《发电厂电气部分》教学大纲

《发电厂电气部分》教学大纲
一、课程的性质与任务
《发电厂电气部分》是发电厂及电力系统专业必修专业课，是一门理论与实际紧密结合、并对学生进行工程训练的专业课。

系统地介绍发电厂电气主系统设计和运行的基本理论和设计方法；相应地介绍发电厂主要电气设备的结构和性能。

本课程主要目的和任务是通过课堂讲授、电化教学、课程设计、实验及生产实习等教学环节，使学生树立工程观点，初步掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在计算、分析、解决工程问题的能力方面得到训练。

二、课程的教学基本要求
1．熟悉电气设备的结构、原理和性能，能确定发电厂及变电所的电气主接线方案。

掌握短路电流的计算和电气设备的选择，了解直流回路的工作原理，掌握二次回路的原理接线，会识读二次部分各种屏、柜的安装接线图。

2．对中小型发电厂及变电所的电器设备安装、检修、调试一般了解。

3．在课程知识目标培养的同时，着眼于电力安全意识的建立，敬业、爱岗、求新务实、刻苦钻研等职业素质和养成习惯的培养。

三、教学基本内容和教学要求
知识模块（一）绪论
教学重点：电力系统基础知识，包括电力系统组成，发电厂、变电所、用户分类；电能质量主要衡量指标及其允许变化范围；电气一次设备、二次设备含义；电气一次设备图形文字符号；我国电网额定电压等级种类，发电机、变压器、用电设备额定电压的确定。

教学难点：发电机、变压器、用电设备额定电压的确定。

教学要求：掌握电力系统基础知识，并了解电力发展前沿。

知识模块（二）短路电流计算
教学重点：短路的种类、主要原因及危害，计算短路电流的目的，发电机、变压器、电抗器、线路的电抗标么值计算，等值电路图的拟制和化简，无限大电源系统内三相短路与发电机供电电路内三相短路的各自特点及区别，次暂态短路电流''I、稳态短路电流 I、冲击短路电流im i的含义，个别法查运算曲线计算多电源系统内三相短路电流各时刻的值。

教学难点：额定标么值与基准标么值间的换算，等值电路图的化简技巧，电网平均电压引入原因。

教学要求：了解短路种类、原因、危害，短路计算目的；会进行等值电路图的拟制和化简；掌握无限大电源系统内三相短路和发电机供电电路内三相短路的各自特点及区别，会用个别法查运算曲线计算多电源系统内三相短路电流各时刻的值。

知识模块（三）发电厂变电所电气一次设备
教学重点：
1）电弧的成因，交、直流电弧熄灭条件，开关电器基本熄弧方法；
2）高压断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器的作用、种类、技术参数、适用场所，国产型号表达式、图形文字符号等；
3）低压断路器、刀开关、接触器、磁力起动器、熔断器的作用、种类、原理及技术参数、适用场所，
图形文字符号等；
4）电压互感器和电流互感器的作用、种类、工作原理及技术参数、准确度等级及适用场所、常用接线方式，图形文字符号；
5）母线与电缆的作用、种类、技术参数及其区别，绝缘子的作用、种类、技术参数。

母线、绝缘子、电缆的作用，母线的着色、电缆的连接
教学难点：
1）断路器与隔离开关间的操作顺序，隔离开关地刀与主刀间连锁的目的；
2）低压断路器、刀开关、接触器、磁力起动器、熔断器间的区别及使用上互相间的配合；
3）电压互感器、电流互感器的二次正常工作状态及使用注意事项；
4）支持绝缘子与套管绝缘子间的区别。

教学要求：了解开关电器中的电弧，掌握开关电器中采用的熄弧方法；掌握各种高低压开关电器的作用、适用场所、技术参数含义。

；掌握互感器的作用、正常工作状态、准确度等级适用场合及接线、技术参数含义；掌握载流导体与绝缘子的作用及适用场所、技术参数含义；掌握断路器隔离开关连锁操作顺序；掌握隔离开关主刀和接地刀的操作。

知识模块（四）发电厂变电所电气一次接线
教学重点：电气主接线定义、基本要求、类型，单母线接线特点、适用场所，双母线接线特点、适用场所，桥形母线和角形母线的特点、适用场所，单元接线的特点、适用场所，自用电定义、自用电率、自用电引接原则，自用电接线常用形式。

教学难点：单母线接线与扩大单元接线的区别，双母线接线工作母线检修的倒闸操作主要步骤，内桥接线与外桥接线的不同特点，厂变明备用、暗备用区别。

教学要求：掌握电气主接线、自用电接线的概念及类型，了解各种主接线的特点及适用场合，会分析电气主接线、自用电接线，会进行中小型电站变电所主接线初步设计。

知识模块（五）配电装置
教学重点：配电装置定义及基本要求，配电装置最小安全净距概念及A、B、C、D、E各值含义，屋内配电装置布置图、断面图识读，屋外配电装置平面图、断面图识读，成套配电装置种类及特点，配电装置五防含义。

教学难点：屋内外配电装置各种表达图的识读，最小安全净距概念，高压开关柜的“五防”功能。

教学要求：使学生了解配电装置含义，掌握屋内、屋外配电装置的最小安全净距基本值主要含义，了解屋内、外配电装置特点及布置，了解成套式配电装置含义、类型及特点，能看懂屋内、外配电装置布置图。

知识模块（六）电气设备的选择
教学重点：短路电流热效应和短路电流电动力的计算，电气设备选择的一般条件，母线、电缆、支持绝缘子、套管绝缘子的选择，断路器、隔离开关、熔断器的选择，电流互感器、电压互感器的选择。

教学难点：短路计算条件的确定，各电气设备选择时选项的不同之处。

教学要求：掌握电气设备选择的通用条件，会选择各种主要电气设备。

知识模块（七）操作电源
教学重点：操作电源的作用、要求及种类，全密封免维护酸性蓄电池直流系统，蓄电池容量概念、浮充电法含义，硅整流型直流电源基本工作情况，交、直流绝缘监视原理。

教学难点：直流系统绝缘状况判断，交流系统绝缘状况判断。

教学要求：知道操作电源的作用、种类、特点；了解蓄电池直流操作电源组成及特点，掌握其浮充电运行方式，；了解硅整流电容储能直流系统组成及特点；能对直流蓄电池进行运行监视与维护；能根据盘面情况判断交、直流绝缘状况。

知识模块（八）发电厂变电所电气二次系统
教学重点：掌握二次接线定义，二次接线常用图形文字符号，熟悉二次典型回路编号，知道相对编号法含义，会读二次接线原理图及安装接线图；熟悉测量系统流互、压互的常规配置，了解测量仪表的配置；熟悉断路器控制回路基本要求，掌握常用断路器控制回路的工作原理；掌握信号的种类及重复动作的中央信号回路工作原理；掌握同期的含义、种类及特点，同期点设置的原则，会识读手动准同期装置接线图并掌握其原理。

教学难点：端子排图和屏背面接线图的识读，音响监视的断路器控制回路工作原理，主变高压侧
断路器的同期。

教学要求：使学生掌握二次回路基本概念、图形符号含义，二次图种类特点；了解二次回路编号原则、相对编号法含义，能识读屏背面接线图；了解电气测量系统流互、压互配置；掌握带电气防跳的断路器控制回路基本原理，会进行二次控制回路安装接线调试；掌握常用的重复动作中央音响信号回路原理，会进行二次中央信号回路安装接线调试；掌握同期点的设置，熟悉手动准同期原理，会进行同期并网操作。

四、教学实验及实践环节
实验：
（一）SN10—10II型少油断路器调试3学时
（二）SN10—10II型少油断路器控制回路及分、合闸时间试验3学时
（三）重复动作的中央音响信号回路接线3学时
课程设计一周：
发电厂电气一次部分设计：包括电气主接线设计，短路电流计算，电气设备选择。

高压电气设备实训两周：
一周为开关拆装调试，一周为二次安装接线调试。

注：1d代表1天，5d为1周；1W代表1周；1周折算为28学时。

六、考核方式
本课程采用理论实践一体化综合学生考核评价体系，注重知识、能力、态度并重，课程成绩=课堂表现（5%）+平时作业（10%）+课程DIO项目（25%）+实验（20%）+期末考试（40%）。

七、推荐教材、参考书
[1] 郑晓丹、金永琪《发电厂电气部分》，科学出版社2011年12月（浙江省十一五重点教材）
[2] 姚春球《发电厂电气部分》，中国电力出版社2013年3月（普通高等教育十二五规划教材）
[3] 郭琳《发电厂电气部分课程设计》，中国电力出版社2009.8
[4]卢文鹏、吴佩雄，《发电厂变电所电气设备》，电力出版社 2005年8月（教育部职业教育与成人教育司推荐）
[5] 熊信银，范锡普《发电厂电气部分》2004年9月（十五规划教材）
[6] 应明耕《水电站电气一次部分》，中国水利水电出版社，2005.1
《发电厂电气部分》实验教学大纲
一、课程基本情况
1．课程编码：27231310
2．课程类型：专业课
3．服务专业：大专发电厂及电力系统专业
4．开课基本情况：教学计划课程总学时为75，教学计划实验学时9，实际开出实验学时9，无须独立设课。

5．课程简介及基本要求：
《发电厂电气部分》是发电厂及电力系统专业必修专业课，是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的专业课，系统地介绍发电厂电气部分设计和运行的基本理论和设计方法，相应地讲述发电厂主要电气设备的结构原理和性能。

本课程主要目的和任务是通过课堂讲授、电化教学、课程DIO项目设计、实验及生产实习等教学环节，使学生树立工程观点，初步掌握发电厂电气部分的设计方法，并在计算、分析、解决工程问题的能力方面得到训练。

二、实验教学目的和要求
1．目的
实验是教学工作中的一个重要环节，它不仅起到理论联系实际，巩固和加深对理论知识的理解，同时又培养了学生的操作技能，使学生真正成为“应用型”技术人才。

2．要求
1）掌握SN10-10II型少油断路器各部件的功能，加深课堂理论教学效果。

2）掌握带电磁操作机构的SN10-10II型少油断路器控制回路及分合闸时间测试实验，通过实验使学生熟悉常用断路器控制回路的具体接线。

3）掌握由ZC-23型冲击继电器构成的重复动作中央音响信号实验，通过实验使学生接线及冲击继电器的动作原理。

三、实验项目设置与内容
2、实验内容提要与基本要求
1）SN10-10II型少油断路器调整试验
a.动触头行程实验
b.调整三相合闸同期性
c.用电桥法测量断路器接触电阻
2)SN10-10II型少油断路器控制回路及分合闸时间测试实验
a.断路器电动分合闸试验
b.断路器分闸时间试验
c.断路器合闸时间试验
d.断路器分闸速度试验
e.断路器合闸速度试验
3）重复动作中央音响信号回路实验
a.重复动作手动复归中央信号回路接线实验
b. 重复动作自动复归中央信号回路接线实验
四、实验的考核与报告
1、实验的考核
实验考核以实际操作表现及实验报告质量综合评定，具体参照学校实验教学规范及课程考核细则等文件执行。

实验成绩按百分制计，最后计入课程总成绩时乘上0.2系数。

2、实验报告的要求
实验报告必须按统一的规格（封面另发）。

应包括：实验名称、实验目的、实验内容、实验设备、实验接线图、实验操作步骤、实验数据记录并整理、总结和心得体会等八个部分。

另要求根据实测数据及实验中观察到的现象进行分析、研究，和理论知识相互印证。

对于异常现象也要学会分析探讨。

实验成绩计入课程成绩，占比为20%。

五、实验指导（参考）书
实验指导书：《发电厂电气部分实验指导书》程俊杰
参考书：
《发电厂电气部分》郑晓丹金永琪科学出版社2011.12
《发电厂电气部分》姚春球中国电力出版社2013.3
《发电厂变电所电气设备》卢文鹏吴佩雄中国电力出版社2005.7
《发电厂电气部分》范锡普水利电力出版社，1995.11
课程DIO项目设计教学大纲
课程编码：27262202
课程学分：1
课程学时：1周（28学时）
课程类型：实践课
先修课程：发电厂电气部分
一、目的及要求
发电厂电气部分课程DIO项目设计是引进国际先进工程教育理念，以“构思、设计、实施、改良”四个生命周期为教育背景，以项目为载体，鼓励学生主动学习、综合学习、创新学习，培养学生工程基础知识、个人、人际团队和工程系统能力。

发电厂电气部分DIO项目设计是发电场电气部分课程的一个重要组成部分，是课程教学内容的一个综合练习，通过发电场电气部分DIO项目任务练习，让学生初步树立工程系统观念，综合课程所学的基本理论和专业知识，掌握发电厂电气一次部分初步设计的基本方法，学会分析原始资料，确定发电场厂电气主接线方案（D），计算短路电流、进行主要电气一次设备的选型设计和配电装置的布置，绘制工程设计图纸（I），自评互评方案并加以改进（O）。

要求学生以组为单位完成整个项目，采取组长负责制，在实施过程中全体组员各尽其职，充分发挥团队协作精神，合力完成项目任务。

二、课程DIO项目主要任务
1．实例电站电气主接线设计（D）
根据实例电站原始资料，先拟定2或3种电气主接线方案，经过技术、经济比较后确定最优主接线方案。

2．实例电站短路电流计算（I）
根据所拟定的电气主接线图，进行三相短路电流计算，为设备动、热稳定校验提供数据。

3．实例电站电气一次设备选型（I）
根据电气设备选择的原则，按正常条件选择实例电站一次设备，并按短路情况进行校验。

最终确定主接线图上所有的一次设备。

4．电气主接线图绘制（I）
根据所确定的主接线方案及所选定的设备，按照国家电力工程制图标准绘制完整的主接线图。

5.方案评价并改进（O）
小组设计方案PPT汇报比较，各小组方案进行自评、互评、教师评价并改进（O）
三、课程DIO项目设计要求
1、根据课程DIO项目设计的计划任务书，按计划进度认真执行课程DIO项目设计的每一个环节。

2、项目结束，交DIO项目设计报告一份、PPT汇报材料一份。

设计报告一律用16开白纸，用钢笔书写或计算机打印，字迹端正，书写整洁，插图清楚，计算准确。

（设计报告内容：①设计说明书一份，包括设计任务，电气主接线方案技术、经济优点论述，设备清单等；②设计计算书一份（作为说明书的附录附在说明书后面），包括主接线方案论证过程、短路电流计算过程、电气设备选择过程；③主接线图一张）
四、学时分配：
学时分配：主接线方案论证1天，短路电流计算1天，电气设备选择2天，电气主接线图绘制0.5天，汇报答辩和自评、互评0.5天。

总学时1周，28学时。

五、考核与成绩评定：
由指导教师根据学生完成的设计内容和质量，结合学生设计态度和表现，综合评定，具体：
课程DIO项目设计成绩由学生平时各阶段表现，阶段目标完成情况、项目设计报告质量和答辩成绩组成，课程DIO项目设计成绩=过程考核（30%）+小组自评（20%）+组间互评（40%）+教师评价（10%）。

评价时要全面考察各小组的知识、能力、态度，包括各成员的参与度、协作精神、沟通能力，项目实施进度控制，主接线拟定完成情况、短路电流计算完成情况、设备选择完成情况、主接线出图情况，设计报告的质量，PPT汇报时的表达能力，改进的愿望及改进度等。

课程DIO项目设计成绩计入课程成绩，占比为25%。

高压电气设备实训教学大纲
课程编码：27261902
课程学分：2
课程学时：2周（56学时）
课程类型：实践教学
先修课程：发电厂电气部分
一、实训的性质与任务
电工工艺技术和电气控制设备的可靠性，是影响发供用电系统运行可靠性和安全性的重要因素之一。

电气控制设备及电路的可靠性和安全性，相当程度上依赖于设备的安装调试、因此高压电气设备实训是电气类专业学生掌握实践技能的一项重要实践教学环节。

因此根据国家教委教育司下发关于高等学校工程电气专业实训教学的基本要求组织进行电气设备实训教学。

通过电气设备实训，使学生对常用电工工具、常用仪表的使用，电气设备及二次控制回路的工程布线、安装、调试使用以及电气安全作业获得基本训练。

增强感性认识，同时通过实训树立劳动观念，发扬理论联系实际的学风，为今后从事专业生产技术工作打下必要的技能基础。

二、实训基本要求
1、使学生了解常用高压开关柜的结构与机电工作原理。

2、使学生了解常用开关及其操动机构的结构。

3、熟悉开关及其操动机构维修作业的基本项目和调试方法；
4、进行常用开关和操动机构的维修、调试和数据的记录整理。

5、进行常用开关的二次控制回路的安装和调试。

6、培养学生良好的职业道德和严谨的工作作风。

三、实训基本内容
1、了解常用高压开关柜的结构与机电工作原理。

2、了解常用开关及其操动机构的结构。

3、熟悉开关及其操动机构维修作业的基本项目和调试方法。

4、进行常用开关和操动机构的维修、调试和数据的记录整理。

5、了解常用控制开关型号、作用、工作原理。

6、了解常用开关二次控制回路工作原理。

7、进行常用开关的二次控制回路工程布线、安装和调试。

8、了解闪光信号装置的型号、作用、工作原理。

9、了解重复动作自动复归中央音响回路、重复动作手动复归中央音响回路工作原理。

10、进行重复动作自动复归中央音响回路工程布线、安装和调试。

11、结合实训内容进行专业技能、工作责任、职业道德教育，培养学生严谨的工作作风。

四、学时分配：
学时分配：高压断路器拆装（子项目一），28学时；高压断路器电动分合闸控制回路工程接线（子项目二），14学时；重复动作手动（自动）复归中央音响信号回路工程接线（子项目三），14学时。

五、考核与成绩评定：
高压电气设备实训成绩由平时各子项目操作表现、实训报告组成，各子项目评分参照国家考工标准制定了专门的评分表，由应知（10%）、应会（10%）、技能操作（80%）三部分组成，实训最终成绩=子项目一评分（20%）+子项目二评分（20%）+子项目三评分（20%）+实训报告（40%）
高压电气设备实训单独计成绩，成绩分优秀、良好、中等、合格、不合格五个等次。