海底电缆输电技术课程教学大纲

海底电缆输电技术课程教学大纲课程中文名称：海底电缆输电技术课程英文名称：SubmarinePowerCableTransmissionTechnology课程编号：XXXX学分：1学时：16（其中：讲课学时：16实验学时：0实践学时：0）先修课程：电路原理、工程电磁场、高电压技术、电力电缆输电线路设计适用专业：电气工程及其自动化（输电线路工程方向）课程类别：专业拓展课程/选修使用教材：海底电力电缆-设计、安装、修复和环境影响，ThomasWorzyk著，应启良等译.北京：机械工业出版社，2011.开课单位：电气与新能源学院课程简介：我国海域辽阔，沿海岛屿供电、海上风电场、海底油田和天然气开采，需要各种品种的海底电力电缆。我国在海底电缆制造、敷设安装、运行维护方面已经打到一定规模，本课程主要介绍海底电缆的应用、本体结构、设计、附件、制造、试验、安装保护、损伤修复及运行维护等内容。一、课程性质本课程是电气工程及其自动化（输电线路工程方向）专业的拓展课与选修课。主要内容包括：海底电缆应用领域、品种及主要结构；海底电缆热、机械和电气性能设计；海底电缆电缆附件结构、材料和制作；海底电缆试验方法；海底电缆敷设安装和保护；运行时的损伤和修复方法；海底电缆的运行和维护方法。本课程具有较强的理论性、实验性和学科交叉性，与工程实际联系紧密。二、课程目标：课程目标1：通过本课程学习，帮助学生初步掌握科学的方法论和认识论，塑造学生正确的世界观、人生观和价值观，培养学生的爱国情怀、创新能力、科学思维和探索习惯。课程目标2：能将海底电缆输电技术的专业知识用于输电线路专业工程问题，进行海底电缆本体结构、附件结构和敷设路径等设计方案的比较与综合。课程目标3：能认识到解决与海底电缆输电技术相关的电力系统复杂工程问题有多种方案可选择，通过专业文献阅读、课题研讨、计算分析、试验测试等手段，寻求海底电缆材料、结构和线路设计等可替代的解决方案。课程目标4：能够针对海底电缆的不同应用对象和技术要求，对海底电缆输电系统进行构建，海底电缆材料结构进行选型，系统参数进行设计计算，并掌握海底电缆的敷设方案、附件设计安装方法，并了解影响设计目标和技术方案的各种因素。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1.工程知识1.4能够将数学、自然科学、工程科学的知识和数学模型方法用于输电线路专业工程问题解决方案的比较与综合。课程目标1课程目标22.问题分析2.3能认识到解决输电线路工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。课程目标1课程目标33.设计/开发解决方案3.1掌握输电线路工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。课程目标1课程目标4四、教学内容及要求第一章绪论1.教学内容（1）了解海底电缆输电技术课程的性质与任务；（2）了解海底电缆输电技术发展概况，海底电缆输电技术的应用场合；（3）了解课程学习方法。2.重点难点：海底电缆输电技术发展概况、主要应用场合。3.课程思政融入点：我国海域辽阔，海底电缆输电技术广泛应用于沿海岛屿供电、海上风电场、海底油田和天然气开采，多项采用自主技术的海底电缆线路投入运行。4.考核要点：海底电缆输电主要特点、海底电缆输电的典型应用。5.教学方法：基于雨课堂的课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：通过网络资源查找了解我国最新的海底电缆输电线路。第二章海底电缆本体结构1.教学内容：（1）掌握海底电缆的基本组成结构及特点；（2）掌握海底电缆线芯的结构形式和特点；（3）掌握海底电缆绝缘系统的材料、结构形式和特点；（4）掌握海底电缆外护层、铠装、防水层等的结构形式和特点；2.重点难点：海底电缆的基本组成结构及特点、绝缘材料种类和绝缘结构特点。3.课程思政融入点：从我国主要海底电力电缆生产厂商及海底电力电缆产业在国际上的地位，与发达国家相关产业对比，培养学生的爱国情怀和求真务实精神。4.考核要点：海底电缆的基本组成结构及特点、绝缘材料种类和绝缘结构特点。5.教学方法：基于雨课堂的课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：课后习题第三章海底电缆设计1.教学内容：（1）掌握海底电缆热性能设计方法，包括高压直流电缆、交流电缆的热性能差异，热性能设计的影响因素等；（2）掌握海底电缆机械性能设计方法，包括海底敷设过程中的张力，导体和铠装之间的机械应力分布，涡致振动等；（3）掌握海底电缆的电气设计方法，包括交流电缆的绝缘设计，直流电缆的绝缘设计，电缆绝缘的冲击电场强度等；2.重点难点：交、直流电缆的热性能，敷设张力和机械应力，交、直流电缆的绝缘设计3.课程思政融入点：介绍我国新建的技术最先进的海底电缆线路和相关设计，了解国家在海底输电领域的技术创新，培养学生科研自信和爱国情怀。4.考核要点：交、直流电缆的热性能差异，敷设张力计算和机械应力分布特点，交、直流电缆的绝缘设计差异5.教学方法：基于雨课堂的课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：课后习题第四章海底电缆附件设计1.教学内容：（1）掌握海底电缆中间接头的种类和设计；（2）掌握海底电缆终端的种类和设计；（3）了解海底电缆的其它附件，海底电缆的弯曲固定方法；2.重点难点：海底电缆中间接头的结构和设计原理、海底电缆终端的结构和设计原理。3.课程思政融入点：介绍我国典型海底电缆输电工程中的中间接头安装情况，培养学生科研自信和爱国情怀，同时介绍我国在海底电缆中间接头设计制造的不足之处，培养学生的科学探索精神、工程意识、国际视野。4.考核要点：海底电缆中间接头的结构和设计方法、海底电缆终端的结构和设计方法。5.教学方法：基于雨课堂的课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：课后习题第五章海底电缆安装与试验1.教学内容（1）了解海底电缆的安装敷设方法，包括安装敷设船功能，海底电缆敷设的设备和方法，海底电缆登陆方式等；（2）掌握海底电缆的试验方法，包括研究性试验、型式试验、例行试验、安装后试验等；2.重点难点：电缆在海底的敷设方法，海底电缆的主要试验项目和方法3.课程思政融入点：海底电缆用于海上风电场与大陆电网的连接，保障了新能源的发展，在双碳战略中起着重要作用。从上述典型应用案例开展课程思政教学，树立能源危机意识，培养学生的科学探索精神、专业素养和创新精神。4.考核要点：海底电缆的主要试验项目的试验原理、设备和方法。5.教学方法：基于雨课堂的课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：课后习题第六章海底电缆运维与故障修复1.教学内容（1）掌握海底电缆的运行维护方法；（2）了解大型海底电缆工程的典型故障；（3）掌握海底电缆的损伤原因和修复方法；2.重点难点：海底电缆的运行维护方法、海底电缆的损伤原因和修复方法。3.课程思政融入点：做好海底电缆的运维工作，在故障时快速确定故障位置并进行修复是保障沿海岛屿供电、海上风电场、海底油田和天然气开采等系统安全稳定运行的重要保障，通过相应案例培养学生的科学精神、专业素养、求真务实精神。4.考核要点：海底电缆的运行维护方法，不同海底电缆损伤原因和对应损伤修复方法。5.教学方法：基于雨课堂的课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：课后习题章节教学内容学时分配支撑的课程目标讲课实验实践第一章绪论21、2第二章海底电缆本体结构41、2、3第三章海底电缆设计41、2、3、4第四章海底电缆附件设计21、2、3、4第五章海底电缆安装与试验21、2、3、4第六章海底电缆运维与故障修复21、2、3、4五、教学内容对课程目标的支撑关系六、考核方式及成绩评定标准1.课程考核方式：闭卷考试占60%，平时成绩占40%。平时成绩包括课堂表现和雨课堂20%、课堂讨论5%、课程作业15%。支撑毕业要求课程目标考核与评价方式合计平时成绩（40%）期末考试（60%）课堂表现20%课堂讨论5%课程作业15%闭卷考试课程目标155指标点1.4课程目标2153045指标点2.3课程目标3102030指标点3.2课程目标4101020总分占比%40601002.课程考核评分标准课程目标考核要求评分标准高于预期达到预期低于预期优秀良好合格不合格1.通过本课程学习，帮助学生初步掌握科学的方法论和认识论，塑造学生正确的世界观、人生观和价值观，培养学生的爱国情怀、创新能力、科学思维和探索习惯。（5分）平时表现课堂讨论543<32.能将海底电缆输电技术的专业知识用于输电线路专业工程问题，进行海底电缆本体结构、附件结构和敷设路径等设计方案的比较与综合。（45分）平时表现课堂讨论课程作业课程考试41-4536-4027-35<273.能认识到解决与海底电缆输电技术相关的电力系统复杂工程问题有多种方案可选择，通过专业文献阅读、课题研讨、计算分析、试验测试等手段，寻求海底电缆材料和结构等可替代的解决方案。（30分）平时表现课堂讨论课程作业课程考试27-3024-2618-23<184.能够针对海底电缆的不同应用对象和技术要求，对海底电缆输电系统进行构建，海底电缆材料结构进行选型，系统参数进行设计计算，并掌握海底电缆的敷设方案、附件设计安装方法，并了解影响设计目标和技术方案的各种因素。（20分）平时表现课堂讨论课程作业课程考试18-2016-1712-15<12七、参