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标题 南昌工程学院2015年研究生《水电站自动化》课程教学大纲
内容
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    英文名称:Automation in Hydropower Plant
    课程编码:080520006
    学时:40 实验学时:0 学分:2.5
    适用对象:热能与动力工程专业本科生
    先修课程:水轮机、电子技术及其应用、电机学、电气设备、微机原理及单片机、水力机组辅助设备、水轮机调节
    大纲主撰人:谢云敏、刘恩喆 大纲审核人:李志红
    一、课程性质、目的和任务
    本课程是热能与动力工程专业的主干课程,是全面反映水电厂自动化原理及技术的涉及面广、实践性强的必修课程。
    学生应熟悉水电站监控系统的内容和任务,掌握发电机励磁系统和同期装置的工作原理、结构和接线,熟悉辅助设备的自动控制,掌握水轮发电机组的自动程序操作,了解自动化新技术及其发展趋势。为今后从事中小型水轮发电机组和水电站辅机系统自动化的运行、设计和技术改造打下必要的基础。
    本课程采用课程讲授、专题讨论与案例讨论、虚拟实验等教学方式并开展网络教学平台辅导,实行互动研究型教学,重点培养学生的理论分析能力、解决实际问题能力和科学创造能力。因此,本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献;课上主动参与讨论;课后按时完成布置的作业。
    二、教学内容及要求
    第1章:绪论
    授课学时: 2学时
    基本要求:
    1-1了解水电厂自动化的目的、内容与发展趋势
    1-2掌握水电厂计算机监测与控制
    重点:水电厂自动化目的、任务、监控系统、现地控制单元、主控级、以太网、通信。
    难点:水电厂自动化的内容、监控系统各部件作用。
    第2章:水轮发电机组的自动并列
    授课学时: 10学时
    基本要求:
    2-1熟悉水轮发电机的并列方式
    2-2掌握同期点选择和同期电压的引入
    2-3掌握准同期条件分析
    2-4了解手动准同期
    2-5掌握自动准同期及数字式自动准同期装置
    2-6掌握自动自同期
    重点:同步发电机同期的基本概念、同期的方式、同期点的确定、同期点的同期方式的拟定、自动并列的方式、准同期并列条件,准同期并列要求的分析,准同期装置的分类,微机并列装置的硬件组成、软件编程方法。自同期并列时发电机拉入同步过程的分析、水轮发电机自同期接线原理及要求。
    难点:并列要求的分析;采用自动准同期、手动准同期、自动自同期装置的同期系统接线原理及操作。
    第3章:水轮发电机励磁的自动调节
    授课学时: 10
    基本要求:
    3-1了解水轮发电机的励磁方式
    3-2熟悉自动调节励磁装置的任务和对其的要求
    3-3熟悉水轮发电机励磁系统调节特性和调节励磁电流的方法
    3-4掌握继电强行励磁、强行减磁和自动灭磁
    3-5了解复式励磁、熟悉相位复式励磁
    3-6熟悉励磁调节器的硬件组成、软件编程方法
    重点:水轮发电机的励磁方式,整流电路,启励,逆变,并列机组的无功分配;复式励磁的基本原理和接线、工作特性、、相位复式励磁工作原理;复励、相复励与电压校正器的配合;继电强行励磁原理及装置;继电强行减磁原理及装置;自动灭磁及励磁的附属设备;励磁调节器的硬件组成、软件编程方法。
    难点:整流电路逆变、励磁调节器硬件结构和软件编程。
    第4章:频率和有功功率的自动控制
    授课学时: 4
    基本要求:
    4-1掌握频率和有功功率的自动调节的主要方法
    4-2掌握频率和有功功率的成组调节装置
    4-3掌握并列运行机组的最优组合
    重点:频率和有功功率的自动调节的主要方法。
    难点:并列运行机组的最优组合的方法、自动发电控制。
    第5章 水轮发电机组辅助设备的自动控制
    授课学时: 4
    基本要求:
    5-1熟悉辅助设备控制系统的信号元件、控制元件
    5-2掌握油、气、水系统的PLC自动控制
    5-3掌握主阀的PLC自动控制
    重点:辅助设备控制系统的信号元件、控制元件,油系统自动控制系统,水系统自动控制系统,气系统自动控制系统,主阀自动控制系统。
    难点:油气水自动控制系统。
    第6章:水轮发电机组的自动程序控制
    授课学时: 10
    基本要求:
    6-1了解水轮发电机组自动程序控制的任务和要求
    6-2掌握水轮发电机组润滑、冷却、制动及调相压水系统的自动控制
    6-3掌握水轮发电机组自动程序控制原理
    6-4了解水轮发电机组保护及信号
    6-5了解可逆式机组的特点及其自动程序控制
    重点:水轮发电机组附属设备的自动控制的原理,包括水轮发电机组润滑和冷却系统的自动控制;水轮发电机组制动系统的自动控制。
    难点:内部油循环立轴水轮发电机组的自动控制原理与操作:停机-发电的自动程序控制;发电-停机的自动程序控制;发电-调相的自动程序控制;调相-发电的自动程序控制;停机-调相的自动程序控制;调相-停机的自动程序控制;机组的自动保护及信号。
    三、实践环节
    无。后续设置了水电厂自动化课程设计。
    四、学时分配
    课程总学时为40,其中理论学时40,实验学时0,设置了课程设计、模拟水电厂实习等实践教学环节。
    
内 容 讲课 实验课 习题课 实践课 总学时
1 绪论 2       2
2 水轮发电机的自动并列 10       10
3 水轮发电机励磁的自动调节 10       10
4 频率和有功功率的自动控制 4       4
5 水轮发电机组辅助设备的自动控制 4       4
6 水轮发电机组的自动程序控制 10       10
  合计 40       40

    五、推荐教材及参考书
    教 材:《水电厂自动运行》陈启卷、南海鹏主编 中国水利水电出版社 2009年
    参考书:《水电站自动化》刘忠源、徐睦书合编 中国水利水电出版社 2006年
    六、网络资源
    中国水利水电网:http://www.slsdw.com/
    中国农村水电及电气化信息网:http://www.shp.com.cn/
    七、课程考核
    课程成绩中期末考试成绩占70%,平时成绩占30%(含期中测验)。期末考试笔试。
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更新时间:2025/5/25 16:53:46