《电力工程基础》课程教学大纲

《电力工程基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称电力工程基础ElectricPowerEngineering课程编码CNE323911030开课院部新能源学院课程团队电力系统课程组学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时48适用专业电气工程及其自动化授课语言中文先修课程电路分析、电机学（2-1）、电机学（2-2）、电力电子技术、电气认识实习课程简介（必修）电力工程是电气工程及其自动化专业的一门专业核心课程，重点介绍电力系统的基本概念，发变电站一次设备的工作原理，电气主接线的基本形式，电力网元件等值电路和简单潮流计算、无限大容量系统的短路分析与计算、变电站二次系统的基本概念、断路器的控制、变电站自动装置、供配电系统继电保护和电气接地等一次、二次系统的基本理论和基本计算。通过学习本课程，使学生了解电力系统的基本专业知识，能够从事电力行业和企业供电的运行调度和检修维护，又为学生深入学习电力系统方向后续课程奠定必备的专业基础。Thefoundationofpowerengineeringisaprofessionalcorecourseofelectricalengineeringandautomation.Itfocusesonthebasicconceptofpowersystem,theworkingprincipleofprimaryequipmentofgeneratorandsubstation,thebasicformofmainelectricalconnection,equivalentcircuitofpowernetworkelements,simplepowerflowcalculation,shortcircuitanalysisandcalculationofinfinitecapacitysystem,basicconceptofsecondarysystemofsubstation,controlofcircuitbreaker,automaticdeviceofsubstation,relayprotectionandelectricalgroundingofpowersupplyanddistributionsystem,thebasictheoryandcalculationofprimaryandsecondarysystemsuchasrelayprotectionandelectricalgroundingindistributionsystem.Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthebasicprofessionalknowledgeofpowersystem,beabletoengageintheoperationandmaintenanceofpowersupplyindustryandenterprises,andlaythenecessaryprofessionalfoundationforstudentstofurtherstudythefollow-upcoursesofpowersystem.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1掌握电力系统基本概念，能综合电力系统相关的基本概念与基础知识，进行开式网及闭式网的潮流分布、无穷大容量系统三相短路、中性点运行方式等复杂电力工程问题的分析与计算分析。是1.42M2掌握主接线的基本形式，通过变电站主接线运行方式分析电力系统运行的经济性、可靠性和安全性。掌握继电保护的基本原则，能够综合专业基础知识、短路计算结果，进行线路保护配置与整定计算。是1.43M3掌握电力二次系统展开图的分析方法，能够就断路器控制回路、备用电源自投和重合闸控制回路等电气控制问题的关键环节进行综合分析和设计。是2.14M4了解我国电能质量的行业标准，并能进行电能质量指标的分析和计算，能分析电气设备的保护接零和保护接地的工作原理，了解电气设备接地和接零的规范。了解常见一次设备的产业现状，掌握常见开关设备结构、功能及使用规范；熟练掌握互感器的误差影响因素，接线方式，使用注意事项；是6.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章电力工程概述本章重点难点：电力系统的组成、电力系统的电能质量、电力系统的负荷。////21.11.1电力系统的基本概念电力系统的组成，电力网和变电所的分类，电力系统的基本参数，电力系统的特点及对其基本要求。M11讲授0.5作业/自学31.21.2发电厂的类型火力发电厂，水力发电厂，核电厂以及其他新能源发电厂的生产过程和运行特点M10.5线上讲授0.5作业/自学41.31.3电力系统的电能质量指标电压等级与设备额定电压，频率偏差，电压偏移，电压波动与闪变，高次谐波，三相电压不平衡度的基本概念和计算方法。M11讲授0.5作业/自学51.41.4电力系统中性点的运行方式负荷的概念，负荷曲线的类型，日负荷曲线、年最大负荷曲线、年持续负荷曲线的应用。M10.5线上讲授0.5作业/自学61.51.5电力负荷与负荷曲线课程思政1：展示我国电力工业发展的成就，印证我国制度体制优越性，激发学生爱国热情。电力法相关研讨培养学生的法治精神。M40.5线上教学+讨论0.5作业/自学7第2章第2章电力网络及其简单潮流计算本章重点难点：电力系统的接线方式、电力网元件的电压计算和功率损耗计算、简单开式网络的潮流计算。/////82.12.1电力系统接线方式有备用接线和无备用接线，常见配电网接线方式。M10.5讲授1作业/自学92.22.2电力网络元件的参数及其等值电路线路的参数及其等值电路，变压器的参数及其等值电路。M11讲授1作业/自学102.32.3电力网的电压计算电压降落、电压损失的概念和计算，地方电网电压损失的计算。M11讲授2作业/自学112.42.4电网元件的功率损耗和功率分布的计算线路的功率损耗和功率分布的计算，变压器的功率损耗和功率分布的计算M11讲授2作业/自学122.52.5简单电力网络的潮流估算方法简单开式电力网络的前推回代潮流估算方法M12讲授2作业/自学132.62.6简单闭式电力网络的潮流计算两端供电网的潮流计算方法，简单环网潮流估算方法。/2讲授2作业142.72.7降低网损的技术措施降低网损的具体技术措施M10.5线上授课1作业/自学15第3章第3章简单电力系统的短路分析和计算本章重点难点：无限大容量系统的三相短路分析和计算、电动机对短路冲击电流的影响、短路电流的力效应和热效应。/////163.13.1概述短路的类型及危害，标幺制/1讲授1作业173.23.2无限大容量系统三相短路过程分析三相短路的暂态过程分析，短路稳态电流、短路冲击电流、短路全电流有效值、短路容量的概念和计算，无限大容量系统的短路计算。M12讲授2作业/自学183.33.3不对称短路电流的分析与计算对称分量法，序阻抗与序网图，不对称短路电流的分析与计算/2讲授1作业193.43.4电动机对短路冲击电流的影响感应电动机反馈冲击电流的计算/1讲授1作业203.53.5低压电网短路电流计算低压电网中各主要元件的阻抗，低压电网三相短路电流计算，低压电网不对称短路的计算/1讲授1作业21第4章第4章电气设备及主接线本章重点难点：电弧的形成与熄灭，高压开关电器、高压熔断器、低压电器、互感器的工作原理和作用，电气主接线的基本形式及应用场合。/////224.14.1第一节概述一次设备与二次设备，电气主接线/2讲授1作业234.2开关电器中的电弧理论电弧产生和熄灭的机理/0.5讲授1作业244.34.3高压开关电器高压断路器，高压隔离开关，高压负荷开关等高压开关电器的工作原理及主要参数。M20.5讲授1作业/自学/现场参观254.44.4高压熔断器高压熔断器的工作原理及应用。M20.5线上讲授1作业/自学/现场参观264.54.6互感器电压互感器的工作原理和准确级，电流互感器的工作原理和准确等级，互感器的接线方式。M20.5线下1学时线下1学时1作业/自学/现场参观274.64.6电气主接线单母线，单母线分段，单母线带旁路，双母线，双母线分段，双母线带旁路，一台半断路器接线，单元或扩大单元接线，桥形接线，多角形接线等基本接线形式的特点及适用场合。课程思政2：了解倒闸操作规程与主接线结构和安全可靠之间的关系，培养学生安全意识和求实严谨的精神。M23讲授1作业/自学/现场参观284.74.7低压电器低压熔断器、低压断路器和低压刀开关的结构和工作原理。M20.5线上教学1作业/自学/现场参观294.84.8高低压成套配电装置高低压成套配电装置M20.5线上教学1作业/自学/现场参观30第五章第五章电气设备的选择设备选择的一般原则，高压开关设备的选择，母线选择，导线选择。/////315.15.1短路电流的力效应和热效应短路电流的力效应分析，短路时电气设备动稳定校验；短路电流的热效应分析，短路时电气设备热稳定校验。M11线上授课1作业/自学325.25.2电气设备选择与校验的一般方法按正常换工作条件选择电器，按短路情况校验/0.5讲授1作业335.35.3主要电气设备的选择与校验断路器，隔离开关，高压熔断器，电流互感器和电压互感器等元件的选择与校验/0.5讲授1作业345.45.4母线和绝缘子的选择母线的材料，结构，排列方式，截面以及绝缘子的选择/0.5讲授1作业355.55.5导线和电缆的选择导线和电缆界面的选择和校验方法以及电压损失校验/0.5讲授1作业36第6章供配电系统的继电保护本章重点难点：配电线路的三段电流保护、小容量电力变压器保护、高压电机的保护、高压电容器的保护。/////376.16.1继电保护的基本知识继电保护的任务，继电保护的基本原理及构成，对继电保护的基本要求。M11讲授1作业/自学386.26.2常用继电器电磁式继电器的工作原理。M10.5讲授1作业/自学396.36.3电力线路的电流保护电流保护的接线方式，三段式电流保护（瞬时电流速断保护，带时限电流速断保护，定时限过电流保护）的工作原理和整定计算。M12讲授1作业/自学406.46.4电力变压器的保护变压器的瓦斯保护，过电流保护，电流速断保护和过负荷保护/2讲授1作业416.56.5高压电动机的保护电动机的故障类型和应装设的保护/1讲授1作业426.6高压电容器的保护电容器组的故障类型和应装设的保护/1讲授1作业43第7章发/变电站的二次系统本章重点难点：二次回路的操作电源、二次回路接线图、断路器的控制回路、三相自动重合闸装置、备用电源自动投入装置。/////447.17.1二次回路的基本概念二次回路的作用和分类，二次回路接线图的分类，二次回路的操作电源。M31讲授1作业/自学/现场参观457.27.2二次回路的操作电源直流操作电源，交流操作电源/1讲授1作业/现场参观467.37.3电气测量仪表和互感器的配置电气测量仪表的类型，互感器的配置/1讲授1作业/现场参观477.47.4断路器的控制和信号回路控制开关，断路器控制回路，信号回路/1讲授1作业487.57.5变电所常用自动装置对三相一次重合闸和备用电源装置的基本要求，三相一次重合闸的基本工作原理，自动重合闸与继电保护的配合，备用电源自投装置的动作原理分析及其参数整定。M32讲授1作业/自学/现场参观497.67.6变电站综合自动化简介变电站综合自动化的功能，结构和信息采集系统/1讲授1作业/现场参观50第8章第8章电力系统过电压与电气接地本章重点难点：电力系统中的防雷保护、内部过电压以及接地接零技术。/////518.18.1供电系统的雷电过电压雷电过电压的基本知识，防雷设备以及主要元件的防雷保护/1讲授1作业528.28.2电力系统内部过电压工频过电压，谐振过电压，操作过电压/1讲授1作业538.38.3接地和接零技术工作接地，保护接地，主要接地装置，保护接零，重复接地的作用/1讲授1作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1作业1、每章布置一次作业2、成绩采用百分制，按照正确性、及时性、独立性评分，给出知识学习预警3、考核学生基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要为分析和计算题。20%2专题研讨1、学生做PPT，并回答老师和同学的提问，最后，由教师和学生根据上述评分标准一起评分。教师评分的权重占50%，学生评分的权重为50%。2、报告的写作，教师根据上述评分标准对每组报告进行评分。3、上述评分，是每组的得分，将该评分乘以小组成员的贡献度，即可得到每位成员的评分。贡献度本组学生自评给出。15%3期末考试1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对电力工程基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有选择填空题，简答分析题、分析计算题等。50%4课堂测验1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对电力工程基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有选择填空题，简答分析题、分析计算题等。 15%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1作业30%①共2次作业，作业成绩为每次作业之和的平均值，每次作业有相同的权重。②每次作业按照作业题目的评分标准评分，评分标准主要考虑准确性、时效性和独立性。③准确性：满分为100分，根据每次作业的准确完成程度进行评分。④时效性：不能及时上交作业，迟交1天扣5分。⑤独立性：发现雷同作业。第一次，如学生能够确认抄袭行为，则抄袭者当次作业分数扣30分，被抄袭者不扣分；如不能确认，则雷同作业的学生当次作业成绩扣50分。第N次，扣分为第一次的Ｎ倍。2M1期末考试50%按照考试评分标准评分3M1课堂测验20%每次测验按照正确率得分，满分100分.4M2作业30%①共1次作业②每次作业按照作业题目的评分标准评分，评分标准主要考虑准确性、时效性和独立性。③准确性：满分为100分，根据每次作业的准确完成程度进行评分。④时效性：不能及时上交作业，迟交1天扣5分。⑤独立性：发现雷同作业。第一次，如学生能够确认抄袭行为，则抄袭者当次作业分数扣30分，被抄袭者不扣分；如不能确认，则雷同作业的学生当次作业成绩扣50分。第N次，扣分为第一次的Ｎ倍。5M2期末考试70%按照考试评分标准评分6M3作业30%①共1次作业。②每次作业按照作业题目的评分标准评分，评分标准主要考虑准确性、时效性和独立性。③准确性：满分为100分，根据每次作业的准确完成程度进行评分。④时效性：不能及时上交作业，迟交1天扣5分。⑤独立性：发现雷同作业。第一次，如学生能够确认抄袭行为，则抄袭者当次作业分数扣30分，被抄袭者不扣分；如不能确认，则雷同作业的学生当次作业成绩扣50分。第N次，扣分为第一次的Ｎ倍。7M3期末考试70%按照考试评分标准评分8M4作业20%①共1次作业。②每次作业按照作业题目的评分标准评分，评分标准主要考虑准确性、时效性和独立性。③准确性：满分为100分，根据每次作业的准确完成程度进行评分。④时效性：不能及时上交作业