机电学院 秦文斌 一二次设备运行与维护 课程设计.docx
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机电学院秦文斌一二次设备运行与维护课程设计
《变配电所一二次设备检修与维护》
课程整体教学设计
（2016～2017学年第二学期）
课程名称：
变配电所一二次设备检修与维护
所属教学院部：
机电工程学院
制定人姓名：
秦文斌
合作人姓名：
叶剑锋、钱营
制定时间：
2017.4.26
新疆交通职业技术学院
课程整体教学设计
一、课程基本信息
课程名称：
变配电所一二次设备运行与维护
课程代码：
学分：
学时：
64
授课时间：
第六学期
授课对象：
铁电D141
课程类型：
铁道供电技术专业专业核心课
先修课程:
电工电子技术、可编程逻辑控制技术、传感器与检测技术
后续课程:
接触网检修与维护
二、课程定位
（一）学生所在专业面向的岗位（群）。
初次就业岗、二次晋升岗和未来发展岗。
（写出具体的岗位名称，不是职称、不是领域）。
主要面向岗位群：
接触网设备运行、检修及施工—接触网工；变配电所值班人员、变配电设备检修人员—变电工；电气设备运行与维护—维修电工。
二次晋升岗位和未来发展岗位：
电气化铁道及城市轨道交通供电专业方面的维护和维修第一线的高素质管理型人才。
（二）写出本课程选择的背景实践岗位，画出其典型工作流程图，标示出这些工作所需的能力、知识和素质。
（典型工作流程图有的以时间为准，有的以工作为准，都要画）
电气化铁道技术人员工作主要包括牵引变电所的值守、接触网的运行与维护和电气设备的检修和维护。
本专业学生通过三年的文化课及专业课的理论学习及变电所设备维护与检修、牵引变电所故障处理、变压器及电动机接线和接触网施工及检修等基本技能训练，使学生具有较强的理论基础和操作电力设备的能力。
本专业毕业生可以到铁路供电中心、电气化工程局、电业局、工矿企业变电所和城市轨道交通等单位从事电力技术管理与运行维护岗位的工作。
岗位描述如表1所示。
表1岗位描述
（三）本课程与中职、高职（专科、本科）、普通高校、培训班同类课程的区别（尽可能详述具体内容）。
本课程与其他普通课程的区别在于将“核心技术一体化”专业建设模式引申到课程建设和教学实施，围绕课程核心知识技能点，以比赛作为引领，创设行动导向教学实施方案，以“引发兴趣、勇于创新、团结协作”为训练目标，提升学生岗位综合适应能力，是学生赢在就业起跑线。
该课程的创新与不同之处在于采用基于工作过程的课程设计思路，通过对自动化生产企业的从业人员需求分析，确定课程开发流程，即首先对自动化生产企业工作任务进行分析，确定典型工作任务，然后将典型工作任务转化为学习性工作任务。
三、课程目标设计
总体目标：
具有初步的实践动手能力，会简单的电路识图及布线；能正确分析变配电所供电设备的工作原理、工作过程；掌握设备的运行和检修技能；学会一二次设备的的监控、故障检测和排除技能；具备机电设备维护和管理能力
能力目标：
1、具有初步的实践动手能力，会简单的电路识图及布线。
2、具有一定的供电设备的功能性分析的初步能力。
3、具有一定的供电设备运行的初步能力。
4、具有一定的供电设备故障维护配的初步能力。
5、掌握一二次设备的安全防范规则。
知识目标：
1、能根据任务进行正确的分析，能进行控制部分和电气部分的设计，工作过程的分析，
2、熟悉供配电的构成，掌握个环节的设备使用。
3、掌握供电设备的工作原理、特点及应用。
4、掌握电路设计方法，能根据控制要求。
5、熟悉供配电设备的一般操作方法与维护保养内容。
素质目标：
（职业道德、职业素质、职业规范在本课中的具体表现）
1、重视实践、善于与工人相结合，注重在劳动观点、理论联系实际等工程技术人员应具备的基本素质方面的培养和锻炼，
2、注重生产意识、质量意识、环保意识和经济意识的培养，
3、爱护国家财产，遵守劳动纪律及操作规范。
其它目标：
（例如：
情感目标等。
有则写，无则不写）
四、课程内容设计：
序号
项目（或子项目）名称
学时
1
项目一：
高压断路器的运行与检修
10
2
项目二：
高压隔离开关的运行与检修
10
3
项目三：
互感器、避雷器、电容的运行与检修
12
4
项目四：
开关柜的运行与检修
10
5
项目五：
倒闸作业
8
6
项目六：
配电装置的布置
10
合计
60
五、能力训练项目设计
序号
项目名称
子项目编号、名称
能力目标
知识目标
工作过程
训练方式、手段及步骤
可展示的结果
1
高压断路器的运行与检修
1－1高压断路器的认识
具有职业岗位中高压断路器运行过程的维护。
操作和管理能力。
教师提出教学步骤要求，学生自行查阅资料
项目指引，进行考核点评并总结
科技文献的查阅手段与过程，并进行综述
1－2高压断路器的运行
具备职业岗位中高压断路器运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
断路器整体操作，探讨并将遇到的问题汇报给小组长，由组长统一提问，教师解决
对断路器装置的整体操作
1－3高压断路器的管理
具备职业岗位中高压断路器运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
高压断路器的缺陷及定性，缺陷处理程序，处理方法。
设备事故识别案例、档案资料管理成品。
1－4高压断路器的检修
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
讲解高压断路器的检修规定，准备工作，检修项目等。
已有的工具检修项目表。
1－5高压断路器的维护
具有高压断路器的事故预防能力。
教师进行演示性操作
高压断路器的运行管理措施。
新装检修后的技术措施
企业维护资料。
2
高压断路器的运行与检修
2－1高压隔离开关的认识
具有职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护。
操作和管理能力。
教师提出教学步骤要求，学生自行查阅资料
项目指引，进行考核点评并总结
科技文献的查阅手段与过程，并进行综述
2－2高压隔离开关的运行
具备职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
高压隔离开关整体操作，探讨并将遇到的问题汇报给小组长，由组长统一提问，教师解决
对高压隔离开关装置的整体操作
2－3高压隔离开关的管理
具备职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
高压隔离开关的缺陷及定性，缺陷处理程序，处理方法。
设备事故识别案例、档案资料管理成品。
2－4高压隔离开关的检修
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
讲解高压隔离开关的检修规定，准备工作，检修项目等。
已有的工具检修项目表。
2－5高压隔离开关的维护
具有高压隔离开关的事故预防能力。
教师进行演示性操作
高压隔离开关的运行管理措施。
新装检修后的技术措施
企业维护资料。
3
互感器、避雷器、、电容器的运行与检修
3－1电流、电压互感器的运行与检修
具有职业岗位中电流互感器运行过程的维护。
操作和管理能力。
教师提出教学步骤要求，学生汇报课前准备情况
项目指引，进行考核点评并总结
设备结构认识。
识图能力。
3－2避雷器的运行与检修
具备职业岗位中变电所避雷器的运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
根据避雷器的作用，掌握避雷器的基本参数，进行巡视作业。
处理避雷器的异常运行情况。
3－3高压隔离开关的管理
具备职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
高压隔离开关的缺陷及定性，缺陷处理程序，处理方法。
设备事故识别案例、档案资料管理成品。
3－4电力电容器的运行与检修
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
讲解电力电容器的运行方式，能够进行基本的检修。
熟知电力电容器的运行检修能力。
4
开关柜的运行与检修
4－1开关柜的认识
具有职业岗位中开关柜运行过程的维护。
操作和管理能力。
教师提出教学步骤要求，学生自行查阅资料
项目指引，进行考核点评并总结
开关柜的型号识别，基本参数的认识
4－2开关柜的运行
具备职业岗位中开关柜运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行开关柜的事故预防措施以及检查流程。
开关柜整体操作，探讨并将遇到的问题汇报给小组长，由组长统一提问，教师解决
开关柜的验收和投运，巡视内容。
4－3开关柜的管理
具备职业岗位中开关柜运行过程的维护、操作和管理能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
开关柜的缺陷及定性，缺陷处理程序，处理方法。
设备事故识别案例、档案资料管理成品。
4－4开关柜的检修
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
开关柜的检修规定，准备工作，检修项目等。
已有的工具检修项目表。
4－5开关柜的事故预防
具有高压隔离开关的事故预防能力。
教师进行演示性操作
开关柜的管理措施，运行监督，检修监督，缺陷管理
多种柜体实物讲解
5
倒闸作业
5－1电气主接线形式、特点
具有职业岗位中熟知各种电气主接线形式及特点的能力。
教师提出教学步骤要求，学生自行查阅资料
项目指引，进行考核点评并总结
电气主接线的基本要求
5－2单母线接线中的倒闸作业
具备职业岗位中选择主接线形式的能力。
教师进行线路停电、送电、母线停电、送电的倒闸作业。
教师引导学生进行倒闸作业所必须的流程。
开关柜柜体的倒闸操作部件。
5－3双母线接线中的倒闸作业
具备职业岗位中双母线倒闸作业的能力。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
根据双母线的接线特点及形式，结合倒闸作业要求进行倒闸作业。
母联断路器及断路器的停电作业。
6
6－1配电装置的一般问题
具有职业岗位中熟知配电装置各设备的连接关系与布置能力。
教师讲解读图流程，学生自行查阅资料
项目指引，进行考核点评并总结
电力图纸的识读
6－2屋内配电装置的布置
根据屋内装置的特点和分类，掌握布置要求。
教师进行屋内设备配置图的识读与分析。
屋内配电装置的类型与布置实例讲解，由组长统一提问，教师解决
屋内配电装置的实例
6－3屋外配电装置的布置
根据屋外装置的特点和分类，掌握布置要求。
教师进行屋外设备配置图的识读与分析。
屋外配电装置的类型与布置实例讲解，由组长统一提问，教师解决
屋外配电装置的实例
6－4配电装置的识图
读懂配电装置平面图、断面图、配置设备。
教师进行演示性操作，学生对操作规范进行熟记和探讨
根据图纸读懂各种屋内、屋外设备的图纸。
实训电站进行配电装置分析。
六、课程进程表
第×次
周次
学时
单元
标题
项目
编号
能/知
目标
师生活动
其它（含考核内容、方法）
1
2
2
高压断路器以及供电
1－1
具有职业岗位中高压断路器运行过程的维护。
操作和管理能力。
演示法、现场观摩法
对文献的查找应用技能考核
2
2
2
高压断路器的运行
1－2
具备职业岗位中高压断路器运行过程的维护、操作和管理能力。
演示法、现场观摩法
对文献的查找应用技能考核
3
3
2
高压断路器的管理
1－3
具备职业岗位中高压断路器运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
4
3
2
高压断路器的检修
1－4
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
5
4
2
高压断路器的维护
1－5
具有高压断路器的事故预防能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
6
4
2
高压隔离开关的认识
2－1
具有职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护。
操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
教师考核组长打分
7
5
2
高压隔离开关的运行
2－2
具备职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
8
5
2
高压隔离开关的管理
2－3
具备职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
9
6
2
高压隔离开关的检修
2－4
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
10
6
4
高压隔离开关的维护
2－5
具有高压隔离开关的事故预防能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
11
7/8
4
电流、电压互感器的运行与检修
3－1
具有职业岗位中电流互感器运行过程的维护。
操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
教师考核组长打分
12
8
2
避雷器的运行与检修
3－2
具备职业岗位中变电所避雷器的运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组长竞赛
13
9
2
高压隔离开关的管理
3－3
具备职业岗位中高压隔离开关运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
14
9
2
电力电容器的运行与检修
3－4
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
15
10
2
开关柜的认识
4－1
具有职业岗位中开关柜运行过程的维护。
操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
教师考核组长打分
16
10
2
开关柜的运行
4－2
具备职业岗位中开关柜运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组长评比
17
11
2
开关柜的管理
4－3
具备职业岗位中开关柜运行过程的维护、操作和管理能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
18
11
2
开关柜的检修
4－4
检修过程的缺陷检查和诊断、设备修理和更换能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
19
12
2
开关柜的事故预防
4－5
具有高压隔离开关的事故预防能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
教师考核组长打分
20
12
4
电气主接线形式、特点
5－1
具有职业岗位中熟知各种电气主接线形式及特点的能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组长进行考核评比
21
13
2
单母线接线中的倒闸作业
5－2
具备职业岗位中选择主接线形式的能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
22
13
2
双母线接线中的倒闸作业
5－3
具备职业岗位中双母线倒闸作业的能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
23
14
4
配电装置的一般问题
6－1
具有职业岗位中熟知配电装置各设备的连接关系与布置能力。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
教师考核组长打分
24
15
2
屋内配电装置的布置
6－2
根据屋内装置的特点和分类，掌握布置要求。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
小组组内讨论成果整编
25
16
2
屋外配电装置的布置
6－3
根据屋外装置的特点和分类，掌握布置要求。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
组间讨论成果整编
26
16
2
配电装置的识图
6－4
读懂配电装置平面图、断面图、配置设备。
项目教学法、视频、幻灯片、讲授、讨论
教师考核组长打分
注1：
“第×次”指的是该次课在整个课程中的排序，也就是在“单元设计”中的标号，不是在本周内的次序。
注2.：
“师生活动”指的是师生“做什么（项目、任务中的）事情；学什么内容”。
此项内容在这里只是个标题，具体化为“单元设计”后，就要详细展开为“怎样做？
怎样学？
”。
七、第一节课设计
1.了解供电系统
城市供电系统由城市供电电源，输配电网和电能用户组成的总体。
是为现代城市提供能源的基础设施之一。
根据电力网规划，确定变电站的位置，满足经济供电半径要求，并确定高压输电线走廊的走向和宽度。
变电站的位置要接近负荷中心或供电网络中心，各级电压线路进出线走廊要与变电站的位置同时确定。
高压架空输电线路在市区的走廊宽度要符合安全要求。
在大、中城市的繁华区和主要街道上，引入变电站的高压输电线宜用地下电缆。
供电电源主要是火力发电厂和水力发电站。
核电站、地热发电站在世界某些国家也占有一定比重。
在城市规划中，应按城市规模和性质等条件选择城市电源数量和类型，对大城市和重要城市一般应采取多电源的供电方式。
区域性火力发电厂规模较大，燃料消耗量、用水量、占地、贮灰场地较大，升压站的规模也较大，输电线路多，厂址应尽量选用荒地、空地，可以离开市区，但交通运输要方便，水源要充足，架空输电线路走廊要畅通。
靠近生活居住用地的电厂，应布置在常年主导风向的下风向，并用卫生防护地带同居住区隔开。
热电站是联产热能和电能的设施。
热能需通过管道输入用户，应尽量缩短输送距离，选址要靠近主要用户，往往要靠近市区（见城市热力供应系统）。
2.供电系统原则
确定供电系统的一般原则是：
供电可靠，操作方便、运行安全灵活，经济合理，具有发展的可能性。
（1）供电可靠性
供电可靠性是指供电系统不间断供电的可靠程度。
应根据负荷等级来保证其不同的可靠性。
在设计时，不考虑双重事故。
（2）操作方便，运行安全灵活
供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时操作和检修方便、运行维护安全可靠。
为此，应简化接线，减少供电层次和操作程序。
（3）经济合理
接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单，以减少投资和运行费用，并应提高供电安全性。
（4）具有发展的可能性
接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的需要。
3.电力网组成
由输电网、供电网和配电网等组成：
①输电网，担负着从电源或区域性大电网输电给城市的任务；②供电网，担负着不间断地供电给城市各区域的任务；③配电网，联接供电网和用户之间电路，担负着配电给用户的任务。
此外,某些城市还有牵引电力网,又称直流电力网，主要担负城市电气化车辆的供电任务。
4高压断路器的引入
在实训室中的设备介绍断路器的作用以及引入课程。
介绍完成后，对学生分组，要求学生最后选择自己感兴趣的一个部分，然后查找相关的资料文献，下一次课进行PPT总结和考核。
最后一次课设计（最后一次课，或其结尾部分的设计）
1．电力和照明供电系统图
2．总平面图
室外电气总平面图是表示某一工厂、企业外部供电电源和线路布置情况的平面位置简图。
室外电气总平面图主要表示以下内容：
（1）高压架空电力线路和电缆电力线路进线方向；
（2）供电变压器的台数、容量，配电变电所的型式，如落地式、杆上式等；
（3）自备发电站的容量、位置；
图2.1.所示是某工程室外电气总平面图。
图中，电源进线为10kV架空线路，采用LJ-25mm2导线。
10kV变电所安装2台SL7—250kVA的变压器。
另有一台自备柴油发电机（400V，200kV）未画出。
从变电所和发电站引出380V架空线路3个回路至各建筑物。
线路布置表见2.2图中，标出了各建筑物的概况，如建筑物面积，负荷情况，例如1号建筑物，建筑面积为8200m2，计算负荷Pjs=176kW。
由这个平面图可以画出其电气系统图
表2.1线路布置表
编号
导线型号规格
敷设方式
连接点
计算负荷
（kW）
Ⅰ
Ⅱ
1
BLX-3×95+1×50
架空
变电所
1号构筑物
176
2
BLX-3×35+1×16
架空
变电所
2、3号构筑物
65
3
BLX-3×70+1×35
架空
变电所
4、5、6、7号构筑物
78
图2.2室外电气总平面示例图2.3X工程电气系统图
T1、T2—配电变压器，10/0,4KV,250kVA
照明配电箱型号的基本表示方法见图2.4如下：
图2.4明配电箱型号表示方法
例如：
XMR-7-3/1型照明配电箱，嵌入式安装结构，设计序号7，出线回路数为3，接线方案为1方案。
从有关的产品手册，可查出该配电箱电气系统图如图2.5示，进线采用25A的三相组合开关（HZ1-25/3）,出线用熔断器控制，熔断器为螺旋式，型号为RL1-15/15A.。
电力配电箱主要用于工矿企业中的交流500V以下的三相三线系统作为动力配电用。
电力配电型号的基本表示方法如下：
图2.5电力配电箱型号表示方法
例如：
XL-2-01动力配电箱，由有关的产品手册查的该动力配电箱的电气系统图，如图2.7示。
其内部设备用HD－400/31型开关1个，DZ—100/330型空气开关4个，分别控制4路出线。
Q——组合开关；HZ1-25/3QS——刀开关；HD-400/31
FU——熔断器；RL1-15/15AQF——空气开关；DZ-100/330
图2.6照明配电箱电气系统图示例图2.7动配电箱电气系统图示例
在电力、照明电气工程图中，配电箱电气系统图是不可缺的图。
进行完成后，对学生的成果进行总结和汇报，
八、考核方案
1、过程考核
过程考核在教学过程中，以学习情境的每个工作任务为单位进行考核，主要考核项目如下表所示。
考核内容
考核对象
分值
考勤
个人
10
小组管理
班组
10
小组操作（过程性考核）
理论解答10分（自学检索能力）
30
班组配合10分
操作熟练10分
作业
个人
10
期末抽考（实操+口试）
个人
40
合计
100
图8-1过程考核饼状图
2、综合考核
综合以竞赛成绩为依据
（1）考核目的：
对学生的综合职业能力进行鉴定。
考核重点：
学生独立工作、分析解决问题的能力。
（2）考核办法：
将学生以8人为单位分成若干小组，以小组为单位独立完成实训全过程。
小组成员团队合作，轮流承担不同的岗位角色，完成实训过程中包括的所有工作，包括指定计划、设计工艺、准备材料和工具、操作控制设备运行、故障排查核设备维护、工作或设备运行记录等。
教师根据学生工作中的表现，从工作态度、岗位技能、工作效率、团队合作等方面做综合考评。
综合考评成绩满分100分，学生自评占20分，教师评价占80分。
（3）综合考核成绩：
G2=X*20%+Y*80，式中X为学生自评成绩，Y为教师评价成绩。
3、总成绩
总成绩：
G=G1*60%+G2*40%，适中G1为过程考核成绩、G2为综合考评成绩。
九、教学材料（指教材或讲义、参考资料、所需仪器、设备、教学软件等）
我院现在共有一个自动化生产线实验室、一个汽车生产线模拟实验室、两个电工电子实验室，天煌实验台6个，三向实验台12个；电气实验
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