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在制定培養(yǎng)目標時,各大高校之間普遍存在著仿照以及抄襲的現(xiàn)象,大多數(shù)學(xué)校都將人才培養(yǎng)目標定位在高級應(yīng)用型人才,唯一的差異就是就業(yè)的區(qū)域以及層次等。各高校的培養(yǎng)模式還是以學(xué)分制為主,學(xué)年制為輔,與以往并沒有太大的差異,課程設(shè)置也存在很多雷同,只是在專業(yè)選修課上存在些微差異。
1.2青年教師缺乏工程實踐鍛煉,影響人才培養(yǎng)質(zhì)量
近些年,高校招生規(guī)模在逐步擴大,精英教育正朝著大眾化教育轉(zhuǎn)變,為了滿足教學(xué)需求,很多青年教師都走上了教學(xué)第一線。電氣工程及其自動化專業(yè)教師中,青年教師占有較大的比重,且大多是高校的應(yīng)屆碩士畢業(yè)生、博士畢業(yè)生,這些青年教師缺乏實踐經(jīng)驗以及充足的鍛煉,缺乏創(chuàng)新能力,這會在一定程度上影響本科生的人才培養(yǎng)。
1.3素質(zhì)教育尚不到位,切實有效的素質(zhì)教育體系尚未建立
我國一直大力推行素質(zhì),素質(zhì)教育的理念也為人們所熟知,但是具體的實施效果卻并不理想。在高校中,很多專業(yè)的人才培養(yǎng)體系中都加入了一些人文素質(zhì)選修課程還有第二課堂活動等,用來提高學(xué)生的整體素質(zhì),但實際上,大學(xué)的學(xué)習(xí)依舊是以考試為中心,素質(zhì)作用僅僅是點綴,因為,為了做好素質(zhì)教育,建立切實有效的素質(zhì)教育體系是十分必要的。
2改革人才培養(yǎng)模式,保障教育品質(zhì)的有效措施
2.1樹立人才培養(yǎng)質(zhì)量觀,確定人才培養(yǎng)目標
高校教育應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生的能力發(fā)展,應(yīng)當(dāng)在結(jié)合行業(yè)需求的基礎(chǔ)上制定培養(yǎng)目標,以人才特色彰顯專業(yè)特色。因此,電氣工程及其自動化專業(yè)的理論教學(xué)要注重能力培養(yǎng),教學(xué)內(nèi)容要進行專業(yè)核心化整合,重視對學(xué)生進行基礎(chǔ)教育,樹立學(xué)生為行業(yè)服務(wù)的思想。在實踐訓(xùn)練方面,要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合操作能力,引導(dǎo)學(xué)生對專業(yè)知識融會貫通,注重進行實踐技能的綜合化訓(xùn)練。在學(xué)習(xí)評價方面,要注重學(xué)生能力的提高以及知識的積累,改變以往將成績作為唯一標準的評價標準。
2.2圍繞人才培養(yǎng)目標,加強課程建設(shè)與改革
電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)當(dāng)緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標,結(jié)合行業(yè)發(fā)展的新要求,不斷加強人才培養(yǎng)模式的改革與建設(shè)。在教學(xué)體系建設(shè)方面,高校要積極吸收用人單位參與課程體系研究,合理確定不同課程以及理論和實踐教學(xué)之間的比例關(guān)系,構(gòu)建“專業(yè)核心平臺+模塊”,“必修+選修”的課程體系,在滿足基本人才培養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上,體現(xiàn)人才培養(yǎng)的多樣性和個性化。教學(xué)內(nèi)容改革要深入調(diào)查社會對電氣人才的能力、素質(zhì)要求以及對學(xué)科發(fā)展的要求,及時開設(shè)一些能夠反映社會需求和學(xué)科發(fā)展的新課程。電氣工程及其自動化專業(yè)要大力推進教材改革,及時吸收電氣領(lǐng)域的新研究和新成果,豐富教學(xué)內(nèi)容,同時積極推進教材、教學(xué)參考資料和教學(xué)課件三位一體的立體化教材建設(shè),全方位提升學(xué)生能力,增加學(xué)生的競爭力。電氣工程及其自動化專業(yè)要積極改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式,鼓勵科研與教學(xué)互動,教師與學(xué)生互動,尊重學(xué)生的主體地位,重視學(xué)生的需求,采用有助于培養(yǎng)學(xué)生個性和創(chuàng)新能力的教育教學(xué)方式。
2.3加強校內(nèi)外實訓(xùn)基地建設(shè),使實訓(xùn)教學(xué)與生產(chǎn)接軌
很多工科院校都有自己的實踐訓(xùn)練中心和實習(xí)基地,但是實訓(xùn)與生產(chǎn)實際之間存在不小的差距,因此,學(xué)生無法得到充足的訓(xùn)練和鍛煉,走入社會之后,不能夠很快適應(yīng)用人單位的環(huán)境。因此,高校要不斷重視校內(nèi)實踐實訓(xùn)基地的建設(shè),為其配備設(shè)備以及高素質(zhì)的實訓(xùn)指導(dǎo)教師,使實訓(xùn)教學(xué)與生產(chǎn)實際接軌,還可以走校企聯(lián)合的模式,促進產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,這樣的方式可以使學(xué)生走入企業(yè)得到鍛煉,提高學(xué)生的實踐操作能力,同時也可以借助高校的科研資源等為企業(yè)的進一步發(fā)展服務(wù),實現(xiàn)校企雙贏。
2.4積極推進素質(zhì)教育,構(gòu)建學(xué)生素質(zhì)拓展體系
高校要重視校園文化建設(shè),有意識地建設(shè)以人為本,促進學(xué)生發(fā)展成才為中心的校園文化。高校要鼓勵本科生積極參與科研創(chuàng)新實踐活動,促進學(xué)生和老師間的雙向互動,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識。高校要將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動計劃納入人才培養(yǎng)計劃之中,鼓勵教師吸收有科研潛力的本科生參與到科研工作中,并對在創(chuàng)新活動和學(xué)術(shù)科研中表現(xiàn)良好的教師和學(xué)生給予一定獎勵,進一步促進學(xué)生實踐能力的提高。高校還要積極舉辦各種學(xué)術(shù)報告會以及名人講座等,開拓學(xué)生的視野,為學(xué)生提供借鑒。
2.5加強師資隊伍建設(shè)
為了培養(yǎng)符合社會需求的高素質(zhì)電氣專業(yè)人才,高校要圍繞電氣工程及自動化專業(yè)的建設(shè)需要,建立一支以學(xué)科帶頭人為骨干,教學(xué)和科研綜合水平高、結(jié)構(gòu)合理的教師隊伍。高校要不斷擴展人才引進手段,重點引進具有博士學(xué)位的中青年教授,聘用重點大學(xué)剛退休的教授對青年教師進行引導(dǎo)。高校要支持教師學(xué)習(xí)進修,提高自身素質(zhì),并為教師提供到企業(yè)或者基層管理機構(gòu)掛職學(xué)習(xí)的機會,以增加教師的產(chǎn)品研發(fā)能力和管理能力等,建設(shè)一支具有相當(dāng)學(xué)術(shù)水平,既能從事課堂教學(xué),又具有實際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的雙棲型師資隊伍。
居住地:長沙
電 話:180********(手機)
E-mail:
最近工作 [ 2年2個月]
公 司:XX公司
行 業(yè):電氣系統(tǒng)設(shè)計
職 位:PLC編,!程技術(shù)員
最高學(xué)歷
學(xué) 歷:本科
?!I(yè):電氣工程及其自動化
學(xué) 校:上海復(fù)旦大學(xué)
自我評價
具有扎實的電氣自動化專業(yè)知識基礎(chǔ),熟知弱電、強電控制理論;已有3年電氣編程技術(shù)工作經(jīng)驗,了解三菱、西門子、施耐德PLC編程、調(diào)試,熟知控制電路設(shè)計工作,了解控制元件的選擇,電路圖的繪制,電路連接指導(dǎo),現(xiàn)場系統(tǒng)布線設(shè)計,現(xiàn)場布線指導(dǎo),控制系統(tǒng)調(diào)試及售后服務(wù)等工作;熟悉變頻控制系統(tǒng),會計算機編程,有較好的C+,C++應(yīng)用編程經(jīng)驗,熟知摸擬電路、數(shù)字電路、電子電路的設(shè)計;精通AutoCAD、PLC等應(yīng)用軟件操作,也可熟練使用OFFICE系列辦公軟件;現(xiàn)場工作能力、分析問題的能力強,團隊合作意識強。
求職意向
到崗時間:一個月之內(nèi)
工作性質(zhì):全職
希望行業(yè):電氣工程
目標地點:長沙
期望月薪:面議/月
目標職能:電氣編程技術(shù)員
工作經(jīng)驗
2011/7—2013/9:XX公司[2年2個月]
所屬行業(yè): 電氣系統(tǒng)設(shè)計
技術(shù)部PLC編程技術(shù)員
1.根據(jù)客戶的需求編寫項目方案,和客戶溝通并開展系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃工作,提交相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)文檔;
2.完成電氣系統(tǒng)原理圖的設(shè)計,根據(jù)評審?fù)ㄟ^的設(shè)計初稿和客戶溝通交流,最終滿足客戶對電氣系統(tǒng)的功能要求;
3.完成設(shè)計實施方案和所需的測試方案,編制協(xié)作配套件的技術(shù)文件并提供采購產(chǎn)品的技術(shù)資料;
4.對客戶反饋的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量進行驗證、技術(shù)分析與改進完善。
2010 /6—2011 /6:XX公司[1年]
所屬行業(yè): 電氣系統(tǒng)設(shè)計
技術(shù)部 編程技術(shù)員
1.獨立完成與客戶的溝通工作,全面掌握編程技術(shù);
2.根據(jù)給定設(shè)計標準、工藝、圖紙等獨立完成PLC程序和人機界面的編寫;
3.在工程師的指導(dǎo)下完成現(xiàn)場的系統(tǒng)調(diào)試,積累較豐富的調(diào)試工作經(jīng)驗。
教育經(jīng)歷
2006/9—2010 /6 上海復(fù)旦大學(xué) 電氣工程及其自動化 本科
證 書
1樹立“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的實踐教學(xué)理念,明確實踐教學(xué)地位
為了構(gòu)建良好的電氣工程及其自動化專業(yè)新型實踐教學(xué)體系,我們確定以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力作為其基礎(chǔ)和核心,樹立“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的實踐教學(xué)理念,堅持以“培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力”為目標,采取多層次多環(huán)節(jié)的實踐活動,努力提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,最終達到應(yīng)用型技術(shù)技能型人才培養(yǎng)目標。在新型實踐教學(xué)體系中,融知識、能力、素質(zhì)為一體,把實踐教學(xué)提升到與理論教學(xué)并重的地位,促進高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)。
2構(gòu)建以實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力為目標的新型實踐教學(xué)體系
我校電氣工程及其自動化專業(yè)實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的根本保證是構(gòu)建一個完整的、科學(xué)合理的、適應(yīng)社會需求的新型實踐教學(xué)體系。在最近幾年的教學(xué)實踐中,我們通過多次對相關(guān)企業(yè)和部分兄弟院校的調(diào)研,了解到本專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)存在的問題以及國內(nèi)相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)應(yīng)用對該專業(yè)應(yīng)用型人才需求的現(xiàn)狀,遵循由淺入深、循序漸進、嵌套遞進、自學(xué)創(chuàng)新的原則,在人才培養(yǎng)方案的修訂中構(gòu)建出了與理論教學(xué)體系有機結(jié)合又相對獨立的以實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力為目標的新型實踐教學(xué)體系。我們形成了由單一到綜合、由獨立到融合、實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)貫穿始終的三層次新型實踐教學(xué)體系。
3新型實踐教學(xué)體系建設(shè)
3.1實驗環(huán)節(jié)
實驗環(huán)節(jié)是實踐教學(xué)體系中的最基本、最主要的組成部分。改革實驗教學(xué)內(nèi)容和模式,創(chuàng)造新型開放實驗環(huán)境,給學(xué)生提供工程實踐和自學(xué)創(chuàng)新的環(huán)境。增加實驗環(huán)節(jié)比例,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有實驗環(huán)節(jié)的課程所占比例增加到70%左右,并且將實驗環(huán)節(jié)的課程學(xué)分設(shè)在0.5~1.5學(xué)分之間。實驗教學(xué)體系按基礎(chǔ)性、專業(yè)性、綜合性三個層次構(gòu)建,以實驗技能和目標整合為實驗?zāi)K,每個模塊的實驗項目又按基礎(chǔ)、設(shè)計、應(yīng)用三個層面構(gòu)建。為了保證學(xué)生必要的實驗條件和提高學(xué)生的動手和學(xué)以致用的能力,學(xué)校加大了對實驗室的經(jīng)費投入。最近幾年,本專業(yè)實驗室建設(shè)本著綜合性、開放性、先進性和可擴展的原則,陸續(xù)改建了電工電路實驗室、電子技術(shù)實驗室、微機/單片機實驗室等;新建了電力拖動自動控制系統(tǒng)實驗室、電力系統(tǒng)仿真實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、創(chuàng)新實驗室等。為了充分利用有限的實驗室資源,增加師生到實驗室的機動性、提高學(xué)生積極性,我們逐步改建或新建3~4個具備智能管理功能的高標準開放型實驗室。
3.2實習(xí)環(huán)節(jié)
實習(xí)是理論和實踐相結(jié)合的重要方式,是提高政治思想覺悟與業(yè)務(wù)水平的重要環(huán)節(jié),可促使學(xué)校教育與社會教育更好地結(jié)合起來。學(xué)生通過實習(xí)了解社會、接觸實際,增強勞動觀念和事業(yè)心、責(zé)任感,獲得本專業(yè)相關(guān)的實際知識,鞏固理論知識,具備應(yīng)有的專業(yè)技能和實際工作能力。本專業(yè)的實習(xí)主要有專業(yè)認知實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)兩大模塊。專業(yè)認知實習(xí)(一)安排在第一學(xué)期,由專業(yè)負責(zé)人帶領(lǐng)學(xué)生參觀專業(yè)實驗室、校內(nèi)實習(xí)基地(如電子工藝實訓(xùn)中心、工程訓(xùn)練培訓(xùn)中心等);專業(yè)認知實習(xí)(二)安排在第三學(xué)期,在校外實習(xí)基地(如華能珞璜電廠、重慶新世紀電氣有限公司等)進行參觀學(xué)習(xí)。畢業(yè)實習(xí)培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識,分析和判斷技術(shù)問題的能力。本專業(yè)的畢業(yè)實習(xí)安排在第六學(xué)期的最后兩周,其形式采用集中組織和分散自找相結(jié)合的模式。目前,集中畢業(yè)實習(xí)的校外實習(xí)基地主要是湖北宜昌葛洲壩電廠培訓(xùn)部和重慶銅梁威斯特電梯有限公司。
3.3課程設(shè)計環(huán)節(jié)
課程設(shè)計是最重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是讓學(xué)生完成的一項綜合性、創(chuàng)造性、設(shè)計性的大作業(yè),對學(xué)生的工程概念、系統(tǒng)概念和系統(tǒng)設(shè)計能力以及提高工程基本素質(zhì),培養(yǎng)較強工程實踐能力至關(guān)重要。目前我校本專業(yè)安排了8門主干課程設(shè)計,如電力電子技術(shù)課程設(shè)計、發(fā)電廠/變電站電氣設(shè)備課程設(shè)計、電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計等。課程設(shè)計均要求學(xué)生針對某一選題,1~3人為一個小組,2周內(nèi)完成。為了保證課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量,要求學(xué)生充分利用各仿真和硬件實驗室,做到軟、硬件有機結(jié)合。努力開設(shè)綜合性、系統(tǒng)性的課程設(shè)計,有機結(jié)合理論與實踐,讓學(xué)生自主完成選題、方案論證、系統(tǒng)設(shè)計、器件選擇、組裝調(diào)試、編寫報告等一系列工作,充分發(fā)揮他們的主觀能動性,培養(yǎng)其綜合實踐能力。
3.4畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)
整個教學(xué)中最后一個綜合性的,至關(guān)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是畢業(yè)設(shè)計。它是學(xué)習(xí)知識深化和提高的重要過程;是學(xué)生運用所學(xué)知識的一次全面總結(jié)和綜合訓(xùn)練;是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐能力效果的檢驗,有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的工作作風(fēng)、科學(xué)的工作方法和較高的職業(yè)能力。在整個畢業(yè)設(shè)計中,我校本專業(yè)要求指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生進行自我主動學(xué)習(xí)的模式,只為學(xué)生提供基本的設(shè)計資料,采用小組討論的方式,由指導(dǎo)教師進行適當(dāng)提示,增強學(xué)生獨立分析和解決問題的能力;以就業(yè)為導(dǎo)向來選題,對于已確定工作單位的同學(xué),允許學(xué)生到就業(yè)單位進行畢業(yè)設(shè)計,縮短其適應(yīng)工作的周期;為了保證對每個學(xué)生的指導(dǎo)時間和質(zhì)量,限制了每個教師所帶學(xué)生人數(shù),并聘請了部分有工程背景的外校老師,規(guī)定了每周與學(xué)生見面指導(dǎo)的次數(shù),同時采取電話、微信、QQ、E-mail等輔助方式進行隨時指導(dǎo)。
3.5第二課堂環(huán)節(jié)
第二課堂是第一課堂活動的重要補充,是大學(xué)素質(zhì)教育的重要載體,能夠鍛煉和提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和綜合素質(zhì)。第二課堂活動主要包括社會實踐、學(xué)術(shù)社團、學(xué)科競賽、科技創(chuàng)新等等。通過組建學(xué)生科技創(chuàng)新實踐社團的引導(dǎo),學(xué)生積極主動參加科技創(chuàng)新實踐社團在本專業(yè)已蔚然成風(fēng),并在各級比賽中多次獲獎,成績斐然??萍忌鐖F成立教師指導(dǎo)團隊指導(dǎo)學(xué)生、高年級學(xué)生帶動低年級學(xué)生、以自擬項目或參加競賽等方式鍛煉學(xué)生的綜合能力,從而打造了全方位的創(chuàng)新實踐平臺。社團的學(xué)生們既能在學(xué)生中有條不紊地自主組織和推進各項創(chuàng)新活動,提高自身的組織管理能力,又能與實體的企事業(yè)單位聯(lián)系,爭取活動贊助經(jīng)費,承接小型科研項目,提高自身的溝通能力和科研能力。以項目引導(dǎo)、競賽驅(qū)動的創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)極大地鼓勵了學(xué)生參與各種項目和競賽的積極性和主觀能動性,促進了他們動手、創(chuàng)新、協(xié)作,積極進取,學(xué)以致用,提升了他們的實踐技能。學(xué)生從立項到收集資料,從確立方案到動手制作、組裝、調(diào)試,從一次次失敗到最后成功,帶給學(xué)生的是堅持和自信,為他們今后面對社會積累了寶貴的經(jīng)驗。
3.6“雙師型”教師隊伍建設(shè)
要培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才和提高實踐教學(xué)質(zhì)量,還需要一支理論水平扎實、實踐能力強的師資隊伍。通過多層次、多形式的培訓(xùn)和教科研活動,以及“老帶新”方式來不斷加強專業(yè)帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)。每年制定并落實專業(yè)教師輪流下企業(yè)工程實踐,要求青年教師每年至少有15~30天時間到校外參與實踐,獲取與本專業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)與科研、工程技能與經(jīng)驗,提高他們的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)水平,增強教學(xué)、實踐科研能力。同時,鼓勵專業(yè)帶頭人或骨干教師在合作企業(yè)中積極參與或獨立承擔(dān)企業(yè)技術(shù)指導(dǎo)和產(chǎn)學(xué)研項目開發(fā),使他們脫穎而出,成為具有較高“雙師”素質(zhì)的骨干教師。
3.7實踐教學(xué)教材與教學(xué)大綱建設(shè)
實踐教學(xué)教材與教學(xué)大綱建設(shè)也是保證和提高實踐教學(xué)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。由于構(gòu)建的新型實踐教學(xué)體系賦予了新內(nèi)容以及實驗室引進了新設(shè)備等情況,我校本專業(yè)組織專業(yè)教師編寫了具有一定特色和較高水平的實驗、課程設(shè)計教材和教學(xué)大綱。對實踐教學(xué)大綱的編寫學(xué)校提出嚴格的要求,由學(xué)校安排校內(nèi)專家進行審核,保證了實踐教學(xué)大綱的科學(xué)合理性和適用性。我校目前電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學(xué)教材基本上是教師的自編教材。教材直接針對我校的具體設(shè)備和實踐要求,并且隨著它們的改進而不斷修訂實踐教材的教學(xué)內(nèi)容。
3.8實踐教學(xué)監(jiān)控和評價體系建設(shè)
為了加強學(xué)生的實踐能力和培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì),需要加強監(jiān)控和嚴格考評,建立一套多層次、多階段的立體實踐教學(xué)監(jiān)控和評價體系。多層次包括學(xué)校、學(xué)院、教師、學(xué)生以及相關(guān)單位等多個監(jiān)控和評價主體,各層次主體各司其職。學(xué)生如何體現(xiàn)作為監(jiān)控和評價主體之一呢?例如改革對課程設(shè)計、實習(xí)的成績評定方法,制定多元化的綜合考核方法。即采取平時考核(占40%)、設(shè)計/實習(xí)報告(占40%)和綜合答辯(占20%)來評定學(xué)生成績。答辯整個過程要體現(xiàn)出“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念,由學(xué)生組成答辯委員會,由學(xué)生自主完成答辯過程中的組織、提問和評價等工作。這樣既考核了掌握知識情況,又考核了綜合能力,更注重培養(yǎng)了創(chuàng)新精神,極大地鼓勵學(xué)生大膽思考和運用所學(xué)知識去分析問題和解決問題,并對不合理的方面提出見解。而對實驗環(huán)節(jié)則采用“學(xué)生簽名—學(xué)生做實驗—老師檢查實驗—老師點名”的管理方法,杜絕了學(xué)生偷懶、不動手、抄寫實驗報告等現(xiàn)象的發(fā)生,極大地提高了實驗效果,也相應(yīng)地增加了教師的工作強度。
電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實踐性非常強的專業(yè),學(xué)生要經(jīng)過很多實踐的訓(xùn)練才能培養(yǎng)出很強動手能力,要使學(xué)生在短時間內(nèi),將所學(xué)理論知識轉(zhuǎn)換為實際工作能力,必須十分強調(diào)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,因此,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)至關(guān)重要,必須高度重視。
1電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題
目前我校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)基本上都依據(jù)專業(yè)教學(xué)計劃來組織教學(xué)工作,實驗大多是結(jié)合理論課程開設(shè)的,實驗方式大多是由教師先講,學(xué)生按照教師的布置或者指導(dǎo)書上的步驟,按部就班地完成實驗操作,學(xué)生是處于被動接受的狀態(tài),他們學(xué)習(xí)的主動性、積極性受到一定的限制。在這種模式下,實驗?zāi)芰κ潜划?dāng)作技能并以“知識”的形式加以傳授,重視知識學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新,從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏“創(chuàng)造性”應(yīng)用能力的培養(yǎng)。設(shè)計性的實踐教學(xué)大多停留在書本上,結(jié)合工程實際的內(nèi)容很少,強調(diào)個人能力而忽視團隊協(xié)作精神。教師對于課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的選題都是從自己熟悉的領(lǐng)域或方向指定題目,有一定的局限性,有的題目過時,無法體現(xiàn)當(dāng)前本專業(yè)先進技術(shù),實踐教學(xué)面向工程的很少,教師工程經(jīng)驗也缺乏。
2電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革思路
現(xiàn)代社會需要具有工程專業(yè)能力,團隊協(xié)作和創(chuàng)新精神的人才,所以要以盡可能接近工程實際,以技術(shù)、企業(yè)和社會的團隊綜合設(shè)計項目為主要載體,結(jié)合專業(yè)核心課程的教學(xué),使學(xué)生得到全面的訓(xùn)練和提高,這樣可以促進我校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)的改革和創(chuàng)新,培養(yǎng)出更多即有扎實基礎(chǔ),又有技術(shù)能力的人才。在國外,實踐教育正成為大學(xué)的一種制度化理念,以美國麻省理工學(xué)院為首的許多大學(xué),在其大學(xué)理念和使命中都滲透了加強實踐教育的思想,并通過多種途徑提高學(xué)生能力的培養(yǎng)。在這種制度化理念的框架下,通過課堂內(nèi)外各個環(huán)節(jié),全面構(gòu)建完整的實踐教育體系,提高大學(xué)生掌握知識的能力、創(chuàng)造能力、實踐能力、動手能力、合作能力等。
2.1實踐教學(xué)體系改革
(1)制定盡可能接近工程實際的實踐教學(xué)計劃。適當(dāng)開展驗證性實踐教學(xué)內(nèi)容,可以培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實踐技能。結(jié)合行業(yè)需求,還要把創(chuàng)新能力、人際能力和對產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力在培養(yǎng)的過程中體現(xiàn)出來,還要加大設(shè)計性和綜合性實踐教學(xué)比例,在實踐教學(xué)中還要設(shè)計許多合作完成的項目,學(xué)生自行分任務(wù),每個任務(wù)要將學(xué)生的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作思想貫穿于始終,力求讓學(xué)生在每個環(huán)節(jié)中都得到工程化訓(xùn)練,進一步培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力。
(2)實踐指導(dǎo)書和大綱的改革。要讓學(xué)生以主動、實踐和課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí),改革以往實踐以課程為主題,專業(yè)內(nèi)各課程間沒有聯(lián)系的缺點,改革以往以驗證性為主,學(xué)生被動學(xué)習(xí)狀態(tài)。以引導(dǎo)學(xué)生主動進行實踐和進行綜合性實踐,以實用性和突出學(xué)生的主體地位為指導(dǎo)思想來編寫實驗、課程設(shè)計、實訓(xùn)指導(dǎo)書和大綱。
(3)結(jié)合專業(yè)建設(shè),建設(shè)實訓(xùn)室。建設(shè)電氣工程實訓(xùn)室,用于電氣工程及其自動化專業(yè)綜合實訓(xùn),加強電工基本技能、基本操作等方面的訓(xùn)練,結(jié)合行業(yè)需求,電氣工程實訓(xùn)室強調(diào)模擬工程實踐環(huán)境,為學(xué)生電氣制圖、電氣安全、電氣測量、電氣系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)等環(huán)節(jié)打造實踐平臺,進一步加強學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力和人際能力的培養(yǎng)。
(4)開展大學(xué)生課外活動。為了造就富有創(chuàng)新精神和實踐能力的技術(shù)能手,以“臺達自動化實驗中心”為依托,開展大學(xué)生課外活動。選派專門教師指導(dǎo),吸收感興趣的優(yōu)秀學(xué)生參加,對學(xué)生進行個性化培養(yǎng)。要求學(xué)生根據(jù)自己的能力與興趣開展自主式、合作式的實踐活動,以小項目為依托,與“臺達自動化實驗中心”和“電氣與自動化實驗中心”緊密結(jié)合起來完成制作,對學(xué)生作品進行展示、評審、獎勵,調(diào)動學(xué)生的參與積極性,使“被動實踐”變?yōu)椤爸鲃訉嵺`”。對“技術(shù)能手”進行梯隊建設(shè),形成大一跟著學(xué)、大二當(dāng)助手、大三出成績的良性循環(huán)。
(5)引入小項目驅(qū)動教學(xué),提高實踐主動性。學(xué)生在大二開展小項目驅(qū)動實踐,主要是以專業(yè)方向為主線,結(jié)合行業(yè)需求,在老師的指導(dǎo)下將項目交給學(xué)生,從組內(nèi)分工到資料收集、方案設(shè)計、項目實施都由學(xué)生自己負責(zé)。很多專業(yè)知識學(xué)生并沒有學(xué)過,到大三開設(shè)專業(yè)課時能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。小項目驅(qū)動教學(xué)盡可能地把創(chuàng)新能力、人際能力和對產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力在實踐過程中體現(xiàn)出來,將構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作思想貫穿于實踐始終。
(6)改革考核方法。考核方法側(cè)重于學(xué)生創(chuàng)新能力、人際能力和將構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作思想貫穿于實踐始終的考核,使“突出能力、鼓勵創(chuàng)新、重視合作”為原則的考核方式成為激勵學(xué)生主動性、創(chuàng)新性發(fā)揮的手段。
2.2對實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)進行改革
結(jié)合行業(yè)需求,既要重視工程能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),又要注重團隊精神的培養(yǎng)。要對實驗、課程設(shè)計、實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)各實踐環(huán)節(jié)進行改革,重點培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,將構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作的工程教育思想貫穿到實踐教學(xué)體系的各個環(huán)節(jié),力求使學(xué)生在每個環(huán)節(jié)中均得到工程化訓(xùn)練和創(chuàng)新能力、人際能力的培養(yǎng)。
(1)實驗改革:加大綜合性和設(shè)計性實驗比例,結(jié)合行業(yè)需求,要將構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作思想貫穿于始終,以學(xué)生為主體,教師為輔助,力求讓學(xué)生在實驗中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和人際能力。(2)課程設(shè)計改革:課程設(shè)計以專業(yè)方向為主線,結(jié)合行業(yè)需求,把創(chuàng)新能力、人際能力和對產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力在實踐過程中體現(xiàn)出來。(3)實訓(xùn)改革:在電氣工程實訓(xùn)室,對學(xué)生進行安全用電教育,培養(yǎng)學(xué)生“敢用電、會用電”,培養(yǎng)學(xué)生主動式、團隊式學(xué)習(xí)。(4)畢業(yè)設(shè)計改革:結(jié)合行業(yè)需求,強調(diào)基于項目的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作。
2.3加強“雙師型”師資隊伍建設(shè)
很多老師都從校門到校門,自己都沒有進過企業(yè)工廠,怎么能夠勝任教學(xué)生工程能力呢?要適應(yīng)社會的發(fā)展,電氣工程及其自動化專業(yè)必須要構(gòu)建適應(yīng)工程人才培養(yǎng)的師資隊伍。教師要深入企業(yè),要能夠接觸企業(yè)的實際工程項目,與企業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合開展工程項目實訓(xùn),真正將學(xué)生培養(yǎng)為符合行業(yè)需求的技術(shù)人才。
2.4深層次開展校企合作
要建設(shè)好“臺達電子班”,真正打通產(chǎn)學(xué)合作途徑,就要校企共同研究人才需求走勢,設(shè)置特定課程體系,積極開展符合企業(yè)需求的實踐教學(xué)改革,在“臺達自動化實驗中心”有針對性的開設(shè)實踐教學(xué)項目。利用“臺達自動化實驗中心”的有利資源,積極組織學(xué)生參加“臺達杯”自動化設(shè)計等大賽。
定期聘請企業(yè)技術(shù)人員開展技術(shù)培訓(xùn)與講座,聘請企業(yè)技術(shù)人員為兼職教師,指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié),使畢業(yè)設(shè)計與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合起來,真正將學(xué)生培養(yǎng)為符合行業(yè)需求的技術(shù)能手。
高校的傳統(tǒng)教學(xué)模式以理論教學(xué)為主,忽視了實踐教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)改革之后,我國高校開始開設(shè)實踐教學(xué)課堂,增加實踐教學(xué)在教學(xué)計劃中的比重,以此提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。實踐教學(xué)改革需要構(gòu)建實踐教學(xué)體系、改革實踐教學(xué)方法,理順實踐教學(xué)管理機制,建立科學(xué)合理的實踐教學(xué)評估體系和質(zhì)量保障體系。
一、現(xiàn)行電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)存在的主要問題
1.對課程實踐教學(xué)重視不夠
實踐教學(xué)內(nèi)容課時一般安排在理論教學(xué)課時之后,學(xué)生將在理論課上學(xué)到的知識運用于實踐中,理論與實踐相結(jié)合,以提高自身的分析能力和自學(xué)能力。但是工程類本科院校對課程實踐教學(xué)認識不夠,認為理論課已經(jīng)教給學(xué)生如何進行實踐操作,沒有意識到實踐教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性、提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的重要性。從當(dāng)前的教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容上來看,實踐內(nèi)容未能與理論教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,也沒有建立相應(yīng)的實踐教學(xué)管理機制。學(xué)生在實踐過程中經(jīng)常會偽造數(shù)據(jù)和實驗報告,機械復(fù)制教師的操作^程,對操作過程中出現(xiàn)的問題視而不見,以至于高校實踐教學(xué)的質(zhì)量不高。
2.集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)流于形式
集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是電氣工程及其自動化專業(yè)中的重要組成部分,主要包含教學(xué)實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等內(nèi)容。由于電氣工程專業(yè)涉及的機械設(shè)備價格昂貴,難以使每個學(xué)生都有動手操作的機會;課程設(shè)計的范圍較窄,可供學(xué)生選擇的設(shè)計題目少,并且現(xiàn)有的設(shè)備陳舊,無法滿足教學(xué)要求。有些設(shè)備強調(diào)計算機應(yīng)用能力,與電氣工程實踐內(nèi)容相背離;有的題目涉及的實踐內(nèi)容量大,學(xué)生無法獨立完成。
3.實踐模式比較被動
被動實踐教學(xué)是一種強迫性教學(xué)方式,無法有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。對電氣工程及其自動化專業(yè)來說,過多的被動實踐教學(xué)不利于培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新型人才,因為該專業(yè)實踐教學(xué)中復(fù)雜的知識點較多,如果學(xué)生不能夠獨立思考每個實踐環(huán)節(jié),學(xué)生就只能學(xué)到淺層知識,實踐教學(xué)內(nèi)容難以在學(xué)生的頭腦中留下深刻的印象,很容易出現(xiàn)實踐課上鞏固理論課知識的現(xiàn)象。
4.實踐環(huán)節(jié)中沒有建立起科學(xué)的教學(xué)體系
由于我國高校開設(shè)實踐教學(xué)的課程時間較短,校領(lǐng)導(dǎo)對實踐教學(xué)的重視度不夠,以至于缺乏完整而又相對獨立的實踐教學(xué)計劃。實踐教學(xué)培養(yǎng)目標大同小異,教學(xué)體系不完善,并且實踐教學(xué)教材少且舊,理論知識更新與實踐教材更新不同步,專業(yè)課整體結(jié)構(gòu)不完整,最直接的表現(xiàn)是學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力差。
二、電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)模式的創(chuàng)新
1.實踐教學(xué)方面的創(chuàng)新
實踐教學(xué)創(chuàng)新主要是創(chuàng)新實踐教學(xué)模式,開設(shè)仿真教學(xué)課堂。創(chuàng)新教學(xué)模式的重點是加強理論教學(xué)課堂與實踐教學(xué)課堂之間的聯(lián)系,使學(xué)生課堂將理論知識運用于實踐操作,以實踐操作論證理論知識,具體表現(xiàn)是根據(jù)學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況,創(chuàng)新實踐教學(xué)方式,通過課題討論和實際操作,引導(dǎo)學(xué)生提高獨立思考能力和解決問題能力。對于開設(shè)仿真教學(xué)課堂,最主要的目的是讓學(xué)生通過仿真操作,感受理論知識中的奇妙現(xiàn)象,從而建立起理論知識構(gòu)架,形成實踐操作過程流程圖,因此,高校應(yīng)當(dāng)建立實訓(xùn)基地,讓教師組織學(xué)生在實訓(xùn)基地上模擬真實場景,增強學(xué)生對理論知識的理解程度。
2.教學(xué)手法方面的創(chuàng)新
①專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)是全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的一種重要手段,是學(xué)生理論聯(lián)系實際的一個重要環(huán)節(jié),是大學(xué)生擇業(yè)就業(yè)之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。
②通過專業(yè)生產(chǎn)實習(xí),使學(xué)生認識電力生產(chǎn)的整個過程,了解電氣工程及其自動化專業(yè)的主要內(nèi)容和發(fā)展方向,掌握專業(yè)的基本常識,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定感性認識,形成對本專業(yè)的認同感、提高學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣,激發(fā)學(xué)生的競爭意識、責(zé)任意識和開拓意識。
③通過有組織的開放性專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)活動。培養(yǎng)大學(xué)生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務(wù)等方面的綜合能力。
④學(xué)生參加生產(chǎn)實習(xí)時將所學(xué)理論知識和實際工作緊密聯(lián)系,鞏固已學(xué)的理論知識,積累一定的實際生產(chǎn)技術(shù)和管理知識,培養(yǎng)運用理論知識解決工程實際問題的能力,注重知識創(chuàng)新和能力培養(yǎng),為適應(yīng)社會工作和生活打下堅實的基礎(chǔ)。
(二)實習(xí)地點:
①成都——西南交通大學(xué)。
②成都——交大許繼股份責(zé)任有限公司。
③昆明——鐵路局供電段。
④昆明——云南變壓器股份責(zé)任有限公司。
(三)實習(xí)時間安排與主要實踐過程:
①7月14日下午14點在西南交通大學(xué)參加學(xué)院組織的實習(xí)安排、工作布置課程。
②7月15日~17日上午9點~11點30分、下午14點~16點30分在西南交通大學(xué)參加學(xué)院組織的專業(yè)知識講座。
③7月15日上午9點~11點30分在交大許繼股份責(zé)任有限公司參觀實習(xí)。
④7月18日~20日上午乘車前往昆明。
⑤7月20日下午14點~16點30在昆明供電段教育室參加生產(chǎn)實習(xí)安全教育。
⑥7月21日上午9點~下午16點30在昆明供電段(昆南)參觀實習(xí)。
⑦7月22日上午9點~下午16點30在昆明供電段(昆西)參觀實習(xí)。
⑧7月23日上午9點~11點30分在云南變壓器股份責(zé)任有限公司參觀實習(xí)。
⑨7月23日下午14點~16點30分在昆明供電段教育室參加實結(jié)大會。
mm2011年9月
目錄
前言…………………………………………………………………………………1
目錄…………………………………………………………………………………3
第一章:電力系統(tǒng)…………………………………………………………………4
第一節(jié):我國電力工業(yè)的主要特點及其發(fā)展………………………………………4
第二節(jié):電力系統(tǒng)的基本組成………………………………………………………6
第三節(jié):供配電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備………………………………………………8
第四節(jié):繼電保護的作用及常見故障………………………………………………10
第五節(jié):輸配電新技術(shù)發(fā)展………………………………………………………12
第二章:牽引變電所………………………………………………………………16
第一節(jié):二次設(shè)備電路概述………………………………………………………16
第二節(jié):安全監(jiān)控系統(tǒng)……………………………………………………………17
第三章:接觸網(wǎng)……………………………………………………………………20
第一節(jié):接觸網(wǎng)零件、線索及絕緣子………………………………………………20
第二節(jié):碗臂及其裝配……………………………………………………………22
第三節(jié):錨段及錨段關(guān)節(jié)…………………………………………………………23
第四章:變壓器……………………………………………………………………28
第一節(jié):變壓器的種類及其制造工藝………………………………………………28
第二節(jié):幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇…………………………………30
第五章:總結(jié)與心得體會…………………………………………………………34
參考文獻……………………………………………………………………………36
第一章電力系統(tǒng)
第一節(jié)我國電力工業(yè)的主特點及其發(fā)展
一、我國電力工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
“十五”期間我國發(fā)電量由13685億千瓦時增至24975億千瓦時,年均增長12.8%;發(fā)電裝機容量由31932萬千瓦增至51718萬千瓦,年均增長10.1%。發(fā)電量的增速高于gdp的增速,電力彈性系數(shù)1.35,高于前20年的平均值(0.8)。單位產(chǎn)值電耗增加。
表1-1XX-XX年內(nèi)我國gdp及用電量增長情況
XX年XX年XX年XX年XX年XX年
全國gdp增長率(%)7.389.110.19.910.9
全國用電量(萬億千瓦時)1.471.641.892.182.482.82
用電量增長率(%)9.011.615.415.1813.5914.0
全國裝機容量(億千瓦)3.383.573.804.425.176.22
資料來源:《中國電力統(tǒng)計年鑒》,中國電力出版社
二、我國電力工業(yè)的特點及發(fā)展趨勢
1、電力需求和裝機容量持續(xù)、快速增長。近年來,我國電力需求增長迅猛。盡管電力工業(yè)保持了2位數(shù)的增長率,但仍然出現(xiàn)了大面積的電力短缺。今后10~20年,大陸每年平均新增裝機將達30gw。
2、電網(wǎng)在資源優(yōu)化配置中將發(fā)揮重要作用,遠距離輸電規(guī)模宏大。由于資源狀況、電力需求增長和技術(shù)條件的限制,今后相當(dāng)長一段時間內(nèi),我國發(fā)電一次能源仍將主要依賴煤炭和水能??砷_發(fā)水電資源近三分之二分布在西部的四川、云南、三省區(qū),煤炭保有儲量的三分之二分布在山西、陜西、內(nèi)蒙三省區(qū);而約占三分之二的用電負荷分布在沿海和京廣鐵路沿線以東的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),這些地區(qū)發(fā)電能源資源嚴重不足。為解決發(fā)電資源分布與用電負荷分布極不均衡的矛盾,需要大容量、遠距離的輸電。根據(jù)目前的規(guī)劃研究,到2020年,中遠距離的輸電規(guī)模將可能達到250gw左右,其中2/3以上的輸電距離可能超過1000km。
3、實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)和跨國聯(lián)網(wǎng)。電網(wǎng)龐大、復(fù)雜。目前,我國大陸電網(wǎng)除西北采用330kv/750kv電壓序列外,其它電網(wǎng)均采用220kv/500kv電壓序列。東北、華北和華中實現(xiàn)了同步聯(lián)網(wǎng),華中與西北、華東和南方電網(wǎng)通過直流實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),形成了北起東北伊敏、南抵四川二灘的鏈型同步電網(wǎng)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,我國電網(wǎng)將成為世界上最龐大、復(fù)雜和技術(shù)最先進的電網(wǎng),其特征是:擁有世界上最大規(guī)模的電站-三峽電站(最終裝機將達2240萬千瓦);世界上最大的電源基地-西南水電基地(外送規(guī)模將達7000萬千瓦左右);擁有世界上平均海拔最高的750kv電網(wǎng);將建設(shè)百萬伏級交流和±800kv直流輸電工程,擁有當(dāng)今世界上最高運行電壓的交直流電網(wǎng);將構(gòu)成以特高壓交直流為骨干網(wǎng)架的國家電網(wǎng),形成世界上最大規(guī)模的遠距離輸電(通過特高壓交直流電網(wǎng)傳送的容量可能超過200gw);可能形成世界上規(guī)模最大的同步電網(wǎng)(華北-華中-華東同步電網(wǎng));是世界上直流輸電規(guī)模最大的國家(容量在1gw以上的直流輸電工程有20多個,比世界上此類規(guī)模的直流輸電工程總和還多);形成國家、大區(qū)和省三級電力市場;按國家、大區(qū)、省、地(市)、縣五級調(diào)度。
4、自動化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重視。先進的繼電保護裝置、變電站綜合自動化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。隨著電網(wǎng)建設(shè)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的加強、電網(wǎng)自動化水平的提高,大陸電網(wǎng)安全穩(wěn)定事故大幅下降。從上世紀70年代的19次/年,到80年代下降為5.2次/年,90年代為2.7次/年。1997年以后,未發(fā)生主網(wǎng)穩(wěn)定事故。電網(wǎng)供電可靠性也有較大提高,平均供電可靠性為99.820%。
5、經(jīng)濟、高效和環(huán)保。隨著大容量機組的應(yīng)用、電網(wǎng)的發(fā)展以及先進技術(shù)的廣泛采用,煤耗與網(wǎng)損逐年下降。上個世紀九十年代以后,供電煤耗平均每年以3.6g/kwh的速度下降。到XX年,供電煤耗為379g/kwh,電網(wǎng)線損率為7.6%。新建火電廠將廣泛采用大容量、高效、節(jié)水機組,采用脫硫技術(shù)和控制nox的排放。到2020年,在人口密集地區(qū),將建設(shè)60gw的天然氣發(fā)電機組和40gw的核電機組。在電網(wǎng)建設(shè)方面,將采用先進技術(shù)提高單位走廊輸電能力、降低網(wǎng)損,加強環(huán)境和景觀保護,城市電網(wǎng)將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設(shè)計。
6、我國電力工業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策是:大力發(fā)展水電,優(yōu)化發(fā)展火電,加快發(fā)展核電,因地制宜地積極發(fā)展風(fēng)電、太陽能等可再生能源發(fā)電,加快發(fā)展電網(wǎng)。同時,堅持建設(shè)與節(jié)約并重,把節(jié)約用電放在優(yōu)先位置,加強電力需求側(cè)管理,提高資源利用效率;大力推進技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級,提高關(guān)鍵設(shè)備制造和供應(yīng)能力。
三、2020年我國電源結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)想
根據(jù)我國能源結(jié)構(gòu)的狀況,我國電源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長的時期內(nèi),直到2020年都將以煤電為主,這是難以改變的。
(1)、煤電發(fā)展。到2020年約為6億kw,占總裝機9.5億kw的63.1%,發(fā)電址3億kwh,占總電量的70%,比XX年火電裝機的74.4%和電量的81%下降11個百分點,平均每年下降0.5個百分點;相應(yīng)的發(fā)電量約3億kwh需耗原煤約14億t,占2020年原煤預(yù)計產(chǎn)旦20億一22億t的64%-70%左右。
(2)水電發(fā)展。到2020年水電要達到2億kw,占總裝機容量的21.1%,電盤7000億kwh,占總電量的16%;抽水蓄能電站裝機達到2500萬kw,占到總裝機容量的2.6%,比XX年裝機比重的24.9%下降了1個百分點,電量比重的17.8%下降1.8個百分點。但水電開發(fā)率已由XX年裝機開發(fā)率的21%提高到2020的53%,電量開發(fā)率相當(dāng)由12.6%提高到36%,都超過目前世界平均水平。
(3)核電發(fā)展。到2020年,規(guī)劃核電容量約為4000萬kw,占總裝機的4.2%,發(fā)電量的6%,比XX年1.2%上升約5個百分點,使電源結(jié)構(gòu)有所改善。我國核電起步不晚,發(fā)展緩慢。XX年只有210萬kw,到XX年末為370萬kw。在2020年以內(nèi)建設(shè)的4000萬kw核電站,在技術(shù)路線上建議原則上仍堅持以原定的100萬級壓水堆的路線,并充分吸取國際上的技術(shù)進步和改造的經(jīng)驗。具體堆型可在明確安全、經(jīng)濟及國產(chǎn)化率的條件下,通過國際標準來確定,并用以批量建設(shè)100萬級核電站。這是充分發(fā)揮現(xiàn)有核電制造能力和建設(shè)、管理方面的經(jīng)驗,盡快實現(xiàn)核電設(shè)備供應(yīng)和建設(shè)、管理上的國產(chǎn)化的重要條件之一,是使我國核電”既安全,又經(jīng)濟”的可行路線。與此同時,還要在核電技術(shù)上加強開發(fā)研究,跟蹤國際的先進技術(shù),努力發(fā)展有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代堆型的核電,爭取在20年內(nèi)建設(shè)示范堆型,為20年后批量過渡到新一代堆型做好技術(shù)供應(yīng)的準備。
(4)氣電發(fā)展。規(guī)劃到2020年燃氣發(fā)電的容量達7000萬kw,占總裝機容量的7.3%,電量約3000億kwh,占總電量的7%。這將使20年內(nèi)燃氣輪機組的比重提高6個百分點多,使電源結(jié)構(gòu)得到一定程度的改善。
(5)新能源發(fā)電。規(guī)劃到2020年達到1500萬kw,占總裝機的1.5%,發(fā)電皿400億kwh,占1%。新能源發(fā)電主要包括風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電和太陽能發(fā)電,也包括地?zé)岚l(fā)電和垃圾、生物質(zhì)能發(fā)電等。
第二節(jié)電力系統(tǒng)的基本組成
世界上大部分國家的動力資源和電力負荷中心分布是不一致的。如水力資源都是集中在江河流域水位落差較大的地方,燃料資源集中在煤、石油、天燃氣的礦區(qū)。而大電力負荷中心則多集中在工業(yè)區(qū)和大城市,因而發(fā)電廠和負荷中心往往相隔很遠的距離,從而發(fā)生了電能輸送的問題.水電只能通過高壓輸電線路把電能送到用戶地區(qū)才能得到充分利用?;痣姀S雖然能通過燃料運輸在用電地區(qū)建設(shè)電廠,但隨著機組容量的擴大,運輸燃料常常不如輸電經(jīng)濟。于是就出現(xiàn)了所謂坑口電廠,即把火電廠建在礦區(qū),通過升壓變電站、高壓輸電線、降壓變電所(站)把電能送到離電廠較遠的用戶地區(qū)。隨著高壓輸電技術(shù)的發(fā)展.在地理上相隔一定距離的發(fā)電廠為了安全、經(jīng)濟、可靠供電.需將孤立運行的發(fā)電廠用電力線路連接起來。首先在一個地區(qū)內(nèi)互相連接,再發(fā)展到地區(qū)和地區(qū)之間互相連接,這就組成統(tǒng)一的電力系統(tǒng)。
圖1-1電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖
通常將發(fā)電廠、變電所、用電設(shè)備之間用電力網(wǎng)和熱力網(wǎng)連接起來的整體,叫做動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)中的電氣部分,即發(fā)電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電設(shè)備連接在一起組成的統(tǒng)一整體。稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中由各級電壓等級的輸配電線路及升降壓變電所組成的部分,稱為電力網(wǎng)。在我國習(xí)慣將電力系統(tǒng)稱作電網(wǎng),例如華中電力系統(tǒng)稱為華中電網(wǎng)。電力線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它擔(dān)負著輸送和分配電能的任務(wù)。由電源向電力負荷中心輸送電能的線路,稱為輸電線路或送電線路。送電線路的電壓較高,一般在110kv及以上。主要擔(dān)任分配電能任務(wù)的線路,稱為配電線路,配電電壓較低,一般在35kv及以下。為了研究和計算方便,通常將電力網(wǎng)分為地方電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)。電壓在110kv及以上、供電范圍較廣、輸送功率較大的電力網(wǎng),稱為區(qū)域電力網(wǎng)。電壓在110kv以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網(wǎng),稱為地方電力網(wǎng)。電壓在6~10kv的配電阿.稱為中壓配電網(wǎng)。城市電網(wǎng)中35kv的配電網(wǎng)亦稱為中壓配電網(wǎng)。電壓為380/220v的配電網(wǎng)。稱為低壓配電網(wǎng)。但這種劃分方式,其間井投有嚴格的界限。
圖1-2電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡要圖例
根據(jù)電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)方式,又分為開式電力網(wǎng)和閉式電力網(wǎng)。凡用戶只能從單方向得到電能的電力網(wǎng),稱為開式電力網(wǎng);凡用戶至少可以從兩個或更多方向同時能得到電能的電力網(wǎng),稱為閉式電力網(wǎng)。根據(jù)電壓等級的高低,電力網(wǎng)還可分為低壓、高壓、超高壓幾種。通常把1kv以下的電力網(wǎng)稱為低壓電網(wǎng),1~220kv的電力網(wǎng)稱高壓電網(wǎng),330kv及以上稱超高壓電網(wǎng)。
第三節(jié)供配電系統(tǒng)的常用電氣設(shè)備
一、電氣設(shè)備的定義
供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備是指用于發(fā)電、輸電、變電、配電以及用電的所有設(shè)備,包括發(fā)電機、變壓器、控制電器、保護設(shè)備、測量儀表、線路器材和用電負荷設(shè)備(如電動機、照明)等。
二、變配電常用的高低壓電氣設(shè)備介紹
1、電力變壓器主要用于公用電網(wǎng)和工業(yè)電網(wǎng)中,將某一給定電壓值的電能轉(zhuǎn)變?yōu)樗蟮牧硪浑妷褐档碾娔?,以利于電能的合理輸送、分配和使用?/p>
2、互感器的作用是使二次設(shè)備與一次電路隔離和擴大儀表、繼電器的使用范圍。電流互感器二次額定電流一般為5a,電流互感器串聯(lián)于線路中,有四種結(jié)線方式;在使用時要注意:①二次側(cè)不得開路,不允許裝設(shè)開關(guān)或熔斷器;②二次側(cè)有一端必須接地;③注意端子的極性。電壓互感器二次額定電壓一般為100v,常用的電壓互感器有單相和三相(五芯柱式)兩類。電壓互感器并聯(lián)在線路中,通常接在母線上,有四種結(jié)線方式;電壓互感器在使用時要注意:①一、二側(cè)均不得短路;②二次側(cè)有一端必須接地;③注意端子的極性。
3、熔斷器分為高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。高壓熔斷器有戶內(nèi)、戶外兩種類型,一般跌開式熔斷器和負荷型跌開式熔斷器為“非限流”式。低壓熔斷器主要用于低壓線路及設(shè)備的過載和短路保護,有插入式(rc型)、螺旋式(rl型)、無填料密閉管式(rm型)、有填料封閉管式(rt型)及引進技術(shù)生產(chǎn)的有填料管式gf、am系列和高分斷能力的nt型等。按保護性能也可分為有限流特性和無限流特性兩種。
4、高壓開關(guān)設(shè)備主要有高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負荷開關(guān)等。高壓斷路器的作用是斷開或接通負荷,故障時斷開短路電流,有油斷路器,真空斷路器,sf6斷路器三種類型。高壓隔離開關(guān)主要功能是隔離高壓電源,保證人身和設(shè)備檢修安全,它不能帶負荷操作,常與斷路器配合使用并裝設(shè)在電源側(cè)。高壓負荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置,可以通斷一定的負荷電流和過負荷電流,由于斷流能力有限,常與高壓熔斷器配合使用。
5、低壓開關(guān)設(shè)備主要有低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓刀開關(guān)等。低壓斷路器是一種能帶負荷通斷電路,又能在短路、過負荷、欠壓或失壓時自動跳閘的電氣開關(guān)設(shè)備,低壓斷路器有萬能式(框架結(jié)構(gòu))和塑殼式(裝置式)兩大類型,按安裝方式分有抽屜式和固定式兩種;按用途分有配電用、電動機保護、照明、漏電保護四種。
6、避雷器是保護電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或內(nèi)部過電壓損害的一種保護設(shè)備,有保護間隙、管型、閥型、金屬氧化物等幾種類型,在成套裝置中氧化鋅避雷器使用較為廣泛。
7、成套配電裝置是制造廠成套供應(yīng)的設(shè)備,在制造廠按照一定的線路結(jié)線方案預(yù)先把電器組裝成柜再運到現(xiàn)場安裝。按電壓高低可分為高壓成套配電裝置(也稱高壓開關(guān)柜)和低壓成套配電裝置(低壓配電屏和配電箱)。高壓開關(guān)柜有固定式和移開式兩大類。固定式高壓開關(guān)柜的柜內(nèi)所有電器部件包括其主要設(shè)備如斷路器、互感器和避雷器等都固定安裝在不能移動的臺架上,一般用在企業(yè)的中小型變配電所和負荷不是很重要的場所。新型固定式高壓開關(guān)柜常用的有hxgn系列(固定式高壓環(huán)網(wǎng)柜)、xgn系列(交流金屬箱型固定式封閉高壓開關(guān)柜)和kgn系列(交流金屬鎧裝固定式高壓開關(guān)柜)等。手車式高壓開關(guān)柜是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設(shè)備固定在可移動的手車上,它檢修方便安全,恢復(fù)供電快,供電可靠性高,但價格較高,主要用于大中型變配電所和負荷較重要、供電可靠性要求較高的場所,主要新產(chǎn)品有jyn系列、kyn等系列等。低壓配電屏(柜)有固定式、抽屜式和混合式三種。固定式低壓配電屏結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,目前使用較廣的有pgl、ggl、ggd等系列,適用于發(fā)電廠、變電所和工礦企業(yè)等電力用戶作動力和照明配電用。抽屜式低壓配電屏(柜)體積小、結(jié)構(gòu)新穎、通用性好、安裝維護方便、安全可靠,廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)和高層建筑的低壓配電系統(tǒng)中作受電、饋電、照明、電動機控制及功率補償之用,常用的抽屜式配電屏有bfc、gcl、gck等系列,它們一般用作三相交流系統(tǒng)中的動力中心(pc)和電動機控制中心(mcc)的配電和控制裝置。動力配電箱和照明配電箱是車間和民用建筑的供配電系統(tǒng)中對用電設(shè)備的最后一級控制和保護設(shè)備,分別用于動力配電、控制和照明、小型動力線路的控制、過負荷和短路保護。
第四節(jié)繼電保護的作用及常見故障
隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù),通訊技術(shù)的進步,繼電保護向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化,保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進一步快速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術(shù)、新理論將應(yīng)用于繼電保護領(lǐng)域,這要求我們繼電保護工作者不斷求學(xué)、探索和進取,達到提高供電可靠性的目的,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
一、繼電保護在供電系統(tǒng)障礙中的作用
(一)保證繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提:繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。
(二)繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的作用:
繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統(tǒng)的安全性。當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。
2.對電力系統(tǒng)的不正常工作進行提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3.對電力系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應(yīng)裝置,同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運行的裝置。
二、繼電保護常見的障礙
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現(xiàn)故障是繼電保護工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護測量設(shè)備的起始點,電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要,pt二次回路設(shè)備不多,接線也不復(fù)雜,但pt二次回路上的故障卻不少見。由于pt二次電壓回路上的故障而導(dǎo)致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據(jù)運行經(jīng)驗,pt二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:pt二次中性點接地方式異常;表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網(wǎng)的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣pt二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。pt開口三角電壓回路異常;pt開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與某些習(xí)慣做法有關(guān)。在電磁型母線、變壓器保護中,為達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當(dāng)變電站內(nèi)或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈,使pt開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區(qū)發(fā)生過。pt二次失壓;pt二次失壓是困擾使用電壓保護的經(jīng)典問題,糾其根本就是各類開斷設(shè)備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應(yīng)原理通過鐵心耦合實現(xiàn)一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當(dāng)一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴重失真,嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎(chǔ)理論可知,電流互感器在嚴重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側(cè)。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同,在短路電流直流分量剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏鳎坞娏鲙缀鯙?。由于電流互感器嚴重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導(dǎo)致了斷路器保護的拒動,引起主變壓器后備保護越級跳閘。
針對目前微機繼電保護裝置自身的特點,造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導(dǎo)致比較電路基準值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時,微機保護出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象,應(yīng)考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應(yīng)加強現(xiàn)場管理,在定期檢驗時一定要按規(guī)程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機保護的抗干擾性能較差,對講機和其他無線通信設(shè)備在保護屏附近使用,會導(dǎo)致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導(dǎo)電通道,從而引起繼電保護故障的發(fā)生。
第五節(jié)輸配電新技術(shù)發(fā)展
一、輸電技術(shù)的發(fā)展前景
輸配電技術(shù)的應(yīng)用范圍涉及輸配電系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、遠行和維修各個領(lǐng)域。這些技術(shù)有的是現(xiàn)有成熟技術(shù)的延伸;有的是近年研究成功,接近商業(yè)化的新技術(shù);有的則是面向未來長遠需求正在研究。
(一)三相高壓交流輸電仍是主流。
目前,常規(guī)的三相高壓交流輸電在遠距離輸電工程中占主導(dǎo)地位,在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)仍將是輸電和聯(lián)網(wǎng)的主要方式。商業(yè)化的交流輸電工程最高電壓為765kv(800kv等級)。前蘇聯(lián)建成了900km的1150kv特高壓輸電線路并經(jīng)過了試運行,后因多種原因降壓為500kv運行。
(二)高壓直流輸電日顯重要。
端對端直流輸電這是一種成熟的遠距離輸電技術(shù)。從1954年到1998年,全球己建成57個直流輸電工程,10項正在建設(shè)中。巴西伊泰普輸電工程直流部分是世界上最大的直流輸電工程,電壓為士600kv。這些工_程在遠距離輸電、電網(wǎng)互聯(lián)、跨海送電等方面發(fā)揮了重要作用。中國建成了士500kv葛洲壩一上海輸電工程、天一廣直流輸電工程。三峽一華東的直流輸電工程正在建設(shè)中。貴州一廣東、三峽一廣東的直流輸電工程的建設(shè)業(yè)已啟動。預(yù)計端對端直流輸電在未來仍是遠距離輸電和聯(lián)網(wǎng)的重要方式。
(三)靈活交流輸電方興未艾。
靈活交流輸電(facts)是基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓、相位實施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)。它可以用來對系統(tǒng)的有功和無功潮流進行靈活控制,以達到大幅度提高線路輸送能力、阻尼系統(tǒng)振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定水一平的目的。
(四)輸電線路發(fā)展趨勢。
1.緊湊型線路。緊湊型線路是指用增加分裂導(dǎo)線數(shù)、縮短相間距離、合理排列相導(dǎo)線等措施以降低線路波阻抗,從而提高線路輸送能力的輸電線路。緊湊型輸電線路可視為用改變線路的幾何結(jié)構(gòu)的方法實現(xiàn)線路“自然的補償”的一種線路。研究緊湊型輸電線路的主要目標是提高線路的輸送能力,節(jié)省線路走廊。近年來國內(nèi)外研究的優(yōu)化導(dǎo)線和桿塔結(jié)構(gòu)以減少線路產(chǎn)生的電磁場的環(huán)境影響的線路、在城市中為改善景觀而緊湊化的線路也常歸入緊湊型線路的范疇。導(dǎo)線和桿塔結(jié)構(gòu)不作重大改動的一般的緊湊型輸電線路,輸送能力比常規(guī)線路可以提高20-30%。
2.氣體絕緣線路。氣體絕緣輸電線路(gil)是以六氟化硫氣體絕緣的、帶有與導(dǎo)線同軸的接地金屬外殼的輸電線路,與電纜相比,其優(yōu)點是絕緣擊穿后可恢復(fù)、承載電流大。它可沿地面敷設(shè),也可在地下敷設(shè)。氣體絕緣的輸電線已在水力發(fā)電廠的出線等場合得到應(yīng)用。在沙特阿拉伯建設(shè)了一條總長17km的420kvgilo1997年投運。日本中部電力公司安裝了一條275kv3.3公里的gil,1998年投運,輸電1300mw,應(yīng)用強迫冷卻后可送2850mw。未來,由于架空輸電線路的造價日增,輸電線路走廊的獲得越來越困難,氣體絕緣的輸電線的研究和開發(fā)受到重視。據(jù)預(yù)測,對大容量(1000mw以上)輸電,g工l在線路走廊昂貴的地方可以與架空輸電線路競爭。
3.超導(dǎo)輸線路。超導(dǎo)輸電是一種低損耗的輸電方式。由于輸電電壓低,電場影響很小。電纜的同軸結(jié)構(gòu)和三相同管道,使磁場的影響也不大。故超導(dǎo)輸電是一種與環(huán)境協(xié)調(diào)的高效輸配電方式。ybco-123超導(dǎo)體的臨界電流密度己達l00ka/cm2的數(shù)量級。利用原來的電纜管道,安裝超導(dǎo)電纜可滿足大城市供電增容的需要。利用原來的電纜管道,安裝超導(dǎo)電纜可滿足大城市供電增容的需要。目前,超導(dǎo)電纜的價格很高,冷凍系統(tǒng)的可靠性有待檢驗,用于長距離輸電工程的前景尚不明朗。
(五)變電站發(fā)展趨勢
1.集成化電力設(shè)備為了實現(xiàn)電氣設(shè)備緊湊化、模塊化、智能化的目標,出現(xiàn)了不同電氣設(shè)備集成以及強電設(shè)備和弱電設(shè)備集成的傾向。現(xiàn)在已研究出包括斷路器、隔離月-關(guān)、接地開關(guān)、電壓及電流互感器、傳感器及計算機處理器在內(nèi)的緊湊化模塊化的智能開關(guān)設(shè)備,它可以視為簡化的g工s和控制設(shè)備的集成(又稱為pass)。因為占地小、結(jié)構(gòu)簡單,可以減少變電站投資、縮短安裝周期。由于控制、保護、通信等微電子設(shè)備與高電壓大電流主設(shè)備安裝于一體,因此滿足電磁兼容性要求將成為重要的技術(shù)關(guān)鍵。目前275kv等級的pass在運行,效果如何尚待實踐檢驗。外國公司最近研制成功“電力發(fā)生器”(powerformer),實質(zhì)上是高壓發(fā)電機。由于電纜技術(shù)的進步,可以用電纜來代替原來發(fā)電機定子中的矩形截面的導(dǎo)線,使電機絕緣的耐壓成數(shù)量級的提高。因此,發(fā)電機出口的電壓可以提高到400kv,不需要升壓變壓器就自接聯(lián)接到架空線路。“電力發(fā)生器”的優(yōu)點除了使升壓變電站大大簡化以外,還有散熱性能好,短路電流小,便于檢修等優(yōu)點目前在一個水電站試運行。
2.與環(huán)境友好的變電站變電站對環(huán)境的影響之一是它產(chǎn)生的噪聲。變電站產(chǎn)生的噪聲主要是電氣設(shè)備機械振動噪聲,如主變壓器、電抗器的振動噪聲;油泵、風(fēng)機的噪聲、高壓斷路器跳合閘的機械撞擊噪聲等。其次是變電站泄漏和廢棄物影響。變電站中電氣設(shè)備的可能產(chǎn)生的泄漏(如油、氣的泄漏)和廢棄物(廢電纜頭、廢導(dǎo)線、廢絕緣子等)對周圍環(huán)境的影響,日益受到重視。許多國家制定了對廢棄物管理的規(guī)定。解決辦法主要有:建立嚴格的管理制度;提高設(shè)備制造質(zhì)量、加強維護,防止泄漏發(fā)生;采用無油設(shè)備;實施廢棄物回收和再生等另外,減少變電站對景觀的影響也提到議事日程。在輸配電系統(tǒng)設(shè)計時,還應(yīng)當(dāng)考慮線路和變電站可能產(chǎn)生的景觀影響,即從建筑學(xué)的角度有礙觀瞻的問題。通過線路的緊湊化:從律筑學(xué)的角度仲桿塔設(shè)計得比較美觀,與周圍的環(huán)境和諧一致。
二、配電技術(shù)展望
(一)可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是保證可靠供電的基礎(chǔ)。放射式配電網(wǎng)的優(yōu)點是設(shè)施簡單、投資少,但供電可靠性比較低。多回線平行的配電網(wǎng)可提高可靠性,但保護配置較復(fù)雜。環(huán)式配電網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)式配電網(wǎng)可以進一步提高供電可靠性,但配電設(shè)施多、保護配置比較復(fù)雜、短路電流水平高,因而造價較高,應(yīng)根據(jù)實際需要加以選擇。
(二)配電自動化技術(shù)。配電自動化是配電系統(tǒng)中技術(shù)更新最快的一個領(lǐng)域,其內(nèi)容通常包括:scada系統(tǒng)、饋線自動化系統(tǒng)、地理信息和設(shè)備管理系統(tǒng)gis、故障報修應(yīng)答系統(tǒng)、負荷管理系統(tǒng)、自動抄表系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)通常有不同的組合,并可與離線的管理信息系統(tǒng)集成。未來的配電自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是:發(fā)展建立在開放式計算機平臺上的綜合的配電自動化系統(tǒng),以實現(xiàn)配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視、無功自動調(diào)節(jié)、故障隔離、設(shè)備管理、負荷控制、用電管理等功能同時,還可以與其他離線的管理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)交換共享信息資源。
(三)電能質(zhì)量控制技術(shù)。電能質(zhì)量控制技術(shù)將成為重要的配電技術(shù)。電能質(zhì)量不只局限于對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求,還需要對各種瞬態(tài)的波動和干擾,如電壓閃變、電壓暫降、脈沖、振蕩加以抑制,因而需要發(fā)展電能質(zhì)量控制新技術(shù)。用戶特定質(zhì)電力技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)為用戶提供用戶特定要求質(zhì)量電能的技術(shù)。主要設(shè)備有:用于配電網(wǎng)的靜止同步補償器,動態(tài)電壓恢復(fù)器等靈活、可靠、智能配電系統(tǒng)是一種靈活、可靠性高、可提供多品質(zhì)電力的電能流通系統(tǒng)。它相當(dāng)于用戶附近的一個電力改質(zhì)中心。改質(zhì)中心產(chǎn)生多種品質(zhì)的電能,通過靜止開關(guān)可與高壓側(cè)配電線和低壓側(cè)配電線靈活地連接。另一方面通過連結(jié)的光纜網(wǎng),改質(zhì)中心還進行信息處理和交換。
(四)先進表計系統(tǒng)。先進儀表是未來配電的重要組成部分?,F(xiàn)代電能表計系統(tǒng)除電能計量的功能外,還具有負荷調(diào)查、實時電價、電價區(qū)間指示、電能質(zhì)量監(jiān)控的功能,如記錄分析電壓暫降、諧波、電壓閃變等。此外還具有雙向通信、用戶訪問、自診斷及警報、誤差軟件補償功等重要的功能。
(五)配電施工技術(shù)。城市配電工程的施工一般要在地下管路縱橫交錯、交通繁忙的市區(qū)進行,為了盡可能減少對市政交通的影響、加快施工進度,已經(jīng)研究出新的城市配電施工技術(shù),如電纜定向連續(xù)敷設(shè)技術(shù),地下設(shè)施探測定位技術(shù),例如“地下物體雷達定位系統(tǒng)”可在計算機屏幕上顯示地面4米以下的物體。
(六)分布式電源。分布式發(fā)電裝置是指功率為數(shù)kw至mw的小型模塊式的,與環(huán)境兼容的獨立電源。這些電源由電力部門、電力用戶或第三方所有,用以滿足電力系統(tǒng)和用戶的特定的要求,如調(diào)峰、為邊遠用戶或商業(yè)區(qū)和居民區(qū)供電,節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠性等等。當(dāng)今的分布式電源主要是指微型燃氣輪機和燃料電池。由于公眾對輸電線路可能產(chǎn)生的電磁影響的憂慮,開辟新的線路走廊越來越困難。此外,由于電力市場自由化減低電價的需要,直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置便成為一種有競爭力的替代方案。分布式的電源可大大地提高供電可靠性,可在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(例如地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭)情況下維持重要用戶的供電。如何確保一些重要的集會和慶典供電安全常是困擾電力部門的一個重要問題。如果有分布式的電源處于運行狀態(tài),則供電的可靠性會大大提高。對供電網(wǎng)難以達到的邊遠分散用戶,分布式的電源在技術(shù)經(jīng)濟上具有競爭力。此外,發(fā)展電動車的電源是研究發(fā)展分布式的電源的重要推動力
第二章牽引變電所
第一節(jié)二次設(shè)備電路概述
一、二次接線電路圖
供電系統(tǒng)中,為保障一次高壓電氣設(shè)備安全運行和實現(xiàn)對其操作控制而設(shè)置的控制、信號、監(jiān)測與繼電保護、自動裝置等一系列低壓、弱電電氣設(shè)備,通常稱為二次設(shè)備。用來表明二次設(shè)備相互聯(lián)接的電氣結(jié)線圖,稱為二次電路圖。一般有三種表達形式:①是原理接線圖(即歸總式原理圖),②是展開接線圖(即是展開式原理圖)以及③是安裝接線圖。如圖2-1所示的展開接線圖,其主要特點是:在原理接線圖基礎(chǔ)上,將其總體形式的電路分解為交流電流、電壓回路及直流回路等相對獨立的各個組成部分。這時,設(shè)備元件的不同線圈與觸點等,將分別繪入相應(yīng)部分的回路圖。其讀圖規(guī)則:直流回路部分,力求按照各部件流通電流的順序,即按其工作時各部件的動作次序,自上而下、由左至右地排列成行。對同一元件的不同線困、接點等應(yīng)用相同的文字標注,并在展開接線圖的一側(cè)可以方便地加注文字說明,從而便于清楚地了解相應(yīng)部分電路的作用。
圖2-1二次接線展開接線圖
對于歸總式原理圖的特點是圖中標有相關(guān)的主電路部分,各設(shè)備元件都以整體的形式表示,并對所包括的交流電壓回路、交流電流回路和直流控制、信號電路等各組成部分都一并畫出。而安裝接線圖的特點則為:一般包括盤面布置圖、盤后接線圖和端子排接線團等組成部分。在盤后接線圖和端子排接線圖中,對繼電器、表計等元件及其輔助端子、連接導(dǎo)線等,都需按其實際形狀、位置尺寸成比例地由盤后視繪制出來。圖中不畫出連接導(dǎo)線而是采用“相對標志”的方法加以表示。所謂“相對標志”法也就是在調(diào)子排(或設(shè)備元件)的每一端頭標記出與它連接的另一端頭所接設(shè)備元件(或端子排端子號碼)的標志。
二、控制方式
二次設(shè)備的控制方式按執(zhí)行地點的不同可以畫分為:
(一)就地控制:在一次電氣設(shè)備安裝地點進行直接控制,斷路器等位置信號也在配電間隔上顯示。一般用于交流10kv以下系統(tǒng)。
(二)距離控制(集中控制):在主控室內(nèi)對變電所的一次電氣設(shè)備集中進行控制,監(jiān)測儀表和開關(guān)位置信號、中央信號及繼電保護裝置均配置在主控室屏臺上,便于監(jiān)視和管理運行。按實現(xiàn)方法不同,可分為一對一的分別控制方式和一對多的集中選控方式。
(三)遠動控制(遙控):在遠離變電所的調(diào)度端對變電所(執(zhí)行端)的電氣設(shè)備進行控制。已實現(xiàn)遠動化的系統(tǒng),往往同時具備距離和遠動兩種控制方式。
三、控制室
牽引變電所對一次電氣設(shè)備的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信號、監(jiān)測、保護、自動裝置等二次電氣設(shè)備多集中裝在控制室中。在控制室里配備有各種控制盤(分類),二次電路的各種裝置都分別裝設(shè)在相應(yīng)的控制盤上。其中控制盤的分類可以分為主控制盤、繼電保護盤、中央信號盤、計量盤、自動、運動裝置盤以及自用電盤等??刂葡到y(tǒng)在變電所內(nèi)起著神經(jīng)中樞的重要作用,值班人員根據(jù)控制盤上的各種儀器、表計、信號等的指示來監(jiān)視、判斷變電所電器設(shè)備的運行狀態(tài),并通過控制電路設(shè)備對一次電路設(shè)備進行各種控制操作。其主要原則有:(1)盤面上儀表、控制、信號設(shè)備與模擬主電路的布置應(yīng)簡單明了,便于控制、監(jiān)視和維護。(2)各電氣設(shè)備之間裝設(shè)距離應(yīng)根據(jù)正面、背面所占最小位置及布線尺寸確定的標準全面考慮。(3)盤面配置應(yīng)考慮盤后兩側(cè)接線端子合理安排。(4)盡量采用標準盤的布置方式,以滿足經(jīng)濟性與可靠性等要求。
第二節(jié)安全監(jiān)控系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
牽引變電所的安全防護有消防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)等,但均為分立系統(tǒng),各司其職,相互之間沒有太多的聯(lián)系,距離智能安全防護系統(tǒng)還有不小的差距。針對變電所安全運行的問題,本文提出了一種解決方案,系統(tǒng)配置如圖2-2所示。系統(tǒng)卞網(wǎng)采用雙10/100m以太網(wǎng)配置,采用iec-60870-103以太網(wǎng)協(xié)議。主網(wǎng)的雙網(wǎng)配置完成負荷平衡及熱備用雙重功能,在雙網(wǎng)正‘常清況下,雙網(wǎng)以負荷平衡工作,一旦其中一網(wǎng)絡(luò)故障,另一網(wǎng)就完成接替全部通信負荷,保證實時系統(tǒng)的loo}o可靠性。
圖2-1安全監(jiān)控系統(tǒng)配置
二、變電所自動化系統(tǒng)
日前國內(nèi)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等國際標準,具有很好的開放性。針對變電所綜合自動化系統(tǒng),根據(jù)安全需要,系統(tǒng)本身要具有如下安全竹理系統(tǒng)功能。
(1)權(quán)限竹理子系統(tǒng)。包括對變電所監(jiān)控系統(tǒng)的操作、監(jiān)護、保護設(shè)置、報表維護、數(shù)據(jù)庫維護;對于較高的安全要求,在變電所操作時也要把操作信息送往調(diào)度端,調(diào)度端可以監(jiān)視變電所的操作,必須經(jīng)申請一批準的環(huán)節(jié),操作才能被執(zhí)行。通過數(shù)據(jù)庫的參數(shù)設(shè)置,調(diào)度卞站和變電所都可以操作,調(diào)度卞站的優(yōu)先級更高。同時,一方操作會在另一方生成告警提示,提醒有人正在進行操作。
(2)模擬操作。執(zhí)行遙控操作之前,先進行一次模擬操作,以保證操作的正確性,系統(tǒng)要提供模擬操作的功能。
(3)報警功能。在系統(tǒng)接收到保護事件或保護故障等信息后,綜合自動化系統(tǒng)的告警模塊依據(jù)事先定義的信息確定告警級別。設(shè)置二級告警級別,即事故告警、一般異常告警、嚴重異常告警,并采用不同顏色、不同音響自動告警。
(4)系統(tǒng)安全機制。系統(tǒng)在線運行時,能夠定時進行自診斷,能夠檢測其工作狀態(tài),判斷故障內(nèi)容,指出故障的設(shè)備及插件,并使其自動退出在線運行,以便能迅速更換;雙機系統(tǒng)中的一臺卞機發(fā)生故障時,自動切換至另一臺的時間不大于30s。該系統(tǒng)滿足安全監(jiān)控的技術(shù)要求。
三、變電所智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)
變電所級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)分前端攝像機、后端數(shù)字視頻顯示控制系統(tǒng)、存儲竹理與服務(wù)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺。主要由3部分組成:圖像采集子系統(tǒng)、信號傳輸子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)系統(tǒng)全部視頻信號匯集、控制、監(jiān)視、錄像存檔、檢索查詢、遠程監(jiān)控,實現(xiàn)對系統(tǒng)前端設(shè)備操作控制,實現(xiàn)對前端信號采集系統(tǒng)和信號傳輸系統(tǒng)故障判斷報警等功能。該系統(tǒng)可對大范圍、多種室內(nèi)外場景、多路攝像頭采集的視頻圖像進行智能分析。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與綜合自動化系統(tǒng)、環(huán)境安全系統(tǒng)形成聯(lián)動,通過安防系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)置。
四、變電所環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)
變電所內(nèi)環(huán)境安全監(jiān)控信息通過所內(nèi)安全監(jiān)控通信單元送至安全防護卞機,再送至遠方監(jiān)控中心。該系統(tǒng)實現(xiàn)所內(nèi)各安全環(huán)節(jié)中的不同警戒乎段的集中和聯(lián)動,監(jiān)控模塊出現(xiàn)異常時,均能及時給出現(xiàn)場報警信號和綜合報警信號,反映在安防工作站上,及時給出報警信息,并推出相關(guān)畫面,提示值班人員關(guān)注提示信息,并給出初步的安全判斷。
五、變電所設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)
變電所高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),綜合運用先進傳感器技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、計算機技術(shù)等,實現(xiàn)了信號采集的就地數(shù)字化和智能化,并由現(xiàn)場總線將實時數(shù)據(jù)送入變電所通信竹理系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)通信還可以把監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集送至安全監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對變電所內(nèi)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測和診斷。
第三章接觸網(wǎng)
第一節(jié)接觸網(wǎng)零件、線索及絕緣子
一、接觸網(wǎng)零件
接觸網(wǎng)各導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與支持結(jié)構(gòu)之間、支持結(jié)構(gòu)與支柱之間的所有連接器件,統(tǒng)稱為接觸網(wǎng)零件。
(一)零件分類
接觸網(wǎng)零件按用途可以分為:懸吊零件、定位零件、連接零件、錨固零件以及支撐零件。按零件的制造材料分為:鑄黃銅件:用于銅線中的線夾連接;可鍛鑄鐵件:用于承力和外形復(fù)雜且用量較多的零件;灰口鑄鐵件:用于承受壓力的墊塊及非承力零件;普通碳素鋼件:用于圓鋼、角鋼、槽鋼等型材鍛制或焊接零件。
(二)零件的使用要求
接觸網(wǎng)零件在使用前,除了檢查是否符合型號、規(guī)格之外,還應(yīng)對零件進行外觀檢查,其應(yīng)符合下列要求:
1.表面應(yīng)光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。
2.零件的活動部位應(yīng)靈活,配套連接無障礙。
3.凡經(jīng)過熱鍍鋅的零件,應(yīng)鋅層均勻,無脫落、銹蝕現(xiàn)象。
4.焊接零件應(yīng)連續(xù)焊實,無虛焊、假焊等現(xiàn)象。
二、線索
接觸網(wǎng)線索主要有接觸線、承力索及附加導(dǎo)線。
(一)接觸線
接觸線的功用是保證質(zhì)量良好地向電力機車供電。接觸線應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性,具備足夠的機械強度和耐磨性。我國目前采用的接觸線有銅接觸線和鋼鋁接觸線兩種。
1.銅接觸線:銅接觸線一般由電解銅硬拉制成。它具有良好的導(dǎo)電性能,有足夠的機械強度,耐腐蝕,施工安裝及運營維修方便等優(yōu)點。但耗費大量銅材,價格較高。銅接觸線可分為tcg-110、tcg-100、tcg85等型號。tcg表示銅接觸線,后面的數(shù)字為標稱截面積,單位為mm2。
2.鋼鋁接觸線:鋼鋁接觸線的上部為鋁,作為導(dǎo)電部分,下部為鋼以保證有足夠的機械強度和耐磨性,兩種金屬采用壓接的方法構(gòu)成。鋼鋁接觸線具有機械強度高、穩(wěn)定性好、耐磨耗、造價低等優(yōu)點。但施工、維修困難,鋼鋁處易開裂,抗腐蝕能力差等。鋼鋁接觸線分為215glca100和173glca80兩種型號,glca和glcb分別表示鋼鋁接觸線的兩種規(guī)格,后面分式的分母表示該型接觸線截面的總面積,分子表示導(dǎo)電性能相當(dāng)于銅接觸線的截面積,單位為mm2。
(二)承力索
承力索的主要功用是通過吊弦將接觸線懸吊起來,提高懸掛的穩(wěn)定性,與接觸線并聯(lián)供電。承力索應(yīng)能承受較大的張力,具有較強的抗腐蝕能力,隨溫度變化較小。承力索一般采用單芯多層鉸線。目前我國采用的有銅承力索和鋼承力索兩種。
1.銅承力索:銅承力索導(dǎo)電性能好,抗腐蝕能力強。但價格較貴,機械性能比鋼承力索低,隨溫度變化較大。銅承力索的常用型號有:tj-95,tj-120等。tj表示銅絞線(也稱銅承力索),后面的數(shù)字表示標稱截面積,單位為mm2。
2.鋼承力索
鋼承力索的優(yōu)點是機械強度高,隨溫度變化小,造價低。但導(dǎo)電性能差,抗腐蝕能力差。目前采用鍍鋁鋅鋼絞線(表示符號:lxgj)其缺點得到了一定改善。鋼承力索常用型號有:gj-50,gj-70等。gj表示鋼承力索(也稱鋼絞線),后面的數(shù)字為標稱截面積,單位為mm2。
三、絕緣子
絕緣子的作用是保持接觸懸掛對地的電氣絕緣。由于絕緣子是串接在支持裝置或接觸懸掛中,所以絕緣子應(yīng)具備承受一定機械負荷的能力。絕緣子多數(shù)是瓷質(zhì)的,由瓷土加入石英砂和長石燒制而成,表面涂有一層光滑的釉,以防止水份滲入瓷內(nèi)。鋼件與瓷件用不低于42.5mpa的硅酸鹽水泥膠合劑澆注在一起。接觸網(wǎng)常用的絕緣子有:懸式、棒式、針式和柱式四種類型。其絕緣子的電氣性能:
1.絕緣子干閃絡(luò)電壓:指絕緣子在干燥、清潔的狀態(tài)時,施加電壓使其表面達到閃絡(luò)時的最低電壓。
2.絕緣子的濕閃絡(luò)電壓:指雨水在降落方向與絕緣子表面呈45度角淋在絕緣子表面時,使其閃絡(luò)的最低電壓。絕緣子發(fā)生閃絡(luò)時,只是瓷體表面放電,而瓷體本身未受損害,閃絡(luò)消失后絕緣性能即可恢復(fù)。發(fā)生閃絡(luò)后,其絕緣性能有所下降,容易再次發(fā)生閃絡(luò)。擊穿電壓。指絕緣子瓷體被擊穿而失去絕緣作用的最低電壓。絕緣子擊穿后不能繼續(xù)使用,必須更換。絕緣子的沖擊閃絡(luò)電壓則表示了絕緣子滿足一定防雷要求的電氣性能指標。絕緣子的電氣性能不是一成不變的,隨著時間的增長,其絕緣強度會逐漸下降,這種現(xiàn)象稱為老化。泄漏距離(又稱爬電距離)是指沿絕緣子表面的曲線展開長度。輕污區(qū)泄漏距離規(guī)定為920mm,重污區(qū)規(guī)定為1200mm。
第二節(jié)碗臂及其裝配
一、碗臂的組成
腕臂裝配是應(yīng)用最為廣泛的支持裝置。其裝配結(jié)構(gòu)形式較多,主要有中間柱、轉(zhuǎn)換柱、中心柱、道岔柱、定位柱裝配等類型。根據(jù)支柱所在的線路位置(直線、曲線)、側(cè)面限界的大小等分為不同的裝配形式。腕臂根部通過棒式絕緣子,與安設(shè)在支柱上的腕臂底座相連接;其頂端通過套管鉸環(huán)、調(diào)節(jié)板及杵環(huán)桿(或壓管)、懸式絕緣子串(或棒式絕緣子)與旋轉(zhuǎn)腕臂拉桿底座固定在支柱頂部。杵環(huán)桿和拉桿底座、腕臂與腕臂底座之間均為鉸結(jié)。當(dāng)腕臂裝配受到順線路力的作用時,將沿力的方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)腕臂底座、旋轉(zhuǎn)腕臂拉桿底座是腕臂裝配結(jié)構(gòu)與支柱之間的聯(lián)結(jié)零件,安裝時應(yīng)選擇與支柱相適應(yīng)的型號。通過調(diào)整調(diào)節(jié)板、套管鉸環(huán)的位置,可以使被懸掛的承力索位置符合設(shè)計要求。下面主要介紹腕臂、杵環(huán)桿及壓管。腕臂安裝在支柱上,用以支持接觸懸掛,并起傳遞負荷的作用。腕臂一般用圓鋼管制成,個別地方也有用槽鋼、角鋼制成的。腕臂的長度與腕臂所跨越的線路數(shù)目、接觸懸掛結(jié)構(gòu)高度、支柱側(cè)面限界、支柱所在位置(即直線還是曲線)等因素有關(guān)。腕臂的類型按跨越股道的數(shù)目可分為單線路腕臂、雙線路腕臂和三線路腕臂。按電氣性能可分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂。
二、碗臂的預(yù)配
(一)材料準備
根據(jù)腕臂預(yù)配表中所列零件的型號和數(shù)量,并查安裝圖,提出領(lǐng)料計劃,把材料轉(zhuǎn)運到預(yù)配場地,做好預(yù)配的準備工作。
(二)預(yù)配
根據(jù)安裝圖裝配形式和預(yù)配表所列數(shù)據(jù),按桿號順序?qū)⒘慵M裝在一起。如拉桿腕臂的組裝方法為:
1.將棒式絕緣子、腕臂、定位環(huán)、套管鉸環(huán)、鉤頭鞍子、管帽、調(diào)節(jié)板、杵環(huán)桿依次組裝在一起。
2.組裝懸式絕緣子串并裝雙耳連接器。
3.在腕臂上用漆標明區(qū)間和支柱號碼,如果是雙腕臂則需標明工作支和非工作以及安裝在哪一側(cè)。
(三)技術(shù)要求及注意事項
1.套管鉸環(huán)和定位環(huán)上的缺口(扁口)須朝受力的反方向安裝。
2.套管鉸環(huán)的雙耳和棒式絕緣子的耳環(huán)應(yīng)在同一斷面內(nèi)。
3.所有聯(lián)結(jié)件應(yīng)緊牢固,螺母、墊片齊全。
4.開口銷掰開角度不小于60°,開口處不得有裂紋、折斷現(xiàn)象。
第三節(jié)錨段及錨段關(guān)節(jié)
一、錨段
為滿足供電和機械受力方面的需要,將接觸網(wǎng)分成若干一定長度且相互獨立的分段,這種獨立的分段稱為錨段。其作用是:設(shè)立錨段可以限制事故范圍。當(dāng)發(fā)生斷線或支柱折斷等事故時,由于各錨段間在機械受力上是獨立的,則使事故限制在一個錨段內(nèi),縮小了事故范圍。設(shè)立錨段便于在接觸線和承力索兩端設(shè)置補償裝置,以調(diào)整線索的弛度與張力。設(shè)立錨段有利于供電分段,配合開關(guān)設(shè)備,滿足供電方式的需要??蓪崿F(xiàn)一定范圍內(nèi)的停電檢修作業(yè)。
二、錨段關(guān)節(jié)
兩個相鄰的錨段的斜接部分稱為錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其工作狀態(tài)的好壞直接影響接觸網(wǎng)供電質(zhì)量和電力機車取流。電力機車通過錨段關(guān)節(jié)時,受電弓應(yīng)能平滑、安全地由一個錨段過渡到另一個錨段,且弓線接觸良好,取流正常。錨段關(guān)節(jié)按用途可分為非絕緣錨段關(guān)節(jié)和絕緣錨段關(guān)節(jié)兩種。區(qū)別在于:非絕緣錨段關(guān)節(jié)只起機械分段作用,不進行電分段;絕緣錨段關(guān)節(jié)起機械分段作用,又進行電分段作用。按錨段關(guān)節(jié)的銜接長度可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨錨段關(guān)節(jié)等幾種不同形式。目前,常用的是三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)、四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)和七跨或八跨電分相錨段關(guān)節(jié)。
(一)三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)
三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)的組成由兩根下錨柱和兩根轉(zhuǎn)換柱及電連接線,通過這些設(shè)備實現(xiàn)錨段的銜接和過渡。三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)也是僅用作接觸懸掛在機械方面的分段,電氣方面仍然相聯(lián)結(jié)。此時用電連接線將工作支和非工作支連接起來,保證電流通過。在這種錨段關(guān)節(jié)內(nèi),其承力索和接觸線在兩轉(zhuǎn)換支柱之間的跨距中心處過渡。過渡處,兩接觸線等高,且相距100mm,非工作支在轉(zhuǎn)換支柱處抬升200mm,然后拉向錨支柱(抬升500)去下錨。三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)如圖3-1所示。
圖3-1三跨錨段絕緣關(guān)節(jié)
三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)技術(shù)要求:
(1)錨段關(guān)節(jié)內(nèi),兩轉(zhuǎn)換柱間的兩條接觸線在水平面上的投影應(yīng)平行,線間的距離為100mm。在立面圖中,兩接觸線的立體交叉點應(yīng)在該跨距中心處。
(2)轉(zhuǎn)換支往處,非工作支接觸線比工作支接觸線抬高200mm。下錨處非工作支比工作支抬高500mm。
(3)連接兩錨段電路的兩組電連接線,應(yīng)分別裝在兩轉(zhuǎn)換柱的錨柱側(cè)10m處。
(4)下錨支接觸懸掛在轉(zhuǎn)換柱水平面處改變方向時,其偏角一般不應(yīng)大于6度,困難情況下不得超過15度。
(5)兩轉(zhuǎn)換柱與錨柱間,在距轉(zhuǎn)換柱10m處應(yīng)安裝電連接線。在特殊的隧道群地帶,隧道間距離較短,無法設(shè)置三跨時,可利用兩跨錨段關(guān)節(jié)代替三跨錨段關(guān)節(jié)。但兩跨錨段關(guān)節(jié)機車運行取流條件較差,應(yīng)盡量避免采用。
(二)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)
四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)組成由兩根錨柱、兩根轉(zhuǎn)換柱和一根中心支柱形成四個跨距。電力機車受電弓在中心支柱處實現(xiàn)兩錨段的轉(zhuǎn)換和過渡,兩錨段靠安裝在轉(zhuǎn)換支柱上的隔離開關(guān)實現(xiàn)電氣連接。四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)除了進行機械分段外,主要用于電分段,多用于站場和區(qū)間的銜接處。這種錨段關(guān)節(jié)的特點是相鄰兩錨段的兩組懸掛,其承力索之間、接觸線之間在垂直方向和水平都彼此相距500mm,以保證其電氣方面的絕緣。在中心支柱處,兩接觸線等高,并保證受電弓在由一個錨段過渡到另一個錨段時,過渡較平穩(wěn),其平面布置如圖2—6所示。在圖中,j表示絕緣錨段關(guān)節(jié);zj2、qj2為中心支柱裝配形式,zj1、zj3及qj1qj3表示直線區(qū)段和曲線區(qū)段轉(zhuǎn)換支柱的裝配形式。如圖3-2所示。
圖3-2四跨錨段絕緣關(guān)節(jié)
四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)技術(shù)要求:
(1)在兩轉(zhuǎn)換柱間,兩接觸線的投影應(yīng)保持平行,線間距離為500mm,允許誤差±50mm。
(2)在轉(zhuǎn)換柱處,非工作支接觸線比工作支接觸線抬高500mm,允許誤差±50mm。
(3)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)在中心柱處兩接觸線距軌面等高,允許誤差±10mm;三跨絕緣錨段關(guān)節(jié)在兩轉(zhuǎn)換柱跨距中間處兩接觸線距軌面等高(為受電弓轉(zhuǎn)換點)。
(4)非工作支接觸線和下錨支承力索在轉(zhuǎn)換柱靠中心柱處加裝一串(4片)絕緣子(為分段絕緣子)。
(5)在兩轉(zhuǎn)換柱與錨柱間距轉(zhuǎn)換柱10m處,設(shè)電連接線各一組。
(6)兩個錨段的電路連通或斷開由隔離開關(guān)控制。
在四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)中,中心支柱需裝設(shè)雙腕臂,在曲線區(qū)段中心支柱和兩根轉(zhuǎn)換支柱均設(shè)置雙腕臂。
(三)八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)
八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)由兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)其基本結(jié)構(gòu)有兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)和一個分相(中性)錨段組成。此絕緣錨段關(guān)節(jié)采用四跨結(jié)構(gòu),兩絕緣錨段關(guān)節(jié)重疊區(qū)域有2跨。在中性區(qū)和列車行進方向的錨段間舍友隔離開關(guān),在機車停于無電區(qū)且和來車方向錨段間滿足絕緣條件時,通過閉合隔離開關(guān)可使機車恢復(fù)供電開出無電區(qū)。中性錨段不帶電,也不接地,列車通過時起到過渡作用。如圖3-3所示。
圖3-3八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)
八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)有如下特點:
1、絕緣距離:在電分相的錨段關(guān)節(jié)內(nèi),兩支接觸懸掛的水平間距均為500mm,兩支接觸懸掛間空氣絕緣間隙應(yīng)≥450mm,施工誤差應(yīng)控制在0~500mm,各個定位點抬高允許誤差土20mm。
2、中性區(qū):如圖所示的中性區(qū)長度為35m,機車惰行通過中性區(qū),其長度應(yīng)大于單臺機車升雙弓取流時的受電弓間距(一般不大于26m)。為了滿足重聯(lián)機車通過要求,35m中性區(qū)長度不足時,可以采用九跨式電分相(兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)間只重疊1跨),中性段(包括中性區(qū)加兩個過渡區(qū))的長度應(yīng)符合設(shè)計要求,施工允許偏差為0~500mm。
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0045-01
今天的電氣工程及其自動化是一種綜合應(yīng)用現(xiàn)代高科技、跨專業(yè)、尖端的科學(xué)專業(yè),有廣闊的應(yīng)用現(xiàn)實和前景。它是在工業(yè)化和電氣化的基礎(chǔ)上的重要組成部分,在加快我國現(xiàn)代化過程中扮演了重要的角色。在高等教育領(lǐng)域內(nèi),電氣工程是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的核心科目,是不可分割的一部分,高科技領(lǐng)域重點學(xué)科。因此,對電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)的改革具有重要的現(xiàn)實意義。
1電氣工程及其自動化專業(yè)特點及其發(fā)展
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個工程性很強的專業(yè),電氣工程及其自動化的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運行和控制三個部分。電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)性也決定了它具有很強的學(xué)科交叉和融合能力。例如,“電氣工程”和“電子科學(xué)”以及“控制科學(xué)”的交叉融合產(chǎn)生了“電力電子技術(shù)”;“電氣工程”和“材料科學(xué)”的交叉融合形成了“超導(dǎo)電工技術(shù)”和“納米電工技術(shù)”“;電氣工程”與“機械工程”及“計算機學(xué)科”的交叉融合產(chǎn)生了一門“機電一體化”新學(xué)科,已形成了以“機械”為主體、電氣工程和計算機控制為技術(shù)核心、“機械+電氣+計算機”的有機融合,“機電一體化”技術(shù)實際上就是電氣自動化技術(shù)高度發(fā)展的一個階段和必然產(chǎn)物,它是電氣自動化領(lǐng)域中機械技術(shù)與電子技術(shù)有機結(jié)合而應(yīng)運而生的一種高新技術(shù),也可以說隸屬于“電氣工程及其自動化”的專業(yè)范疇。今后若干年內(nèi)對電氣工程及其自動化領(lǐng)域發(fā)展影響最大的主要因素有以下三個。
1.1信息技術(shù)的決定性影響。信息技術(shù)廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關(guān)支持技術(shù)的綜合。
1.2與物理科學(xué)的相互交叉面拓寬。由于晶體管的發(fā)明和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的發(fā)展,固體電子學(xué)在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學(xué)間的緊密聯(lián)系與交叉仍然是今后電氣工程學(xué)科的關(guān)鍵,并且將拓寬到生物系統(tǒng)、光子學(xué)、微機電系統(tǒng)。
1.3快速的發(fā)展變化。技術(shù)的飛速進步和分析方法、設(shè)計方法的日新月異,使得我們必須每隔幾年對電氣工程問題的過去解決方案重新全面思考或?qū)彶椋@對我們?nèi)绾胃倪M教學(xué)、如何培養(yǎng)學(xué)生帶來很大影響。
2培養(yǎng)專業(yè)人才,符合社會的需要
隨著科技的發(fā)展,電氣工程愈來愈多地應(yīng)用信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動化技術(shù),電氣工程及其自動化專業(yè)內(nèi)涵也發(fā)展演變?yōu)閺婋姾腿蹼娊Y(jié)合、電工技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合、軟件和硬件結(jié)合、元件和系統(tǒng)結(jié)合,要求培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)受到電氣工程、電工電子、信息控制、計算機技術(shù)方面的基本訓(xùn)練,具有解決電氣工程與自動控制技術(shù)問題的基本能力。電氣工程學(xué)科的主要任務(wù)是提高電力系統(tǒng)和用電設(shè)備的技術(shù)含量、運行質(zhì)量,提高運行的合理性和可靠性,提高運行效率。
2.1以學(xué)生應(yīng)該具備和接受的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)來構(gòu)建課程體系。隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對于電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)而言,培養(yǎng)范圍不僅要有一級學(xué)科“電氣工程”的特色,應(yīng)具備“強弱電”的知識結(jié)構(gòu),而且也應(yīng)當(dāng)具備較廣的人文、社會等方面的知識,有較強的實踐動手能力。
2.2運用認知理論構(gòu)建課程體系。按照認知結(jié)構(gòu)理論,認知結(jié)構(gòu)中有兩種具體的組成成分,一是知識塊,二是知識的組織形式。因此,應(yīng)在國家、地區(qū)及學(xué)校的總體課程框架下,根據(jù)認知科學(xué)對人的認知結(jié)構(gòu)的理解,分析在什么階段設(shè)置什么課程才能更好地為學(xué)生構(gòu)建有利于以后學(xué)習(xí)所必須掌握的知識體系。由此,在設(shè)置課程框架時,應(yīng)考慮加強各知識塊的統(tǒng)合,建立相應(yīng)的課程體系結(jié)構(gòu),這樣才能避免結(jié)構(gòu)主義課程論中出現(xiàn)的各知識塊孤立、隔離和過于專業(yè)化的現(xiàn)象。
3完善教學(xué),提高學(xué)生素質(zhì)
3.1凝煉和建立體現(xiàn)個性化教育和工程應(yīng)用的實踐教學(xué)新模式,系統(tǒng)構(gòu)建實踐教學(xué)新體系。根據(jù)“五條線”課程體系的工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求,建立四層次(認知層、基礎(chǔ)層、拓展層、創(chuàng)新層)結(jié)構(gòu)實驗教學(xué)體系及四種類型(基本型、設(shè)計型、綜合型、研究創(chuàng)新型)的實驗課程內(nèi)容體系,將工程訓(xùn)練融入于四層次中,強化工程意識、工程能力和創(chuàng)新思維,強調(diào)自主開發(fā)、自主研究,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,開拓學(xué)生個性潛力、激勵學(xué)生實踐創(chuàng)新,增強學(xué)生的工程設(shè)計和綜合應(yīng)。
3.2深化“四位一體”綜合改革,打造優(yōu)秀教學(xué)團隊。按人才培養(yǎng)目標,開展“四位一體”(將課程、專業(yè)、學(xué)科和實驗室建設(shè)融為一體)綜合教學(xué)改革,以課程(群)建設(shè)為基礎(chǔ)、品牌特色專業(yè)建設(shè)為重點、學(xué)科建設(shè)為龍頭、實驗室建設(shè)為保障,建立以課程帶頭人、專業(yè)帶頭人、學(xué)科帶頭人和實驗室建設(shè)負責(zé)人為首的教學(xué)團隊,組成國家特色專業(yè)“電氣工程及其自動化”建設(shè)小組。以打造優(yōu)秀教學(xué)團隊為重點,促進科學(xué)研究與教學(xué)工作的有機融合,大力加強教師隊伍的教學(xué)能力建設(shè)和整體提高工作,特別是青年教師的工程能力培養(yǎng)工作;適當(dāng)引進電氣制造企業(yè)(集團)的工程技術(shù)人員參與教學(xué)工作,努力建設(shè)一支教學(xué)水平與學(xué)術(shù)造詣高、學(xué)歷職稱結(jié)構(gòu)合理、充滿生機和活力的高素質(zhì)、高水平教學(xué)團隊,為進一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量奠定堅實基礎(chǔ)。
3.3優(yōu)化課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計課題,建立完善的系統(tǒng)制度。課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的完成質(zhì)量,其選題、實際過程、教師指導(dǎo)等都至關(guān)重要。建立系統(tǒng)制度是進一步深化高等教育教學(xué)改革的重要舉措。建立系統(tǒng)制度可以使學(xué)生通過課程設(shè)計以及提前的畢業(yè)設(shè)計課題選題或預(yù)研,可以盡早地參與學(xué)術(shù)活動、科學(xué)研究和創(chuàng)新活動。通過與指導(dǎo)老師或課題組其他成員的交流,不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,使自身能力得到提高,為走上工作崗位或進一步深造打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
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0 引言
電氣工程及其自動化專業(yè)自1998年教育部進行專業(yè)調(diào)整,第一次出現(xiàn)在普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中。它是建立在電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動化五個專業(yè)基礎(chǔ)之上的新增專業(yè),2001年開始招生。從它的構(gòu)成上看,今天的電氣工程及其自動化更偏向于人們常說的“強電”專業(yè)。然而,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無人操作智能化電氣控制設(shè)備的發(fā)展,現(xiàn)在的電氣又離不開所謂的電子信息類專業(yè),偏“弱電”的支持?,F(xiàn)今的電氣專業(yè)該走向何方,它的專業(yè)課程設(shè)置又該做哪些調(diào)整,值得我們深思。
1 電氣工程專業(yè)的內(nèi)涵
電氣工程及其自動化的理論基礎(chǔ)是電氣科學(xué),電氣科學(xué)的理論基礎(chǔ)又來自普通物理學(xué)中的電學(xué)和磁學(xué)。因而電氣工程的發(fā)展始終離不開電磁學(xué)這一根基。電學(xué)是世界現(xiàn)有能源中應(yīng)用最為廣泛的,而人類在任何的歷史時期都離不開能源。作為電氣工程主要研究對象的電能,還是信息的一種載體。磁學(xué)作為基礎(chǔ)物理學(xué)的分支,在電氣工程中僅僅扮演發(fā)電原理、電磁干擾的角色,漸漸淡出電氣工程的研究領(lǐng)域。
早在1878年,英國的帝國理工學(xué)院率先設(shè)立電氣工程專業(yè),主要側(cè)重于發(fā)電、輸電、用電的研究。隨著工業(yè)的發(fā)展,國外的電氣工程專業(yè)幾近成熟后,發(fā)展速度漸漸放緩。結(jié)合信息、電子、通訊時代的到來,逐漸從“強電”轉(zhuǎn)向了“弱電”的領(lǐng)域。國內(nèi)傳統(tǒng)上把電氣工程歸為“強電”,而把信息、電子和通訊歸為“弱電”。在整個國際環(huán)境的影響下,立足國內(nèi)電氣行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,目前,電氣工程還主要側(cè)重于電能的開發(fā)、傳輸和應(yīng)用上。但是一些院校已經(jīng)開始著手以“弱電”控制“強電”,電氣專業(yè)中加大自動化、智能化比重。
2 電氣工程專業(yè)的相關(guān)性
電氣工程專業(yè)由其內(nèi)涵可以看到它的學(xué)科淵源,主要以能源和信息科學(xué)為支撐,再配以電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備。能源中主要是電能,電氣工程不僅生產(chǎn)電還要控制電能的運輸和使用。隨著國家電力和國家電網(wǎng)的分家,電氣工程專業(yè)在不同的學(xué)校又有了發(fā)電和輸變電不同的方向。這里的信息指的是廣義上的信息技術(shù),包含了通信、電子、計算機控制等一系列技術(shù),主要用于對發(fā)電、輸變電設(shè)備的設(shè)計、控制和檢修。
此外,由于現(xiàn)代化的機械設(shè)備幾乎都離不開電氣控制或者電力驅(qū)動,電氣工程又和機械、自動控制等專業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。非電類專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)電工電子課程,而電氣工程專業(yè)的學(xué)生也要參加金工實習(xí),實現(xiàn)專業(yè)之間的了解。
3 人才培養(yǎng)模式的探討
應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標要求學(xué)生不僅有扎實的專業(yè)理論和基礎(chǔ)知識,寬闊的知識視野,更要有過硬的實踐能力、工程能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)之后,能夠較快地適應(yīng)并勝任工作,可以靈活地運用基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新思維,解決工作中的實際問題。這就要求電氣工程專業(yè)的學(xué)生在夯實基礎(chǔ)知識之上,還要掌握時下電氣領(lǐng)域的新技術(shù)和新知識。人才培養(yǎng)應(yīng)處于動態(tài)變化中,保留經(jīng)典基礎(chǔ)理論課程,每年根據(jù)社會電氣崗位技能需求調(diào)查,調(diào)整專業(yè)課程,特別是高年級的專業(yè)選修課程。增大實驗實習(xí)課程比例,將理論課堂搬到實驗室。人才培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移才能帶動實踐類課程升級,從而鍛煉和影響學(xué)生的實際動手能力。
面對現(xiàn)在就業(yè)市場競爭激烈的實際情況,僅僅具有單一的專業(yè)知識已經(jīng)不能滿足社會對應(yīng)用型人才的要求。因而在本科培養(yǎng)當(dāng)中,還要有通識課、語言類課程、應(yīng)用寫作類課程的設(shè)置,努力培養(yǎng)出“靜則能文,動則能武”,德智體全面發(fā)展的完整的人。
4 課程體系的建設(shè)
課程體系的建立基礎(chǔ)是人才培養(yǎng)目標和方案,它應(yīng)當(dāng)符合國家高教司對本科人才培養(yǎng)的要求,并結(jié)合各自專業(yè)發(fā)展的方向和特色,結(jié)合不同學(xué)校對電氣專業(yè)的定位而設(shè)立。電氣工程專業(yè)在經(jīng)過整合與調(diào)整之后,可以有高電壓、發(fā)電、輸變電、配電等眾多方向。在今天進行應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的大環(huán)境下,課程體系的建設(shè)被賦予了新的意義。也就是要立足專業(yè),走向應(yīng)用。這就要求加大實驗、實踐課程的比例,著重實操課程的教學(xué)。以“電力電子技術(shù)”這門課為例,大多數(shù)院校采用48~56課時的教學(xué)量,其中實驗部分應(yīng)至少安排16~32學(xué)時。把課程三分之一的時間放在實驗室,通過實驗驗證理論,通過實驗提升學(xué)生的理解能力和思考能力,更著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在專業(yè)課設(shè)置方面,要加大選修課的選擇范圍,以供不同方向和就業(yè)需求的學(xué)生選擇。隨著電力行業(yè)改革的不斷推進,發(fā)電廠與電力運行單位的分離,使得學(xué)生在就業(yè)選擇時要面臨不同方向知識的考核。這也對課程體系提出新的挑戰(zhàn)。要求學(xué)生全盤掌握顯然不切實際,那么如何進行課程分類,在夯實基礎(chǔ)的前提下,給學(xué)生提出備選預(yù)案,不失為一種教育導(dǎo)向。
參考文獻
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一、電氣工程及其自動化專業(yè)介紹
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術(shù),計算機技術(shù),電機電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),電氣工程及其自動化專業(yè)技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是一門綜合性較強的學(xué)科,其主要特點是強弱電結(jié)合,機電結(jié)合,軟硬件結(jié)合。該專業(yè)培養(yǎng)具有工程技術(shù)基礎(chǔ)知識和相應(yīng)的電氣工程專業(yè)知識,受過電工電子,系統(tǒng)控制及計算機技術(shù)方面的基本訓(xùn)練,具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制問題基本能力的高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)是電工與電子、電力控制與信息技術(shù)交叉滲透的綜合型寬口徑工科專業(yè)。培養(yǎng)具有扎實的數(shù)學(xué)、物理和電氣信息基礎(chǔ)知識,在電氣工程與信息領(lǐng)域從事電力系統(tǒng)運行與控制、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)等工作的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。主干課程有電路原理、電子技術(shù)、工程電磁場、信號系統(tǒng)與信號處理、自動控制原理、微機原理及接口技術(shù)、電工與電機學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、高電壓工程、電力拖動與控制、電機控制。就業(yè)方向為適合到國民經(jīng)濟各部門從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)控制、信息處理、電力電子技術(shù)應(yīng)用、電器設(shè)備研制等工作,能在科研院所、高等學(xué)校從事科研教學(xué)工作,也可攻讀電氣工程、控制工程等相關(guān)學(xué)科的研究生。
二、高職電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革方案
(一)構(gòu)建專業(yè)課程體系,分方向設(shè)課
按照“知識、能力、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)思想,加強機械電子、計算機、控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識,以就業(yè)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標,優(yōu)化課程體系,強化學(xué)生對機械、電子、信息、經(jīng)濟管理技術(shù)的綜合運用能力,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合動手能力,提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識。課程體系設(shè)計以技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成為主線,學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用為宗旨,注重掌握成熟技術(shù)與管理規(guī)范的培養(yǎng)訓(xùn)練,加大實踐訓(xùn)練比重。具體實施中,突出應(yīng)用性、實踐性,使基礎(chǔ)理論必需、夠用,專業(yè)課教學(xué)強調(diào)針對性和實用性,加強素質(zhì)教育和能力培養(yǎng),構(gòu)建多個專業(yè)方向,使學(xué)生畢業(yè)能上崗,上崗能頂崗,頂崗能用,體現(xiàn)創(chuàng)新的高職教育特色。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制理論、信息處理、計算機技術(shù)與應(yīng)用等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識。學(xué)生受到電工電子、信息控制及計算機技術(shù)方面的基本訓(xùn)練,具有工業(yè)過程控制與分析,解決強弱電并舉的寬口徑專業(yè)的技術(shù)問題的能力。
(二)改變教學(xué)法,實施系統(tǒng)教學(xué)
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,學(xué)生在學(xué)習(xí)某一門課的過程中總會有一種疑問,這門課程學(xué)了到底有什么作用,從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中沒有目的和方向,而系統(tǒng)教學(xué)法為學(xué)生解答了這個疑問。系統(tǒng)教學(xué)法是基于一個真實的電氣工程及其自動化專業(yè)系統(tǒng),從系統(tǒng)的角度去講解相關(guān)的知識點,學(xué)生就會直觀感受到所學(xué)知識的作用和用途,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,幫助學(xué)生把握知識的整體性、系統(tǒng)性、連貫性、滲透性,強化學(xué)科知識的系體化。系統(tǒng)教學(xué)方法在課程和課程內(nèi)容的設(shè)置上緊扣培養(yǎng)目標,按崗位需求目標來設(shè)置課程,整合課程的內(nèi)容。如要培養(yǎng)一個生產(chǎn)線安裝,調(diào)試和維護的電氣工程及其自動化專業(yè)操作人員,將以類似的生產(chǎn)線作為一個系統(tǒng),在這樣的一個系統(tǒng)中去講解相關(guān)學(xué)科的知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就會知道所學(xué)知識的運用,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生做到有的放矢。在課程內(nèi)容安排上,始終以一個系統(tǒng)為起點,所有的知識點的學(xué)習(xí)都是放在一個系統(tǒng)中進行講解,即由整個系統(tǒng)到某個局部,最后再回到整個系統(tǒng)的教學(xué)方法。
(三)利用“雙贏”的校企合作關(guān)系,積極實踐“工學(xué)結(jié)合”教育模式
工學(xué)結(jié)合教育模式之所以能持續(xù)100年久經(jīng)不衰,主要歸功于它切合實際的理念,那就是以職業(yè)為導(dǎo)向,以提高學(xué)生就業(yè)競爭能力為目的,以市場需求為運作平臺。我院在發(fā)展高等職業(yè)教育工作中,加強了同社會的聯(lián)系,千方百計尋求并依托行業(yè)、企業(yè)以及行業(yè)主管部門和政府主管部門合作辦學(xué),多層次、多類型、多形式、全方位地進行了工學(xué)結(jié)合教育的實踐和探索,并取得了一些可喜的成果。其中最為典型的是與湖南遠大空調(diào)有限公司合作,教師進入公司學(xué)習(xí)培訓(xùn),公司的文化理念和空調(diào)專業(yè)技能提前弓l入。每年畢業(yè)生中只要符合公司要求,則全部進入公司再進行三個月強化訓(xùn)練,合格即成為空調(diào)運營工程師。校企雙方共同制定人才培養(yǎng)方案,學(xué)生在校內(nèi)進行理論教學(xué)和基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,在企業(yè)進行崗位綜合能力培訓(xùn)和實踐,學(xué)校對教學(xué)質(zhì)量進行過程監(jiān)控,企業(yè)對人才質(zhì)量進行目標評價;雙方實現(xiàn)設(shè)備設(shè)施、技術(shù)信息與人才資源的共享,學(xué)校的教師到企業(yè)參加生產(chǎn)實踐,為企業(yè)提供員工培訓(xùn)、技術(shù)咨詢和智力支持,企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校舉辦專題講座、擔(dān)任兼職教師或指導(dǎo)學(xué)生實訓(xùn)。在教學(xué)過程中與企業(yè)緊密結(jié)合,有利于教師的專業(yè)水平和實踐能力的提高。學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確,有利于學(xué)生管理。
總之,電氣工程及其自動化專業(yè)專業(yè)課的教學(xué)大綱、授課方法必須進行改革、完善。高職院校教師首先必須確立先進的教學(xué)理念。因為我們的辦學(xué)宗旨就是培養(yǎng)能夠直接參加生產(chǎn)第一線的技術(shù)骨干,而這些人員確實需要具備更多實踐動手能力,才能解決生產(chǎn)實際問題,才能在人才競爭的社會里立足、發(fā)展、生存,注重學(xué)生的能力培養(yǎng),那么,我們高職院校的發(fā)展將會前途光明。
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中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)03-0066-02
社會在不斷進步,人類文明在飛速向前發(fā)展,社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的突飛猛進需要更加適應(yīng)社會發(fā)展的大批現(xiàn)代型科技人才。電氣工程及其自動化的新時代人才的需求給高校實踐教學(xué)改革提出更高的要求。如何實現(xiàn)全新的人才發(fā)展道路和不斷創(chuàng)新的實踐教學(xué)改革新模式是現(xiàn)階段高校電氣工程及其自動化專業(yè)不斷得以發(fā)展的新的導(dǎo)航器,那么,在不斷改革創(chuàng)新過程中我們在不斷探索新的發(fā)展方向,只有不斷尋找新的發(fā)展途徑,才能促進電氣工程及其自動化專業(yè)快速發(fā)展。
1 電氣工程及其制動化專業(yè)教學(xué)實踐現(xiàn)狀
電氣工程及其制動化專業(yè)在高校教學(xué)發(fā)展中屬于新興發(fā)展的專業(yè),具有近代化發(fā)展趨勢和現(xiàn)代化發(fā)展氣息,帶有十分濃厚的新時展氣息。這一專業(yè)處于科學(xué)發(fā)展和社會發(fā)展以及時展的前沿,具有十分廣闊的發(fā)展前景。雖然,在教育教學(xué)實踐中教育部門和教學(xué)機構(gòu)給予很大的關(guān)注力度,但是,究其發(fā)展現(xiàn)狀而言,存在一些方面的不足。例如實踐教學(xué)經(jīng)驗不少教學(xué)機構(gòu)還有待加強,時間教學(xué)力度和實踐教學(xué)條件還相對過于薄弱,不能滿足現(xiàn)階段社會對人才發(fā)展的需要,理論性過強實踐性過弱導(dǎo)致人才發(fā)展畸形,不利于現(xiàn)實社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要。
理論與實踐在很多環(huán)節(jié)上難以得到有機銜接,導(dǎo)致理論性教學(xué)無法與實踐性教學(xué)相融合,這樣,個哦電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展在畢業(yè)就業(yè)過程中設(shè)置了許多無形的障礙。例如實驗教學(xué)和實習(xí)教學(xué)相分離,過于單一化的實驗教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生在進入企業(yè)實習(xí)過程中力不從心,從而較低就業(yè)力,降低這一專業(yè)人才的實際價值,從而計劃了校企矛盾,泛才現(xiàn)象嚴重,導(dǎo)致這一專業(yè)的普通型人才供過于求,不利于電氣工程及其自動化專業(yè)的就業(yè)發(fā)展。這樣,導(dǎo)致許多相關(guān)行業(yè)發(fā)展的企業(yè)厭倦實習(xí)生而不愿接受實習(xí)生進入企業(yè)進行實習(xí)工作,從而給社會就業(yè)施加壓力,不利于應(yīng)用型人才和精英型人才的長足發(fā)展。
2 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革措施
2.1 創(chuàng)新實踐教學(xué)體系
不斷探索新的實踐教學(xué)方式,創(chuàng)新該專業(yè)的實踐教學(xué)體系。例如專業(yè)課程教學(xué)體現(xiàn)強電與弱電結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合的特點,增加實踐教學(xué)學(xué)時,使其達到總學(xué)時的四分之一。增加實踐環(huán)節(jié)的學(xué)分,增加實踐教學(xué)的系統(tǒng)性。再如,在實驗、課程設(shè)計、實習(xí)、技能訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)下,全面分析和整合實踐教學(xué),不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐的主動性,刺激學(xué)生探索科學(xué)知識和創(chuàng)新發(fā)展的細胞,達到創(chuàng)新教學(xué)和活化科學(xué)知識的目的。
2.2 加強電氣工程及其自動化專業(yè)教師教學(xué)的能力建設(shè)
教師是實現(xiàn)教學(xué)發(fā)展的重要媒介,不可小視。加強教學(xué)中師資力量的建設(shè)更加有利于高等人才的培養(yǎng)。教師自身實踐教學(xué)能力的培養(yǎng)和不斷引進高級專業(yè)人才來實現(xiàn)電氣工程及其自動化專業(yè)的理論性和實踐性教學(xué)的重要途徑。例如不斷實現(xiàn)教師教學(xué)效果績效評比機制和教學(xué)能力競爭淘汰機制,薪酬激勵的同時也有級別淘汰評比的懲罰,另一方面,不斷引進既有高素質(zhì)高能力的教師人才資源,實現(xiàn)強有力的師資隊伍。
2.3 加強實驗平臺建設(shè)
現(xiàn)有試驗設(shè)備對提高學(xué)生實踐技能具有重要的作用,要充分利用現(xiàn)有的實驗設(shè)備,并采用采購和自行研發(fā)的思路,加強實驗平臺建設(shè),為實驗教學(xué)提供良好的硬件設(shè)備。一般的實驗裝置包括微機原理與計算機控制實驗裝置;檢測技術(shù)、組態(tài)測控、plc實驗裝置、電力電子電機實驗裝置、工廠供電實驗裝置。
2.4 教育機構(gòu)應(yīng)實現(xiàn)現(xiàn)代化的穩(wěn)定的實訓(xùn)基地
實現(xiàn)穩(wěn)定的校內(nèi)校外實訓(xùn)基地相結(jié)合和建立,更有利于學(xué)生的實踐能力培養(yǎng),拓寬學(xué)生的思維空間,有利于刺激學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如國外不少科研機構(gòu)和科學(xué)實驗基地,就是為了拓寬實驗者的四維空間,利于創(chuàng)造性思維的不斷發(fā)展,電氣工程及其自動化專業(yè)在發(fā)展中具備實踐性和實驗性這兩重屬性,由此,更需要實現(xiàn)穩(wěn)定的實訓(xùn)基地來實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者的能力培養(yǎng)。
3 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革新探索
3.1 不斷增強學(xué)生的實踐能力和實際操作能力
實踐出真知,實踐是檢驗真理的唯一標準,沒有實踐,理論性的東西無法實現(xiàn)其發(fā)展的現(xiàn)實目標,因此,實現(xiàn)實踐性的能力培養(yǎng)更有利于增強學(xué)生自身能力培養(yǎng)的信心,更有利于這一專業(yè)人才的培養(yǎng)。例如專業(yè)實習(xí)和綜合實訓(xùn)使學(xué)生掌握了設(shè)備的設(shè)計、安裝、調(diào)試的相關(guān)操作,提高了設(shè)計能力和工程實踐能力。
3.2 加強校企合作,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新發(fā)展
在教學(xué)實踐中不斷加強校企合作,促進發(fā)展的新渠道,為電氣工程及其自動化專業(yè)注入新的源頭活水。企業(yè)和教育機構(gòu)聯(lián)合起來,建立應(yīng)用型人才長足發(fā)展的同時實現(xiàn)精英型人才的不斷發(fā)展,從而增強企業(yè)和學(xué)校教學(xué)發(fā)展的核心競爭力,實現(xiàn)多向互利共贏。
4 結(jié)語
綜上所述,電氣工程及其自動化專業(yè)的教學(xué)在發(fā)展中應(yīng)該順應(yīng)時展的潮流,與時俱進,不斷發(fā)展創(chuàng)新,在教學(xué)發(fā)展中不僅滿足現(xiàn)實社會中企業(yè)的人才需求,同時也進一步培養(yǎng)更具挑戰(zhàn)性和獨具核心競爭力的精英型高端人才,那么,首先要求教育機構(gòu)具備更高能力的教學(xué)人才隊伍,實現(xiàn)校企不斷合作的新型產(chǎn)學(xué)研多向發(fā)展的創(chuàng)新渠道,為電氣工程及其自動化專業(yè)注入新興源頭活水,時期長遠地呈現(xiàn)出欣欣向榮的繁榮景象。
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