《电气设备及主系统》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《电气设备及主系统》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号3023S05021开课单位国际学院课程名称（中文）电气设备及主系统（英文）ElectricalEquipmentandMainSystem课程性质必修考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别专业拓展课程（专业发展课程）先修课程《电机学》、《电力系统暂态分析》、《自动控制原理》适用专业（类）电气工程及其自动化二、课程描述及目标（一）课程简介《电气设备及主系统》课程是本专业的一门专业核心课程，旨在通过理论教学与操作训练，使学生掌握发电、变电和输电的电气部分的基本理论和计算方法，具备推演、分析专业工程问题的基本能力，了解发电厂的基本概念，为综合能源系统、电气设备状态检测与分析等后续课程奠定必要的专业知识基础。发电厂电气部分实用性较强，具有广阔的电力工程应用背景，在培养学生的严密的逻辑思维能力、树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题解决问题的能力、培养学生的创新意识以及加强基本技能训练等方面起着重要的作用。同时在本课程的学习中，通过介绍国网、发电集团和新能源发电内容，激发学生投身电力能源行业的热情，启发学生用辩证、发展的眼光看待问题，分析问题。（二）教学目标通过本课程，学生将获得发电厂变电站电气部分的基本知识和实践技能，掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法，培养学生理论联系实践，具备分析解决工程实际问题的初步能力，了解新理论、新技术、新产品在发电厂电气主系统中的应用。为以后从事有关电气设计、检修、安装、运行、维护及管理的工作奠定必要的基础。课程目标1.掌握发电、变电和输电的电气部分的基本理论和计算方法。课程目标2.具备与发电厂电气部分工程问题的分析能力，给出设计方案，获得有效结论。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-3：能将相关知识和数学模型方法用于推演、分析专业相关工程问题，并能够用于工程问题解决方案的比较与综合。课程目标10.52-3：能运用基本原理，借助文献研究，选择合适的解决方案，分析工程活动过程的影响因素，获得有效结论。课程目标20.5四、教学方式与方法本课程具有偏向电力发电研究及工程应用的特点，教学过程中以实际应用性授课为主，课堂讨论为辅。1.应用授课：采用多媒体教学与传统板书教学相结合的教学方式。重点知识点、公式推导通过板书进行细致讲解，通过多媒体增加了习题等各种信息量，同步介绍发电领域各类设备的构成、发电原理、特点及应用场景。同时针对每章的知识点，精选题目布置作业，针对作业中的难点，安排习题课进行深入讲解。2.课堂讨论：针对发电能源架构的组成、发电设备种类多，差异性大问题，一方面通过介绍各类发电设备特点和原理外，通过仿真系统让学生感受发电设备的特征。针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动解决问题的能力，启发学生的探索精神。五、教学重点与难点（一）教学重点本课程主要偏向发电设备应用，重点是不同类型发电厂的特点，导体载流量计算的方法、载流导体短路时发热计算方法，电弧的产生和熄灭；断路器、电流互感器及电压互感器的工作原理和选择，电气主接线的概念、接线要求、设计程序、特点和范围等，厂用电的概念、分类、供电特点、电压等级、接地方式等，电气设备选择的一般条件、互感器误差定义、影响电流互感器误差的因素，屋内、屋外、成套配电装置的特点，二次回路接线图的特点和绘制方法，发电机的运行范围和P-Q图，变压器的老化原则、正常过负荷与事故过负荷的特点和区别。（二）教学难点主要难点是受多种类型能源发电的差异性，学生不能见到实际设备。主要在教学难点如下：最大短路电动力的推导、发电厂主变压器容量的选择、厂用电动机自启动校验方法、短电压互感器的接线方式。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第一章概述第一节电力工业发展概况第二节发电厂类型第三节变电站类型第四节发电厂和变电站电气部分概述使学生了解发电厂、变电站的分类、构成及特点。2理论授课课堂讨论课程目标1课程目标22第二章载流导体的发热和电动力第一节概述第二节导体的发热和散热第三节导体的长期发热及其载流量的计算第四节短路时导体的发热及其最高温度的计算第五节短路时导体电动力的计算使学生掌握到载流量、短路时导体的发热及其最高温度的计算、短路时导体电动力的计算方法。4理论授课课堂讨论课程目标1课程目标23第三章灭弧原理及主要开关电器第一节电弧的形成和熄灭第二节切断交流电路时电压的恢复过程第三节交流电弧熄灭的基本方法第四节高压断路器原理及主要结构第五节特高压断路器和智能断路器第六节高压断路器操动机构使得学生了解电弧的形成和熄灭的原理和特征，掌握电弧灭弧的基本方法，了解断路器工作原理。3理论授课课堂讨论课程目标1课程目标24第四章电气主接线及其设计第一节电气主接线的基本要求和设计程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气设备及主接线的可靠性分析第六节技术经济分析第七节电气主接线设计举例使学生掌握电气主接线的概念、设计程序、接线形式，掌握变压器的选择方法。4理论授课课堂讨论课程目标1课程目标25第五章厂用电接线及设计第一节概述第二节厂用电接线的设计原则和接线形式第三节不同类型发电厂的厂用电接线第四节厂用变压器的选择第五节厂用电动机的选择和自启动校验使学生掌握厂用电的概念、设计原则和接线形式，掌握厂用电变压器的选择方法。3理论授课课堂讨论课程目标1课程目标26第六章

导体和电气设备的原理与选择

第一节

电气设备选择的一般条件

第二节

高压断路器和隔离开关的选择

第三节

互感器的原理及选择

第四节

限流电抗器的选择

第五节

高压熔断器的选择

第六节

裸导体的选择

第七节

电力电缆、绝缘子和套管的选择使学生了解断路器和隔离开关的概念、选择。掌握互感器、限流电抗器、高压熔断器、裸导体和电力电缆、绝缘子及套管的选择方法。3理论授课课堂讨论课程目标1课程目标27第七章

配电装置

第一节

概述

第二节

屋内配电装置

第三节

屋外配电装置

第四节

成套配电装置

使学生掌握屋内、屋外和成套装置的色剂原则和分类，最小安全净距概念。3理论授课课堂讨论课程目标1课程目标28第八章发电厂和变电站的控制与信号第一节发电厂和变电站的控制方式第二节二次回路接线图第三节断路器的传统控制方式第六节变电站自动化数据通信技术第七节综合自动化变电站的基本二次回路使学生掌握发电厂和变电站的控制方式，二次回路接线图，断路器的控制方式。了解变电站的通信技术。3理论授课课堂讨论课程目标1课程目标29第九章

同步发电机的运行

第一节

同步发电机的参数及其额定值

第二节

同步发电机的正常运行

第三节

同步发电机的非正常运行

第四节

同步发电机的特殊运行方式使学生理解同步发电机和异步发电机的概念、特征，掌握同步发电机正常运行、非正常运行和特殊运行方式的。2理论授课课堂讨论课程目标1课程目标210第十章电力变压器的运行第一节概述第二节电力变压器的发热和冷却第三节电力变压器的绝缘老化第四节电力变压器的正常过负荷和事故过负荷第五节多绕组变压器和第三绕组第六节自耦变压器的特点和运行方式第七节分裂绕组变压器使学生理解变压器的概念、发电和冷却方式，掌握电力变压器过负荷和事故过负荷原因和处理方法，了解多绕组变压器、第三绕组、自耦变压器、分裂绕组变压器的特点和运行方式3理论授课课堂讨论课程目标1课程目标211复习4理论授课课堂讨论课程目标1课程目标2合计34八、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试考查（二）考核方式：开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标平时考核50%小测30%分为1-3章、4-6章、7-10章三部分，考核基本概念和方法的运用，掌握电厂电气基本知识。每个考核成绩以百分制计，分别按照10%计入总的平均成绩。通过学习通平台发布章节测试。课程目标1课堂表现30%针对关键知识点、典型题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。评分细则：(1)上课认真，对于老师提出的问题能够积极回答，积极参与课堂讨论，并能够提出自己的质疑。(28-30分)；(2)上课认真，对于老师提出的问题能够积极思考，发表自己的看法。(25-27分)；(3)上课认真，对老师提出的问题、发起的讨论参与较少(18-24分)；(4)上课不认真，对老师提出的问题、发起的讨论很少参与(0-17分)。课程目标1作业40%课后作业内容主要为学习内容的综合应用练习题。提交到相关平台或老师。课后作业的质量，按照书写规范、解题步骤等打分。评分细则：(1)书写整齐规范、解题步骤认真、清楚，没有错误或者有少量计算性或书写性错误(90-100)；(2)书写比较规范、解题步骤比较认真、清楚，有少量原理性错误(74-89)；(3)书写不太规范、解题步骤不认真，有较多原理性错误(60-75)；(4)书写不规范、解题步骤不认真、丢题等0-59分；成绩以百分制计，按实际得分乘以40%计入平时成绩。课程目标2期末考核50%客观题分值约占卷面总成绩比例为30%-40%；主要考查学生对发电、变电和输电的电气部分的基本理论和计算方法，分析专业工程问题的基本能力。主观题分值约占卷面总成绩6