北方工业大学：电气工程及其自动化《供用电系统》课程教学大纲.pdf_大学文库

目录 1 课程基本信息.............................................................................................................................. 1 2 毕业要求与课程目标.........................................................................................................2 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点....................................................................................2 2.2 课程目标............................................................................................................................2 2.3 毕业要求与课程目标的关系........................................................................................ 3 3 课程内容及安排..................................................................................................................4 3.1 课程学时总体安排..........................................................................................................4 3.2 各知识单元内容和预期学习目标............................................................................... 4 4 课堂教学设计和实施载体................................................................................................7 5 课程实验教学...................................................................................................................... 8 5.1 实验名称和安排.............................................................................................................. 9 5.2 实验要求和教学组织......................................................................................................9 5.3 实验预习和实验报告要求............................................................................................10 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施.....................................................................11 6 课程考核方案和依据.......................................................................................................12 6.1 课程考核方案.................................................................................................................12 6.2 课程各考核项评价依据和标准..................................................................................13 7 本次修订说明.................................................................................................................... 14 8 其他需要说明的问题...............................................................................................................14

2 2 毕业要求与课程目标 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点电气工程及其自动化专业 2019 版培养方案为本课程设置了 3 个观测点，具体如下：（1）毕业要求观测点 1-5：面向电力电子与电力传动和电力系统及其自动化专业方向，掌握专业基础理论知识，具备将电气工程、控制工程、计算机科学与技术等多学科基础知识应用于分析和解决复杂电气工程问题的能力。（2）毕业要求观测点 5-1：能开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具。（3）毕业要求观测点 11-1：理解并掌握多学科工程项目所涉及的工程管理原理与经济决策方法。 2.2 课程目标根据电气专业毕业要求观测点，本课程设置了 6 个知识目标，1 个能力目标（简称：GYDXT -X），另根据教育部和学校要求，课程设置了 1 个思政目标，不做输出目标考核。知识目标： GYDXT-1：供用电系统的基本概念掌握各类工厂供电系统、发电厂、电力系统的基本概念、掌握电力系统的额定电压和中性点运行方式、熟悉工业企业的负荷分级及其对供电的要求。 GYDXT-2：用需要系数法进行负荷计算的方法了解工业企业用电设备的主要特征、掌握负荷计算相关的基本知识和概念、了解负荷计算的各种方法及其应用范围，掌握用需要系数法进行负荷计算的方法、掌握供电系统功率损耗和电能损耗的计算和提高功率因数的方法。 GYDXT-3：无限大电源供电系统三相短路电流计算了解三相交流电网短路的过渡过程、掌握无限大电源供电系统三相短路电流计算、了解短路电流的热效应和力效应产生的原因。 GYDXT-4：工厂变电所主接线、电气设备选择、电力线路截面选择了解工厂供电系统方案比较的主要内容和方法、了解电压选择的方法、掌握

5 2.4 功率损耗和年电能损耗 2.5 用户负荷计算 2.6 尖峰电流的计算 2.7 功率因数和无功功率补偿（2）解释和举例：需用系数法的基本步骤。（3）念关联分辨：能表述无功功率补偿的方法。（4）数学计算：能进行需用系数法的负荷计算。第 3 章短路电流计算 3.1 短路概述 3.2 无限大功率电源供电系统三相短路分析 3.3 无限大功率电源供电系统三相短路电流计算 3.4 短路电流的效应安排一次课内实验学习内容：3 短路分类，无限大功率电源供电系统三相短路分析，无限大功率电源供电系统三相短路电流计算，短路电流的效应。预期结果：（1）识记和复述：短路类型及危害性区别。（2）解释和举例：三相短路电流暂态过程。（3）概念关联分辨：能阐述三相短路电流的计算方法。（4）原理分析：能分析影响短路电流大小的因素。（5）数学计算：采用标么制法计算短路电流。（6）仿真和验证：能利用现代化仿真工具针对三相短路电流进行仿真与原理验证。 GYDXT-3 GYDXT-7 6 6 第 4 章变配电所及其一次系统 4.1 电压的选择 4.2 变电所的配置 4.3 变压器的选择 4.4 变电所主要电气设备 4.5 变配电所主接线 4.6 变电所的布置和结构学习内容：变电所主接线。预期结果：（1）识记和复述：能阐述变配电所的组成。（2）解释和举例：能阐述变电所主要电气设备。（3）概念关联分辨：能区分一次与二次。（4）原理分析：主接线类型及优缺点。 GYDXT-4 4 4 第 5 章电气设备的选择 5.1 电气设备选择的一般原则 5.2 高压开关电器的选择 5.3 互感器的选择学习内容：电气设备的选择原则，掌握高压开关设备的灭弧特性区别。预期结果：（1）识记和复述：能阐述变电所主要电气设备。（2）解释和举例：高压开关电器的电弧放电。（3）概念关联分辨：能明确电气设备使用注意事 GYDXT-4 2 2

4课堂教学设计和实施载体本课程教学采用PowerPoint、.Flash制作的动画、教学影视片及课堂板书相结合的教学手段，同时采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，突出对学生工程应用能力和创新意识的培养。课下学习采用布置书面作业、完成思维导图和学习线上MOOC资源相结合的方式。知识单元课程目标学习场景/教学模式实施载体节/目第1章电力系统概论 1.1电力系统和供配电系统概述课堂讲授讲义教案、短视频导学 1,2电力系统的额定电压课堂讲授讲义教案、多媒体敦学 GYDXT-1 GYDXT-8 13电力系统的运行状态和中性点运讲义教案、多媒体教学行方式课堂讲授、讨论 4电能质量指标课堂讲授讲义散案、多媒体教学 .5电力负荷案例引导义教案、多媒体教学第2章负荷计算讲义教案、多媒体教学 2.1负荷曲线课堂讲投 22用电设备的设备容量课堂讲授讲义教案、多媒体教学 GYDXT-223负荷计算的方法课堂讲授讲义教案、多媒体教学五.4功率损耗和年电能损轩课堂讲授讲义教案、多煤体教学 2.5用户负荷计算课堂讲投讲义教案、练习和解析 2.6尖峰电流的计算课堂讲授讲义教案、多媒体教学 2.7功率因数和无功功率补偿课堂讲授、讨论讲义教案、布置作业第3章短路电流计算 3.1短路概述案例引导讲义教案、多媒体教学 3.2无限大功率电源供电系统三相短路 GYDXT- 分析课堂讲投讲义教案、多媒体教学 GYDXT-7 3.3无限大功率电源供电系统三相短路电流计算误堂讲授、讨论讲义教案、布置作业 3.4短路电流的效应课堂讲授讲义教案、多媒体教学第4章变配电所及其一次系统 4.1电压的选择案例引哥讲义教案、多媒体教学 GYDXT-44.2变电所的配置课堂讲授讲义数案、练习和解 4.3变压器的选择课堂讲投讲义教案、多煤体教学 4.4变电所主要电气设备课堂讲投讲义教案、多媒体教学

7 4 课堂教学设计和实施载体本课程教学采用 PowerPoint、Flash 制作的动画、教学影视片及课堂板书相结合的教学手段，同时采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，突出对学生工程应用能力和创新意识的培养。课下学习采用布置书面作业、完成思维导图和学习线上 MOOC 资源相结合的方式。课程目标知识单元学习场景/教学模式实施载体章节/目 GYDXT-1 GYDXT-8 第 1 章电力系统概论 1.1 电力系统和供配电系统概述课堂讲授讲义教案、短视频导学 1.2 电力系统的额定电压课堂讲授讲义教案、多媒体教学 1.3 电力系统的运行状态和中性点运行方式课堂讲授、讨论讲义教案、多媒体教学 1.4 电能质量指标课堂讲授讲义教案、多媒体教学 1.5 电力负荷案例引导讲义教案、多媒体教学 GYDXT-2 第 2 章负荷计算 2.1 负荷曲线课堂讲授讲义教案、多媒体教学 2.2 用电设备的设备容量课堂讲授讲义教案、多媒体教学 2.3 负荷计算的方法课堂讲授讲义教案、多媒体教学 2.4 功率损耗和年电能损耗课堂讲授讲义教案、多媒体教学 2.5 用户负荷计算课堂讲授讲义教案、练习和解析 2.6 尖峰电流的计算课堂讲授讲义教案、多媒体教学 2.7 功率因数和无功功率补偿课堂讲授、讨论讲义教案、布置作业 GYDXT-3 GYDXT-7 第 3 章短路电流计算 3.1 短路概述案例引导讲义教案、多媒体教学 3.2 无限大功率电源供电系统三相短路分析课堂讲授讲义教案、多媒体教学 3.3 无限大功率电源供电系统三相短路电流计算课堂讲授、讨论讲义教案、布置作业 3.4 短路电流的效应课堂讲授讲义教案、多媒体教学 GYDXT-4 第 4 章变配电所及其一次系统 4.1 电压的选择案例引导讲义教案、多媒体教学 4.2 变电所的配置课堂讲授讲义教案、练习和解析 4.3 变压器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 4.4 变电所主要电气设备课堂讲授讲义教案、多媒体教学

4.5变配电所主接线课堂讲授、讨论讲义教案、多煤体教学 4.6变电所的布置和结构课堂讲授讲义教案、多媒体教学第5章电气设备的选择课堂讲授讲义教案、短视频 51申气设各选择的一般原则 5.2高压开关电器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.3互感器的选择课堂讲投讲义教案、多媒体教学 GYDXT-45.4母线、支柱绝缘子和穿墙套管的选课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.5高压开关柜的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.6低压熔断器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.7低压断路器的选择课堂讲投讲义教案、多媒体教学第6章电力线路 6.1电力线路的接线方式案例引导讲义教案、短视须 62导体和电缆选择的一般原则课堂讲授讲义教案、多媒体教学 6.3按允许载流量选择导体和电缆藏面课堂讲授讲义教案、多媒体教学 GYDXT-4 6.4按允许电压损失选择导体和电缆截课堂讲授讲义教案、多煤体教学面 6.5按经济电流密度选择导体和电缆课堂讲授、讨论讲义教案、多媒体教学的截面 5.6电力电缆的结构和敷设课堂进授进义数案、多性体教学第7章继电保护、防雷与接地、安全用电案例引导讲义教案 ,多媒体教学 7.1继电保护的基本知识 72常用的保护继申器课堂进投讲义教案。多煤体教学 7.3电力线路的继电保护课堂讲授、讨论讲义教案、布置作业 GYDXT.5 7.4电力变压器的继电保护理堂进搜进义数农、名性体教学 GYDXT- 7.5高压电动机的继电保护课堂讲投讲义教案、多媒体教学 GYDXT-7 7.66~10kV电力电容器的继电保护课堂讲授讲义数案、多媒体教学 7.7微机保护课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.8防雷与接地课堂讲授讲义散案、多媒体教学 7.9安全用电课堂讲授讲义数案、多媒体教学 7.10变压器经济运行课堂讲投讲义教案、多媒体教学 5课程实验教学本课程提供2个课程实验，其中必做6学时。实验指导书上的其他实验项目和自主实验项目预约进行，不计入课程成绩。 8

8 4.5 变配电所主接线课堂讲授、讨论讲义教案、多媒体教学 4.6 变电所的布置和结构课堂讲授讲义教案、多媒体教学 GYDXT-4 第 5 章电气设备的选择 5.1 电气设备选择的一般原则课堂讲授讲义教案、短视频 5.2 高压开关电器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.3 互感器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.4 母线、支柱绝缘子和穿墙套管的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.5 高压开关柜的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.6 低压熔断器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5.7 低压断路器的选择课堂讲授讲义教案、多媒体教学 GYDXT-4 第 6 章电力线路 6.1 电力线路的接线方式案例引导讲义教案、短视频 6.2 导体和电缆选择的一般原则课堂讲授讲义教案、多媒体教学 6.3 按允许载流量选择导体和电缆截面课堂讲授讲义教案、多媒体教学 6.4 按允许电压损失选择导体和电缆截面课堂讲授讲义教案、多媒体教学 6.5 按经济电流密度选择导体和电缆的截面课堂讲授、讨论讲义教案、多媒体教学 6.6 电力电缆的结构和敷设课堂讲授讲义教案、多媒体教学 GYDXT-5 GYDXT-6 GYDXT-7 第 7 章继电保护、防雷与接地、安全用电 7.1 继电保护的基本知识案例引导讲义教案、多媒体教学 7.2 常用的保护继电器课堂讲授讲义教案，多媒体教学 7.3 电力线路的继电保护课堂讲授、讨论讲义教案、布置作业 7.4 电力变压器的继电保护课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.5 高压电动机的继电保护课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.6 6~10kV 电力电容器的继电保护课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.7 微机保护课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.8 防雷与接地课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.9 安全用电课堂讲授讲义教案、多媒体教学 7.10 变压器经济运行课堂讲授讲义教案、多媒体教学 5 课程实验教学本课程提供 2 个课程实验，其中必做 6 学时。实验指导书上的其他实验项目和自主实验项目预约进行，不计入课程成绩