《电力工程基础》教学大纲

《电力工程基础》教学大纲课程编号：13220445英文名称：FundamentalofPowerEngineering学分：2.5学时：总学时48学时，其中理论32学时，实践16学时先修课程：电路原理课程类别：专业主干课程授课对象：电气工程及其自动化专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标本课程是为电气工程及其自动化类专业的二年级学生开设的一门专业主干课。通过本课程的学习，学生具备在电工、电子、供配电、电气传动、国家电网等领域中运用电力工程方面的知识分析并解决工作岗位中电气工程领域相关的实际问题。培养学生科学的思维方法、严谨的设计态度和综合职业能力。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：能基于电路、电气、电力等相关科学原理和数学模型方法正确表达负荷计算、短路电流计算、无功功率补偿等电气工程相关领域的复杂工程问题；课程目标2：能认识到供配电系统接线方式、变电所选址、设备选型、导线选型等有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案；课程目标3：能运用相关基本原理，查阅国家规范、图册、相关文献，分析电气工程实施过程中的影响因素，通过归纳总结获得有效结论。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重2.2能基于电路、电气、电力等相关科学原理和数学模型方法正确表达电气工程相关领域的复杂工程问题；课程目标1H2.3能认识到解决电气工程相关领域的问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案；课程目标2L2.4能运用相关基本原理，借助文献研究，分析电气工程实施过程中的影响因素，通过归纳总结获得有效结论。课程目标3L三、教学内容、基本要求与学时分配1．理论教学内容序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1电力系统概述电力系统的组成，电力系统的运行特点和对电力系统的基本要求。《供配电系统设计规范》基本要求：学习电网额定电压等级、电网额定电压与电器设备的额定电压之间应当相互配合的关系。理解电力负荷的分级与不同等级的负荷对供电的要求、工厂供配电系统设计步骤等主要内容。了解学习《供配电系统设计规范》重点难点：电力负荷的分级，电网额定电压与电器设备的额定电压之间应当相互配合的关系。德育要求：社会责任2集中讲授文献阅读规范学习课程目标1课程目标32负荷计算及无功功率补偿负荷计算和无功功率计算补偿。《供配电系统设计规范》基本要求：学习计算负荷的需用系数法,了解估算法,理解全厂负荷计算的步骤，理解计算尖峰电流的目的，掌握计算尖峰电流的方法。理解功率因数人工补偿的工作原理、补偿电容器的选择计算和补偿方式了解学习规范、政策。重点难点：计算负荷的需用系数法、无功功率补偿计算德育要求：敬岗爱业6集中讲授课后作业课程目标1课程目标33供配电系统变电所及主变压器选择变电所主接线方案的设计变电所主接线方案的设计原则、技术经济指标、主接线方案示例《35～110kV变电所设计规范》《10kV及以下变电所设计规范》《低压配电设计规范》《住宅建筑规范》基本要求：了解变电所的型式及所址选择、掌握主变压器的容量选择计算。了解电气主接线的类型，选用原则，设计方法；了解学习规范、政策。重点难点：电气主接线的类型，变压器选型选址。德育要求：曲折教育，抗压能力4集中讲授标准图集、规范学习课程目标2课程目标34短路计算电力系统短路的类型、发生的原因及危害、短路计算方法。基本要求：了解短路冲击电流的概念，掌握利用标幺值计算短路电流的方法，掌握三相短路电流与两相短路电流的关系。掌握短路热稳定和动稳定校验的方法。了解学习规范、政策。重点难点：短路电流计算德育要求：团队合作4集中讲授、课后作业课程目标15天正电气软件讲解天正电气软件的基本操作和功能，学习基本电气绘图。基本要求：学习天正电气绘制电气图、进行负荷计算和短路计算。重点难点：软件学习德育要求：自主创新2集中讲授课外学习上机练习课程目标26电气设备选型讲解高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关的构造和主要类型。基本要求：了解断路器、负荷开关、隔离开关的功能的差别与用途。了解高压熔断器的类型、选择；了解高压开关柜的构造；理解电流互感器与电压互感器的结构、接线、选用以及运行的注意事项；掌握常用电气设备的选型，了解学习规范、政策。重点难点：设备选型德育要求：安全生产6集中讲授、文献阅读、课后作业上机练习课程目标1课程目标27电力线路联系工程设计，讲解母线、架空导线和电缆截面的选择依据与校验方法。基本要求：掌握母线热稳定与动稳定的校验；掌握各种导线、电缆进行选型；熟练应用天正电气的各项计算功能；了解学习规范、政策。重点难点：导线选型德育要求：诚实守信4集中讲授课后作业课程目标1课程目标28电气安全技术讲解电气安全的含义及安全措施、电压的概念及分类。《建筑物防雷设计规范》基本要求：掌握避雷针、避雷线、避雷器各自的作用，能计算避雷针的保护范围；理解接地、接零、接地电阻、接触电压和跨步电压的概念；了解接地装置及接地电阻的计算。了解学习规范、政策。重点难点：电气安全，防雷接地计算德育要求：安全生产4集中讲授、规范学习、课后作业上机练习课程目标2课程目标3合计322．实践教学环节序号天正电气软件学习内容与学习要求学时类型课程目标1软件基本设置、设备布置初步了解天正电气软件界面，基本设置，进行灯具、插座、开关布置练习2设计课程目标22导线、平面设备、配电箱的绘制与编辑绘制导线，进行回路标号，进行平面设备线路绘制及编号，绘制配电箱出线，以一个家庭单元平面为案例绘制平面图布置及进出配电箱线路回路3设计课程目标23配电系统图及单元竖向配电系统图绘制以一栋楼为例绘制整栋楼的配电系统图和竖向配电系统图。3设计课程目标24天正电气软件计算用天正电气软件进行照度计算、负荷计算、短路电流计算、无功功率补偿计算4设计课程目标25等电位连接、防雷接地以一栋楼为案例进行等电位连接、绘制防雷接地图4综合课程目标2合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法1.集中讲授，多媒体+黑板板书教学；2.天正电气软件学习，在线规范学习；3.建立资料库，在超星学习网站学生线上学习，作业提交网站统一批改。超星电力工程基础课程网站：/course-ans/ps/204664981。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、软件学习、规范学习、项目练习、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、平时成绩占10%、软件学习成绩占20%、规范学习成绩10%、项目练习成绩占10%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业1000102软件学习0200203规范学习0010104项目练习0100105期末考试500050课程目标对应分值603010100注：(1)考勤不加分，但旷课1次扣平时分1分，扣满5分为止；(2)期末卷面成绩不能低于50分；低于50分者，其总评成绩为不及格。（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准等级观测点优（100-90分）良（89-80分）中（79-70分）及格（69-60分）不及格（≤59分）平时作业按时完成，学习态度很认真，计算正确，解答答案正确或合理，字迹工整，完成质量高。按时完成，学习态度认真，计算基本正确，解答答案基本正确或合理，字迹工整，完成质量较高。按时完成，学习态度较认真，计算有错误，解答答案大部分正确或合理，字迹比较工整，完成质量一般。延期完成，学习态度一般，计算、解答答案错误较多，字迹基本工整，完成质量尚可。延时完成，学习态度很不认真，计算、解答答案错误较多或者不答，字迹潦草，完成质量差，或有抄袭行为。2.软件学习考核与评价标准等级观测点优（90-100分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（≤59分）软件学习很快完成课堂布置软件学习任务，班级前几名提交网站，并且提交网站的90%以上的软件练习内容齐全，课后积极进行天正电气软件学习。根据网站提交作业评分。能较快的完成课堂布置软件学习任务，及时提交网站，80%以上的软件练习内容齐全，课后经常进行天正电气软件学习。根据网站提交作业评分。按时完成课堂布置软件学习任务，并提交网站，70%以上的软件练习内容齐全，课后有时进行天正电气软件学习。根据网站提交作业评分。能按课堂布置学习任务完成课后天正电气软件的基本练习。根据网站提交作业评分。不能完成课堂布置学习任务，正确率及完成度50%以下，课后基本不进行天正电气软件的基本练习。根据网站提交作业评分。3.规范学习考核与评价标准等级观测点优（90-100分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（≤59分）规范学习按时完成90%以上的规范抄写和背诵。网站在线测评。按时完成80%以上的规范抄写和背诵。网站在线测评。按时完成70%以上的规范抄写和背诵。网站在线测评。基本按时完成60%以上的规范抄写和背诵。网站在线测评。不能按时完成规范抄写和背诵。网站在线测评。4.项目练习考核与评价标准分值观测点优（90-1000分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（≤59分）计算根据项目要求对应的核心计算知识点内容正确率90%以上。根据项目要求对应的核心计算知识点内容正确率80%以上。根据项目要求对应的核心计算知识点内容正确率70%以上。根据项目要求对应的核心计算知识点内容正确率60%以上。知识点核心计算内容基本不会，大部分错误。方案设计及设备选型方案设计符合规范国家标准，且可操作性实现，经济性好。设备选型符合计算要求且性价比高，具有可持续性。方案设计大部分符合规范国家标准，且可操作性实现，经济性较好。设备选型符合计算要求且性价比可以，具有可持续性。方案设计基本符合规范国家标准，可操作性实现，经济性一般。设备选型符合计算要求。方案设计有很较多错误，可操作性一般。设备选型有部分错误基本符合要求。方案设计不可实现，设备选型大部分错误。电气图绘制及设计报告根据项目要求对应的电气图绘制规范，正确度90%以上，设计报告书写清晰、排版规范。根据项目要求对应的电气图绘制正确度80%以上，设计报告书写良好、排版规范。根据项目要求对应的电气图绘制符合要求，正确度70%以上，设计报告书写一般、排版个别地方需要调整。根据项目要求对应的电气图绘制一般，正确度60%以上，设计报告书有较多错误需要修正调整。电气图绘制错误较多，正确度50%以下，甚至不能完成，设计报告书粗制滥造。5.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1.《电力工程基础》，孙丽华主编，机械工业出版社，2016年4月第3版2．《工厂供电设计指导（第3版）》，刘介才主编，机械工业出版社，2017年1月第3版；2．《供配电技术（第4版）》，唐志平主编，电子工业出版社，2019年6月第4版。(二)参考资料1．《供配电工程设计