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職業資格類、計算機類、建筑工程類、等9大類考試的在線網絡培訓輔導。
英文名稱:Automation in Hydropower Plant
課程編碼:080520006
學時:40 實驗學時:0 學分:2.5
適用對象:熱能與動力工程專業本科生
先修課程:水輪機、電子技術及其應用、電機學、電氣設備、微機原理及單片機、水力機組輔助設備、水輪機調節
大綱主撰人:謝云敏、劉恩喆 大綱審核人:李志紅
一、課程性質、目的和任務
本課程是熱能與動力工程專業的主干課程,是全面反映水電廠自動化原理及技術的涉及面廣、實踐性強的必修課程。
學生應熟悉水電站監控系統的內容和任務,掌握發電機勵磁系統和同期裝置的工作原理、結構和接線,熟悉輔助設備的自動控制,掌握水輪發電機組的自動程序操作,了解自動化新技術及其發展趨勢。為今后從事中小型水輪發電機組和水電站輔機系統自動化的運行、設計和技術改造打下必要的基礎。
本課程采用課程講授、專題討論與案例討論、虛擬實驗等教學方式并開展網絡教學平臺輔導,實行互動研究型教學,重點培養學生的理論分析能力、解決實際問題能力和科學創造能力。因此,本課程要求課前必須閱讀教材的相關部分和參考文獻;課上主動參與討論;課后按時完成布置的作業。
二、教學內容及要求
第1章:緒論
授課學時: 2學時
基本要求:
1-1了解水電廠自動化的目的、內容與發展趨勢
1-2掌握水電廠計算機監測與控制
重點:水電廠自動化目的、任務、監控系統、現地控制單元、主控級、以太網、通信。
難點:水電廠自動化的內容、監控系統各部件作用。
第2章:水輪發電機組的自動并列
授課學時: 10學時
基本要求:
2-1熟悉水輪發電機的并列方式
2-2掌握同期點選擇和同期電壓的引入
2-3掌握準同期條件分析
2-4了解手動準同期
2-5掌握自動準同期及數字式自動準同期裝置
2-6掌握自動自同期
重點:同步發電機同期的基本概念、同期的方式、同期點的確定、同期點的同期方式的擬定、自動并列的方式、準同期并列條件,準同期并列要求的分析,準同期裝置的分類,微機并列裝置的硬件組成、軟件編程方法。自同期并列時發電機拉入同步過程的分析、水輪發電機自同期接線原理及要求。
難點:并列要求的分析;采用自動準同期、手動準同期、自動自同期裝置的同期系統接線原理及操作。
第3章:水輪發電機勵磁的自動調節
授課學時: 10
基本要求:
3-1了解水輪發電機的勵磁方式
3-2熟悉自動調節勵磁裝置的任務和對其的要求
3-3熟悉水輪發電機勵磁系統調節特性和調節勵磁電流的方法
3-4掌握繼電強行勵磁、強行減磁和自動滅磁
3-5了解復式勵磁、熟悉相位復式勵磁
3-6熟悉勵磁調節器的硬件組成、軟件編程方法
重點:水輪發電機的勵磁方式,整流電路,啟勵,逆變,并列機組的無功分配;復式勵磁的基本原理和接線、工作特性、、相位復式勵磁工作原理;復勵、相復勵與電壓校正器的配合;繼電強行勵磁原理及裝置;繼電強行減磁原理及裝置;自動滅磁及勵磁的附屬設備;勵磁調節器的硬件組成、軟件編程方法。
難點:整流電路逆變、勵磁調節器硬件結構和軟件編程。
第4章:頻率和有功功率的自動控制
授課學時: 4
基本要求:
4-1掌握頻率和有功功率的自動調節的主要方法
4-2掌握頻率和有功功率的成組調節裝置
4-3掌握并列運行機組的最優組合
重點:頻率和有功功率的自動調節的主要方法。
難點:并列運行機組的最優組合的方法、自動發電控制。
第5章 水輪發電機組輔助設備的自動控制
授課學時: 4
基本要求:
5-1熟悉輔助設備控制系統的信號元件、控制元件
5-2掌握油、氣、水系統的PLC自動控制
5-3掌握主閥的PLC自動控制
重點:輔助設備控制系統的信號元件、控制元件,油系統自動控制系統,水系統自動控制系統,氣系統自動控制系統,主閥自動控制系統。
難點:油氣水自動控制系統。
第6章:水輪發電機組的自動程序控制
授課學時: 10
基本要求:
6-1了解水輪發電機組自動程序控制的任務和要求
6-2掌握水輪發電機組潤滑、冷卻、制動及調相壓水系統的自動控制
6-3掌握水輪發電機組自動程序控制原理
6-4了解水輪發電機組保護及信號
6-5了解可逆式機組的特點及其自動程序控制
重點:水輪發電機組附屬設備的自動控制的原理,包括水輪發電機組潤滑和冷卻系統的自動控制;水輪發電機組制動系統的自動控制。
難點:內部油循環立軸水輪發電機組的自動控制原理與操作:停機-發電的自動程序控制;發電-停機的自動程序控制;發電-調相的自動程序控制;調相-發電的自動程序控制;停機-調相的自動程序控制;調相-停機的自動程序控制;機組的自動保護及信號。
三、實踐環節
無。后續設置了水電廠自動化課程設計。
四、學時分配
課程總學時為40,其中理論學時40,實驗學時0,設置了課程設計、模擬水電廠實習等實踐教學環節。
章 | 內 容 | 講課 | 實驗課 | 習題課 | 實踐課 | 總學時 |
1 | 緒論 | 2 | 2 | |||
2 | 水輪發電機的自動并列 | 10 | 10 | |||
3 | 水輪發電機勵磁的自動調節 | 10 | 10 | |||
4 | 頻率和有功功率的自動控制 | 4 | 4 | |||
5 | 水輪發電機組輔助設備的自動控制 | 4 | 4 | |||
6 | 水輪發電機組的自動程序控制 | 10 | 10 | |||
合計 | 40 | 40 |
五、推薦教材及參考書
教 材:《水電廠自動運行》陳啟卷、南海鵬主編 中國水利水電出版社 2009年
參考書:《水電站自動化》劉忠源、徐睦書合編 中國水利水電出版社 2006年
六、網絡資源
中國水利水電網:http://www.slsdw.com/
中國農村水電及電氣化信息網:http://www.shp.com.cn/
七、課程考核
課程成績中期末考試成績占70%,平時成績占30%(含期中測驗)。期末考試筆試。
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