《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電力工程基礎(chǔ)ElectricPowerEngineering課程編碼CNE323911030開課院部新能源學(xué)院課程團(tuán)隊電力系統(tǒng)課程組學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時48講授48實驗0上機(jī)0實踐0課外學(xué)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(jī)學(xué)（2-1）、電機(jī)學(xué)（2-2）、電力電子技術(shù)、電氣認(rèn)識實習(xí)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(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(hù)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(xué)習(xí)本課程，使學(xué)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(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)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(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，進(jìn)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(fù)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(jì)性、可靠性和安全性。掌握繼電保護(hù)的基本原則，能夠綜合專業(yè)基礎(chǔ)知識、短路計算結(jié)果，進(jìn)行線路保護(hù)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(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合分析和設(shè)計。是2.14M4了解我國電能質(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。了解常見一次設(shè)備的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，掌握常見開關(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；是6.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)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(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，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(xué)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(chǎn)過程和運行特點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)電壓等級與設(shè)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(xué)51.41.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式負(fù)荷的概念，負(fù)荷曲線的類型，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(xué)生愛國熱情。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(luò)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(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(xué)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(xué)122.52.5簡單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流估算方法簡單開式電力網(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簡單閉式電力網(wǎng)絡(luò)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(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(jī)對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概述短路的類型及危害，標(biāo)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(xué)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(jī)對短路沖擊電流的影響感應(yīng)電動機(jī)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(shè)備及主接線本章重點難點：電弧的形成與熄滅，高壓開關(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高壓開關(guān)電器高壓斷路器，高壓隔離開關(guān)，高壓負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(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)場參觀264.54.6互感器電壓互感器的工作原理和準(zhǔn)確級，電流互感器的工作原理和準(zhǔn)確等級，互感器的接線方式。M20.5線下1學(xué)時線下1學(xué)時1作業(yè)/自學(xué)/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(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及適用場合。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)生安全意識和求實嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?。M23講授1作業(yè)/自學(xué)/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(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，短路時電氣設(shè)備動穩(wěn)定校驗；短路電流的熱效應(yīng)分析，短路時電氣設(shè)備熱穩(wěn)定校驗。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(shè)備的選擇與校驗斷路器，隔離開關(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/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(hù)本章重點難點：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)的基本知識繼電保護(hù)的任務(wù)，繼電保護(hù)的基本原理及構(gòu)成，對繼電保護(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)（瞬時電流速斷保護(hù)，帶時限電流速斷保護(hù)，定時限過電流保護(hù)）的工作原理和整定計算。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)，過電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)/2講授1作業(yè)416.56.5高壓電動機(jī)的保護(hù)電動機(jī)的故障類型和應(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(xué)/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(guān)，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(hù)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(xué)/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(jié)構(gòu)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(hù)、內(nèi)部過電壓以及接地接零技術(shù)。/////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(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(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、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)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(xué)習(xí)預(yù)警3、考核學(xué)生基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)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(xué)生做PPT，并回答老師和同學(xué)的提問，最后，由教師和學(xué)生根據(jù)上述評分標(biāo)準(zhǔn)一起評分。教師評分的權(quán)重占50%，學(xué)生評分的權(quán)重為50%。2、報告的寫作，教師根據(jù)上述評分標(biāo)準(zhǔn)對每組報告進(jìn)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(xiàn)度，即可得到每位成員的評分。貢獻(xiàn)度本組學(xué)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(xué)生對電力工程基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)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(xué)生對電力工程基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)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(xì)則序號課程目標(biāo)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(quán)重。②每次作業(yè)按照作業(yè)題目的評分標(biāo)準(zhǔn)評分，評分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時效性和獨立性。③準(zhǔn)確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)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(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)評分，評分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時效性和獨立性。③準(zhǔn)確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)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(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)評分，評分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時效性和獨立性。③準(zhǔn)確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)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(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)評分，評分標(biāo)準(zhǔn)主要考慮準(zhǔn)確性、時效性和獨立性。③準(zhǔn)確性：滿分為100分，根據(jù)每次作業(yè)的準(zhǔn)確完成程度進(jìn)行評分。④時效性：不能及時上交作業(yè)