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摘要:对高职发电厂及电力系统专业中的核心课程——“电气运行”课程中的“教、学、做”一体化教学方法做了一些探讨,通过“教、学、做”一体化教学,学生更容易理解“电气运行”各项目的内容,更好地掌握电气运行的基本知识和岗位技能,为毕业上岗打下坚实的理论基础和实践基础。
关键词:电气运行;一体化教学;探讨
作者简介:杨娟(1962-),女,湖南长沙人,长沙电力职业技术学院,副教授。(湖南 长沙 410131)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)06-0183-03
“电气运行”课程是培养电气值班员和变电站值班员的核心课程,是高职发电厂及电力系统专业的一门核心专业课。为使学生在“电气运行”课程中所学知识和技能与现场电气值班员、变电站值班员岗位要求相对接,通过大量调研以及对电气值班员、变电站值班员岗位能力进行分析,整合教学内容,构建了以职业岗位能力为课程目标,以职业岗位标准为课程内容,以项目教学为导向的“电气运行”三大项目教学内容。项目一:电气设备巡视及运行维护;项目二:发电厂倒闸操作及事故处理;项目三:变电站倒闸操作及事故处理。通过学习,使学生掌握发电厂、变电站在正常运行方式下,电气设备巡视及运行维护;倒闸操作的基本原则、倒闸操作的实际操作能力以及发电厂、变电站事故处理原则、事故处理的实际操作能力。
笔者通过对“电气运行”项目教材内容及教学方法的研究,认为对“电气运行”进行如下“教、学、做”一体化教学,可以使学生很容易地理解“电气运行”各大项目的内容,掌握电气运行的基本知识和岗位技能。
一、对项目一“电气设备巡視与异常运行处理”进行“教、学、做”一体化教学
1.本项目学习目的与学习要求
(1)掌握发电厂正常运行方式(一次部分、二次部分)。
(2)掌握变电站正常运行方式(一次部分、二次部分)。
(3)了解发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等供配电装置各设备的构成、用途。
(4)掌握发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准与异常运行处理基本方法。
2.本项目学习基本内容
(1)发电厂、变电站电气主接线的编制原则。
(2)发电厂电气主接线的确定。
(3)变电站电气主接线的确定。
(4)发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等供配电装置各设备的主要结构、用途。
(5)发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准;异常运行分析与处理。
3.“教、学、做”一体化教学探讨
(1)在发电仿真系统上,认识该发电厂一次部分正常运行方式,二次部分正常运行方式;根据该发电厂的一、二次设备布置,确定该发电厂一次设备、二次设备的巡视路线;对照发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准根据巡视路线逐一进行巡视;若在巡视过程中,发现设备异常,则分析异常并进行处理。
(2)在变电仿真系统上,认识变电站主接线图及一、二次部分正常运行方式;根据该变电站的一、二次设备布置,确定该变电站一次设备、二次设备的巡视路线;对照变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准根据巡视路线逐一进行巡视;若在巡视过程中,发现设备异常,则分析异常并进行处理。
二、对项目二“发电厂倒闸操作及事故处理”进行“教、学、做”一体化教学
1.本项目学习目的与学习要求
(1)了解电气值班员岗位的工作流程。
(2)掌握发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机正常倒闸操作。
(3)掌握发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理。
2.本项目学习基本内容
(1)发电厂正常运行方式下,倒闸操作的一般规定和基本原则。
(2)发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机正常倒闸操作。
(3)发电厂继电保护与自动装置的配置。
(4)发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理原则。
(5)发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理。
(6)现场某发电厂电气运行规程介绍。
3.“教、学、做”一体化教学探讨
(1)在发电仿真系统上,进一步认识该发电厂的电气主接线图及其运行方式、发电厂厂用电系统的电气主接线图及其运行方式。
(2)根据发电厂正常运行方式,结合电气运行规程、倒闸操作的一般规定和基本原则对所要进行的倒闸操作项目进行分析,写出正确的倒闸操作票并进行操作演示,再指导学生对其他倒闸操作项目进行实际操作。
(3)根据发电厂继电保护与自动装置的配置,结合电气运行规程以及发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理的基本原则对所要进行的事故处理项目进行分析,制订事故处理程序并进行操作演示;再指导学生对其他事故处理项目进行实际操作。
三、对项目三“变电站倒闸操作及事故处理”进行“教、学、做”一体化教学
1.本项目学习目的与学习要求
(1)了解变电站值班员岗位的工作流程。
(2)掌握变电站正常运行方式下,不同电压等级线路、母线以及主变的倒闸操作。
(3)掌握变电站不同电压等级线路、母线以及主变的事故处理。
2.本项目学习基本内容
(1)变电站正常运行方式下,倒闸操作的一般规定和基本原则。
(2)变电站正常运行方式下不同电压等级线路、母线以及主变的倒闸操作。
(3)变电站继电保护与自动装置的配置。
(4)变电站事故处理的基本原则。
(5)变电站不同电压等级线路、母线以及主变事故处理。
(6)现场某变电站变电运行规程介绍。
3.“教、学、做”一体化教学探讨
(1)在变电仿真系统上,进一步认识该变电站的电气主接线图及其运行方式。
(2)根据变电站正常运行方式,结合变电运行规程、倒闸操作的一般规定和基本原则对所要进行的倒闸操作项目进行分析,写出正确的倒闸操作票并进行操作演示,再指导学生对其他倒闸操作项目进行实际操作。
(3)根据变电站继电保护与自动装置的配置,结合变电运行规程以及变电站事故处理的基本原则对所要进行的事故处理项目进行分析,制定事故处理程序并进行操作演示;再指导学生对其他事故处理项目进行实际操作。
四、“电气运行”一体化教学举例
例如:对双母线带旁路母线接线的220kV变电站,在进行项目三“变电站倒闸操作及事故处理”中的事故处理时,按如下程序进行,能使学生更容易理解并掌握变电站事故处理的内容。
1.分析双母线带旁路母线接线的220kV变电站主接线运行方式
(1)双母线带旁路母线接线的220kV变电站主接线图(见图1)。
(2)双母线带旁路母线接线的220kV变电站一次系统运行方式。1)220kV:对照主接线图,在220kV现场讲解电厂一线221、电源一线223、1#主变201 在1#母线;电厂二线222、电源二线224、2#主变202 在2#母线;旁路212开关在断开位置,212-1、212-3刀闸在合闸位置;母联225开关、225-1、225-2刀闸均在合闸位置;1#主变220kV中性点D10-2刀闸在断开位置;2#主变220kV中性点 D20-2刀闸在合闸位置;2)110kV:对照主接线图,在110kV现场讲解电站一线111、电站三线113、1#主变101在1#母线; 电站二线112、电站四线114、2#主变在2#母线;母联兼旁路115开关、115-11、115-2刀闸在合闸位置,115-1、115-4刀闸在断开位置;1#主变110kV中性点D10-1刀闸在断开位置;2#主变110kV中性点 D20-1刀闸在合闸位置(对照主接线图及现场设备讲解);3)10kV:对照主接线图,在10kV现场讲解1#主变001开关带1#母线负荷;2#主变002开关带2#母线负荷;分段016开关在分闸位置,016-1、016-2在合闸位置,016开关自投装置运行;旁路I 013、旁路II 020开关在断开位置,013-1、013-4及020-2、020-4刀闸在合闸位置(对照主接线图及现场设备讲解)。
(3)220kV变电站二次部分正常运行方式(变电站继电保护与自动装置的配置介绍)。1)220kV:对照主接线图,在220kV保护屏上讲解电厂一线221、电厂二线222、电源一线223、电源二线224保护采用南京产的PLP01-12和PLP-02-13两块保护盘;旁路212的保护盘和220kV线路保护相同,只是没有YBX-1K收发信机;母线保护采用南京生产的JCMZ-102比率制动快速差动保护;220kV开关失灵保护采用双母线失灵保护典型通用接线,单独组盘;2)110kV:对照主接线图,在110kV保护屏上讲解电站一线111、电站二线112、电站三线113、电站四线114及旁路保护盘采用南京产的PLP41-01保护盘(LFP-941微机距离和另序保护);母线采用双母线相比母差典型通用接线,单独组盘(对照保护屏及现场设备讲解)。3)10kV:对照主接线图,在10kV保护屏上讲解配电线路保护为电流速断、过电流及重合闸;电容器组保护为低电压、过电压、过电流和零序平衡保护;母联断开,自投运行;1#变001掉闸(包括偷掉)016自投; 2#变002掉闸(包括偷掉)016 自投(对照保护屏及现场设备讲解)。4)主变保护:对照主接线图,在主变保护屏上讲解主变保护有纵联差动保护、瓦斯保护、压力释放保护、绕组过温保护、复合电压闭锁过电流零序过流及间隙保护等(对照保护屏及现场设备讲解)。
2.根据事故处理任务,写出事故处理步骤
任务:10kV纺织线010线路近端相间永久性故障(保护、开关动作正确,重合闸投入)的处理。
对照双母线带旁路母线接线的220kV变电站正常运行方式及10kV纺织线010线路近端相间永久性故障的分析写出处理步骤如下。
(1)记录时间、停止音响。
(2)记录光字牌及保护动作情况;复归保护信号;复归010手把停止闪光。
(3)检查010开关及相关设备均正常。
(4)试合010开关。
(5)试合时电流表冲击,重新出现上述现象,恢复音响、闪光、保护信号。
(6)检查开关等有关设备正常,作好记录,报调度及有关领导。
3.进行事故处理(操作演练)
(1)在主控室左键操作記录时间、在中央信号控制屏左键操作停止音响。
(2)在控制屏及保护屏上右键操作记录光字牌及保护动作情况;左键操作复归保护信号;在纺织线控制屏左键操作两下复归010手把停止闪光。
(3)到10kV现场右键操作检查010开关及相关设备均正常。
(4)在纺织线控制屏左键操作两下试合010开关。
(5)试合时电流表冲击,重新出现上述现象,恢复音响、闪光、保护信号(重新在中央信号控制屏停止音响,在控制屏及保护屏上记录光字牌及保护动作情况,复归保护信号,在纺织线控制屏复归010手把停止闪光)。
(6)到10kV现场右键操作检查开关等有关设备正常,作好记录,在主控室左键操作电话机报调度及有关领导。
4.教师指导完成相关任务
电站一线111线路相间永久性故障(保护,开关正确动作,重合闸投入)的处理
(1)写出处理步骤。
(2)进行事故处理。
五、小结
通过对“电气运行”项目教学内容进行以上“教、学、做”一体化教学的实施,能使学生很容易地理解“电气运行”各项目的内容,掌握电气运行的基本知识和发电厂电气值班员、变电站变电值班员的岗位技能,为学生毕业上岗打下坚实的基础。
参考文献:
[1]杨娟.电气运行技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]于永源.电力系统分析[M].北京:中国电力出版社,1998.
[3]李火元.电力系统继电保护及自动装置[M].北京:中国电力出版社,2010.
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:电气运行;一体化教学;探讨
作者简介:杨娟(1962-),女,湖南长沙人,长沙电力职业技术学院,副教授。(湖南 长沙 410131)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)06-0183-03
“电气运行”课程是培养电气值班员和变电站值班员的核心课程,是高职发电厂及电力系统专业的一门核心专业课。为使学生在“电气运行”课程中所学知识和技能与现场电气值班员、变电站值班员岗位要求相对接,通过大量调研以及对电气值班员、变电站值班员岗位能力进行分析,整合教学内容,构建了以职业岗位能力为课程目标,以职业岗位标准为课程内容,以项目教学为导向的“电气运行”三大项目教学内容。项目一:电气设备巡视及运行维护;项目二:发电厂倒闸操作及事故处理;项目三:变电站倒闸操作及事故处理。通过学习,使学生掌握发电厂、变电站在正常运行方式下,电气设备巡视及运行维护;倒闸操作的基本原则、倒闸操作的实际操作能力以及发电厂、变电站事故处理原则、事故处理的实际操作能力。
笔者通过对“电气运行”项目教材内容及教学方法的研究,认为对“电气运行”进行如下“教、学、做”一体化教学,可以使学生很容易地理解“电气运行”各大项目的内容,掌握电气运行的基本知识和岗位技能。
一、对项目一“电气设备巡視与异常运行处理”进行“教、学、做”一体化教学
1.本项目学习目的与学习要求
(1)掌握发电厂正常运行方式(一次部分、二次部分)。
(2)掌握变电站正常运行方式(一次部分、二次部分)。
(3)了解发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等供配电装置各设备的构成、用途。
(4)掌握发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准与异常运行处理基本方法。
2.本项目学习基本内容
(1)发电厂、变电站电气主接线的编制原则。
(2)发电厂电气主接线的确定。
(3)变电站电气主接线的确定。
(4)发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等供配电装置各设备的主要结构、用途。
(5)发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准;异常运行分析与处理。
3.“教、学、做”一体化教学探讨
(1)在发电仿真系统上,认识该发电厂一次部分正常运行方式,二次部分正常运行方式;根据该发电厂的一、二次设备布置,确定该发电厂一次设备、二次设备的巡视路线;对照发电机、变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准根据巡视路线逐一进行巡视;若在巡视过程中,发现设备异常,则分析异常并进行处理。
(2)在变电仿真系统上,认识变电站主接线图及一、二次部分正常运行方式;根据该变电站的一、二次设备布置,确定该变电站一次设备、二次设备的巡视路线;对照变压器、互感器、电动机、高压断路器、隔离开关、母线、防雷装置、接地装置、电力电容器等正常运行方式下的巡视检查标准根据巡视路线逐一进行巡视;若在巡视过程中,发现设备异常,则分析异常并进行处理。
二、对项目二“发电厂倒闸操作及事故处理”进行“教、学、做”一体化教学
1.本项目学习目的与学习要求
(1)了解电气值班员岗位的工作流程。
(2)掌握发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机正常倒闸操作。
(3)掌握发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理。
2.本项目学习基本内容
(1)发电厂正常运行方式下,倒闸操作的一般规定和基本原则。
(2)发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机正常倒闸操作。
(3)发电厂继电保护与自动装置的配置。
(4)发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理原则。
(5)发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理。
(6)现场某发电厂电气运行规程介绍。
3.“教、学、做”一体化教学探讨
(1)在发电仿真系统上,进一步认识该发电厂的电气主接线图及其运行方式、发电厂厂用电系统的电气主接线图及其运行方式。
(2)根据发电厂正常运行方式,结合电气运行规程、倒闸操作的一般规定和基本原则对所要进行的倒闸操作项目进行分析,写出正确的倒闸操作票并进行操作演示,再指导学生对其他倒闸操作项目进行实际操作。
(3)根据发电厂继电保护与自动装置的配置,结合电气运行规程以及发电厂发变组、发电机及厂用变和励磁机事故处理的基本原则对所要进行的事故处理项目进行分析,制订事故处理程序并进行操作演示;再指导学生对其他事故处理项目进行实际操作。
三、对项目三“变电站倒闸操作及事故处理”进行“教、学、做”一体化教学
1.本项目学习目的与学习要求
(1)了解变电站值班员岗位的工作流程。
(2)掌握变电站正常运行方式下,不同电压等级线路、母线以及主变的倒闸操作。
(3)掌握变电站不同电压等级线路、母线以及主变的事故处理。
2.本项目学习基本内容
(1)变电站正常运行方式下,倒闸操作的一般规定和基本原则。
(2)变电站正常运行方式下不同电压等级线路、母线以及主变的倒闸操作。
(3)变电站继电保护与自动装置的配置。
(4)变电站事故处理的基本原则。
(5)变电站不同电压等级线路、母线以及主变事故处理。
(6)现场某变电站变电运行规程介绍。
3.“教、学、做”一体化教学探讨
(1)在变电仿真系统上,进一步认识该变电站的电气主接线图及其运行方式。
(2)根据变电站正常运行方式,结合变电运行规程、倒闸操作的一般规定和基本原则对所要进行的倒闸操作项目进行分析,写出正确的倒闸操作票并进行操作演示,再指导学生对其他倒闸操作项目进行实际操作。
(3)根据变电站继电保护与自动装置的配置,结合变电运行规程以及变电站事故处理的基本原则对所要进行的事故处理项目进行分析,制定事故处理程序并进行操作演示;再指导学生对其他事故处理项目进行实际操作。
四、“电气运行”一体化教学举例
例如:对双母线带旁路母线接线的220kV变电站,在进行项目三“变电站倒闸操作及事故处理”中的事故处理时,按如下程序进行,能使学生更容易理解并掌握变电站事故处理的内容。
1.分析双母线带旁路母线接线的220kV变电站主接线运行方式
(1)双母线带旁路母线接线的220kV变电站主接线图(见图1)。
(2)双母线带旁路母线接线的220kV变电站一次系统运行方式。1)220kV:对照主接线图,在220kV现场讲解电厂一线221、电源一线223、1#主变201 在1#母线;电厂二线222、电源二线224、2#主变202 在2#母线;旁路212开关在断开位置,212-1、212-3刀闸在合闸位置;母联225开关、225-1、225-2刀闸均在合闸位置;1#主变220kV中性点D10-2刀闸在断开位置;2#主变220kV中性点 D20-2刀闸在合闸位置;2)110kV:对照主接线图,在110kV现场讲解电站一线111、电站三线113、1#主变101在1#母线; 电站二线112、电站四线114、2#主变在2#母线;母联兼旁路115开关、115-11、115-2刀闸在合闸位置,115-1、115-4刀闸在断开位置;1#主变110kV中性点D10-1刀闸在断开位置;2#主变110kV中性点 D20-1刀闸在合闸位置(对照主接线图及现场设备讲解);3)10kV:对照主接线图,在10kV现场讲解1#主变001开关带1#母线负荷;2#主变002开关带2#母线负荷;分段016开关在分闸位置,016-1、016-2在合闸位置,016开关自投装置运行;旁路I 013、旁路II 020开关在断开位置,013-1、013-4及020-2、020-4刀闸在合闸位置(对照主接线图及现场设备讲解)。
(3)220kV变电站二次部分正常运行方式(变电站继电保护与自动装置的配置介绍)。1)220kV:对照主接线图,在220kV保护屏上讲解电厂一线221、电厂二线222、电源一线223、电源二线224保护采用南京产的PLP01-12和PLP-02-13两块保护盘;旁路212的保护盘和220kV线路保护相同,只是没有YBX-1K收发信机;母线保护采用南京生产的JCMZ-102比率制动快速差动保护;220kV开关失灵保护采用双母线失灵保护典型通用接线,单独组盘;2)110kV:对照主接线图,在110kV保护屏上讲解电站一线111、电站二线112、电站三线113、电站四线114及旁路保护盘采用南京产的PLP41-01保护盘(LFP-941微机距离和另序保护);母线采用双母线相比母差典型通用接线,单独组盘(对照保护屏及现场设备讲解)。3)10kV:对照主接线图,在10kV保护屏上讲解配电线路保护为电流速断、过电流及重合闸;电容器组保护为低电压、过电压、过电流和零序平衡保护;母联断开,自投运行;1#变001掉闸(包括偷掉)016自投; 2#变002掉闸(包括偷掉)016 自投(对照保护屏及现场设备讲解)。4)主变保护:对照主接线图,在主变保护屏上讲解主变保护有纵联差动保护、瓦斯保护、压力释放保护、绕组过温保护、复合电压闭锁过电流零序过流及间隙保护等(对照保护屏及现场设备讲解)。
2.根据事故处理任务,写出事故处理步骤
任务:10kV纺织线010线路近端相间永久性故障(保护、开关动作正确,重合闸投入)的处理。
对照双母线带旁路母线接线的220kV变电站正常运行方式及10kV纺织线010线路近端相间永久性故障的分析写出处理步骤如下。
(1)记录时间、停止音响。
(2)记录光字牌及保护动作情况;复归保护信号;复归010手把停止闪光。
(3)检查010开关及相关设备均正常。
(4)试合010开关。
(5)试合时电流表冲击,重新出现上述现象,恢复音响、闪光、保护信号。
(6)检查开关等有关设备正常,作好记录,报调度及有关领导。
3.进行事故处理(操作演练)
(1)在主控室左键操作記录时间、在中央信号控制屏左键操作停止音响。
(2)在控制屏及保护屏上右键操作记录光字牌及保护动作情况;左键操作复归保护信号;在纺织线控制屏左键操作两下复归010手把停止闪光。
(3)到10kV现场右键操作检查010开关及相关设备均正常。
(4)在纺织线控制屏左键操作两下试合010开关。
(5)试合时电流表冲击,重新出现上述现象,恢复音响、闪光、保护信号(重新在中央信号控制屏停止音响,在控制屏及保护屏上记录光字牌及保护动作情况,复归保护信号,在纺织线控制屏复归010手把停止闪光)。
(6)到10kV现场右键操作检查开关等有关设备正常,作好记录,在主控室左键操作电话机报调度及有关领导。
4.教师指导完成相关任务
电站一线111线路相间永久性故障(保护,开关正确动作,重合闸投入)的处理
(1)写出处理步骤。
(2)进行事故处理。
五、小结
通过对“电气运行”项目教学内容进行以上“教、学、做”一体化教学的实施,能使学生很容易地理解“电气运行”各项目的内容,掌握电气运行的基本知识和发电厂电气值班员、变电站变电值班员的岗位技能,为学生毕业上岗打下坚实的基础。
参考文献:
[1]杨娟.电气运行技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]于永源.电力系统分析[M].北京:中国电力出版社,1998.
[3]李火元.电力系统继电保护及自动装置[M].北京:中国电力出版社,2010.
(责任编辑:苏宇嵬)