《电气设备运行与检修》教学设计方案.docx

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《电气设备运行与检修》教学设计方案

电力工程系郭琳石锋杰马雁

一、课程定位

《电气设备运行与检修》是发电厂及电力系统专业的一门专业核心课程，本课程主要培养学生在电力系统电气一次设备运行与检修方面的职业能力和职业素质。

1.发电厂及电力系统专业人才培养目标

本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等全面发展，面向电力生产建设第一线，掌握电力系统运行、电气设备检修与维护、电气设备安装与设计等方面基本理论和技能，具备良好职业素养和较强社会适应性的高级技术应用性人才。

服务面向

电力能源生产及使用行业、电力设备制造行业

就业去向

发电与供电企业、电力工程安装与设计企业、电力设备制造企业、大型企业的电力供应部门

就业岗位

发电与供电企业的电气运行岗位（变电站值班员、电气值班员、厂用电值班员、电力调度员）；

发电与供电企业的电气检修和维护岗位（变电检修工、变压器检修工、电机检修工、电气试验工、继电保护工）；

电力安装与修造企业的电气设备安装岗位（变电一次安装工、高压电气安装工、厂用电安装工）；

电力用户供配电系统运行与维护岗位

工作内容

电气运行监视、巡视检查电气设备、调整系统运行方式、倒闸操作、事故处理；电气设备安装与检修；电气设备管理与维护；

岗位证书

进网作业电工许可证、技能鉴定电气运行类和安装检修类中级工证书

2.发电厂及电力系统专业相关技术领域职业岗位（群）的任职要求

本专业相关的专业技术领域职业岗位（群）有电气运行、电气检修和电气安装等三大类岗位，主要任职要求如下。

类别

岗位名称

任职要求

电

气

运

行

变电站值班员

电气识图、运行监视与操作；倒闸操作、安全措施、事故处理；电工仪表及备品管理使用；文字、记录、计算能力；安全经济运行；运行管理；技术管理

电气值班员

电气识图、掌握电气系统；继电保护、自动装置二次回路；运行操作；异常运行及事故处理；触电急救及消防；运行管理；技术管理

厂用电值班员

电气系统；仪表装置及通信；保护、监测二次回路；运行监视、巡查、维护、操作；安全措施、事故处理；安全和消防工具，常用仪表及备品管理

电力调度员

电网控制；电网操作；编制运行报表；事故处理；组织能力；

生产管理；技术管理；消防

电

气

检

修

变电检修工

检修施工图；钳工操作；起重、搬运；工机具、仪表；工程计算能力；设备小修及维护；大修及安装；恢复性检修；安全生产；文字能力；规章制度；组织管理

变压器检修工

检修施工图；钳工操作；起重搬运；专用工器具仪器仪表；检修工程计算；变压器类设备小修及维护；变压器类设备大修；恢复性大修；安全生产；生产规章；技术培训；书写记录；指导能力；变压器运行；设备的验收

电机检修工

工器具使用；电工测量表计使用；电工材料选用；检修照明安装

识图：

电机结构图；零件加工图；电机控制回路图；一次系统图；电动机检修、故障处理、发电机检修试验；工作票；安全监护；消防；触电急救；传授技艺；钳工；起重；照明安全；事故分项报告

电气试验工

绘制试验接线图；数据整理、计算和编写报告；选设备和材料，

掌握测试能力；指导下的测试能力；部分掌握的测试能力；组织和判断能力；组装、修理及调试能力；其他及管理能力

继电保护工

识绘图；试验准备与报告；元器件与电子设备；装置及仪器仪表；

选型与计算；继电保护校验；识图与操作；事故分析及运行规程编写；工具的使用及维护；仪表和试验设备的使用与维护；安全文明生产；指导能力；

电

气

安

装

变电一次安装工

识绘制图能力；阅读、书写、计算能力；钳工；处理工程实际问题能力；高压电气设备安装；质量管理；常用工机具的使用保养；专用工机具的使用保养；安全工作规程；一般起重运输操作技能；培训

高压电气安装工

厂用电安装工

钳工；识绘电气图；工具及仪表；整理资料；厂用变压器；电动机；厂用配电装置；钳工焊接消防起重；触电急救；培训

3.基于工作过程的专业课程教学体系的构建

通过对电力行业社会背景的调研及行业分析，对发电厂及电力系统专业相关的专业技术领域职业岗位（群）任职要求进行分析，确定本专业的人才培养目标，结合当前高等职业教育现状，解构传统的学科式课程教学体系，按照本专业面向的电力行业工种的工作过程来设计教学过程，根据电力行业技术规范和作业标准，构建新的基于工作过程的专业课程教学体系。

新的课程体系以学生为主体，教、学、做结合，理论与实践一体化，旨在促进学生职业能力的培养和职业素质的养成，进一步加大了工学结合的力度。

重构的“学习领域”课程主体方案

序号

学习领域

学时配置

说明

第一学年

第二学年

第三学年

01-08

公共基础

308

210

政治、体育、数学、英语

09-13

技术基础

384

计算机、制图、电工、电子、职业安全

常用电动机检修与维护

116

专业学习领域

（理论与实践一体化）

电力变压器检修与维护

同步发电机运行与维护

电力系统组成与分析

电气设备运行与检修

230

电力监控系统运行与维护

142

继电保护及自动装置运行与维护

198

电力系统过电压防护

高压电气试验

电力系统电气运行

288

供配电系统电气设计

毕业职业实践

420

合计

936

910

930

4.本课程的地位与作用

本课程由原学科体系下的《发电厂电气部分》课程，根据电力生产过程中变电检修与变电运行行动领域的典型工作任务，结合国家有关标准规程重构而成。

通过对高压断路器、高压隔离开关、开关柜、SF6全封闭组合电器、电气主接线、配电装置等知识基于工作过程的学习，利用教、学、做一体化的教学手段使学生全面学习和掌握各类电气一次设备的结构、工作原理和运行、检修工作过程，同时了解国内外一次设备的新技术、新工艺。

为学生毕业后适应电力行业各专业技术岗位的要求打下坚实的职业能力和素质的基础。

通过课程实践教学和实习、实训环节培养学生诚实守信、吃苦耐劳、团结协作的品德。

本课程学习必须具备电工技术、同步发电机运行与维护、电力变压器检修与维护、电力系统组成与分析等基础知识，完成本课程学习学生可参加“变电检修工”、“变压器检修工”等相应工种的中级工职业技能鉴定，并为电力监控系统运行与维护、继电保护及自动装置运行与维护、电力系统电气运行等后续课程的学习做准备。

二、课程教学内容及要求

1．知识的解构和重构

根据《电气设备运行与检修》的具体工作内容不同，按照由简单到复杂、由单一到整体再到系统的项目教学法，将其划分为七个学习项目，即：

项目一：

高压断路器的运行与检修；项目二：

高压隔离开关的运行与检修；项目三：

互感器、限流限压及补偿设备的运行与检修；项目四：

开关柜的运行与检修；项目五：

全封闭组合电器的运行与检修；项目六：

电气主接线中的倒闸操作；项目七：

配电装置的布置。

2.课程描述

学习领域

电气设备运行与检修

开设学期

第三、四学期

基准学时

174+56

目标描述：

1.根据发电厂和变电所常用电气设备如：

断路器、隔离开关、互感器、补偿设备、防雷设

备及组合设备的作用、工作原理、基本技术参数和结构，分析产品技术说明书，根据高压开关

设备运行管理规范，对设备进行验收、安装和投运。

2.根据电气设备的特点及用途，结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行

情况分析以及设备运行经验，为防止和减少设备运行故障，进行正常巡视、特殊巡视、正常操

作和异常操作。

3.根据电气设备的运行维护情况，对电气设备进行缺陷管理、事故处理，并作事故处理

预案及方案，建立健全开关设备的技术资料档案，对电气设备的运行作出分析，定期对运行的

电气设备进行评级，对其运行状态做出科学评价，指导检修。

4.根据电气设备检修的一般规定，收集检修所需的资料，确定检修方案，准备检修工具、

备件及材料，设置检修安全措施，处理检修环境，进行检修前的检查和试验，确定检修项目，

实施电气设备的检修，并作检修记录和总结报告。

5.根据电气设备在运行中频繁出现的、典型的事故（障碍），进行预防和处理。

6.根据电气主接线的基本要求，熟知电气主接线的各种形式，掌握各种主接线的运行方

式及特点，能够根据工程的实际条件选择主接线形式，进行典型主接线倒闸操作的基本技能，

并作工作记录。

7.根据配电装置的安全净距，掌握配电装置的总体要求、施工要求、运行要求及检修要

求，了解配电装置的类型与特点及适用范围，能够对配电装置做出初步的选型，进行配电装置中设备的布置，能够读懂描述配电装置的图纸。

内容：

✧电气设备的结构与工作原理

✧开关电器中的灭弧原理

✧电气设备的运行

✧电气设备的检修

✧电气设备的管理

✧电气设备的事故预防及处理

✧电气主接线

✧配电装置

3.课程的重点、难点及解决办法

项目一：

高压断路器的运行与检修

学习情境

1.高压断路器认识

2.高压断路器的运行

3.高压断路器的管理

4.高压断路器的检修

5.高压断路器的事故预防

学习内容

QF的基本要求、类型、使用条件、基本技术参数、型号、灭弧原理、结构、操作机构

QF的验收和投运、正常巡视、特殊巡视、正常操作、异常操作

QF的缺陷及定性、缺陷处理程序、事故处理方法、事故处理预案、资料管理、运行分析、评级及反措管理

QF的检修规定、检修前的准备工作、检修前的检查和试验及检修项目、检修后的调整和试验、检修记录和总结报告、检修后的投运

QF的管理措施、运行措施、技术措施、新装和检修后的技术措施、灭弧室事故等预防措施

学习目标

能够对各种QF的参数进行分析，能够进行QF的初步拆解和安装工作

能根据运行管理规范，结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验，对QF进行投产验收、运行维护、操作，并作工作记录

能根据QF运行维护情况，对QF进行缺陷管理、事故处理，并作事故处理预案及方案，建立健全QF的技术资料档案，对QF的运行作出分析，定期对运行的QF进行评级，对其运行状态做出科学评价，指导检修

能根据QF检修的一般规定，收集检修所需的资料、确定检修方案，准备检修工具、备件及材料，设置检修安全措施，处理检修环境，进行检修前的检查和试验，确定检修项目，实施QF的检修，并作检修记录和总结报告

针对QF在运行中频繁出现的、典型事故，进行预防QF灭弧室事故、预防绝缘闪络和爆炸、预防拒动和误动故障、预防QF机械损伤、预防载流回路过热等方面的工作

重点

QF的作用、基本要求、分类、型号表示及基本技术参数；QF的本体和操动机构结构；开关电器的灭弧方法；灭弧室的工作原理；QF弹簧、液压、气动操动机构的工作原理；QF的巡视及操作；事故处理预案及方法、检修工作过程及危险点分析；检修后的调整；预防QF的管理、运行及技术措施

难点

开关电器中电弧的产生于熄灭机理；交流电弧的灭弧条件；QF灭弧室结构及工作原理；液压操动机构工作原理及检修；事故判断、分析及处理；QF检修后的调整

解决办法

采用多媒体和实物模型加强感性认识；采用案例教学法加深对QF内部结构的理解；加强实际操作

项目二：

高压隔离开关的运行与检修

学习情境

1.高压隔离开关认识

2.高压隔离开关的运行

3.高压隔离开关的管理

4.高压隔离开关的检修

5.高压隔离开关的事故预防

学习内容

QS的特点和用途、基本要求、分类及型号、结构、操动机构

QS的验收和投运、正常巡视、特殊巡视、操作

QS缺陷及定性、缺陷处理程序、事故处理预案、事故处理方法、资料管理、运行分析、评级及反措管理

QS的检修规定、检修前的准备工作、检修前的检查和试验及检修项目、检修后的调整和试验、检修记录和总结报告、检修后的投运

QS管理措施、运行监督、检修监督、技术措施、事故的技术措施

学习目标

能够根据QS的使用条件及基本技术参数，掌握QS的类型，了解QS的设计和结构要求，能够对各种QS参数进行分析并完成拆解和安装工作

能根据运行管理规范，结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验，对QS进行投产验收、运行维护、操作，并作工作记录

能根据QS运行维护情况，对QS进行缺陷管理、事故处理，并作事故处理预案及方案，建立健全QS的技术资料档案，对QS的运行作出分析，定期对运行的QS进行评级，对其运行状态做出科学评价，指导检修

能根据QS检修的一般规定，收集检修所需的资料、确定检修方案，准备检修工具、备件及材料，设置检修安全措施，处理检修环境，进行检修前的检查和试验，确定检修项目，实施QS的检修，并作检修记录和总结报告

能够掌握QS运行和检修当中采取的管理、运行及技术措施，能够对QS的运行和检修进行监督，预防QS本体及操动机构等方面的事故

重点

QS的作用、分类、型号表示及基本技术参数；QS的本体和操动机构结构；QS主刀闸与接地法刀闸之间的连锁；QS的巡视及操作；QS的事故处理预案及方法；QS的检修工作过程及危险点分析；检修后的调整；QS的管理、运行及技术措施

难点

QS的结构及工作原理；QS主刀闸工作原理及检修；QS事故判断、分析及处理；QS检修后的调整

解决办法

采用多媒体和实物模型加强感性认识；采用引导法、案例教学法加深对QS的理解；加强实际操作

项目三：

互感器、限流限压及补偿设备的运行与检修

学习情境

1.电流互感器的运行与检修

2.电压互感器的运行与检修

3.避雷器的运行与检修

4.电抗器的运行与检修

5.电力电容器的运行与检修

学习内容

CT的工作原理及误差、CT的结构及接线、CT的巡视、CT的检修、CT的异常运行情况处理

PT的工作原理及误差、PT的结构及接线、PT的巡视、PT的检修、PT的异常运行情况处理

避雷器的类型、技术参数及工作原理、避雷器的巡视、检修及事故处理

电抗器的作用、类型及工作原理、电抗器的巡视、检修及事故处理

电力电容器的作用、类型及工作原理，电力电容器的巡视、检修及事故处理

学习目标

能够根据CT的工作原理了解其结构和设计要求，能够对CT的误差及其影响因素进行深入分析，掌握减少CT误差的方法，进行CT的接线，运行维护、检修及事故处理等方面的工作，并作工作记录

能够根据PT的工作原理了解其结构和设计要求，能够对PT的误差及其影响因素进行深入分析，掌握减少PT误差的方法，进行PT的接线，运行维护、检修及事故处理等方面的工作，并作工作记录

根据避雷器的作用，掌握避雷器的类型及基本技术参数，能够对避雷器进行巡视作业，并进行基本的检修，对处理避雷器异常运行情况进行分析和事故处理

根据电抗器的作用，掌握电抗器的类型，能够对电抗器进行巡视作业，并进行基本的检修，对处理电抗器异常运行情况进行分析和事故处理

根据电力电容器的作用，掌握电力电容器的运行方式，能够对电力电容器进行巡视作业，并进行基本的检修，对处理电力电容器异常运行情况进行分析和事故处理

重点

互感器的作用、分类、型号表示；互感器的误差及影响因素；互感器的准确度级及额定容量；互感器的结构、接线、巡视、检修、事故原因分析及处理；避雷器的作用及类型、特性及原理、基本技术参数、巡视、检修及异常情况处理；电抗器的作用及类型、参数及应用、巡视、检修、异常情况处理；电力电容器的作用、运行方式、巡视、检修、异常情况处理

难点

互感器的误差分析；电容式电压互感器的工作原理；互感器的检修；互感器的故障判断、分析及处理；避雷器的特性及工作原理；避雷器的故障分析及处理；电力电容器的故障分析及处理

解决办法

采用多媒体和实物模型加强感性认识；采用引导法、案例教学法加深对这一部分的理解；加强实际操作

项目四：

开关柜的运行与检修

学习情境

1.开关柜的认识

2.开关柜的运行

3.开关柜的检修

4.开关柜的事故预防及处理

学习内容

低压开关柜的类型及型号、基本技术参数；高压开关柜的类型及型号、基本技术参数；高、低压开关柜的结构

开关柜的验收和投运、正常巡视、特殊巡视、巡视周期及操作

开关柜的检修规定、检修前的准备工作、检修前的检查和试验及检修项目、检修纪录和总结报告、检修后开关柜的投运

开关柜的管理措施、运行监督、检修监督、缺陷管理、事故预防及处理

学习目标

能够根据开关柜的使用条件和开关柜的基本技术参数掌握开关柜的类型、了解开关柜的设计和结构要求，能够对各种开关柜的参数进行分析，能够进行开关柜的拆解和安装工作

能够根据高压开关柜的运行管理规范，结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验，对开关柜进行投产验收、运行维护、操作，并作工作纪录

根据开关柜检修的一般规定，收集检修所需的资料，确定检修方案，准备检修工具、备件及材料，设置检修安全措施，处理检修环境，进行检修前的检查和试验，确定检修项目，实施开关柜的检修，并作检修纪录和总结报告

能够对开关柜的运行和检修进行监督，预防和处理开关柜各个元件容易出现的事故

重点

低压开关柜的类型及型号、基本技术参数；高压开关柜的类型及型号、基本技术参数；低压、高压开关柜的结构；开关柜的巡视、操作、检修及事故原因分析和处理

难点

高压开关柜的结构、操作程序、检修及故障判断、分析、处理

解决办法

采用多媒体和实物模型加强感性认识；采用现场教学法、案例教学法加深对开关柜的理解；加强实际操作

项目五：

SF6全封闭组合电器的运行与检修

学习情境

1.SF6全封闭组合电器认识

2.SF6全封闭组合电器的运行

3.SF6全封闭组合电器的检修

4.SF6全封闭组合电器的事故预防及处理

学习内容

SF6全封闭组合电器的整体结构、结构形式、特点及安装

SF6全封闭组合电器的验收和投运、正常巡视、特殊巡视、巡视周期及操作

SF6全封闭组合电器的检修规定、检修前的准备工作、检修前的检查和试验及检修项目、检修纪录和总结报告、检修后的投运

SF6全封闭组合电器的管理措施、运行监督、检修监督、缺陷管理、事故预防及处理

学习目标

能够根据SF6全封闭组合电器的结构特点，掌握其结构形式，了解设计和结构要求，能够对各种SF6全封闭组合电器的参数进行分析，能够进行拆解和安装工作

能够根据SF6全封闭组合电器的运行管理规范，结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验，对SF6全封闭组合电器进行投产验收、运行维护、操作，并作工作纪录

根据SF6全封闭组合电器检修的一般规定，收集检修所需的资料，确定检修方案，准备检修工具、备件及材料，设置检修安全措施，处理检修环境，进行检修前的检查和试验，确定检修项目，实施SF6全封闭组合电器的检修，并作检修纪录和总结报告

能够对SF6全封闭组合电器的运行和检修进行监督，预防和处理SF6全封闭组合电器各个元件容易出现的事故

重点

GIS的整体结构、结构形式、特点、安装与调试、正常运行条件、正常巡视、特殊巡视、检修项目及要求、运行和检修监督、缺陷管理、事故原因分析及处理

难点

GIS的整体结构、检修项目及要求、缺陷管理、故障判断、分析及处理、安装与调试

解决办法

采用多媒体和实物模型加强感性认识；采用现场教学法、案例教学法加深对GIS的理解；加强实际操作

项目六：

电气主接线中的倒闸操作

学习情境

1.电气主接线形式、特点及倒闸操作的基本条件

2.单母线中的倒闸操作

3.双母线中的倒闸操作

4.3/2接线中的倒闸操作

5.桥形接线中的倒闸操作

学习内容

电气主接线的基本要求、有汇流母线类接线的特点及选择、无汇流母线类接线的特点及选择、发电厂变电所主接线实例、倒闸操作的基本条件

线路停电、线路送电、母线停电、母线送电的倒闸操作

母线停电、母线送电、旁母停电、旁母送电、母联断路器停电、母联断路器送电、断路器停电倒旁的倒闸操作

线路停电、线路送电、母线停电、母线送电的倒闸操作

内桥接线中线路停电、内桥接线中线路送电、外桥接线中线路停电、外桥接线中线路送电的倒闸操作

学习目标

能够根据电气主接线的基本要求，熟知其各种形式，掌握各种主接线的运行方式及特点，能够根据工程的实际条件选择主接线形式，具备倒闸操作的基本技能

能够根据单母线接线的特点及运行方式，结合倒闸操作的基本要求，对单母线接线中的线路、母线进行停送电的操作，并作工作纪录

根据双母线接线的特点及运行方式，结合倒闸操作的基本要求，对双母线接线中的母线、旁母、母联断路器及断路器停电倒旁进行停送电的操作，并作工作纪录

根据3/2接线的特点及运行方式，结合倒闸操作的基本要求，对3/2接线中的线路、母线进行停送电的操作，并作工作纪录

根据内、外桥接线的特点及运行方式，结合倒闸操作的基本要求，对内、外桥接线中的线路、母线进行停送电的操作，并作工作纪录

重点

电气主接线的基本要求、类型；衡量主接线可靠性的标准；单母线、双母线、3/2接线、无母线类接线的接线图绘制、特点及适用范围；单母线、双母线、3/2接线、桥形接线中的倒闸操作程序

难点

衡量主接线可靠性的标准；电气主接线图的绘制；单母线接线中母线和线路停送电操作；双母线接线中母线、线路及旁母停送电操作；3/2接线中母线和线路停送电操作；桥形接线中线路停送电的操作

解决办法

采用引导法、模拟仿真教学法加深学生的理解；加强实际操作

项目七：

配电装置的布置

学习情境

1.配电装置的一般问题

2.屋内配电装置的布置

3.屋外配电装置的布置

4.配电装置的识图

学习内容

配电装置的分类、基本要求、安全净距

屋内配电装置的类型、应用、设备布置及布置实例

屋外配电装置的类型、应用、设备布置及布置实例

描述配电装置的图、屋内配电装置的识图、屋外配电装置的识图、新型配电装置的识图、

学习目标

能够根据配电装置的安全净距，掌握各种情况下的最小安全净距规定，掌握配电装置的总体要求、施工要求、运行要求及检修要求，了解其类型、特点及适用范围，能够对配电装置做出初步的选型

能够根据屋内配电装置的特点和分类，掌握屋内配电装置各设备的布置要求，熟悉屋内配电装置各设备的连接关系，能读懂图纸，对照实际屋内配电装置进行分析和判别

能够根据屋外配电装置的特点和分类，掌握屋外配电装置各设备的布置要求，熟悉屋外配电装置各设备的连接关系，能读懂图纸，对照实际屋外配电装置进行分析和判别

能够根据屋内外配电装置的特点和分类，熟悉屋内外配电装置各设备的连接关系，熟知屋内外配电装置的整体布局，能读懂图纸，对照实际屋内外配电装置进行分析和判别

重点

配电装置的类型、特点及应用；安全净距、基本要求；屋内外配电装置的布置、类型及特点；配电装置的识图

难点

配电装置的安全净距；屋内外配电装置的布置；屋内外配电装置的识图

解决办法

采用多媒体加强感性认识；采用现场教学法、案

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