力系统是由发电厂、电力网、用户组成的一个整体。

一、发电厂：

将一次能源转换成电能。

根据一次能源的不同，有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂，此外，还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电厂。

二、送变电装置：

变电站和送电线路。

变电站是变换电压和分配电能的场所，由变压器、配电装置及保护装置组成。

按变压作用不同，变电站可分为升压变电站和降压变电站。

规模较小、容量较小的则称为变电所，变电所是变换电压、分配电能的场所，是各类建筑的电能供应中心。

如果不变换电压，只把引入的高压电源分配给其他地方的变电所，这种场所叫做配电所。

送电线路是指在城市外架设的电力线路，按照送电线路的电压等级可以分为高压和超高压线路。

三、电力网

连接发电厂和用户的中间环节，包含变电站和高压输电线路，叫做电力网。

任务是将发电厂生产的电能输送给用户。

三、电力网

常分为输电网和配电网两大部分。

输电网：

35kV及以上的输电线路及其变电站，其作用是把电力输送到各个地区或直接送给大型用户。

配电网是由10kV及以下配电线路及配电变压器所组成的，它的作用是把电力分配给各类用户。

电力网的电压等级很多，不同的电压等级所起的作用不同。

我国电力网的额定电压等级主要有：

220V、380V、6kV、lOkV、35kV、llOkV、220kV、330kV、500kV等几种。

四、用户

用户（用电设备）：

从电力系统中获取电能并将电能通过用电设备转换为机械能、热能、光能等。

例如：

电动机将电能转换为机械能、电热设备将电能转换为热能、照明设备将电能转换为光能等。

第二节建筑供电系统

一、建筑供电系统的构成形式

一般来说，用电量较小的建筑，可直接从市电低压电网或从临近建筑的变电所引入220/380V的三相四线制低压电源。

用电量较大的建筑和建筑群需从电力网引入三相三线制的高压电源（一般为10kV），经变电所（10kV变电所）变换为220/380V的三相四线制低压电源，再用导线分配至各建筑或各用电设备使用。

对于高层建筑或大型建筑需要不止一个变电所，通常把从电力网引入的10kV高压电源通过配电所分配至不同地方的变电所，再变换为低压，分配给建筑内的各用电设备使用。

二、用电负荷等级的划分

我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级。

1．一级负荷

一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者；中断供电将影响有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷。

2．二级负荷

二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者，中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。

3．三级负荷

三级负荷为不属于一级和二级负荷者。

对一些非连续性生产的中小型企业，停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属三级负荷。

为保证供电的可靠性，不同等级的负荷对电源有不同的要求。

一级负荷需采用两个以上的独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。

二级负荷应采用两回路电源供电。

对两个电源的要求条件可比一级负荷放宽。

如两路市电，源端是来自变电站或低压变电所的不同母线段即可。

三级负荷对供电无特殊要求。

教学手段与方法：

教师讲解，学生理解，不懂就问。

板书，多媒体，交流互动等形式结合。

思考题、讨论题或作业：

P11:

1、2、3、4

参考资料（包括辅助教材、参考书、文献等）：

《建筑供配电与照明》，主编丁文华，机械工业出版社

《建筑供配电与照明》，主编戴绍基，中国电力出版

教学反思：

建筑供电与照明课程教案（顺序号2）

授课题目（教学章节或主题）：

第二节建筑供电系统

（二）

授课类型　

 理论课

授课时间

年月日

第周星期第节

教学内容：

1.学习目的和要求（能力目标、知识和技能要素）：

具有供电系统的选择能力。

2.重点、难点：

重点：

电力系统中性点的接地方式；

难点：

电力系统的选择

3.基本内容：

第二节建筑供电系统

三、对电源质量的要求

国家规定的电压等级如220V、380V、10kV等叫做额定电压等级，而电气设备铭牌上标出的电压为额定工作电压。

供电线路输送给电气设备的实际电压应与电气设备的额定

电压一致，但是由于线路本身有一定的阻抗，流过电流时会产生电压降，使供电线路上不同地方的实际电压不同，这种实际电压与额定电压的差异叫做电压偏移。

电力系统的额定频率为50Hz

四、建筑供电系统中性点接地方式

所谓中性点接地方式，是指供电系统中变压器的中性点与大地连接的方式。

中性点采用何种接地方式，是一个涉及面很广的问题，它对供电系统的供电可靠性、电气设备的运行安全、操作人员的安全等方面都会产生不同程度的影响。

（一）10kV配电网中性点接地方式

10kV配电网给建筑内的变电所提供10kV高压电源，一般由三条导线组成三相三线

制线路。

其中性点接地方式主要有：

（1）不接地。

当接地故障电容电流小于10A时，采用中性点不接地方式，如用架空

线路时可用这种方式。

（2）经消弧线圈接地。

（3）直接接地。

当接地故障电容电流大于10A时，应采用中性点经消弧线圈接地或直接接地方式。

（二）220/380V低压供电系统中性点接地方式

低压供电系统直接关系到用电设备及用电人员的安全，在建筑供电系统中都采用TN系统，即变压器的中性点直接接地，而用电设备的金属外壳与零线或专用保护线（PE线）连接。

在TN系统中有三种具体接线方式。

1）TN系统

TN系统即电源中性点直接接地、并引出有N线，属三相四线制系统。

根据零线N和保护线PE的不同排列方式，TN系统又分三种形式：

TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。

①TN-C系统

这种系统的PE线和N线合为一根PEN线，所有设备的外露可导电部分均与PEN线相连，如图所示。

在这种系统中，当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时，PEN线上有电流通过。

在一般情况下，如开关保护装置和导线截面选择适当，是能够满足供电可靠性要求的，而且投资较省，又节约导电材料。

这种系统以前在我国应用最为普遍。

②TN—S系统

这种系统的N线和PE线是分开设置的，所有设备的外露可导电部分均与公共PE线相连。

N线作用是用来通过单相负载电流和三相不平衡电流，故称作工作零线。

PE线的作用是用来保护，故称为保护零线。

由于正常情况下，PE线上无电流通过，因此用电设备之间不会产生电磁干扰，但这种系统消耗的导电材料较多，投资较大，但由于设备间不会产生电磁干扰，广泛适用于条件较差、对安全可靠性要求较高及设备对电磁干扰要求较严的场所。

③TN-C-S系统

TN-C-S系统是TN-C系统和TN—S系统的结合形式。

TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采用TN-C系统只起能量的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将PEN线分开成单独的N线和PE线，从这一点开始，系统相当于TN-S系统。

TN-C-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。

在旧楼改造适用。

2）TT系统

TT系统就是电源中性点直接接地、也引出N线，属三相四线制，只是设备的金属导电外壳可经各自的PE线分别接地

这种接地系统不但具有TN系统类似的优点，而且还可保证在故障尚未切除、人体触及故障设备的金属外壳时，由于人体电阻远大于保护接地电阻，使通过人体的电流比较小，对人体的危险性也小。

但这种系统会因设备外壳接地而导致漏电流较小，从而导致过电流装置不及时动作，使设备外壳长期带电。

对此应该设置灵活的触电保护装置。

3）IT系统

电源中性点不接地或是经一定的阻抗（约1000欧姆）接地，且该系统通常不引出N线，属三相三线制系统。

其中用电设备的金属导电外壳可经各自的PE线分别接地，这种接地系统称为IT系统。

教学手段与方法：

教师讲解，学生理解，不懂就问。

板书，多媒体，交流互动等形式结合。

思考题、讨论题或作业：

P11:

5、6

参考资料（包括辅助教材、参考书、文献等）：

《建筑供配电与照明》，主编丁文华，机械工业出版社

《建筑供配电与照明》，主编戴绍基，中国电力出版

教学反思：

建筑供电与照明课程教案（顺序号3）

授课题目（教学章节或主题）：

第二章建筑供电系统负荷计算

第一节负荷计算方法及其比较

第二节采用需要系数法进行负荷计算

（一）

授课类型　

 理论课

授课时间

年月日

第周星期第节

教学内容：

1.学习目的和要求（能力目标、知识和技能要素）：

具有负荷计算方法的选择能力。

具有用需用系数法求计算负荷的能力。

2.重点、难点：

重点：

三种负荷计算方法的比较

难点：

计算负荷和负荷计算的概念理解

3.基本内容：

电力负荷概念

电力负荷（电力负载）在不同的场合可以有不同的含义，

（1）用电设备或用电单位（用户）----一般所指

（2）用电设备或用电单位所消耗的电功率或电流　

掌握电力负荷的基本概念，准确地确定工厂的计算负荷是设计工厂供配电系统的基础。

负荷计算目的

目的是为了合理地确定建筑物的平均最大用电负荷（求出计算负荷），以此来选择供电系统中的导线、开关电器、变压器等元件，使电气设备和材料得到充分利用和安全运行。

计算负荷和负荷计算

所谓计算负荷，是指一组电气负载实际运行时，在线路中形成的或负载自身消耗的最大平均功率。

如果某一不变的假