电气自动化技术专业《工矿企业供配电》课程标准

《工矿企业供配电》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：罗剑审核人：孟卓制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称《工矿企业供配电》开课院部智能制造与信息工程学院课程代码考核性质考试前导课程《电工电子技术》后续课程《智能微电网技术》总学时84课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是R理实一体化是□适用专业电气自动化技术二、课程性质1.课程性质本课程是电气自动化技术专业必修的一门专业核心课程，是在学习了《电工电子技术》等课程，具备了基本的电路分析与电机运行维护与检修能力的基础上，开设的一门理论教学与集中实训的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向矿井电气检修工、供配电系统运维人员、电气设备安装工工作岗位，培养高职学生对于供配电设备进行操作、安装与运行维护的能力，为后续《智能微电网技术》、《顶岗实习》的学习奠定基础。2.课程功能定位。表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力电气检修工供配电系统运维人员电气设备安装工三、课程目标与内容1.课程总体目标通过该课程的学习，使学生具有供电设备的经济运转、选型设计等方面的职业能力，具有综合运用所学知识，对供电设备及系统在运行中可能出现的问题进行科学分析，并提出处理措施并解决问题的职业能力，具有对供电设备及系统进行技术与安全管理等方面的能力，具有对工矿企业供电设备进行安装调试的能力。2.课程具体目标培养学生掌握工矿企业供配电技术的基本理论与相关实践技能。通过行为导向的项目式教学、《工矿企业供配电技术》对应的供配电技术实训，加强学生实践技能的培养，掌握相关项目的实际开发和实施过程，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。具体教学目标为：1）职业知识目标：熟悉电力系统及运行方式、负荷计算、功率因数的提高、变压器的选择、输电线路、短路电流计算、电气设备及高低压配电装置选择的原则、成套配电装置及选择、继电保护装置和其它保护方式的实现方法、安全用电常识等相关知识；掌握供配电系统的设计分析方法。2）职业技能目标：能将所学的理论知识和工矿企业实际生产过程相结合，具备高低压电气设备的选型能力，安装调试能力和维修维护能力，并具有变配电所的初步设计能力。3）职业素质目标：培养学生自主学习能力、观察能力、团队合作能力、专业技术交流的表达能力；培养学生具有制定工作计划的方法能力；使学生具有解决实际问题的工作能力使学生具有获取新知识、新技能的学习能力；培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。具有环保意识、安全意识。表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容11.能阅读国内外专业技术文献和国际标准；2.能根据图样分析电气控制原理及程序。1.能够说出电力系统的组成；2.掌握工矿企业电源；3.能够列举出电力系统和工矿企业常见额定电压等级的用途；4.正确理解用户对供电系统的要求；5.电力系统中性点运行方式；6.针对不同负荷能选出适合的电网结线方式；7.能够归纳不同的中性点运行方式的优缺点及使用条件。8.掌握一般工矿企业变电所的电气主结线方案。能够根据电源的原始资料合理确定企业供电电源及主结线方式。培养学生认真思考、独立分析能力供配电系统基础知识21.能分析交直流电路；2.能通过运算进行电气设备、仪器仪表的选型；3.能按照行业规程进行设备仪表的安装、校验和系统组装。1.说出负荷统计的意义及主要方法；2.掌握需用系数法统计企业总负荷的计算办法；2.理解功率因数提高的意义；3.掌握提高功率因素的方法；能用需用系数法进行负荷统计和计算；能根据变电所实际情况确定电容器的补偿方案，选择补偿电容器的台数，确定其接线方式培养综合分析数据和依规正确计算的能力供配电系统计算31.能通过运算进行电气设备、仪器仪表的选型；2.能按照行业规程进行设备仪表的安装、校验和系统组装。1.掌握变压器的选型方法；2.掌握电力变压器运行监视与故障处理；3.掌握高压灭弧原理；4.掌握短路电流计算方法；5.熟悉高压断路器结构原理及选型方法；6.熟悉隔离开关、负荷开关的结构及选型与校验；7.熟悉高压熔断器的结构原理及选型要求；8.熟悉电压、电流互感器的工作要求；9.掌握母线、电缆及绝缘子的分类及选型要求；10.了解成套设备。能进行变压器容量计算与选型；能进行短路电流的计算；能进行高压电器设备的选型；能进行电压电流互感器的接线；基于成套设备的一次系统倒闸操作。形成细心观察，认真分析和综合研判的能力；培养综合分析数据的能力和综合研判的能力；具备安全意识。一次设备的运行与维护41.能通过运算进行电气设备、仪器仪表的选型；2.能按照行业规程进行设备仪表的安装、校验和系统组装。1.了解架空线路与电缆线路的组成及敷设方法；2.能够根据使用环境、用途等多种因素确定不同导线截面的选择条件；3.能够解释电压损失、经济电流密度和年最大负荷利用小时数等概念；4.掌握各种输电导线型号及截面的选择原则和选择方法。能根据使用环境特征和架空线路、电缆的结构特征，合理地选择线路所用材料及电线、电缆的型号，并确定其敷设方式；能根据用电负荷及电线、电缆的技术资料正确选择导线的截面。形成细心观察，认真分析和综合研判的能力；树立规范操作意识，勤于动手操作、勤于思考、善于分析。供配电线路的选择与敷设51.能通过运算进行电气设备、仪器仪表的选型；2.能按照行业规程进行设备仪表的安装、校验和系统组装。1.常用继电保护器；2.开式电网过流保护装置的整定及计算；（定时限、反时限、速断保护）3.掌握漏电保护原理及方法；4.熟悉主电气设备保护方法。能进行高压配电电网的过流保护的方案确定及整定值计算；能进行电力变压器、电动机及低压配电系统的保护设计；能进行漏电保护器的安装。；培养综合分析数据的能力和综合研判的能力；具备环保意识、安全意识。供配电系统的保护6能按照行业规程进行设备仪表的安装、校验和系统组装。1.理解二次回路功能；2.熟悉二次回路操作电源；3.掌握电测量仪表及监视装置的使用；4.掌握中央信号装置结构及工作原理；5.掌握高压断路器控制回路功能原理。能读懂二次回路图；能根据图纸进行二次回路接线；能对二次回路的信号进行监视、判断和程控操作；形成细心观察，认真分析和综合研判的能力；树立规范操作意识，勤于动手操作、勤于思考、善于分析；具备安全意识。二次系统的调试与运行7能进行电气系统初步设计1.供配电系统设计原则、步骤；2.防雷设计与接地保护；3.安全用电与现场急救；4.电气照明。能进行小型变配电所整体设计施工能进行防雷设备的选型和安装；能按照急救原则进行施救。具备自主学习能力；具备安全用电意识；熟悉电力行业规范。供配电系统电气设计表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）2教学内容重点、难点课程思政元素学时1模块一供配电系统基础知识任务1电力系统1.1电力系统的组成；1.2工矿企业电源；1.3额定电压等级；1.4供电企业对供电的基本要求。重点：电力系统的组成、不同负荷对供电可靠性的要求难点：在电力系统中同一电压等级下，不同的电气设备额定电压的确定供配电对电能的基本要求，即质量、安全性、经济性、可靠性、反映出的矛盾统一的辩证观关系；国家提倡清洁能源是实现碳中和目标的重要举措；煤炭资源是我国能源安全的重要举措，树立爱国主义情怀4任务2电力网2.1电力网的结线方式；2.2中性点不接地系统；2.3中性点经消弧线圈接地系统；2.4中性点直接接地系统。重点：1、放射式电网、干线式电网及环式电网的优缺点和适用条件；2、不同的中性点运行方式的优缺点及适用条件。难点：采用不同的中性点运行方式发生短路故障时电压、电流的特征4任务3工矿企业变电所3.1工矿企业变电所的电气主结线；3.2煤矿供电系统；3.3露天煤矿供电系统。重点：1、供电系统的结线方式及其适用性；2、变电所位置的确定原则和矿井井下变电所的防火、防水和通风问题。难点：煤矿供电系统的分析42模块二供配电系统计算任务1负荷计算1.1用电设备工作制；1.2需用系数法；1.3负荷计算方法。1.4工厂总负荷的统计重点：负荷的统计与计算难点：变电所总负荷的统计与计算提高功率因数是提高资源利用率的重要手段，引出国家奖罚措施用以推动节约能源；6任务2功率因数的提高2.1提高功率因数的方法；2.2电容器补偿容量的计算；2.3电容器补偿台数的确定；重点：电容器补偿提高功率因数的容量计算及接线；难点：电容器的补偿方式的选择。63模块三一次设备的运行与维护任务1变压器选型3.1地面变电所主变压器的选择；3.2井下变压器的选择；3.3变压器损耗的计算。重点：变压器型号选择和台数确定难点：根据变电所的负荷情况，合理选择变压器的台数和容量设备选型考虑因素提高学生的综合分析和精益求精的工作作风和抓住事物主要矛盾的工作方法；短路电流的危害引出严谨认真职业习惯和树立安全生产观念2任务2短路电流计算2.1短路的类型、原因、危害；2.2短路电流的计算方法；2.3短路电流计算的目的；2.4.查表法计算两相短路电流；2.5无限大容量电源系统短路的暂态过程。重点：短路电流计算的意义和作用；难点：短路电流的计算4任务3高压电器设备选型3.1电弧产生的原因及灭弧方法；3.2选择电气设备的一般原则；3.3高压开关及选择；3.4熔断器及选择；3.5互感器及选择；3.6母线与绝缘子及选择；重点：高压电器设备的技术参数和选型校验方法；难点：不同类型设备的校验方案。4任务4成套设备概述4.1成套配电装置及选择。重点、难点：成套设备的选择和校验方法。44模块4供配电线路的选择与敷设任务1输电线路分类及连接、敷设1.1电缆的结构、组成及特点；1.2.电缆的选择方法；1.3电缆的敷设要求；1.4电缆的维修方法；重点：根据条件确定导线类型难点：导线的敷设输电线路的材料类型引出国家资源的合理有效利用；截面选择综合考虑经济性和适用性的有机统一；线路装接铺设培养学生严谨工作作风和安全生产观念4任务2导线截面的选择2.1导线截面选择原则2.2长时允许电流法2.3允许压损法2.4经济电流密度法2.5机械强度法2.6短路热稳定条件法2.7综合案例重点：根据应用确定导线截面选择的方法及校验方法难点：分支类型允许压损法的计算。65模块5供配电系统的保护任务1电力线路继电保护整定计算继电保护基本概念单侧电源辐射式电网的电流保护重点：不同保护方式下动作电流、返回电流的整定计算难点：三段式电流保护的保护区及时限配合系统保护的必要性分析说明做事需要未雨绸缪；2.继电保护整定计算反映出事物全局与局部的辩证统一6任务2电网接地保护2.1绝缘监视保护2.2零序电流保护2.3零序功率方向保护重点：电网接地保护原理难点：零序功率方向保护4任务3电力系统主设备继电保护整定计算3.1电力变压器保护3.2高压电动机保护3.3工厂低压配电系统保护3.3低压电网漏电保护重点：熔断器和低压断路器保护的参数整定难点：变压器纵连差动保护原理46模块6二次系统的调试与运行任务1供配电系统二次回路的安装与接线二次回路概述操作电源高压断路器的控制与信号回路中央信号装置二次回路安装接线重点：二次回路结构及工作原理难点：二次回路接线调试二次系统的自动化实现引出国家新基建建设和核心和意义；二次回路的装接培养学生严谨，精细的工作素养二次回路投切和备用电源使用培养学生的创新精神。6任务2供配电系统的自动装置接线与测量2.1自动重合闸装置2.2备用电源自动投入装置重点：自动装置的操作方法难点：自动装置的工作原理6任务3供配电系统自动化3.1电能质量与供配电系统自动化重点、难点：电力系统频率及其控制27模块7供配电系统电气设计任务1供配电系统设计概述供配电设计要求设计图纸设计经济性比较重点：供配电系统设计要求难点：经济性核算电气安全提倡电工作业职业道德与行业操作规范；系统设计反映经济性与实用性的辩证统一。4任务2防雷、接地和电气安全2.1防雷设计与接地保护2.2安全用电2.3触电现场急救重点：安全用电常识难点：避雷装置与保护接地2任务3电气照明3.1灯具布置与照度计算3.2照明供配电系统设计重点、难点：灯具的选择与布置2课程考核考核方式多样化，既考核学生对基本知识和基础理论的掌握程度，又要考核学生对工矿企业供电设备运行与安装检修的基本技能。因此：1.本课程考核分为理论考核和实践过程考核，关注学生个体差异；2理论知识考核包括作业、提问和期末考试等，主要考核学生对基本知识和基础理论的掌握程度，同时也考查学生独立分析问题、解决问题的能力。实践过程考核针对各学习环节进行考核。对每个基本操作技能进行分段考核，通过上一个技能的考核才能进行下个技能的学习，对学生在完成项目过程中所表现出的关键能力、素质情况等进行综合评价。表5课程总评表学习项目评分项目比率（%）评分要点理论考核平时成绩10课堂纪律、平时作业、课堂提问等期末考试40按试卷标准答案评分实践过程考核50课内实训项目操作完成情况五、实施要求1.授课教师基本要求担任《工矿企业供配电技术》课程教学的专职和兼职教师应忠于教育事业、热爱学生，具有团队协作精神。专职教师需具备电气自动化技术专业本科及以上学历、中级以上职称，并且具有不少于6个月的相关企业工作或实践锻炼经历；企业兼职教师需具备副高级工程师以上职称，拥有丰富的工程设计、安装经验。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表6智能供配电实训室实训室（中心）名称智能供配电实训室面积80m2序号核心设备数量备注1智能供配电实训装置1套包括进线高压柜、变压器、低压配电柜、综合监控柜2上位机电脑1台3监控软件3个可进行自动装置的相关实训操作（2）校外实习基地表6电机与电气控制课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1陕西能源职业技术学院天津安捷物联科技股份有限公司校外实习基地天津安捷物联科技股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习40紧密合作型2陕西能源职业技术学院华羿微电子股份有限公司校外实习基地华羿微电子股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习100一般合作型3陕西能源职业技术学院西安西拓电气股份有限公司校外实习基地西安西拓电气股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习20一般合作型4陕西能源职业技术学院陈家山煤矿校外实习基地铜川矿务局陈家山煤矿认识实习、毕业实习、顶岗实习100紧密合作型5陕西能源职业技术学院陕西润中清洁能源有限公司校外实习基地陕西润中清洁能源有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习80紧密合作型3.教学方法与策略（1）教学方法采用案例设计、理实一体化技能训练教学模式，充分体现基于工作过程的能力训练，培养学生规范化的系统搭建能力。将企业实际供电系统分解为情境案例和任务，推行多样化的教学方法，“教、学、做”有机融合，使学生熟悉工矿企业供电系统工作过程，培养学生对煤矿供电设备进行安装调试的能力。①工学结合：依托于校外实训基地，结合工作岗位的典型工作任务，设立学习情景来模拟实际工作过程，以职业能力养成为重点，以工作过程为导向设计应用实例。在教学过程中由企业人员（可到企业现场进行录像）直接提出真实工作任务，教师分析任务需求，提出“解决方案”，然后教师讲解“任务实现”的操作步骤和方法，完成后进行“效果展示”，培养学生分析问题、解决问题的能力。②任务驱动：教学中采用“任务驱动”教学法，以学习情境为基础，实施“理实一体化”的课堂教学，融“教、学、做”为一体。根据单元任务选择采用讲授或实训为主的方式，任务从简单到复杂，学生更容易接受。每个任务的实现五个步骤：布置任务、收集资料、制定计划、实施任务、评价。此方法大大提高学生学习的自主性、积极性。③以赛促教、以赛促学：通过举办和参加竞赛锻炼学生的实际动手能力，授课教师可根据在竞赛中产生的问题调整授课重点，使理论指导实践，实践又反作用于理论，从而达到理论和实践较好的结合。同时在竞赛中取得名次的同学，也可申请本课程免考。教学策略教学过程中可以采用网络教学平台实现混合式教学、理实一体化教学、引进行业、企业专家参与教学。在教学过程中，可以采用网络平台和现场教学相结合，可以在网络平台或采用其他手段预先给学生操作视频学习，然后课堂上通过讲解和实操提醒注意点。充分利用校内外实训基地的设备，建立学习情境，以任务为载体，基于