“發電廠電氣”課程教學的探索與實踐

孫淑琴，王應吉，鄭 凡

(吉林大學儀器科學與電氣工程學院，吉林長春 130061)

“發電廠電氣”是我院電氣工程及其自動化專業的選修課之一，其授課學時為32學時。由于該課程實踐性很強，因此在進行課程改革時要充分體現其實用特色，力爭做到理論與實踐結合，知識與能力并重［1-3］。“發電廠電氣”課程與“電力系統分析”、“高電壓技術”及“電力系統繼電保護”等課程關系密切，由于本課程教學時數相對較少，必須對課程體系和教學內容進行優化。

1 優化課程體系和教學內容

1.1 注重學科之間的聯系

隨著電力系統網架的發展，大機組、大容量、超高壓和分布式等電源并入到整個系統之中，因此該門課程有其獨立的系統性，為了使學生對本課程的系統性、內容和特點有感性的認識［4］，采用了如圖1所示的課程體系。

圖1 相關課程及內容關系框圖

1.2 優化教學內容

“發電廠電氣”課程內容廣量大。我們先從發電廠概述，電力系統能源發電種類、電能傳輸、配電和用電的全過程，介紹電力系統基本理論及實際應用;主要圍繞電氣主接線展開，圍繞實例，引出電廠的類型，發電、供電和用電相互間的關系，講清楚主接線中隔離開關及斷路器的導閘操作過程;有關通路出現故障則需要經過二次監控、保護、調節和發送信息，從而引出后續二次測量、控制、信號和互感器作用等相關內容;通過分析高壓電氣主接線方式引出高壓及低壓廠用電接線形式及電源引接位置。

1.3 加強課程內容之間的有機結合

我們通過電氣主接線形式，引出各個主要電氣設備的作用及選擇方式，而電氣設備的選擇主要通過短路計算才能正確選擇，這樣就將電力系統分析中的短路計算理論與計算方法等內容有機的結合起來，圍繞實例，指出短路的概念，短路后對設備的影響和危害。我們還引導學生計算三相短路實用工程，指出實用計算時主接線圖的化簡方法及主要短路點的選擇方法，通過短路計算讓學生明白短路的危害，短路電流的數量級，從而引出限制短路電流的措施。

這些內容與高電壓課程中的滅弧原理和設備絕緣技術等問題進行了緊密的聯系，通過計算短路電流，給出開關電器的選擇及校驗原則。學生最終完成了對一個發電廠從電能輸送通路到各個設備的選擇、確立，直至搭建起整個通路的全過程，將“發電廠電氣”課程的所有內容貫穿到一起。通過以上內容的講解和學習，還為后續繼電保護課程相關內容的學習打下伏筆。

2 更新教學方法和教學手段

2.1 啟發式教學

采用多種方式調動學生主動學習的積極性，培養其獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力。引導學生學會積極和獨立的思考與分析問題，從而達到解決問題的目的。

2.2 自學研討式教學

我們實施了教師講授、學生自學、典型發言、研討、小結和講評等教學環節。采用這種交互式的教學方法，學生能在教師引導下積極主動參與教學活動全過程。從本課程的內容看，有不少部分是適合于自學或適合于課堂討論的。例如，主接線的基本接線，主接線設計方案比較分析，電氣設備的選擇與校驗，短路電路計算點的選擇等。

2.3 實例貫穿式教學

“發電廠電氣”課程講述的是發電廠電氣主接線設計與運行的基本理論和計算方法，以及主要電器設備的原理和性能的介紹。為此，我們選擇推出一個或兩個電站的電氣系統為實例。圍繞該實例，引導學生深入探究，分析系統的主接線、廠用電接線和分析系統中的各個電氣設備的選擇及校驗方法相關數據，包括二次保護電路的接線形式等，最終完成整個課程的學習。實例中典型電站的選取非常重要，選取時既要考慮普遍性，又要與其它教學環節充分銜接，為此，我們選擇了學生認識實習時所參觀的電站(長春熱電二廠和長春合心變電站等)為授課實例。

2.4 參觀認識實習教學

在認識實習的教學內容中，自始至終存在著大量概念，掌握這些概念需要將多種教學手段相結合。如針對火力發電廠認識實習的特點，以到發電廠和變電站現場參觀認識為主。在適當的時間可以安排學生觀看火力發電廠生產過程、火力發電廠模型、水力發電和輸變電等的教學片。

2.5 工程軟件仿真教學

在“電力系統分析”和“發電廠電氣”等專業課程教學及實踐過程中，我們都采用了計算機仿真技術。利用工程設計類專用軟件(如ETAP和Power World Simulator)進行整個發電廠從主接線到廠用電接線等實現全過程的仿真。通過軟件仿真，使學生真正體會到了電氣設備的選擇原則，系統的整體穩態運行狀況，短路故障對系統的影響，真正領會了系統中各電氣設備選擇的依據，以及對電氣設備進行穩定性校驗的必要性。

3 結語

本文從“發電廠電氣”課程的體系入手，根據該課程的特點，優化教學內容，提出更新教學方法與教學手段的教學探索與實踐，采用啟發式、自學研討式、實例貫穿式、參觀認識、多媒體和軟件仿真等現代化教學手段相結合，使學生能完全了解教師對這門課的教學要求和教學意圖，能較好地把握節奏參與到教師的教學中來。

［1］ 1.程德福等.寬口徑電氣工程專業的實踐教學體系的探索與構建［J］.南京，電氣電子教學學報，2010(32):104 －106

［2］ 李偉堅.《發電廠電氣部分》教學探討［J］.無錫，機械職業教育，2003，5:28 －34

［3］ 羅慶躍等《發電廠電氣主系統》課程教學體系研究與實踐［J］.湘潭，湘潭師范學院學報(社會科學版)，2006，(28)5:166－167

［4］ 胡昌榮，“發電廠及電力系統”專業《水力機組運行與檢修》課程設置與教學內容探討［J］，重慶，重慶職業技術學院學報，2006(15)4:62－63