《電力工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《電力工程基礎(chǔ)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱(chēng)電力工程基礎(chǔ)ElectricPowerEngineering課程編碼CNE323911030開(kāi)課院部新能源學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)電力系統(tǒng)課程組學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時(shí)48講授48實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)48適用專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化授課語(yǔ)言中文先修課程電路分析、電機(jī)學(xué)（2-1）、電機(jī)學(xué)（2-2）、電力電子技術(shù)、電氣認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程簡(jiǎn)介（必修）電力工程是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，重點(diǎn)介紹電力系統(tǒng)的基本概念，發(fā)變電站一次設(shè)備的工作原理，電氣主接線的基本形式，電力網(wǎng)元件等值電路和簡(jiǎn)單潮流計(jì)算、無(wú)限大容量系統(tǒng)的短路分析與計(jì)算、變電站二次系統(tǒng)的基本概念、斷路器的控制、變電站自動(dòng)裝置、供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)和電氣接地等一次、二次系統(tǒng)的基本理論和基本計(jì)算。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生了解電力系統(tǒng)的基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能夠從事電力行業(yè)和企業(yè)供電的運(yùn)行調(diào)度和檢修維護(hù)，又為學(xué)生深入學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)方向后續(xù)課程奠定必備的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。Thefoundationofpowerengineeringisaprofessionalcorecourseofelectricalengineeringandautomation.Itfocusesonthebasicconceptofpowersystem,theworkingprincipleofprimaryequipmentofgeneratorandsubstation,thebasicformofmainelectricalconnection,equivalentcircuitofpowernetworkelements,simplepowerflowcalculation,shortcircuitanalysisandcalculationofinfinitecapacitysystem,basicconceptofsecondarysystemofsubstation,controlofcircuitbreaker,automaticdeviceofsubstation,relayprotectionandelectricalgroundingofpowersupplyanddistributionsystem,thebasictheoryandcalculationofprimaryandsecondarysystemsuchasrelayprotectionandelectricalgroundingindistributionsystem.Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthebasicprofessionalknowledgeofpowersystem,beabletoengageintheoperationandmaintenanceofpowersupplyindustryandenterprises,andlaythenecessaryprofessionalfoundationforstudentstofurtherstudythefollow-upcoursesofpowersystem.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1掌握電力系統(tǒng)基本概念，能綜合電力系統(tǒng)相關(guān)的基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行開(kāi)式網(wǎng)及閉式網(wǎng)的潮流分布、無(wú)窮大容量系統(tǒng)三相短路、中性點(diǎn)運(yùn)行方式等復(fù)雜電力工程問(wèn)題的分析與計(jì)算分析。是1.42M2掌握主接線的基本形式，通過(guò)變電站主接線運(yùn)行方式分析電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性。掌握繼電保護(hù)的基本原則，能夠綜合專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、短路計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行線路保護(hù)配置與整定計(jì)算。是1.43M3掌握電力二次系統(tǒng)展開(kāi)圖的分析方法，能夠就斷路器控制回路、備用電源自投和重合閘控制回路等電氣控制問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合分析和設(shè)計(jì)。是2.14M4了解我國(guó)電能質(zhì)量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并能進(jìn)行電能質(zhì)量指標(biāo)的分析和計(jì)算，能分析電氣設(shè)備的保護(hù)接零和保護(hù)接地的工作原理，了解電氣設(shè)備接地和接零的規(guī)范。了解常見(jiàn)一次設(shè)備的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，掌握常見(jiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)、功能及使用規(guī)范；熟練掌握互感器的誤差影響因素，接線方式，使用注意事項(xiàng)；是6.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第1章第1章電力工程概述本章重點(diǎn)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)的組成、電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量、電力系統(tǒng)的負(fù)荷。////21.11.1電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的組成，電力網(wǎng)和變電所的分類(lèi)，電力系統(tǒng)的基本參數(shù)，電力系統(tǒng)的特點(diǎn)及對(duì)其基本要求。M11講授0.5作業(yè)/自學(xué)31.21.2發(fā)電廠的類(lèi)型火力發(fā)電廠，水力發(fā)電廠，核電廠以及其他新能源發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程和運(yùn)行特點(diǎn)M10.5線上講授0.5作業(yè)/自學(xué)41.31.3電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)電壓等級(jí)與設(shè)備額定電壓，頻率偏差，電壓偏移，電壓波動(dòng)與閃變，高次諧波，三相電壓不平衡度的基本概念和計(jì)算方法。M11講授0.5作業(yè)/自學(xué)51.41.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式負(fù)荷的概念，負(fù)荷曲線的類(lèi)型，日負(fù)荷曲線、年最大負(fù)荷曲線、年持續(xù)負(fù)荷曲線的應(yīng)用。M10.5線上講授0.5作業(yè)/自學(xué)61.51.5電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線課程思政1：展示我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的成就，印證我國(guó)制度體制優(yōu)越性，激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)熱情。電力法相關(guān)研討培養(yǎng)學(xué)生的法治精神。M40.5線上教學(xué)+討論0.5作業(yè)/自學(xué)7第2章第2章電力網(wǎng)絡(luò)及其簡(jiǎn)單潮流計(jì)算本章重點(diǎn)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)的接線方式、電力網(wǎng)元件的電壓計(jì)算和功率損耗計(jì)算、簡(jiǎn)單開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算。/////82.12.1電力系統(tǒng)接線方式有備用接線和無(wú)備用接線，常見(jiàn)配電網(wǎng)接線方式。M10.5講授1作業(yè)/自學(xué)92.22.2電力網(wǎng)絡(luò)元件的參數(shù)及其等值電路線路的參數(shù)及其等值電路，變壓器的參數(shù)及其等值電路。M11講授1作業(yè)/自學(xué)102.32.3電力網(wǎng)的電壓計(jì)算電壓降落、電壓損失的概念和計(jì)算，地方電網(wǎng)電壓損失的計(jì)算。M11講授2作業(yè)/自學(xué)112.42.4電網(wǎng)元件的功率損耗和功率分布的計(jì)算線路的功率損耗和功率分布的計(jì)算，變壓器的功率損耗和功率分布的計(jì)算M11講授2作業(yè)/自學(xué)122.52.5簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流估算方法簡(jiǎn)單開(kāi)式電力網(wǎng)絡(luò)的前推回代潮流估算方法M12講授2作業(yè)/自學(xué)132.62.6簡(jiǎn)單閉式電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算兩端供電網(wǎng)的潮流計(jì)算方法，簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)潮流估算方法。/2講授2作業(yè)142.72.7降低網(wǎng)損的技術(shù)措施降低網(wǎng)損的具體技術(shù)措施M10.5線上授課1作業(yè)/自學(xué)15第3章第3章簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的短路分析和計(jì)算本章重點(diǎn)難點(diǎn)：無(wú)限大容量系統(tǒng)的三相短路分析和計(jì)算、電動(dòng)機(jī)對(duì)短路沖擊電流的影響、短路電流的力效應(yīng)和熱效應(yīng)。/////163.13.1概述短路的類(lèi)型及危害，標(biāo)幺制/1講授1作業(yè)173.23.2無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路過(guò)程分析三相短路的暫態(tài)過(guò)程分析，短路穩(wěn)態(tài)電流、短路沖擊電流、短路全電流有效值、短路容量的概念和計(jì)算，無(wú)限大容量系統(tǒng)的短路計(jì)算。M12講授2作業(yè)/自學(xué)183.33.3不對(duì)稱(chēng)短路電流的分析與計(jì)算對(duì)稱(chēng)分量法，序阻抗與序網(wǎng)圖，不對(duì)稱(chēng)短路電流的分析與計(jì)算/2講授1作業(yè)193.43.4電動(dòng)機(jī)對(duì)短路沖擊電流的影響感應(yīng)電動(dòng)機(jī)反饋沖擊電流的計(jì)算/1講授1作業(yè)203.53.5低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算低壓電網(wǎng)中各主要元件的阻抗，低壓電網(wǎng)三相短路電流計(jì)算，低壓電網(wǎng)不對(duì)稱(chēng)短路的計(jì)算/1講授1作業(yè)21第4章第4章電氣設(shè)備及主接線本章重點(diǎn)難點(diǎn)：電弧的形成與熄滅，高壓開(kāi)關(guān)電器、高壓熔斷器、低壓電器、互感器的工作原理和作用，電氣主接線的基本形式及應(yīng)用場(chǎng)合。/////224.14.1第一節(jié)概述一次設(shè)備與二次設(shè)備，電氣主接線/2講授1作業(yè)234.2開(kāi)關(guān)電器中的電弧理論電弧產(chǎn)生和熄滅的機(jī)理/0.5講授1作業(yè)244.34.3高壓開(kāi)關(guān)電器高壓斷路器，高壓隔離開(kāi)關(guān)，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)等高壓開(kāi)關(guān)電器的工作原理及主要參數(shù)。M20.5講授1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀254.44.4高壓熔斷器高壓熔斷器的工作原理及應(yīng)用。M20.5線上講授1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀264.54.6互感器電壓互感器的工作原理和準(zhǔn)確級(jí)，電流互感器的工作原理和準(zhǔn)確等級(jí)，互感器的接線方式。M20.5線下1學(xué)時(shí)線下1學(xué)時(shí)1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀274.64.6電氣主接線單母線，單母線分段，單母線帶旁路，雙母線，雙母線分段，雙母線帶旁路，一臺(tái)半斷路器接線，單元或擴(kuò)大單元接線，橋形接線，多角形接線等基本接線形式的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。課程思政2：了解倒閘操作規(guī)程與主接線結(jié)構(gòu)和安全可靠之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生安全意識(shí)和求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?。M23講授1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀284.74.7低壓電器低壓熔斷器、低壓斷路器和低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理。M20.5線上教學(xué)1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀294.84.8高低壓成套配電裝置高低壓成套配電裝置M20.5線上教學(xué)1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀30第五章第五章電氣設(shè)備的選擇設(shè)備選擇的一般原則，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇，母線選擇，導(dǎo)線選擇。/////315.15.1短路電流的力效應(yīng)和熱效應(yīng)短路電流的力效應(yīng)分析，短路時(shí)電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)；短路電流的熱效應(yīng)分析，短路時(shí)電氣設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)。M11線上授課1作業(yè)/自學(xué)325.25.2電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般方法按正常換工作條件選擇電器，按短路情況校驗(yàn)/0.5講授1作業(yè)335.35.3主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，高壓熔斷器，電流互感器和電壓互感器等元件的選擇與校驗(yàn)/0.5講授1作業(yè)345.45.4母線和絕緣子的選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)，排列方式，截面以及絕緣子的選擇/0.5講授1作業(yè)355.55.5導(dǎo)線和電纜的選擇導(dǎo)線和電纜界面的選擇和校驗(yàn)方法以及電壓損失校驗(yàn)/0.5講授1作業(yè)36第6章供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：配電線路的三段電流保護(hù)、小容量電力變壓器保護(hù)、高壓電機(jī)的保護(hù)、高壓電容器的保護(hù)。/////376.16.1繼電保護(hù)的基本知識(shí)繼電保護(hù)的任務(wù)，繼電保護(hù)的基本原理及構(gòu)成，對(duì)繼電保護(hù)的基本要求。M11講授1作業(yè)/自學(xué)386.26.2常用繼電器電磁式繼電器的工作原理。M10.5講授1作業(yè)/自學(xué)396.36.3電力線路的電流保護(hù)電流保護(hù)的接線方式，三段式電流保護(hù)（瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)）的工作原理和整定計(jì)算。M12講授1作業(yè)/自學(xué)406.46.4電力變壓器的保護(hù)變壓器的瓦斯保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)/2講授1作業(yè)416.56.5高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電動(dòng)機(jī)的故障類(lèi)型和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)/1講授1作業(yè)426.6高壓電容器的保護(hù)電容器組的故障類(lèi)型和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)/1講授1作業(yè)43第7章發(fā)/變電站的二次系統(tǒng)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：二次回路的操作電源、二次回路接線圖、斷路器的控制回路、三相自動(dòng)重合閘裝置、備用電源自動(dòng)投入裝置。/////447.17.1二次回路的基本概念二次回路的作用和分類(lèi)，二次回路接線圖的分類(lèi)，二次回路的操作電源。M31講授1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀457.27.2二次回路的操作電源直流操作電源，交流操作電源/1講授1作業(yè)/現(xiàn)場(chǎng)參觀467.37.3電氣測(cè)量?jī)x表和互感器的配置電氣測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型，互感器的配置/1講授1作業(yè)/現(xiàn)場(chǎng)參觀477.47.4斷路器的控制和信號(hào)回路控制開(kāi)關(guān)，斷路器控制回路，信號(hào)回路/1講授1作業(yè)487.57.5變電所常用自動(dòng)裝置對(duì)三相一次重合閘和備用電源裝置的基本要求，三相一次重合閘的基本工作原理，自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合，備用電源自投裝置的動(dòng)作原理分析及其參數(shù)整定。M32講授1作業(yè)/自學(xué)/現(xiàn)場(chǎng)參觀497.67.6變電站綜合自動(dòng)化簡(jiǎn)介變電站綜合自動(dòng)化的功能，結(jié)構(gòu)和信息采集系統(tǒng)/1講授1作業(yè)/現(xiàn)場(chǎng)參觀50第8章第8章電力系統(tǒng)過(guò)電壓與電氣接地本章重點(diǎn)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)中的防雷保護(hù)、內(nèi)部過(guò)電壓以及接地接零技術(shù)。/////518.18.1供電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓雷電過(guò)電壓的基本知識(shí)，防雷設(shè)備以及主要元件的防雷保護(hù)/1講授1作業(yè)528.28.2電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓工頻過(guò)電壓，諧振過(guò)電壓，操作過(guò)電壓/1講授1作業(yè)538.38.3接地和接零技術(shù)工作接地，保護(hù)接地，主要接地裝置，保護(hù)接零，重復(fù)接地的作用/1講授1作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1作業(yè)1、每章布置一次作業(yè)2、成績(jī)采用百分制，按照正確性、及時(shí)性、獨(dú)立性評(píng)分，給出知識(shí)學(xué)習(xí)預(yù)警3、考核學(xué)生基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要為分析和計(jì)算題。20%2專(zhuān)題研討1、學(xué)生做PPT，并回答老師和同學(xué)的提問(wèn)，最后，由教師和學(xué)生根據(jù)上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一起評(píng)分。教師評(píng)分的權(quán)重占50%，學(xué)生評(píng)分的權(quán)重為50%。2、報(bào)告的寫(xiě)作，教師根據(jù)上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每組報(bào)告進(jìn)行評(píng)分。3、上述評(píng)分，是每組的得分，將該評(píng)分乘以小組成員的貢獻(xiàn)度，即可得到每位成員的評(píng)分。貢獻(xiàn)度本組學(xué)生自評(píng)給出。15%3期末考試1、閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2、主要考核學(xué)生對(duì)電力工程基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要有選擇填空題，簡(jiǎn)答分析題、分析計(jì)算題等。50%4課堂測(cè)驗(yàn)1、閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2、主要考核學(xué)生對(duì)電力工程基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要有選擇填空題，簡(jiǎn)答分析題、分析計(jì)算題等。 15%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1作業(yè)30%①共2次作業(yè)，作業(yè)成績(jī)?yōu)槊看巫鳂I(yè)之和的平均值，每次作業(yè)有相同的權(quán)重。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時(shí)效性和獨(dú)立性。③準(zhǔn)確性：滿(mǎn)分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)行評(píng)分。④時(shí)效性：不能及時(shí)上交作業(yè)，遲交1天扣5分。⑤獨(dú)立性：發(fā)現(xiàn)雷同作業(yè)。第一次，如學(xué)生能夠確認(rèn)抄襲行為，則抄襲者當(dāng)次作業(yè)分?jǐn)?shù)扣30分，被抄襲者不扣分；如不能確認(rèn)，則雷同作業(yè)的學(xué)生當(dāng)次作業(yè)成績(jī)扣50分。第N次，扣分為第一次的Ｎ倍。2M1期末考試50%按照考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分3M1課堂測(cè)驗(yàn)20%每次測(cè)驗(yàn)按照正確率得分，滿(mǎn)分100分.4M2作業(yè)30%①共1次作業(yè)②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時(shí)效性和獨(dú)立性。③準(zhǔn)確性：滿(mǎn)分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)行評(píng)分。④時(shí)效性：不能及時(shí)上交作業(yè)，遲交1天扣5分。⑤獨(dú)立性：發(fā)現(xiàn)雷同作業(yè)。第一次，如學(xué)生能夠確認(rèn)抄襲行為，則抄襲者當(dāng)次作業(yè)分?jǐn)?shù)扣30分，被抄襲者不扣分；如不能確認(rèn)，則雷同作業(yè)的學(xué)生當(dāng)次作業(yè)成績(jī)扣50分。第N次，扣分為第一次的Ｎ倍。5M2期末考試70%按照考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分6M3作業(yè)30%①共1次作業(yè)。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時(shí)效性和獨(dú)立性。③準(zhǔn)確性：滿(mǎn)分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)行評(píng)分。④時(shí)效性：不能及時(shí)上交作業(yè)，遲交1天扣5分。⑤獨(dú)立性：發(fā)現(xiàn)雷同作業(yè)。第一次，如學(xué)生能夠確認(rèn)抄襲行為，則抄襲者當(dāng)次作業(yè)分?jǐn)?shù)扣30分，被抄襲者不扣分；如不能確認(rèn)，則雷同作業(yè)的學(xué)生當(dāng)次作業(yè)成績(jī)扣50分。第N次，扣分為第一次的Ｎ倍。7M3期末考試70%按照考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分8M4作業(yè)20%①共1次作業(yè)。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時(shí)效性和獨(dú)立性。③準(zhǔn)確性：滿(mǎn)分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)行評(píng)分。④時(shí)效性：不能及時(shí)上交作業(yè)