《电力系统自动装置》课程标准

《电力系统自动装置》课程标准一、课程描述《电力系统自动装置》课程是我院高等职业技术教育电力系统继电保护及自动化专业的一门的职业技能课程，培养学生电力系统自动装置操作，使学生具有分析问题和解决实际问题的能力。通过本课程学习，使学生了解电力系统自动装置的主要目标和实际作用，实践技能方面能正确使用常规的电力系统自动装置。为学生了解电力企业，毕业后从事电力系统自动装置相关工作。为学生顶岗实习、毕业后能胜任电力系统自动装置操作相关岗位工作起到必要的支撑作用。二、课程目标根据《电力系统自动装置》课程所面对的工作任务和职业能力要求，本课程的教学目标为：通过本课程的学习，使学生具备电力系统继电保护行业岗位能力，培养学生严谨的工作作风，提高学生的职业素质、职业道德和创新创业能力，具体如下：1．知识目标：①了解自动装置使用的主要目标和主要内容。②掌握电力系统常规自动装置的作用。③掌握电力系统常规自动装置的基本要求。④掌握电力系统常规自动装置的原理接线。⑤掌握电力系统常规自动装置的工作情况分析。2．技能目标：①具备常用常规电力系统自动装置的使用能力。②具有对电力系统自动装置日常维护的能力。③具有对电力系统自动装置简单故障判断的能力。④具有处理突发事件的应变能力。3．态度目标：①刻苦学习精神——听课专注，思维积极，作业独立完成并正确率高。②规范应用习惯——正确应用国家法律法规，国家和行业的相关规范，作风严谨。③团结协作精神——互相帮助、共同学习、共同达成目标。④诚实守信品格——遵守纪律、正确做事，做正确的事。三、教学内容与能力要求根据本课程的工作任务与职业能力分析，本课程设计了6个学习项目，其包含14个学习型工作任务，10个实训任务，具体见下表。教学组织表项目（章）编号项目（章）名称学习工作任务（节名称）学时项目一提高电力系统故障情况下的可靠性任务1：备自投的作用和基本要求26任务2：备自投的原理2实训1：备自投的接线及故障分析与探讨2项目二提高输电线路运行的可靠性任务1：输电线路自动重合闸的作用及分类212任务2：对ARD的基本要求2实训1：单侧电源三相一次自动重合闸的原理分析与探讨2实训2：双侧电源线路三相自动重合闸的原理分析与探讨2任务3：自动重合闸与继电保护的配合2任务4：综合自动重合闸2项目三恢复电力系统频率任务1：按频率自动减负荷装置28任务2：AFL工作原理2实训1：按频率自动减负荷装置接线分析与探讨2实训2：防止误动作的措施的分析与探讨2项目四实现同步发电机自动并列任务1：同步发电机自动并列装置28任务2：整步电压2实训1：ZZQ－5型自动准同期装置分析与探讨2实训2：数字式并列装置的分析与探讨2项目五为发电机提供可控的直流电任务1：同步发电机自动调节励磁装置210任务2：励磁调节器的基本概念2任务3：同步发电机的常见励磁方式2实训1：继电强行励磁和发电机灭磁的分析与探讨2实训2：晶闸管静止励磁装置分析与探讨2项目六为电力系统的故障进行录波任务：故障录波装置22实训1：故障录波装置的分析与探讨总计48四、理论课设计学习单元编号学习任务单元学时对应知识点学习目标重难点课堂媒介及教学方法上课地点项目一提高电力系统故障情况下的可靠性任务1：备自投的作用和基本要求2（1）备用电源自动投入装置的定义、分类和应用；（2）明备用和暗备用；（3）备用电源自动投入装置的基本要求。（1）了解备用电源自动投入装置的概念和作用；（2）规范应用习惯——正确应用国家法律法规，国家和行业的相关规范，工作作风严谨。备用电源自动投入装置的基本要求教学课件、黑板、教材与习题、网络课程多媒体教室多媒体教室启发、讲授法、情景教学法、讨论法、探究法。任务2：备自投的原理2（1）备用电源自动投入装置的接线原理；（2）具备备用电源自动投入装置的使用；（3）具有备用电源自动投入装置日常维护。（1）具备备用电源自动投入装置的使用能力；（2）具有备用电源自动投入装置日常维护的能力；（3）团结协作精神——互相帮助、共同学习、共同达成目标。备用电源自动投入装置的接线原理教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。项目二提高输电线路运行的可靠性任务1：输电线路自动重合闸的作用及分类2（1）了解输电线路自动重合闸装置的概念和作用；（2）良好职业行为和职业道德——遵守纪律，正确做事，做正确的事；（3）团结协作精神——互相帮助、共同学习、共同达成目标。输电线路自动重合闸装置的概念和作用输电线路自动重合闸装置的概念和作用教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。任务2：对ARD的基本要求2（1）掌握输电线路自动重合闸装置的基本要求；（2）掌握输电线路自动重合闸装置的接线原理。（1）了解重合闸有哪些起动方式（2）掌握输电线路自动重合闸装置的基本要求输电线路自动重合闸装置的基本要求教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。任务3：自动重合闸与继电保护的配合2给出自动重合闸与继电保护的配合方式及定义；以单侧电源辐射状网络为例说明重合闸前加速保护和重合闸后加速保护的实现方法。分析重合闸前加速保护和重合闸后加速保护的原理展开图；说明重合闸前加速保护、后加速保护各自的特点及应用范围。重合闸前加速保护和重合闸后加速保护的原理展开图重合闸前加速保护、后加速保护各自的特点及应用范围教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室任务4：综合自动重合闸2了解超高压输电线路上采用综合重合闸的必要性；掌握综合重合闸装置能实现的重合闸方式；讲解综合重合闸与三相重合闸相比应考虑的特殊问题；介绍综合重合闸装置的动作行为及工作特点。综合重合闸与三相重合闸相比应考虑的特殊问题的原因综合重合闸装置的动作行为多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。多媒体教室项目三恢复电力系统频率任务1：按频率自动减负荷装置2了解低频运行的危害；掌握电力系统的动态频率特性。说明按频率自动减负荷装置的作用；说明电力系统负荷的静态频率特性，表述负荷调节效应的作用及负荷调节效应系数的物理意义。认识低频运行的危害及按频率减负荷装置的作用。教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。任务2：AFL工作原理2了解低频运行的危害及按频率减负荷装置的作用；掌握按频率自动减负荷装置的作用。分析按频率自动减负荷装置的工作原理分析按频率自动减负荷装置的工作原理教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。项目四实现同步发电机自动并列任务1：同步发电机自动并列装置2了解同步发电机并列操作的意义及准同步和自同步并列的特点；掌握对同步发电机并列操作的要求；分析准同步并列条件；给出同步点的概念，说明发电厂中同步点的选择原则；介绍自动准同步装置的基本功能。分析准同步并列条件，给出同步点的概念，说明发电厂中同步点的选择原则；教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室任务2：整步电压2了解整步电压的概念及分类掌握正弦整步电压的分析方法掌握半波、全波线性整步电压的分析方法整步电压的作用正弦整步电压的分析方法半波、全波线性整步电压的分析方法正弦整步电压的分析方法半波、全波线性整步电压的分析方法教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室项目五为发电机提供可控的直流电任务1：同步发电机自动调节励磁装置2了解自动调节励磁的必要性；掌握自动调节励磁的作用；同步发电机自动调节励磁装置的作用及对其的基本要求；熟悉同步发电机的励磁方式及其特点；懂得自动调节励磁的基本概念、熟悉自动调节励磁系统的基本构成；说明对自动调节励磁系统的基本要求。画出各种励磁方式的示意图，并说明其特点及使用。教学课件、测量仪器、黑板、案例、教材与习题、网络课程多媒体教室任务2：励磁调节器的基本概念2了解励磁调节器的构成；掌握励磁调节器的调节方式；掌握励磁调节器的简单原理。励磁调节器的构成和简单原理。励磁调节器的调节方式励磁调节器的简单原理多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。多媒体教室任务3：同步发电机的常见励磁方式2了解同步发电机的励磁方式的定义掌握同步发电机的励磁系统同步发电机的直流、交流励磁机的励磁系统原理同步发电机的直流、交流励磁机的励磁系统原理多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。多媒体教室项目六为电力系统的故障进行录波任务：故障录波装置2了解故障录波装置的作用；了解故障录波装置的发展过程。故障录波装置的作用故障录波装置的作用多媒体教室启发、讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、演示法、探究法。多媒体教室总计24电力系统自动装置实训课程设计名称备自投的接线及故障分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标1.理解备用电源自动投入装置的工作原理以及掌握实验操作方法。2.分析当发生工作设备故障时，各个断路器如何工作？其主电路中触点先后动作顺序怎样？3.分析当工作设备发生故障时，备用设备如何投入？实训重难点重点：1.备用电源自动投入装置的工作原理难点：2.实验操作方法实训条件（仪器、设备）备用电源自动投入装置实验组件实训过程设计：1.按实验要求整定KA及KT的动作值，其中KA整定值整定在0.5—0.8A，KT整定值整定在0.5—0.8S。并调试好。2.根据实验要求选择相应的工作电源。3.按实验接线图安装接线。将2只电流继电器接入ZB28面板电流互感器二次侧。从实验台A母线左侧任意两相取得ZB28所需“～220V输入”。4.接线完毕，在实验指导老师的检查下，确定接线无误后开始实验。5.确定自耦调压器旋钮指示输出零位，开关“距离保护电源开关”“差动保护电源开关”均在关断状态，R1、R2均在最大值，起动控制屏，“实验内容”旋钮打到“运行”档，监视“系统电压”电压表，慢慢增大调压器输出电压至200V线电压，打开直流操作电源，分别将SA2、SA3打到合闸位置，再将控制开关SA1打到投入状态，此时ATS监视灯亮，然后断开SA2或SA3，3QF应快速吸合，3QF灯亮，ATS装置投入工作，ATS监视灯经延时一段时间后灭。6.分别将SA2、SA3打到合闸位置，将SA1打到投入，此时ATS监视灯亮，然后将钮子开关打到故障侧，ATS装置动作后迅速断开，迅速断开是为了防止ATS装置投入到永久性故障中去。电力系统自动装置实训课程设计名称单侧电源三相一次自动重合闸的原理分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标电气式三相一次重合闸装置的构成元件及其作用；装置的接线特点；装置在线路运行时的工作情况。实训重难点重点：1.装置的接线特点2.装置在线路正常运行时的工作情况难点：1.单侧电源三相一次自动重合闸的原理分析实训条件（仪器、设备）线路自动重合闸成套装置实训过程设计：1．线路正常运行2．线路发生瞬时故障或由于其他原因使断路器跳闸3．线路上发生永久性故障4．用控制开关SA手动跳闸5．用控制开关SA手动合闸于故障线路6．重合闸闭锁回路电力系统自动装置实训课程设计名称双侧电源线路三相自动重合闸的原理分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标1.解列重合闸、检定另一回线路有电流的自动重合闸、自同步重合闸的使用条件及动作过程；2.熟悉重合闸的选用原则实训重难点重点：双端电源线路采用自动重合闸装置时，应考虑的特殊问题难点：解列重合闸、检定另一回线路有电流的自动重合闸、自同步重合闸的使用条件及动作过程实训条件（仪器、设备）线路自动重合闸成套装置实训过程设计：1.探讨双端电源线路采用自动重合闸装置时，应考虑的特殊问题2.三相快速自动重合闸3.三相非同期自动重合闸4.不按顺序投入线路两侧断路器的方式5.按顺序投入线路两侧断路器方式电力系统自动装置实训课程设计名称按频率自动减负荷装置接线分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标1.熟悉按频率自动减负荷装置的接线图2.熟悉BDZ—1型低频继电器实训重难点重点：熟悉按频率自动减负荷装置的接线图难点：熟悉BDZ—1型低频继电器、SZH—1型数字频率继电器实训条件（仪器、设备）BDZ—1型低频继电器、SZH—1型数字频率继电器实训过程设计：1.按频率自动减负荷装置的接线图的探讨2.探讨BDZ—1型低频继电器的工作原理3.探讨SZH—1型数字频率继电器的工作原理电力系统自动装置实训课程设计名称防止误动作的措施的分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标了解怎么确定各级的动作频率及切除负荷数、时限等；掌握附加级的作用及动作频率、断开功率、时限等的确定。说明防止按频率自动减负荷装置误动作的措施。实训重难点重点：1.确定各级的动作频率及切除负荷数、时限2.防止按频率自动减负荷装置误动作的措施难点：1.附加级的作用及动作频率、断开功率、时限等的确定实训条件（仪器、设备）按频率自动减负荷成套装置实训过程设计：（1）给AFL装置设置适当延时，防止频率短时波动和系统旋转备用起作用前AFL误动。（2）加快继电保护、备用电源自动投入装置、自动重合闸装置的动作时间，缩短供电中断时间，防止负荷反馈使AFL误动作。（3）增加低电压或低电流闭锁，在供电电源中断时闭锁AFL装置，防止其误动。（4）采用频率变化率闭锁，即利用系统频率下降的速度区分是有功缺额造成的频率下降，还是负荷反馈时的频率下降。电力系统自动装置实训课程设计名称ZZQ－5型自动准同期装置分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标熟悉ZZQ—5型自动准同步并列装置的基本构成；利用程序流程框图熟悉微机型并列条件软件检测基本原理。自动准同步装置的构成及基本工作原理；实训重难点重点：1.ZZQ—5型自动准同步并列装置的基本构成2.自动准同步装置的构成及基本工作原理难点：自动准同步装置的构成及基本工作原理实训条件（仪器、设备）ZZQ—5型自动准同步并列装置实训过程设计：（1）线性整步电压的获得单元。得到线性整步电压，便于检测准同步条件。（2）导前时间脉冲的形成单元。得到一个恒定的导前时间脉冲，用以保证并列断路器主触头闭合瞬间的相角差δ在0o附近。（3）频差检测单元。检查待并发电机与系统之间的频率差是否在规定范围内，在规定范围内时，允许发合闸脉冲，否则闭锁合闸脉冲。（4）压差控制单元。利用电压差检测结果，控制合闸逻辑单元。（5）合闸逻辑单元。对上面几个单元的输出结果进行逻辑判断，满足准同步条件时，发出合闸脉冲实际上，合闸脉冲是与在导前时间脉冲同时发出的。电力系统自动装置实训课程设计名称数字式并列装置的分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标1．熟悉数字式并列装置的基本结构。2．掌握数字式自动准同步并列装置的特点。3．掌握数字式自动并列装置的工作原理实训重难点重点：数字式并列装置的基本结构难点：数字式自动并列装置的工作原理实训条件（仪器、设备）数字式并列装置实训过程设计：1.探讨自动准同步并列装置在现场使用中的主要问题2.探讨数字式自动并列装置的特点3.整步信号测量及原理4.数字式恒定导前时间合闸控制原理5.探讨数字式合闸脉冲的形成电路电力系统自动装置实训课程设计名称继电强行励磁和发电机灭磁的分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标1.掌握发电机继电强行励磁的原因；2.发电机继电强行励磁的操作方法；3.发电机继电灭磁的方法。实训重难点重点：1.发电机继电强行励磁的操作方法2.发电机继电灭磁的方法难点：1.发电机继电灭磁的方法实训条件（仪器、设备）发电机自动励磁成套装置实训过程设计：1.探讨发电机继电强行励磁的原因，包括短路故障、电动机启动、响应速度等方面。2.探讨发电机继电强行励磁的操作方法3.探讨灭磁的基本要求4.灭磁的基本方法电力系统自动装置实训课程设计名称晶闸管静止励磁装置分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标说明半导体自动调节励磁装置的构成；讲述测量比较单元的作用、构成环节及各环节功能；分析测量比较和整定电路的工作原理，并画出其工作特性；熟悉综合放大单元的作用及典型电路的原理，画出其工作特性；熟悉移相触发单元的作用及电路原理，并画出其工作特性；了解三相全控桥式整流电路的工作原理，着重说明输出电压平均值与控制角的关系实训重难点重点：1.半导体自动调节励磁装置的构成2.三相全控桥式整流电路的工作原理难点：1.三相全控桥式整流电路的工作原理实训条件（仪器、设备）晶闸管静止励磁装置实训过程设计：励磁系统中的整流电路：（一）三相桥式不可控整流电路1、输出电压瞬时值2、输出电压平均值（二）三相半控桥式整流电路（三）三相全控桥式整流电路晶闸管VSO1VSO6的触发脉冲次序应为VSO1、VSO2、…、VSO6，且依次间隔60电角度。为保证后一晶闸管触发导通时前一晶闸管处于导通状态，在触发脉冲的宽度小于60电角度时，应在给后一待导通晶闸管触发脉冲（主触发脉冲）的同时，也给前一已导通晶闸管以触发脉冲（从触发脉冲），形成双脉冲触发。晶闸管号一周期内触发脉冲的次序0°60°120°180°240°300°360°电力系统自动装置实训课程设计名称故障录波装置的分析与探讨实训地点（实训室）善能楼407学时2实训目标1.认识故障录波装置的发展过程；2.熟悉故障录波装置的作用。实训重难点重点：故障录波装置的作用难点：故障录波装置的作用实训条件（仪器、设备）故障录波装置实训过程设计：1.讨论故障录波装置的发展2.故障录波装置的作用：（1）为正确分析故障原因、研究防范对策提供原始资料。（2）帮助寻找故障点。（3）帮助正确评价继电保护、自动装置、高压断路器的工作情况，及时发现这些设备的缺陷，以便消除事故隐患。（4）便于了解系统运行情况，及时处理事故。（5）实测系统参数，分析研究振荡规律。六、教学方法与手段本课程的重点是各种常用装置的作用、工作原理、使用、调试及维护等，难点是装置原理的理解。理论为装置服务，装置以应用为主。在明确装置作用的基础上讲解理论；在理解装置原理的基础上讲应用。以装置实物为载体，以多媒体课件为手段，以装置的运行、调试规程为标准，采用理论与实践高度结合的任务驱动方法进行教学，力争做到每种装置都能让每个学生动手调试，直到学会应用为止。本课程的实践教学从两方面着手，首先是单个装置的试验，然后与测试系统相连进行装置的整组实验，模拟电力系统的运行状态，熟悉装置的使用和调试。按照课程改革思路和建设方案要求，采用校企合作、校校合作的建设思路。深入工程第一线，与企业、行业人员交流探讨，收集选取优化工程案例、工程图片，校企合作、校校合作编写突出高职特色教材。企业调研，熟知实际工作过程及社会需求，在学情分析基础上，校校合作研讨交流制订教学内容建设相关文件，在教学过程中通过学生反馈、企业交流进行教学内容完善。通过校校合作，进行情景模拟、动画、视频、录像、图片、教学课件、教学软件等教学手段资源建设，通过校校合作探讨完善小组讨论法、项目教学法、案例教学法、辩论法、图片法等教学方法，实现教学方法改革目的。通过校校合作、校企合作，进行现场情景模拟、试题库、在线自测软件、多媒体、课件等教学手段资源建设，“过程+结果”相结合，通过师生评价、生生评价、自评、社会评价，实现教学评价方式改革目的。七、考核与评价1.考核方式采取“过程”+“结果”的考核方式，根据学生实习操作情况和上交作业等资料情况，进行过程考核与学习态度考核，占成绩考核的60%，期末理论笔试占40%。2.评价标准从知识、能力、态度三方面评价。态度主要包括出勤、课堂互动、课下作业、网络互动等。课程考核成绩表项目（章