發(fā)電廠電氣部分教學大綱2003

1、發(fā)電廠電氣部分課程教學大綱課程編號: 00200600課程名稱：發(fā)電廠電氣部分英文名稱：Electrical Systems of Power Plants總 學 時：32總 學 分：2適用對象: 電氣工程及其自動化專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的本科生。先修課程：電機學、電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠（變電站）認識實習一、課程性質(zhì)、目的和任務本課程目的在于使學生獲得和掌握發(fā)電、變電和輸電的電氣主系統(tǒng)的構(gòu)成、設計和運行的基本理論和計算方法，熟悉和掌握主要電氣設備的原理和性能，了解同步發(fā)電機和電力變壓器運行方面的相關(guān)知識。 二、教學的基本要求 1、了解發(fā)電廠的類型，熟悉火電廠、水電廠、核電站的電能生產(chǎn)過程及其特點；掌握發(fā)

2、電廠和變電站中主要的一次設備和二次設備的作用；了解典型的300MW發(fā)電機電氣主接線、600MW發(fā)電機電氣主接線的特點。2、理解載流導體的發(fā)熱和電動力的理論和計算方法，掌握載流導體長期發(fā)熱、短時發(fā)熱的特點，熟悉提高導體載流量的措施，掌握短路電流熱效應的計算方法，掌握最大短路電動力的計算方法；熟悉電氣主接線可靠性的分析方法；熟悉技術(shù)經(jīng)濟分析的基本原則和常用的分析方法。3、掌握電氣主接線的概念；熟悉發(fā)電廠、變電站電氣主接線設計的原則和程序；掌握各典型的電氣主接線（單母線（帶旁路母線）、單母線分段（帶旁路母線）、雙母線（帶旁路母線）、雙母線分段（帶旁路母線）、一臺半斷路器接線、變壓器母線組接線、單元接

3、線、橋形接線、角形接線等）的特點和適用范圍；掌握主變壓器的選擇方法；掌握限制短路電流的方法；了解不同類型的發(fā)電廠、變電站電氣主接線的特點；熟悉電氣主接線運行中典型的倒閘操作的原則和步驟。4、掌握廠用電及廠用電率的概念；掌握廠用電負荷的分類及供電特點；掌握廠用電的電壓等級、廠用電系統(tǒng)中性點的接地方式以及廠用電源引接方式的設計原則；了解不同類型發(fā)電廠的廠用電接線的特點；熟悉廠用變壓器的選擇方法；熟悉廠用電動機的選擇方法；掌握廠用電動機自啟動校驗的方法；了解廠用電源的切換問題。5、掌握電氣設備選擇的一般條件，掌握開關(guān)電器的電弧理論以及高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇方法；掌握互感器（電流互感器、電壓互感器

4、）的原理、誤差的定義、準確度等級與相應額定容量的定義，以及互感器的選擇方法，熟悉互感器的配置原則；掌握限流電抗器的選擇方法；掌握高壓熔斷器的選擇方法；掌握裸導體的選擇方法；熟悉電纜、絕緣子和套管的選擇方法。6、掌握配電裝置的概念；熟悉屋內(nèi)、屋外、成套配電裝置的特點；了解配電裝置的設計原則；掌握最小安全凈距的概念，熟悉屋內(nèi)外配電裝置安全凈距校驗圖；掌握間隔的含義，熟悉配電裝置配置圖、平面圖和斷面圖的特點及繪制方法；熟悉各類發(fā)電機引出線裝置的特點；了解發(fā)電廠和變電站電氣設施總平面布置的一般原則。7、熟悉發(fā)電廠和變電站的控制方式；掌握二次回路接線圖（原理圖、展開圖和安裝接線圖）的特點和繪制方法；熟悉

5、斷路器傳統(tǒng)的控制方式，掌握斷路器的燈光監(jiān)視的控制與信號回路的工作過程；了解變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點以及變電站自動化數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎。8、掌握同步發(fā)電機運行參數(shù)不同于額定參數(shù)時的運行特點；掌握大型同步發(fā)電機參數(shù)的特點；掌握發(fā)電機的容許運行范圍和P-Q圖；掌握同步發(fā)電機異步、不對稱等非正常運行的特點；熟悉發(fā)電機進相運行、過勵磁等特殊運行方式的特點。9、了解電力變壓器負荷超過額定容量時的限值；掌握變壓器的熱老化定律及等值老化原則，熟悉確定變壓器的正常過負荷與事故過負荷能力的方法；了解三繞組變壓器、自耦變壓器和分裂變壓器的特點，熟悉變壓器并列運行的條件。三、教學的基本內(nèi)容 1、緒論教學內(nèi)容：我國電

6、力工業(yè)的發(fā)展情況及發(fā)展前景；本課程的目的、任務和學習方法。2、第一章 能源和發(fā)電教學內(nèi)容：能源資源以及電能的特點；結(jié)合“火電廠的生產(chǎn)過程”和“水電廠的生產(chǎn)過程”教學片，講授火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠等的特點及電能生產(chǎn)過程。教學重點：火電廠的電能生產(chǎn)過程。3、第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分教學內(nèi)容：發(fā)電廠和變電站中主要的一次設備和二次設備及其作用；電氣接線和配電裝置的一般概念；典型的300MW發(fā)電機電氣主接線、600MW發(fā)電機電氣主接線的特點。教學重點：一次設備、二次設備的種類及其功能；典型的300MW發(fā)電機電氣主接線、600MW發(fā)電機電氣主接線的特點。3、第三章 常用計算的基本理論

7、和方法教學內(nèi)容：導體載流量和運行溫度的計算；載流導體短路時發(fā)熱的計算；載流導體短路時電動力的計算；電氣設備及主接線的可靠性分析；技術(shù)經(jīng)濟分析。教學重點：載流導體長期發(fā)熱的特點，提高導體載流量的措施；載流導體短時發(fā)熱的特點，短路電流熱效應的計算方法；最大短路電動力的計算方法。教學難點：最大短路電動力的推導4、第四章 電氣主接線及設計教學內(nèi)容：電氣主接線的設計原則和程序；主接線的基本接線形式；主變壓器的選擇；限制短路電流的方法；不同類型的發(fā)電廠、變電站電氣主接線的特點；電氣主接線設計舉例。教學重點：電氣主接線的概念；對電氣主接線的基本要求；電氣主接線設計的程序；典型的電氣主接線的特點和適用范圍；主

8、變壓器的選擇方法；限制短路電流的方法；倒閘操作的一般原則及旁代、倒母線的操作。教學難點：一臺半斷路器接線與雙母線帶旁路接線的比較；發(fā)電機-雙繞組變壓器單元接線存在的技術(shù)問題（發(fā)電機出口不裝斷路器）；發(fā)電廠主變壓器容量的選擇；分裂電抗器限制斷路電流的特點。5、第五章 廠用電接線及設計教學內(nèi)容：廠用電接線的設計原則及接線形式；不同類型發(fā)電廠的廠用電接線；廠用變壓器的選擇；廠用電動機的選擇和自啟動校驗；廠用電源的切換。教學重點：廠用電及廠用電率的概念；廠用電負荷的分類及供電特點；廠用電的電壓等級、廠用電系統(tǒng)中性點的接地方式以及廠用電源引接方式的設計原則；廠用電動機自啟動的概念及校驗的方法。教學難點：

9、廠用電動機自啟動校驗的方法。6、第六章 導體和電氣設備的原理與選擇教學內(nèi)容：電氣設備選擇的一般原則；高壓斷路器和隔離開關(guān)的原理與選擇；互感器的原理及選擇；限流電抗器的選擇；高壓熔斷器的選擇；裸導體的選擇；電纜、絕緣子和套管的選擇。教學重點：電氣設備選擇的一般條件，最大持續(xù)工作電流的計算、短路計算的條件；交流電弧的特點、熄弧的條件和熄弧的措施，以及斷路器的選擇和校驗的內(nèi)容；互感器（電流互感器、電壓互感器）誤差的定義、準確度等級與相應額定容量的定義，影響電流互感器誤差的因素，以及電流、電壓互感器選擇和校驗的內(nèi)容；限流電抗器的選擇方法；裸導體的選擇和校驗的方法。教學難點：短路計算點的確定；不同短路形

10、式對斷路器開斷能力的影響；電壓互感器的接線形式；多條硬導體動穩(wěn)定的校驗。7、第七章 配電裝置教學內(nèi)容：配電裝置的設計原則和分類；配電裝置的最小安全凈距；屋內(nèi)、屋外和成套配電裝置；發(fā)電機引出線裝置；廠站的電氣設施平面布置。教學重點：屋內(nèi)、屋外、成套配電裝置的特點；最小安全凈距的概念及屋內(nèi)外配電裝置安全凈距校驗圖；間隔的含義以及配電裝置配置圖、平面圖和斷面圖的特點；封閉母線的特點。教學難點：配電裝置配置圖、平面圖和斷面圖的閱讀8、第八章 發(fā)電廠和變電站的控制與信號教學內(nèi)容：發(fā)電廠和變電站的控制方式；二次回路接線圖；斷路器的傳統(tǒng)控制方式；變電站自動化系統(tǒng)；變電站自動化數(shù)據(jù)通信技術(shù)。教學重點：二次回路

11、接線圖（原理圖、展開圖和安裝接線圖）的特點和繪制方法；傳統(tǒng)的斷路器燈光監(jiān)視的控制與信號回路的工作過程。教學難點：二次回路原理圖、展開圖和安裝接線圖的閱讀9、第九章 同步發(fā)電機的運行教學內(nèi)容：同步發(fā)電機參數(shù)及其額定值；同步發(fā)電機的正常、非正常和特殊運行方式。教學重點：發(fā)電機的容許運行范圍和P-Q圖、同步發(fā)電機的失磁運行、進相運行的特點。教學難點：同步發(fā)電機的進相運行10、第十章 電力變壓器的運行教學內(nèi)容:變壓器的發(fā)熱和冷卻；變壓器的絕緣老化；變壓器的正常過負荷和事故過負荷；三繞組變壓器、自耦變壓器、分裂變壓器的特點；變壓器并列運行的條件教學重點：變壓器的熱老化定律及等值老化原則；變壓器的正常過負荷與事故過負荷能力。變壓器并列運行的條件。四、各教學環(huán)節(jié)學時分配（建議） 序號 教學環(huán)節(jié)課程內(nèi)容教學實驗上機討論課外合計緒論11能源與發(fā)電11發(fā)電、變電和輸電的電氣部分11常用計算的基本理論和方法33電氣主接線及設計66廠用電接線及設計22導體和電氣設備的原