《電力工程基礎》課程教學大綱

《電力工程基礎》教學大綱一、課程基本信息課程名稱電力工程基礎ElectricPowerEngineering課程編碼CNE323911030開課院部新能源學院課程團隊電力系統(tǒng)課程組學分3.0課內學時48講授48實驗0上機0實踐0課外學時48適用專業(yè)電氣工程及其自動化授課語言中文先修課程電路分析、電機學（2-1）、電機學（2-2）、電力電子技術、電氣認識實習課程簡介（必修）電力工程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，重點介紹電力系統(tǒng)的基本概念，發(fā)變電站一次設備的工作原理，電氣主接線的基本形式，電力網(wǎng)元件等值電路和簡單潮流計算、無限大容量系統(tǒng)的短路分析與計算、變電站二次系統(tǒng)的基本概念、斷路器的控制、變電站自動裝置、供配電系統(tǒng)繼電保護和電氣接地等一次、二次系統(tǒng)的基本理論和基本計算。通過學習本課程，使學生了解電力系統(tǒng)的基本專業(yè)知識，能夠從事電力行業(yè)和企業(yè)供電的運行調度和檢修維護，又為學生深入學習電力系統(tǒng)方向后續(xù)課程奠定必備的專業(yè)基礎。Thefoundationofpowerengineeringisaprofessionalcorecourseofelectricalengineeringandautomation.Itfocusesonthebasicconceptofpowersystem,theworkingprincipleofprimaryequipmentofgeneratorandsubstation,thebasicformofmainelectricalconnection,equivalentcircuitofpowernetworkelements,simplepowerflowcalculation,shortcircuitanalysisandcalculationofinfinitecapacitysystem,basicconceptofsecondarysystemofsubstation,controlofcircuitbreaker,automaticdeviceofsubstation,relayprotectionandelectricalgroundingofpowersupplyanddistributionsystem,thebasictheoryandcalculationofprimaryandsecondarysystemsuchasrelayprotectionandelectricalgroundingindistributionsystem.Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthebasicprofessionalknowledgeofpowersystem,beabletoengageintheoperationandmaintenanceofpowersupplyindustryandenterprises,andlaythenecessaryprofessionalfoundationforstudentstofurtherstudythefollow-upcoursesofpowersystem.負責人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1掌握電力系統(tǒng)基本概念，能綜合電力系統(tǒng)相關的基本概念與基礎知識，進行開式網(wǎng)及閉式網(wǎng)的潮流分布、無窮大容量系統(tǒng)三相短路、中性點運行方式等復雜電力工程問題的分析與計算分析。是1.42M2掌握主接線的基本形式，通過變電站主接線運行方式分析電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。掌握繼電保護的基本原則，能夠綜合專業(yè)基礎知識、短路計算結果，進行線路保護配置與整定計算。是1.43M3掌握電力二次系統(tǒng)展開圖的分析方法，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題的關鍵環(huán)節(jié)進行綜合分析和設計。是2.14M4了解我國電能質量的行業(yè)標準，并能進行電能質量指標的分析和計算，能分析電氣設備的保護接零和保護接地的工作原理，了解電氣設備接地和接零的規(guī)范。了解常見一次設備的產業(yè)現(xiàn)狀，掌握常見開關設備結構、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；是6.1三、課程內容序號章節(jié)號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)1第1章第1章電力工程概述本章重點難點：電力系統(tǒng)的組成、電力系統(tǒng)的電能質量、電力系統(tǒng)的負荷。////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，電力系統(tǒng)的基本參數(shù)，電力系統(tǒng)的特點及對其基本要求。M11講授0.5作業(yè)/自學31.21.2發(fā)電廠的類型火力發(fā)電廠，水力發(fā)電廠，核電廠以及其他新能源發(fā)電廠的生產過程和運行特點M10.5線上講授0.5作業(yè)/自學41.31.3電力系統(tǒng)的電能質量指標電壓等級與設備額定電壓，頻率偏差，電壓偏移，電壓波動與閃變，高次諧波，三相電壓不平衡度的基本概念和計算方法。M11講授0.5作業(yè)/自學51.41.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式負荷的概念，負荷曲線的類型，日負荷曲線、年最大負荷曲線、年持續(xù)負荷曲線的應用。M10.5線上講授0.5作業(yè)/自學61.51.5電力負荷與負荷曲線課程思政1：展示我國電力工業(yè)發(fā)展的成就，印證我國制度體制優(yōu)越性，激發(fā)學生愛國熱情。電力法相關研討培養(yǎng)學生的法治精神。M40.5線上教學+討論0.5作業(yè)/自學7第2章第2章電力網(wǎng)絡及其簡單潮流計算本章重點難點：電力系統(tǒng)的接線方式、電力網(wǎng)元件的電壓計算和功率損耗計算、簡單開式網(wǎng)絡的潮流計算。/////82.12.1電力系統(tǒng)接線方式有備用接線和無備用接線，常見配電網(wǎng)接線方式。M10.5講授1作業(yè)/自學92.22.2電力網(wǎng)絡元件的參數(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102.32.3電力網(wǎng)的電壓計算電壓降落、電壓損失的概念和計算，地方電網(wǎng)電壓損失的計算。M11講授2作業(yè)/自學112.42.4電網(wǎng)元件的功率損耗和功率分布的計算線路的功率損耗和功率分布的計算，變壓器的功率損耗和功率分布的計算M11講授2作業(yè)/自學122.52.5簡單電力網(wǎng)絡的潮流估算方法簡單開式電力網(wǎng)絡的前推回代潮流估算方法M12講授2作業(yè)/自學132.62.6簡單閉式電力網(wǎng)絡的潮流計算兩端供電網(wǎng)的潮流計算方法，簡單環(huán)網(wǎng)潮流估算方法。/2講授2作業(yè)142.72.7降低網(wǎng)損的技術措施降低網(wǎng)損的具體技術措施M10.5線上授課1作業(yè)/自學15第3章第3章簡單電力系統(tǒng)的短路分析和計算本章重點難點：無限大容量系統(tǒng)的三相短路分析和計算、電動機對短路沖擊電流的影響、短路電流的力效應和熱效應。/////163.13.1概述短路的類型及危害，標幺制/1講授1作業(yè)173.23.2無限大容量系統(tǒng)三相短路過程分析三相短路的暫態(tài)過程分析，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算，無限大容量系統(tǒng)的短路計算。M12講授2作業(yè)/自學183.33.3不對稱短路電流的分析與計算對稱分量法，序阻抗與序網(wǎng)圖，不對稱短路電流的分析與計算/2講授1作業(yè)193.43.4電動機對短路沖擊電流的影響感應電動機反饋沖擊電流的計算/1講授1作業(yè)203.53.5低壓電網(wǎng)短路電流計算低壓電網(wǎng)中各主要元件的阻抗，低壓電網(wǎng)三相短路電流計算，低壓電網(wǎng)不對稱短路的計算/1講授1作業(yè)21第4章第4章電氣設備及主接線本章重點難點：電弧的形成與熄滅，高壓開關電器、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用場合。/////224.14.1第一節(jié)概述一次設備與二次設備，電氣主接線/2講授1作業(yè)234.2開關電器中的電弧理論電弧產生和熄滅的機理/0.5講授1作業(yè)244.34.3高壓開關電器高壓斷路器，高壓隔離開關，高壓負荷開關等高壓開關電器的工作原理及主要參數(shù)。M20.5講授1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀254.44.4高壓熔斷器高壓熔斷器的工作原理及應用。M20.5線上講授1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀264.54.6互感器電壓互感器的工作原理和準確級，電流互感器的工作原理和準確等級，互感器的接線方式。M20.5線下1學時線下1學時1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀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，一臺半斷路器接線，單元或擴大單元接線，橋形接線，多角形接線等基本接線形式的特點及適用場合。課程思政2：了解倒閘操作規(guī)程與主接線結構和安全可靠之間的關系，培養(yǎng)學生安全意識和求實嚴謹?shù)木?。M23講授1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀284.74.7低壓電器低壓熔斷器、低壓斷路器和低壓刀開關的結構和工作原理。M20.5線上教學1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀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1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀30第五章第五章電氣設備的選擇設備選擇的一般原則，高壓開關設備的選擇，母線選擇，導線選擇。/////315.15.1短路電流的力效應和熱效應短路電流的力效應分析，短路時電氣設備動穩(wěn)定校驗；短路電流的熱效應分析，短路時電氣設備熱穩(wěn)定校驗。M11線上授課1作業(yè)/自學325.25.2電氣設備選擇與校驗的一般方法按正常換工作條件選擇電器，按短路情況校驗/0.5講授1作業(yè)335.35.3主要電氣設備的選擇與校驗斷路器，隔離開關，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/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，結構，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導線和電纜的選擇導線和電纜界面的選擇和校驗方法以及電壓損失校驗/0.5講授1作業(yè)36第6章供配電系統(tǒng)的繼電保護本章重點難點：配電線路的三段電流保護、小容量電力變壓器保護、高壓電機的保護、高壓電容器的保護。/////376.16.1繼電保護的基本知識繼電保護的任務，繼電保護的基本原理及構成，對繼電保護的基本要求。M11講授1作業(yè)/自學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396.36.3電力線路的電流保護電流保護的接線方式，三段式電流保護（瞬時電流速斷保護，帶時限電流速斷保護，定時限過電流保護）的工作原理和整定計算。M12講授1作業(yè)/自學406.46.4電力變壓器的保護變壓器的瓦斯保護，過電流保護，電流速斷保護和過負荷保護/2講授1作業(yè)416.56.5高壓電動機的保護電動機的故障類型和應裝設的保護/1講授1作業(yè)426.6高壓電容器的保護電容器組的故障類型和應裝設的保護/1講授1作業(yè)43第7章發(fā)/變電站的二次系統(tǒng)本章重點難點：二次回路的操作電源、二次回路接線圖、斷路器的控制回路、三相自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置。/////447.17.1二次回路的基本概念二次回路的作用和分類，二次回路接線圖的分類，二次回路的操作電源。M31講授1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀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)場參觀467.37.3電氣測量儀表和互感器的配置電氣測量儀表的類型，互感器的配置/1講授1作業(yè)/現(xiàn)場參觀477.47.4斷路器的控制和信號回路控制開關，斷路器控制回路，信號回路/1講授1作業(yè)487.57.5變電所常用自動裝置對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，自動重合閘與繼電保護的配合，備用電源自投裝置的動作原理分析及其參數(shù)整定。M32講授1作業(yè)/自學/現(xiàn)場參觀497.67.6變電站綜合自動化簡介變電站綜合自動化的功能，結構和信息采集系統(tǒng)/1講授1作業(yè)/現(xiàn)場參觀50第8章第8章電力系統(tǒng)過電壓與電氣接地本章重點難點：電力系統(tǒng)中的防雷保護、內部過電壓以及接地接零技術。/////518.18.1供電系統(tǒng)的雷電過電壓雷電過電壓的基本知識，防雷設備以及主要元件的防雷保護/1講授1作業(yè)528.28.2電力系統(tǒng)內部過電壓工頻過電壓，諧振過電壓，操作過電壓/1講授1作業(yè)538.38.3接地和接零技術工作接地，保護接地，主要接地裝置，保護接零，重復接地的作用/1講授1作業(yè)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1作業(yè)1、每章布置一次作業(yè)2、成績采用百分制，按照正確性、及時性、獨立性評分，給出知識學習預警3、考核學生基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要為分析和計算題。20%2專題研討1、學生做PPT，并回答老師和同學的提問，最后，由教師和學生根據(jù)上述評分標準一起評分。教師評分的權重占50%，學生評分的權重為50%。2、報告的寫作，教師根據(jù)上述評分標準對每組報告進行評分。3、上述評分，是每組的得分，將該評分乘以小組成員的貢獻度，即可得到每位成員的評分。貢獻度本組學生自評給出。15%3期末考試1、閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2、主要考核學生對電力工程基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有選擇填空題，簡答分析題、分析計算題等。50%4課堂測驗1、閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2、主要考核學生對電力工程基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有選擇填空題，簡答分析題、分析計算題等。 15%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1作業(yè)30%①共2次作業(yè)，作業(yè)成績?yōu)槊看巫鳂I(yè)之和的平均值，每次作業(yè)有相同的權重。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評分標準評分，評分標準主要考慮準確性、時效性和獨立性。③準確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準確完成程度進行評分。④時效性：不能及時上交作業(yè)，遲交1天扣5分。⑤獨立性：發(fā)現(xiàn)雷同作業(yè)。第一次，如學生能夠確認抄襲行為，則抄襲者當次作業(yè)分數(shù)扣30分，被抄襲者不扣分；如不能確認，則雷同作業(yè)的學生當次作業(yè)成績扣50分。第N次，扣分為第一次的Ｎ倍。2M1期末考試50%按照考試評分標準評分3M1課堂測驗20%每次測驗按照正確率得分，滿分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)題目的評分標準評分，評分標準主要考慮準確性、時效性和獨立性。③準確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準確完成程度進行評分。④時效性：不能及時上交作業(yè)，遲交1天扣5分。⑤獨立性：發(fā)現(xiàn)雷同作業(yè)。第一次，如學生能夠確認抄襲行為，則抄襲者當次作業(yè)分數(shù)扣30分，被抄襲者不扣分；如不能確認，則雷同作業(yè)的學生當次作業(yè)成績扣50分。第N次，扣分為第一次的Ｎ倍。5M2期末考試70%按照考試評分標準評分6M3作業(yè)30%①共1次作業(yè)。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評分標準評分，評分標準主要考慮準確性、時效性和獨立性。③準確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準確完成程度進行評分。④時效性：不能及時上交作業(yè)，遲交1天扣5分。⑤獨立性：發(fā)現(xiàn)雷同作業(yè)。第一次，如學生能夠確認抄襲行為，則抄襲者當次作業(yè)分數(shù)扣30分，被抄襲者不扣分；如不能確認，則雷同作業(yè)的學生當次作業(yè)成績扣50分。第N次，扣分為第一次的Ｎ倍。7M3期末考試70%按照考試評分標準評分8M4作業(yè)20%①共1次作業(yè)。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評分標準評分，評分標準主要考慮準確性、時效性和獨立性。③準確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準確完成程度進行評分。④時效性：不能及時上交作業(yè)