供配电系统运行与维护课程标准.doc

炎黄职业技术学院教学文件供配电系统运行与维护课程标准 第 12 页供配电系统运行与维护课程标准一、课程性质及定位供配电系统运行与维护是高职高专电气自动化技术专业设置的一门主干专业课。本课程适用于招收普通高中毕业生，学制三年的电气自动化技术专业。根据高职高专院校工科专业的培养目标，供配电系统运行与维护课程的教学任务是：使学生在系统学习电工基础、电子技术、电控与PLC等课程基础上，获得供配电系统运行与维护方面的基本理论知识和基本技能，对供配电系统运行与维护设计、供电设备的选择及整定、短路电流的计算等，有一个较为系统的认识。同时通过教学要激励学生的求知欲望，培养学生爱国主义和学习新知识的主动性和迫切性。本课程的基本任务，主要是讲述中、小型机械类工厂内部的电能供应和分配问题，使学生初步掌握中、小型工厂供配电系统运行与维护及简单设计计算所必需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定初步的基础。本课程实践性较强，学习时应注意理论联系实际，培养实际实用能力。本课程包含工厂供配电的认识、 一次设备的运行与维护、电气主接线的运行分析、二次系统的调试与运行维护、电气主接线的倒闸操作、供配电系统的方案设计。工厂变配电所及其一次系统、工厂电力线路、工厂供配电系统的过电流保护、工厂供配电系统的二次回路和自动装置、防雷接地与电气安全、工厂的电气照明、工厂的节约用电与计划用电。 二、本课程教学目标与任务通过课程的学习，学生应掌握以下能力：（一）知识教学目标1.了解工厂供配电基本知识，电力系统的组成； 2. 掌握工厂供配电的基本要求、电力负荷的分级；3. 掌握电力系统掌握电力系统中性点的运行方式，为学生毕业后从事变配电工作打下理论及实践基础；4.掌握电气主接线的基本形式；5.掌握常用高低压开关、熔断器、互感器等设备的结构、用途、倒闸操作顺序；6. 掌握工厂供配电系统的结线方式；7.了解人体触电的概念、接地的类型；8.掌握变电所操作电源、断路器的控制回路及中央信号装置的工作原理及其确定原则。（二）能力培养目标1具有选择电气设备的基本能力；2具有解决10KV中小型工厂实际问题的基本能力及实验技能维护能力；3具有正确选择和校验设备的初步能力；4.具有本课程知识再学习的能力。（三）素质教育目标1.养成负责地执行技术规程的习惯，形成严谨、认真的工作态度，具有良好的敬业精神。2.具有一定的技术能力和职业规划能力，为迎接未来社会挑战、提高生活质量、实现终身发展奠定基础。3形成和保持对技术的兴趣和学习愿望，具有正确的技术观和较强的技术创新意识，促进学生全面而富有个性的发展。4增强质量意识、效益意识，新技术意识和创新意识,具有服务社会责任感和为祖国现代化建设奉献的精神。三、先修及后续课程先修课程：电工基础、电子技术、电气控制设备、电力电子技术后续课程：自动检测与转换技术、电力电子技术、单片机原理及应用、自动控制系统、交流调速系统、PLC技术、电气CAD等课程。供配电系统运行与维护是电气自动化技术的一门非常重要的先修课程。随着工业技术的不断发展，对供配电技术不断提出新的、更高的要求。电工基础、电子技术、电机与电气控制设备、电力电子技术是电气自动化技术专业的前导课程，自动检测与转换技术、电力电子技术、单片机原理及应用、自动控制系统、交流调速系统、PLC技术、电气CAD等课程是电气自动化技术专业后续课，为顶岗实习与毕业设计搭建了平台。四、本课程教学内容及基本要求(一) 项目一 供配电系统认识教学要求 ：从带领学生参观工厂供配电所或本单位的变配电所入手，使学生知晓 供配电系统运行与维护的发展、工作原理及在工业自动化中的地位，并激发学生学习本课程的热情。 教学内容： 国内外供配电技术发展概况；工厂供配电系统的基本概念、发电厂、变配电所、输送电网、配电线路；电力系统中性点运行方式、中性点直接接地、不直接接地、中性点经消弧线圈、阻抗接地；电力系统的供电质量及其改进措施、供电质量主要指标、额定电压的国家标准、工厂供配电电压的选择。教学重点：工厂供配电系统的组成、发电厂、变配电所、输送电网、配电线路、电力系统中性点运行方式、电力系统的供电质量、供配电电压的选择。 教学难点：电力系统中性点运行方式、中性点直接接地、不直接接地、中性点经消弧线圈、阻抗接地。 能力要求： 真正理解什么是电力系统，中性点如何接地，供电的质量等为后续内容的学习打下基础。 教学建议： 现场参观、理论讲授、多媒体动画展示、供配电系统示意图的解读。 (二) 项目二 一次设备的运行与维护教学要求：熟悉电力变压器的结构和各部件功能，运行监视与故障处理；掌握高压电气设备的运行与维护方法；掌握低压配电屏运行与维护及使用方法，结合高压电气设备的认识，提高对一次设备的运行与维护的操作和理解。 教学内容：电力变压器的结构及各部件功能，电力变压器的连接组别，台数的选择，过负荷能力，并联运行的条件操作即维护，常见故障分析与维护；电弧的产生及灭弧的方法，工厂常用的高低压电器设备，电流互感器和电压互感器及接线方法，低压配电屏运行与维护。 教学重点：电力变压器的结构及各部件功能，电力变压器的连接组别，工厂常用的高低压电器设备。 教学难点： 电力变压器台数的选择，连接组别，常用的高压电器设备，电流和电压互感器的接线方法。 能力要求： 会正确使用电力变压器并接线维护，掌握电流和电压互感器接线方法，为供配电系统测量和保护奠定基础 。教学建议：在实验实训室进行，理论讲授、多媒体教学互动、高压电器与图示相结合。 (三) 项目三 电气主接线的运行分析教学要求： 以“任务驱动”、 “教、学、做一体” 方式进行，使学生熟练掌握工厂变配电所的电气主接线，学会变配电所电气主接线的读图，了解工厂架空线路接线方式，结构；运行管理与维护；架空绝缘线路。熟悉车间配电线路；平面布线；车间配电线路运行维护；突然停电处理。教学内容：工厂变配电所的电气主接线，对电气主接线基本要求，基本接线方式，车间变电所电气主接线，变配电所电气主接线的读图，工厂电力网络，高压配电线路、低压配电线路的接线方式，架空线路及运行管理和车间内配电线路。教学重点：变配电所电气主接线及读图，工厂架空线路接线方式，结构；运行管理与维护；车间配电线路；平面布线；车间配电线路运行维护；突然停电处理。 教学难点：变配电所电气主接线及读图。 能力要求： 能正确进行变配电所电气主接线及读图，车间配电线路；平面布线；车间配电线路运行维护；突然停电处理。 教学建议： 在实验实训室进行教学，融教、学、做为一体，同时借助多媒体加强教学效果。(四) 项目四 二次系统的调试与运行维护教学要求： 知识介绍部分讲授二次系统的调试与运行维护，穿插测量仪表的连接，教师注意学生反馈，出现的问题更多采用互动方式解决；技能测试部分在课堂外完成，实验实训室课外免费向学生开放。通过以上途径使学生达到熟练掌握系统的调试与运行维护目的。 教学内容：二次回路原理图、接线图、安装图；二次回路直流操作电源、交流操作电源。变电所的测量仪表及配置；绝缘监察装置；断路器控制回路信号系统继电保护的任务、要求及基本原理；继电器的类型与结构。电流互感器与电流继电器的接线方式；操作电源；过电流保护，微机保护的现状和发展；硬件系统和软件系统；电力系统自动重合闸装置；备用电源自动投入；变电站综合自动化系统运行管理。 教学重点：二次回路直流操作电源、交流操作电源。变电所的测量仪表及配置；绝缘监察装置；断路器控制回路信号系统，电流互感器与电流继电器的接线方式，电力系统自动重合闸装置。 教学难点：二次回路交、直流操作电源，变电所的测量仪表及配置，微机保护硬件系统和软件系统，电力系统自动重合闸装置。 能力要求： 能够正确使用变电所的测量仪表；能理解微机保护硬件系统和软件系统，电力系统自动重合闸装置。教学建议：教学方法以教、学、做为一体，穿插讨论与考核。有条件的上课地点应安排在实验实训室。 (五) 项目五 电气主接线的倒闸操作教学要求 ： 以“任务驱动”贯穿课堂，使学生熟练掌握主电力系统动静稳定及保持；经济运行方法和措施；断路器从正常运行、技术监督和巡视检查过程，掌握电气倒闸操作人员的责任和任务，现场操作的必备的条件与规定教学内容：电力系统动静稳定及保持；经济运行方法和措施；一次系统防误操作装置；断路器的运行，正常运行、技术监督、巡视检查。教学重点：一次系统防误操作装置，电气倒闸操作。教学难点：电力系统动静稳定及保持；经济运行方法和措施；断路器从正常运行、技术监督和巡视检查过程。 能力要求： 能熟练进行断路器从正常运行、技术监督和巡视检查过程，掌握电气倒闸操作人员的责任和任务，现场操作的必备的条件与规定。 教学建议： 以“任务驱动”设计教学内容；以教、学、做为一体设计课堂形式，穿插讨论与考核。上课地点能够安排到变配电所为最佳，或采用多媒体动画进行。(六) 项目六 供配电系统负荷计算与方案设计教学要求：首先介绍供配电系统设计的基本原则、基本内容，然后 以“任务驱动”贯穿课堂，使学生掌握电力负荷和负荷曲线；负荷计算的概念，掌握需要系数法确定计算负荷，学会尖峰电流的计算、短路电流计算方法。电气设备的选择与校验。教学内容：供配电系统设计的基本原则、基本内容、照明设计、设计的程序和要求在、主接线方案的经济比较计算；电力负荷和负荷曲线；负荷计算的概念、按需要系数法确定计算负荷、按二项式法确定计算负荷；工厂的电能损耗及无功补偿的线路损耗、变压器的电能损耗；功率因素和无功补偿；尖峰电流的计算、短路电流计算方法；电气设备的选择与校验。 教学重点：供配电系统设计，电力负荷计算。 教学难点：供配电系统设计，电力负荷和负荷曲线与电力负荷计算能力要求： 能正确进行工厂变配电所设计，掌握电力负荷计算。 教学建议： 以“任务驱动”设计教学内容，以教、学、做为一体设计课堂形式，上课地点应安排多媒体。 五、本课程实践教学环节与要求(一)实验与模拟实验一 供配电系统参观要求：1、通过参观，使学生初步了解发电厂的发电，变电及输送电过程；2、了解电力变电所或工业企业变电所的结构及布置方式；3、辨识发电厂和变、配电所电气设备的外形和名称，；4、对供配电系统有一个初步的感性认识。实验二 高压电器的认识实验要求：1、通过对各种常用的高压电气解体进行观察，了解它们的基本结构、动作原理、使用方法及主要计算性能等；2、通过对有关高压开关柜结构及内部设备的观察，了解其基本结构、柜内主接线方案、主要设备的布置及开关的操作方法等；3、通过拆装高压少油断路器，进一步了解其内部结构和故障原理，着重了解其灭弧结构和工作原理。4、高压电器的观察研究。观察各种高压熔断器（包括跌开式熔断器），了解结构，分析相关工作原理，掌握其保护性能和使用方法；观察各种10KV电压等级高压开关（包括隔离开关、负荷开关和断路器）及其操动机构的结构，了解相关电器工作原理、性能和使用操作要求、操作方法；观察各种高压电流互感器和电压互感器，了解其结构、工作原理和使用注意事项；观察高压开关柜，了解其结构、主接线方案和主要设备布置，并通过实际操作，掌握其运行操作方法。对“防误型”开关柜，了解其如何实现“五防”要求。5、高压少油断路器的拆装和整定观察高压少油断路器的外形结构，记录其铭牌型号和规格；拆开断路器的油筒，拆出其中的导电杆（动触头）、固定插座（静触头）和灭弧室等，了解它们的结构和装配关系，着重了解其灭弧工作原理；根据工艺要求组装复原断路器，确认无误后进行三相合闸同时性的检查，并根据检查结果调整触头位置。通过该项实验检验组装效果，掌握高压少油断路器通电合闸的实验要求和步骤。实验三低压电器的认识实验要求：1、有供实验观察和拆装的各种常用低压电器（包括各种型号的熔断器、刀开关、刀熔开关、负荷开关、低压断路器）和低压配电屏（固定式或抽屉式）。2、以工厂供配电系统低压系统中主要控制设备低压断路器为例进行认识实验，了解塑料壳式DZ10100型低压断路器的主要结构及各部分组成。3、了解低压断路器各种脱扣器的动作原理及其整定实验方法。*实验四 变配电所电气主接线的读图实验要求：1、通过读图实验熟练掌握电气主接线电气图读图的基本步骤。2、掌握变配电所电气主接的读图步骤。*实验五 低压漏电保护实验要求：1、通过实验熟练掌握三相四极漏电开关的各种原理。2、观察了解三相四极漏电保护器的内部结构，掌握漏电保护器的正确接线。*实验六 电磁式继电器整定实验要求：1、了解供配电系统中常用的过电流继电器和时间继电器的结构、各种原理和基本特性。2、掌握调试各种继电器（DL）型电流继电器、DS型时间继电器的基本技能。*实验七 接地电阻测量实验要求：1、掌握采用接地电阻测量仪测量一般建筑接地网接地电阻的方法。2、通过接地电阻的实测数据，判断接地电阻是否满足规程要求。*(二)实训1、实训目的实训是教学过程中的一个重要环节，对培养工厂供配电操作规程、操作技能和故障检修能力具有极大的铺垫作用。进行实训的目的是：（1）配合理论教学，使学生增加供电方面的感性知识，巩固和加深供配电运行与维护方面的理性知识，提高课程教学质量。（2）培养学生学习使用各种常用仪器仪表，熟练掌握供电电器结构和功能，掌握供电电路连接、故障分析和维护的技能，并培养其分析处理实训数据和编写报告的能力。（3）培养严肃认真、细致踏实，重视安全的工作作风和团结协作，注意节约，爱护公物，讲究卫生的优良品质。2、实训要求（1）每次实训前，必须认真预习实训指导书有关实训内容，明确实训规范、任务、要求和步骤，复习有关理论知识，分析实训线路，明确实训注意事项，以免发生差错。（2）每次实训，首先要检查仪器仪表是否齐备、完好、适用，了解其型号、规格和使用方法，按实训要求和实训内容合理安排设备仪表位置，接好线路。经指导老师检查无误方可通电。（3）做好对实训现象、实训数据的观察和记录，要注意仪表指示不宜过大或太小，指示太大，超过满刻度，可能损坏仪表，指示太小，读数又有困难，且误差太大。由于实训中要操作、读数和记录，所以同组同学要适当分工，互相配合，以保证实训顺利进行。（4）在实训过程中 要注意无异常现象发生。如发现异常，应立即切断电源，发现原因，待故障排除后再进行实训，特别要注意安全，防止发生触电事故。（5）实训完成后，要认真检查实验数据是否合理和有无遗漏。拆除实训线路前，必须先切断电源。实训结束后，应将设备、仪表复归原位，并清理好导线和实训桌面，做好周围环境的清洁卫生。3、实训内容（1）根据配电要求选择供电电器设备与元器件，选择补偿电容器。（2）配电柜电器设备的选择与电气元件的选择。（3）绘制原理图、位置图、安装接线图。（4）设计并绘制以下工艺图纸中的一种：元器件配置图、底板加工图；控制面板布置及接线图、面板加工图；电气箱图、总接线图。（5）编制设计、使用说明书、设计小结及参考资料目录。可根据实践教学条件，在以下课题中任选一课题开展实训或课程设计工作，还可以根据学校实际情况选择其它课题。课题一：动力配电箱的元件选择与安装调试课题二：配电室的进线柜的线路认识与安装课题三：配电室的出线柜的线路认识与安装课题四：配电室的电容补偿柜的安装调试4、实训方式（1）工厂实训车间参观了解根据合作单位生产设备实际情况，将学生分成若干小组，通过了解生产工艺，了解控制过程，就地开展具体生产设备的应用设计安装调试工作。实训期间，要虚心向工实训指导老师请教，注意观察分析、调查研究，做好实习笔记，为实训报告准备基本素材。（2）分析、设计指导教师给出实训课题，将学生分组，要求学生对课题进行分析、确定设计方案、并进行具体设计，碰到问题向指导教师请教。要求学生及时记录如何解决、通过什么方法解决问题及解决的效果等情况。（3）撰写实训报告实训结束前，学生根据实训的内容和要求，按各专题分类，将实训日记系统整理成实习报告，并在实训结束时交指导教师。实训报告应将实训的纪录、专题报告及参观的纪录加以整理、归纳和总结，要求简明扼要、字迹工整、条理清楚、独立完成。5、实训安排实训总时间为1周，实际有效天数5天半，另要求这课外安排1周。具体时间分配：（1）动力配电箱安装接线。2天（2）进线柜、出线柜、选择电气元件1天（3）测量计量柜1天（4）电容补偿柜。1天（5）编制实训报告、小结及参考资料目录。半天6、实训考核 在实训结束前，学生除提交实习报告外，指导教师应对每个学生进行考查，考查以书面或口头形式进行，根据考查情况、报告的质量，并结合实习期间的综合表现、组织纪律、任务完成情况等方面（所占比例：实训表现30%，设计作品质量70%）综合评定，具体按优、良、中、及格、不及格5级记分制评定学生成绩。优秀：能很好地完成实训任务，达到大纲中规定的全部要求，实训报告能对实训内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析。在考核时比较圆满地回答问题、并有某些独到见解。实习态度端正，实习期间无违纪行为。良好：能较好地完成实训任务，达到大纲中规定的全部要求。实训报告能对实训内容进行比较全面、系统的总结。考核时能较圆满地回答问题。实习态度端正，实习期间无违纪行为，。中等：能完成大部分实训任务，达到大纲中规定的主要要求。实训报告能对实训内容进行比较全面的总结。考核时能正确回答主要问题。实训态度端正，实训期间无违纪行为。及格：完成了实训的主要任务，达到实训大纲中规定的基本要求，能完成实训报告，内容基本正确，但不够完整、系统。考核中能回答主要问题。实训态度基本端正，实训中虽有轻微违纪行为，但能深刻认识、及时纠正。不及格：凡具备下列条件者，均以不及格论。未达到大纲中规定的基本要求，实训报告抄袭别人、或马虎潦草、或内容有明显错误；考核时不能回答主要问题或有原则错误；未能参加实训时间超过全部实习时间的三分之一以上者；实训中有违纪行为，教育不改，或有严重违纪行为者。7、实训教学方法教师提出参考书目或提纲，以学生自学为主。对于实验中可能碰到的重点、难点，只要通过典型分析和讲解，启发学生的思路和自学的方法，以便达到举一反三的作用。使用工具书的方法，让他们遇到问题时，不是立刻找老师，而是通过独立思考，查阅资料和书籍，自己寻找答案。六、本课程课时分配本课程总课时为120课时，其中理论学时106课时，实践学时14学时（另加32课时实训）。具体分配见下表：序号主要内容理论实践合计项目1 供配电系统的认识10212项目2 一次设备运行与维护204241任务1 变压器的运行监视与故障处理 882任务2 高压电器设备的运行与维护 84123任务3 低压配电屏的运行与维护 44项目3 电气主接线的运行分析16218项目4 二次系统的调试与运行维护282301任务1 二次回路的分析与监测 882 任务2 继电保护的调试与维护 122143 任务3、4微机保护；自动装置检验与调试 444任务5 变电站综合自动化系统的运行与管理44项目5 电气主接线的倒闸操作44项目6 供配电系统方案设计264321任务1 电气主接线方案设计442任务2 电力负荷计算443任务3 短路故障和短路电流计算444任务4 电气设备的选择与校验445任务5 电气照明、安全、接地与防雷1046机动44项目七 工程案例 (实训)3232动力配电箱2天，变电所的进线半天、计量1天、补偿1天、出线半天3232合 计10812+32152七、教材选用与参考书推荐（一） 供配电系统运行与维护 李小雄 主编，化学工业出版社 2010年8月版（二）1.工厂供配电技术 张莹主编，电子工业出版社 2010年1月第3版 2.工厂供电 刘介才 编机械工业出版社 2006 年5月第4版八、考核纲要(一) 项目一 供配电系统认识知识点：国内外供配电技术发展概况；工厂供配电系统的基本概念、发电厂、变配电所、输送电网、配电线路；电力系统中性点运行方式；电力系统的供电质量及其改进措施、供电质量主要指标、额定电压的国家标准、工厂供配电电压的选择。能力项： 能正确认识供配电系统，掌握电压与频率，中性点运行方式。(二) 项目二 一次设备的运行与维护知识点：电力变压器的结构及各部件功能，电力变压器的连接组别，台数的选择，过负荷能力，并联运行的条件操作即维护，常见故障分析与维护；电弧的产生及灭弧的方法，工厂常用的高低压电器设备，电流互感器和电压互感器及接线方法，低压配电屏运行与维护。 能力项： 会正确使用电压和电流互感器即接线方法，认识变压器的结构与作用，高压电器设备、低压电器设备。(三) 项目三 电气主接线的运行分析知识点：工厂变配电所的电气主接线，对电气主接线基本要求，基本接线方式，车间变电所电气主接线，变配电所电气主接线的读图，工厂电力网络，高压配电线路、低压配电线路的接线方式，架空线路及运行管理和车间内配电线路。能力项： 能正确进行变配电所电气主接线的读图，工厂架空线路及运行管理和车间内配电线路。 (四) 项目四 二次系统的调试与运行维护知识点：二次回路原理图、接线图、安装图；二次回路直流操作电源、交流操作电源。变电所的测量仪表及配置；绝缘监察装置；断路器控制回路信号系统继电保护的任务、要求及基本原理；继电器的类型与结构。电流互感器与电流继电器的接线方式；操作电源；过电流保护，微机保护的现状和发展；硬件系统和软件系统；电力系统自动重合闸装置；备用电源自动投入；变电站综合自动化系统运行管理。 能力项： 能够正确掌握继电保护的任务，过电流保护，微机保护，了解电力系统自动重合闸装置。(五) 项目五 电气主接线的倒闸操作知识点：电力系统动静稳定及保持；经济运行方法和措施；一次系统防误操作装置；断路器的运行，正常运行、技术监督、巡视检查。能力项：能够进行断路器的运行，技术监督、巡视检查。 (六) 项目六 供配电系统负荷计算与方案设计知识点：供配电系统设计的基本原则、基本内容、照明设计、设计的程序和要求在、主接线方案的经济比较计算；电力负荷和负荷曲线；负荷计算的概念、按需要系数法确定计算负荷、按二项式法确定计算负荷；工厂的电能损耗及无功补偿的线路损耗、变压器的电能损耗；功率因素和无功补偿；尖峰电流的计算能力项：能够进行供配电系统设计与电力负荷计算。 九、考核形式与成绩构成（一）考核形式：考试（二）成绩构成：平时成绩（40%）（含过程考核、综合应用能力考核、理论素养考核，具体见十一项“其它说明”）+期末成绩（60%）十、制修订情况说明第1次制订时间：2012年3月 *十一、其他说明1、本课程采取过程考核、综合能力考核以及理论素养考核相结合的方式。学生的期末成绩由考试（60%）、综合应用能力考核（40%）组成。过程考核：（1）职业素质（30%），含以下内容：劳动纪律（10%）：不迟到、早退、旷课，注意培养一丝不苟的敬业精神；操作规范（5%）：工具仪表摆放整齐、规范；走线合理、规范；保持场地清洁、有序；任务完成后，进行场地整理；安全生产（5%）：注意安全用电，仪表完好无损，保持工位文明整洁；团队协作、沟通能力（5%）：组内主动沟通、协作，小组间互助。（2）学习过程（70%），含以下内容：学习态度（10%）：遵守课堂纪律；实验过程认真负责；小组学习氛围