163007电气设备课程教学大纲

Date: 2015-11-27

 “电气设备”课程教学大纲

 

教研室主任:   周士贵     执笔人:褚晓广

 

一、课程基本信息

开课单位:工学院

课程名称:电气设备

课程编号:163007

英文名称electrical equipment

课程类型:专业方向限选课

总 学 时: 70       理论学时: 54    实验学时:16  

学    分:3.5

开设专业:电气工程及其自动化

先修课程:《电路原理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电机与拖动》

二、课程任务目标

(一)课程任务

本课程是强电类专业的一门主要专业课程,本课程的任务是使学生掌握发电厂、变电所电气一次部分的基本理论知识,掌握电力系统中常用电气设备的结构和工作原理,学习电气主接线、厂用电接线的形式及设计方法,了解电器及载流导体的选择方法,学习配电装置、接地装置及电气总布置等的基本知识,同时使学生了解发电厂、变电所的二次回路及直流系统,学习二次接线图的设计方法。

学生通过本课程的学习及实践,掌握电力系统一次部分和二次回路的有关知识,毕业后可到发电厂、变电站、输变电公司和各类电气设备生产厂和电力运行管理单位工作。为此,本课程教学设计主要通过设置若干的学习功能模块,力求为学生学习和掌握课程知识带来最佳效果。

(二)课程目标

在学完本课程之后,学生能够达到以下课程培养目标:

1、知识目标:通过课堂讲授、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设备的设计方法,并在计算、分析、解决工程问题的能力方面得到训练。

2、技能目标:通过电气设备和配电装置的学习,懂得电气设备、配电装置的结构、原理和性能;通过电气主接线的学习,懂得水电站电气主接线的比较,能初步确定水电站电气主接线方案;通过短路电流计算和限制的学习,懂得短路电流计算和限制的方法;通过电气设备选择的学习,掌握电气设备选择的计算方法;通过二次回路的学习,熟悉二次回路的原理接线(含测量、监察、控制、信号和同期系统);

3、能力目标:进行工程技术人员的基本素质训练,培养分析、计算、绘图、使用技术资料以及独立工作的能力。能够读懂电气主接线图,且能根据原始资料对中小型电站或变电站进行主接线设计,同时也为后续课程的学习和毕业设计打下牢固的基础。

三、教学内容和要求

(一)理论教学的内容及要求

(本项编写要求:以基本内容为主线,对各知识点分按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次提出要求,并说明教学重点及难点)

第一章  能源和发电

1.了解我国电力工业发展简况。

2.了解电力工业发展前景,能源和电能。

第二章 发电、变电和输电的电气部分

1.了解发电厂的类型,变电所的类型。

2.掌握电气设备和电气接线方法。

第三章 常用计算的基本理论和方法

第一节 正常运行时导体载流量计算

1.掌握导体载流量和运行温度计算方法。

第二节 载流导体短路时发热计算

1.理解发热的概念及其作用。

2.掌握载流导体短路时发热计算方法。

第三节 载流导体短路时电动力计算

1.理解平行导体中电动的方向。

2.掌握载流导体短路时电动力计算方法。

3.掌握载流导体短路时发热导体出现最高温度的计算方法

第四节 电气设备及主接线的可靠性分析

1. 理解可靠性,可修复性的概念。

2.了解电气设备的工作状态。

第四章  电气主接线及设计

第一节 电气主接线的基本要求和设计程序

1. 了解对电气主接线的基本要求。

2.掌握断开线路时的操作顺序。

第二节 主接线的基本接线形式

1. 熟练掌握各类电气主接线的形式及特点

第三节 主变压器的选择

1.了解发电厂和变电所主变压器的选择

第四节 限制短路电流的方法

1. 掌握限制短路电流的意义及方法

第五节 电气主接线设计举例

1.了解各类发电厂和变电所电气主接线的特点。

第五章 厂用电接线及设计

第一节 概述

1.了解厂用电接线的特点。

第二节 厂用电接线的设计原则和接线形式

1. 理解厂用电及其厂用负荷分类。

第三节 不同类型发电厂的厂用电接线

1.掌握厂用电源引接及厂用电接线原则及形式。

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

1.熟练掌握厂用电动机自启动校验方法。

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

1.掌握按正常工作条件选择的原则。

第二节 高压断路器和隔离开关的原理与选择

1.掌握高压断路器和隔离开关的原理。

第三节 互感器的原理及选择

1.掌握电磁式电流互感器原理。

2.掌握电磁式电压互感器原理。

3.掌握电容式电压互感器原理。

4.掌握互感器在主接线中配置原则。

第四节 限流电抗器的选择

第五节 高压熔断器的选择

1.掌握高压断路器灭弧以及切断短路电流的分析。

第七章 配电装置

第一节 概述

1.了解对配电装置的基本要求。

2. 掌握最小安全净距的概念。

3. 了解配电装置的类型及应用。

第二节 屋内配电装置

1. 了解配电装置的设计原则及步骤。

2. 掌握屋内配电装置的类型及布置原则。

第三节 屋外配电装置

1. 掌握屋外配电装置的分类及特点。

第四节 成套配电装置

1. 掌握成套配电装置的类型及特点。

第五节 封闭母线

第六节 发电厂和变电站的电气设施平面布置

1.掌握配电装置配置图、断面图和平面图的概念及其相互关系。

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

1.掌握发电厂的控制方式。

第二节 二次回路接线图

1.掌握二次回路接线图的概念。

第三节 断路器的传统控制方式

1.掌握断路器的控制与信号分析方法。

第四节 传统的中央信号系统

1. 了解中央信号的原理与分析方法。

第五节 变电站自动化系统

(二)实践教学的内容及要求

(本项编写要求:如该课有实验、上机、设计等环节,请注明环节名称和要求)

1. 一次设备的认识及倒闸操作实验

了解常见断路器、开关结构特点,掌握变电站主接线及倒闸操作。

2. 断路器操动机构传动实验

理解真空断路器操作机构原理结构及控制,掌握断路器合闸控制方式。

3. 重复动作自动复归中央信号装置试验

掌握重复动作自动复归中央信号装置的原理,掌握冲击继电器每次动作后实现自动复归的方法,掌握其实验操作方法。

4. 同步发电机准同期并列实验

比较手动准同期和自动准同期的调整并列过程,掌握正弦整步电压波形的变化规律。

5. 同步发电机励磁控制实验

比较各种励磁方式和控制方式对电力系统安全运行的影响,掌握三相全控桥整流、逆变的工作波形。

6. 电力系统调度自动化实验

了解电力网的电压和功率分布,掌握电力系统功率平衡和频率的调整。

四、学时分配

       

各教学环节学时分配

小计

讲授

实验

上机

习题

讨论

课外

备    注

第一章  绪论

2

2







第二章  发电、变电和输电的电气部分

4

6







第三章  常用计算的基本理论和方法

6

8



2




第四章  电气主接线及设计


12


6

2




第五章  厂用电接线及设计


6


2





第六章 导体和电气设备的原理与选择


6


4


2



第七章  配电装置


2


4

2




第八章 发电厂和变电站的控制与信号

4

4







合   计

70

46


16

6

2













 

五、考核说明

成绩评定:课程考核成绩由实验测试成绩和课程考试成绩综合评定。其中实验测试成绩占20%;课程考试成绩占80%

课程考试采用闭卷形式。

六、主要教材及教学参考书目

(本项编写要求:写明教材及主要教学参考书目的编著者、书名、出版社、出版时间)

(一)主要教材

1. 熊信银主编,《发电厂电气部分》,中国电力出版社.2004年。

    (二)主要参考书目

1.《电工及电气设备》,华孝敏主编,中国水利出版社.2003年。

2.《发电厂及变电站电气设备》,吴靓,谢珍贵主编,中国水利水电出版社出版社.