時間：2023-09-21 18:00:06
導(dǎo)語：在機電工程及其自動化專業(yè)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1.實習(xí)的性質(zhì)和目的
1.1實習(xí)性質(zhì)
認(rèn)識實習(xí)是我們在完成兩年公共課程學(xué)習(xí)之后，進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)之前進(jìn)行的一次認(rèn)識性、實踐性的活動，是實現(xiàn)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段和內(nèi)容，是我們學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。
1.2實習(xí)目的
1）了解本專業(yè)的主要內(nèi)容，加深對本專業(yè)的了解，提高我們的專業(yè)興趣和專業(yè)學(xué)習(xí)的主觀能動性。
2）建立有關(guān)工藝過程、系統(tǒng)原理和設(shè)備的感性認(rèn)識，初步了解有關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的操作步驟和方法，提高我們的實踐能力，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
3）初步了解研究和解決工程實際問題的基本方法，培養(yǎng)我們樹立正確的工程意識和工程觀點。
4）培養(yǎng)我們團結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的精神，增強我們?yōu)樯鐣M(jìn)步和經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)的使命感和責(zé)任感。
5） 初步了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，培養(yǎng)我們樹立正確的專業(yè)思想和學(xué)習(xí)態(tài)度，明確學(xué)習(xí)的方向。
2.實習(xí)的基本內(nèi)容
通過去熱電廠參觀，以及老師和工人師傅的講解，了解水處理車間的工作流程和工作原理，了解各個處理過程的作用和目的；了解鍋爐的基本構(gòu)造和工作原理，鍋爐制氣的流程、裝置設(shè)備以及對煙氣處理的方法和灰渣，灰粉的灰回收利用；換熱站的組成設(shè)備及各自的作用，工作原理和流程，遙控室中自動控制壓力、溫度的控制器等；
2.1專題實習(xí)
1）通過參觀熱電廠和校供暖系統(tǒng)了解供熱系統(tǒng)的組成及相關(guān)設(shè)備。供熱系統(tǒng)有熱源、熱網(wǎng)和熱用戶三部分構(gòu)成。了解熱源的種類，工作流程，主要設(shè)備及其工作原理，控制原理和控制方式；熱網(wǎng)形式，各種形式的優(yōu)缺點；熱用戶的種類，用熱設(shè)備及其工作原理，熱計量方式和計量設(shè)備及原理等。
2）通過對泰能集團人工制氣廠的參觀及工人師傅的講解了解燃?xì)庵圃旒拜斉涞挠嘘P(guān)知識。了解燃?xì)獾姆N類、主要成分及其特點；天然氣成氣機理及輸配的有關(guān)知識；人工制氣的工藝流程及設(shè)備組成及制氣、輸氣和用氣的相關(guān)的安全的知識。
3）通過參觀校園教師公寓和貢供水系統(tǒng)以及徐老師的講解了解城市給排水系統(tǒng)和建筑給排水系統(tǒng)。城市給水系統(tǒng)的組成，水處理方式及相關(guān)設(shè)備；城市排水系統(tǒng)的組成，常用污水處理設(shè)備；建筑給排水系統(tǒng)的組成及相應(yīng)設(shè)備和附件。
4）通過參觀陽光大廈的地下室空調(diào)制冷系統(tǒng)了解空調(diào)系統(tǒng)的有關(guān)知識?？照{(diào)系統(tǒng)的組成，系統(tǒng)形式，主要空氣處理設(shè)備及其工作原理；冷凍站、熱力站的系統(tǒng)組成、工作原理及控制措施等。了解系統(tǒng)的運行情況。了解工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的有關(guān)知識。
5）通過參觀陽光大廈地下室通風(fēng)系統(tǒng)了解工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的常見形式，系統(tǒng)特點，主要設(shè)備形式，空間氣流組織形式及控制方式等。
2.2一般了解
通過聽專題報告、工人講解、參觀等方式，了解企業(yè)的基本概況，生產(chǎn)產(chǎn)品，管理模式，生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟效益等情況；了解專業(yè)與企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。
2.3參觀校內(nèi)的建筑工地
了解建筑物的分類；各種建筑物的功能、布局、建筑造型；建筑的構(gòu)件組成及其功能。
3.實習(xí)的時間地點
9月4號上午，參加實習(xí)動員會議。
9月5號下午，校內(nèi)參觀實習(xí)。
9月6號下午2：30到達(dá)青島市管道燃?xì)夤?、泰能集團熱電公司。
9月7號上午8：40 參觀熱電廠的鍋爐制氣裝置。
9月7號下午3：00 青島泰能集團熱電公司電氣一次系統(tǒng)。
9月8號上午9：30 參觀陽光大廈地下通風(fēng)、中央空調(diào)、給排水。
9月11號校內(nèi)參觀供水、供暖系統(tǒng)。
9月12號下午聽取報告
9月13號上午參觀教師公寓分戶計量的裝置。
第一章 供熱系統(tǒng)相關(guān)知識
通過對泰能集團熱電廠、學(xué)校供熱站及教師公寓分戶熱計量方式的參觀實習(xí)，工人師傅的精彩解說以及徐老師的解答疑問，我初步了解了供熱系統(tǒng)的組成和相關(guān)設(shè)備。
集中供熱是指一個或幾個熱源通過熱網(wǎng)向一個區(qū)域（居住小區(qū)或廠區(qū)）或城市的各熱用戶供熱的方式，集中供熱系統(tǒng)是由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶三部分組成的。
1.1.熱源
在熱能工程中，熱源是泛指能從中吸取熱量的任何物質(zhì)、裝置或天然能源。供熱系統(tǒng)的熱源是指供熱熱媒的來源。
集中供熱系統(tǒng)的熱源主要有以下幾種：熱電廠，區(qū)域鍋爐房，工業(yè)與城市余熱，核能、地?zé)岬?。建筑物獨立熱源主要有燃?xì)鉅t、熱泵、太陽能等。
1.1.1熱電廠集中供熱系統(tǒng)
以熱電廠作為熱源的供熱系統(tǒng)稱為熱電廠集中供熱系統(tǒng)。由熱電廠同時供應(yīng)電能和熱能的能源綜合供應(yīng)方式稱為熱電聯(lián)產(chǎn)。熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的發(fā)電廠。熱電廠供熱系統(tǒng)是以利用汽輪機同時生產(chǎn)電能和熱能的熱電合供系統(tǒng)作為熱源。以熱電廠作為熱源實現(xiàn)熱點聯(lián)產(chǎn)，不僅熱能利用效率高，同時利于環(huán)保。
1.1.1.1熱電廠水處理系統(tǒng)
通過參觀熱電廠水處理車間，工人師傅的講解和我們問題的解答，我了解了水處理車間的組成和設(shè)備，工作流程和工作原理，了解了各個處理過程的作用和目的
自來水中或多或少都含有各種雜質(zhì)。 固態(tài)雜質(zhì)，它包括有懸浮固體、膠溶固體、溶解于水的鹽類及有機物等。氣體雜質(zhì)，對鍋爐影響較大的有二氧化碳和氧氣。液態(tài)雜質(zhì)，主要有油類、酸等。水處理系統(tǒng)就是為了產(chǎn)出電導(dǎo)率<0.6 us/cm的鍋爐用水。
除鹽水箱
混床
反滲透
中間水池
原水箱（工業(yè)自來水）
多介質(zhì)過濾器
活性炭過濾器
（圖一）熱電公司水處理流程圖
多介質(zhì)過濾器設(shè)有大流量，低壓力的反洗系統(tǒng)，并配有壓縮空氣對濾料進(jìn)行擦洗，使出水sdi<4，還設(shè)有混凝劑加藥系統(tǒng)，用于除去水中的細(xì)小雜質(zhì)及鐵等。活性炭是用含有碳的原料制成的，其材料包括煤、果殼、木屑等。經(jīng)過高溫炭化和活化后，形成了含有豐富孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭產(chǎn)品。吸附水中的一些細(xì)小雜質(zhì)。反滲透主要設(shè)備為保安過濾器、高壓泵、反滲透設(shè)備。進(jìn)一步除去殘存的細(xì)小雜質(zhì)，還有除去鐵和硅雜質(zhì)的功能。混床中含有混合離子交換器，處理酸堿鹽離子，把電導(dǎo)率降低到0.5us/cm。
1.1.1.2熱電廠鍋爐制氣系統(tǒng)
鍋爐在生活中經(jīng)常見到，但要說出它的種類、組成設(shè)備、工作原理及工作流程并不容易，通過去熱電廠參觀鍋爐制氣車間和工人的講解以及查閱各種資料，我了解了鍋爐制氣系統(tǒng)。
鍋爐是一種把煤炭、石油或天然氣等能源所儲藏的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗蛘羝麩崮艿臒崃υO(shè)備。鍋爐設(shè)備由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分組成。其中，鍋爐本體是鍋爐設(shè)備的主體，包括汽鍋、爐子、蒸汽過熱器和爐墻構(gòu)架等。輔助設(shè)備是為了維持鍋爐的正常運行而設(shè)置的，包括給水設(shè)備，如給水泵和水處理等設(shè)備；通風(fēng)設(shè)備，主要是鼓風(fēng)機、引風(fēng)機及風(fēng)煙道等；燃料供應(yīng)與除灰設(shè)備，如上煤、磨粉、除塵器；儀表和控制設(shè)備等。它們分別由相應(yīng)的管路或機械電子裝置與鍋爐連接，構(gòu)成各自的工作系統(tǒng)。
設(shè)備的工作主要包括燃料的燃燒，熱量的傳遞，水的汽化和蒸汽的過熱這樣幾個同時進(jìn)行的過程。
處理后的水
處理后的煤
高壓蒸汽
鍋爐
發(fā)電
低壓蒸汽
換熱站
高溫?zé)煔?/p>
灰渣
灰渣斗
煙筒
除塵器
排到大氣
（圖二）熱電廠鍋爐制氣工藝流程圖：
1.1.1.3熱電廠換熱站
進(jìn)入熱電廠換熱站就感覺特別新鮮，許多疑問在腦海中產(chǎn)生：電腦上的圖是什么？各種管子流的是什么？大的罐子是干什么的等等。帶著這些疑問詢問老師、工人。通過他們的解答，我解決了這些疑問，了解了換熱站的組成設(shè)備、工作原理和工作流程。
集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)主要由熱媒系統(tǒng)，熱水供應(yīng)系統(tǒng)和附件三部分組成。
熱媒系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）由熱源，換熱器和熱媒管網(wǎng)組成。由鍋爐生產(chǎn)的蒸汽通過熱媒管網(wǎng)送到換熱器加熱冷水，變成高溫水通過熱媒管網(wǎng)供暖。經(jīng)過熱交換蒸汽變成冷凝水，大部分和新補充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽，如此循環(huán)完成熱的傳遞過程。
熱水供水系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）由熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。被加熱到一定溫度的冷水，從換熱器出來，經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個熱水配水點，而換熱器的冷水由高位水箱或給水管網(wǎng)補給。供熱后的熱水經(jīng)回水管使一定量的熱水經(jīng)過循環(huán)水泵流回?fù)Q熱器。
熱電廠中的換熱站有專門的遙控室和控制臺，通過遙控站可以清楚的掌握各處蒸汽、熱水的壓力和溫度等，并且可以通過控制器來進(jìn)行調(diào)節(jié)
高壓蒸汽
高壓換熱器
低壓換熱器
低壓蒸汽
冷凝水
補水箱
鍋爐
高溫水
循環(huán)泵
（氣輪機帶動）
冷水
凝結(jié)水箱
用戶供暖
過濾器
回水管
氣輪機做功
（圖三）熱電廠換熱站工作流程示意圖
1.1.2區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng)
以區(qū)域鍋爐房（內(nèi)裝置熱水鍋爐或蒸汽鍋爐）為熱源的供熱系統(tǒng)稱為區(qū)域鍋爐房的供熱系統(tǒng)，包括區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)、區(qū)域蒸汽鍋爐房供熱系統(tǒng)和區(qū)域蒸汽—熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)。在區(qū)域蒸汽——熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)中，鍋爐房內(nèi)分別裝設(shè)蒸汽鍋爐和熱水鍋爐或換熱器，使之各自組成獨立的供熱系統(tǒng)。
1.2.供熱管網(wǎng)
通過參觀實習(xí)、觀察和實習(xí)后查閱資料，我了解了供熱管網(wǎng)的相關(guān)知識。
由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)稱為熱網(wǎng)。區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)是有一條供水管和一條回水管組成；在蒸汽供熱系統(tǒng)中，蒸汽可采用單管式（同一蒸汽壓力參數(shù)）或多根蒸汽管（不同蒸汽壓力參數(shù)）供熱，凝結(jié)水可采用回收或不回收的方式進(jìn)行。蒸汽供熱管網(wǎng)采用單管式（一根蒸汽管）供熱時，在一般情況下多采用凝結(jié)水返回?zé)嵩吹碾p管制，及一根蒸汽管、一根凝結(jié)水管。根據(jù)需要，有時還采用三管制，如在有供暖、通風(fēng)空調(diào)、生活熱水和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的熱用戶中，生產(chǎn)工藝與供暖所要求的蒸汽參數(shù)相差很大，或供暖熱負(fù)荷所占比例較大，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較認(rèn)為合理的，可采用雙管供汽，其中一根管道供生產(chǎn)工藝和加熱生活熱水用汽，一根管道供應(yīng)供暖通風(fēng)用汽，而它們的回水則共同通過一根凝結(jié)水管道返回?zé)嵩?。這種按全年負(fù)荷變化分別設(shè)置供汽管的形式，實際上在非供暖季節(jié)仍為雙管制運行。在一些工業(yè)企業(yè)內(nèi)當(dāng)生產(chǎn)工藝用熱有特殊要求時?？蓡为氃O(shè)置蒸汽管和凝結(jié)水管，與其他用熱分開。
供熱管網(wǎng)的布置形式有以下幾種：
1.2.1枝狀布置
枝狀布置是一種常用的形式。管網(wǎng)形式簡單，投資少，運行管理方便。其管徑隨著其與熱源距離的增加和熱用戶的減少而逐步減少。但枝狀管網(wǎng)不具有后備供熱的性能。當(dāng)供熱管網(wǎng)某處發(fā)生故障時，在故障點以后的熱用戶都將停止供熱。但由于建筑物具有一定的蓄熱能力，通?？刹捎醚杆傧裏峋W(wǎng)故障的辦法，以使建筑物室溫不致大幅度的降低。因此，枝狀管網(wǎng)是熱網(wǎng)最普遍采用的方式。
1.2.2環(huán)狀布置
將其主干線連成環(huán)狀管網(wǎng)。特別是在城市中多熱源聯(lián)合供熱時，各熱源連在環(huán)狀主管網(wǎng)上。這種方式投資高，但運行可靠、安全。
1.2.3放射壯布置，
實際上跟枝狀管網(wǎng)接近，當(dāng)主熱源在供熱區(qū)域中心地帶時，可采用這種方式，從主熱源往各方向敷設(shè)好幾條主干線，以輻射狀形式供給各用戶。這種方式雖然減少了主干線的管徑，但又增加了主干線的長度。總體而言，投資增加不多，但對運行管理帶來較大方便。
1.2.4網(wǎng)格狀布置
這種方式由很多小型環(huán)狀管網(wǎng)組成，并將各小環(huán)狀網(wǎng)之間相互連接在一起。這種方式投資大，但運行管理方便、靈活、安全可靠。
1.3.熱用戶
利用集中供熱系統(tǒng)熱能能的用戶稱為熱用戶。區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)熱用戶包括供暖系統(tǒng)、生活用熱水供應(yīng)系統(tǒng)等。
1.3.1集中供熱的熱用戶熱計量的方式。
熱計量設(shè)備和控制裝置有熱量表、熱量分配表、散熱器溫控閥、動態(tài)平衡閥、氣候補償器。由熱源供應(yīng)的熱水以較高溫度流入熱交換系統(tǒng)（散熱器、換熱器或由它們組成的復(fù)雜系統(tǒng)），以較低的溫度流出，在此過程中，通過熱量交換向用戶提供熱量。熱量表是由熱水流量計（用以測量流經(jīng)換熱系統(tǒng)的熱水流量），一對溫度傳感器（分別測量供水溫度和回水溫度，并進(jìn)而得到供回水溫差），積算儀（根據(jù)與其相連的流量計和溫度傳感器提供的流量及溫度數(shù)據(jù)，通過對公式cm(t1-t2)積分計算出用戶從熱交換系統(tǒng)中獲得的熱量。
散熱器按其材料分有灰鑄鐵散熱器、鋼制散熱器、鋁制及鋼（銅）鋁復(fù)合散熱器等多種?，F(xiàn)在廣泛使用的是鋼鋁復(fù)合散熱器。散熱器恒溫閥是實現(xiàn)采暖房間溫度控制和采暖系統(tǒng)節(jié)能的主要部件。散熱器上還安有排氣閥，當(dāng)散熱器內(nèi)熱水沒有充滿時，打開排氣閥就會是熱水充滿散熱器，充分散熱。
第二章 燃?xì)庵圃旒拜斉涞挠嘘P(guān)知識。
通過對泰能集團人工制氣廠的參觀及工人師傅的講解了解了燃?xì)庵圃斓倪^程，粗煤氣的凈化處理裝置、原理和工藝流程及煤氣輸配的有關(guān)知識。
燃?xì)獾姆N類按其來源及生產(chǎn)方式大致可分為四大類：天然氣，人工燃?xì)?，液化石油氣和沼氣?/p>
2.1.天然氣
天然氣是古代動植物遺體在不同的地質(zhì)條件下，通過生物化學(xué)作用以及地質(zhì)變質(zhì)作用生成的可燃?xì)怏w。天然氣生成之后，是呈分散狀態(tài)存在于地下巖石的空隙、裂縫中或以溶解狀態(tài)存在于地下水中。其主要成分是甲烷，含量約為80%-90%，還有少量的二氧化碳、硫化氫、氮及微量的氦、氖、氬等氣體。
天然氣開采系統(tǒng)基建投資少、建設(shè)工期短、見效快，新建的氣井一般當(dāng)年可投產(chǎn)。天然氣從地下開采出來時壓力很高，有利于遠(yuǎn)距離輸送，并且熱值高，容易燃燒且燃燒效率高，是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料。
天然氣集輸系統(tǒng)的主要設(shè)施有、集氣站、礦場壓氣站、天然氣處理廠和輸氣等。主要工藝流程包括油氣分離、處理、計量、儲存、輸送、輕質(zhì)油回收、污水處理等。
井場裝置
井場裝置
集氣站
天然氣處理廠
礦場壓氣站
干線首站
進(jìn)入輸氣干線
（圖四）天然氣集輸系統(tǒng)流程示意圖
一般在城市都有天然氣門站，經(jīng)過調(diào)壓進(jìn)入城市管網(wǎng)。
2.2.人工燃?xì)?/p>
人工燃?xì)馐侵敢怨腆w或液體可燃物為原料加工生產(chǎn)的氣體燃料。一般以煤為原料加工制成的燃?xì)夥Q為煤氣，主要成分一氧化碳、二氧化氮、二氧化碳，還有少量的甲烷和硫化氫。
2.2.1煤的煉焦過程
煤的煉焦過程既是將煤置于焦?fàn)t中進(jìn)行高溫干餾的過程，一般在1300度左右，最終產(chǎn)物是：焦炭和焦?fàn)t煤氣。
煤
配煤
煉焦?fàn)t
焦炭
粗煤氣
（圖五）煉焦制氣廠生產(chǎn)流程圖
2.2.2粗煤氣的凈化
從焦?fàn)t炭化室逸出的煤氣稱為粗煤氣，其中含有大量的雜質(zhì)。煤氣的凈化就是將粗煤氣中的焦油、氨、萘、硫化氫等雜質(zhì)脫除，使其含量降低到城鎮(zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)允許的含量以下，以防止堵塞、腐蝕管道和設(shè)備，保證煤氣的正常輸送和使用。同時粗煤氣中的焦油、粗苯等又是化學(xué)工業(yè)的重要原料。所以，煤氣的凈化副產(chǎn)品的回收是緊密結(jié)合在一起的。
粗苯
脫萘
脫氨
冷煤氣
粗煤氣
硫磺
液氨
硫銨
（圖六）粗煤氣的凈化流程示意圖
煤氣的凈化主要是由鼓風(fēng)冷凝、焦油霧的脫除，氨的脫除、萘的脫除以及硫化氫的脫除等部分組成。
2.2.3煤氣的輸送和使用的安全知識
煤氣的輸送主要靠管道，為了克服管道阻力，輸送煤氣時要加壓，壓力越高，危險性就越大，煤氣管與各種構(gòu)筑物及建筑物的距離就要越遠(yuǎn)。
居民生活、公共建筑、庭院和室內(nèi)煤氣管為低壓煤氣管道；輸送焦?fàn)t煤氣時，壓力不應(yīng)大于200kpa；輸送天然氣時，壓力不應(yīng)大于350kpa；輸送氣態(tài)液化石油氣時，壓力不應(yīng)大于500kpa。
室內(nèi)煤氣管道與人的安全息息相關(guān)，因此，室內(nèi)煤氣管道的設(shè)計及施工有嚴(yán)格的安全要求：
1）室內(nèi)煤氣管道應(yīng)為明裝。當(dāng)有特殊原因必須暗裝時，應(yīng)便于安裝、維修并保證通風(fēng)良好。
2）室內(nèi)煤氣管道不應(yīng)敷設(shè)在潮濕或有腐蝕性的房間內(nèi)。當(dāng)必須通過，應(yīng)采取防腐措施。
3）不應(yīng)穿過臥室、浴室或地下室。
4）力求設(shè)在廚房內(nèi)。
5）水平安裝高度一般大于2米。
2.3.液化石油氣
液化石油氣是石油開采加工過程中的副產(chǎn)品，通常來自煉油廠。主要成分是丙炔、丙烯、丁烷和丁烯。
液化石油氣作為一種炔類混合物，具有常溫加壓或常壓降溫即可變?yōu)橐簯B(tài)，以進(jìn)行儲存和運輸，升溫或減壓即可氣化使用的顯著特征。
第三章 城市給排水系統(tǒng)和建筑給排水系統(tǒng)的有關(guān)知識
通過參觀陽光大廈給水系統(tǒng)、校園教師公寓給排水管道和學(xué)校的供水系統(tǒng)以及徐老師的講解了解了城市給排水系統(tǒng)和建筑給排水系統(tǒng)的分類、給排水方式和管道鋪設(shè)的相關(guān)知識。
3.1.城市給排水工程系統(tǒng)
3.1.1 城市給水工程系統(tǒng)
通?？煞譃槿糠郑喝∷こ?，凈水工程，輸配水工程。
給水處理的目的是除去原水中的懸浮物、膠體、病菌以及水中其他有害人體身體健康和影響工業(yè)生產(chǎn)的有害雜質(zhì)，使處理后水質(zhì)滿足現(xiàn)行生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)生產(chǎn)用水水質(zhì)的要求。其基本方法：水混凝、沉淀、過濾和消毒（有液氯消毒和漂白粉消毒）。主要用到反應(yīng)室、沉淀池、過濾池和離子交換器等設(shè)備。
格柵
沉淀池
沉砂池
消化池
沉渣
污泥脫水設(shè)備
農(nóng)肥
灌溉或養(yǎng)殖
原水
（圖七）城市給水處理工藝流程圖
3.1.2城市排水系統(tǒng)
污水排除系統(tǒng)通常是指以收集和排除生活污水為主的排水系統(tǒng)。它包括：
1.室內(nèi)（房屋內(nèi)）污水管道系統(tǒng)及衛(wèi)生設(shè)備。
2.室外（房屋外）污水管道系統(tǒng)，包括庭院（或街坊內(nèi)）管道和街道下污水管道系統(tǒng)。
3.污水管泵站及壓力管道。
4.污水處理廠
5.污水出口設(shè)施，包括出水口（渠）事故出水口及灌溉渠等。
3.2.建筑給排水系統(tǒng)
3.2.1建筑給水系統(tǒng)
建筑給水系統(tǒng)根據(jù)用戶對水質(zhì)、水壓、水量、水溫的要求，并結(jié)合外部給水系統(tǒng)情況進(jìn)行劃分有三種基本給水系統(tǒng)，即生活給水系統(tǒng)，生產(chǎn)給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)。
3.2.1.1建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的組成
建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)一般由引入管，給水管道，給水附件，給水設(shè)備，配水設(shè)施和計量儀表組成。
1）引入管就是從室外給水管網(wǎng)的接管點引至建筑物內(nèi)的管段。引入管段上一般設(shè)有水表、閥門等附件。
2）給水管道包括干管，立管和分支管，用于輸送和分配用水。目前我國給水管道可采用鋼管、鑄鐵管、塑料管和復(fù)合管等。近年來給水塑料管的開發(fā)在我國取得很大進(jìn)展，用的也很多。塑料管具有耐化學(xué)腐蝕性能強，水流阻力小，重量輕，運輸安裝方便等優(yōu)點。埋地給水管道可用、有襯里的鑄鐵給水管和經(jīng)。室內(nèi)給水管道可采用塑料給水管、塑料和金屬復(fù)合管、鋼管、不銹鋼管及可靠防腐處理的鋼管。生產(chǎn)和消火栓給水管一般采用非鍍鋅鋼管或給水鑄鐵管。
3）給水附件是管道系統(tǒng)中調(diào)節(jié)水量、水壓、控制水流方向、改善水質(zhì)，以及關(guān)斷水流，便于管道、儀表和設(shè)備檢修的各類閥門和設(shè)備。給水附件包括各種閥門、水錘消除器、過濾器、減壓孔板等管路附件。
3.2.1.2給水方式
給水方式就是指建筑內(nèi)給水系統(tǒng)的供水方案?；拘问接幸韵聨追N
1）依靠外網(wǎng)壓力的給水方式，有直接給水方式，設(shè)水箱的給水方式。
2）依靠水泵升壓給水方式，有設(shè)水泵的給水方式，設(shè)水泵、水箱聯(lián)合的給水方式，氣壓給水方式，分區(qū)給水方式。
如何選擇給水方式呢？盡量利用外部給水管網(wǎng)的水壓直接供水。除高層建筑和消防要求較高的大型公共建筑和工業(yè)建筑外，一般情況消防給水系統(tǒng)易與生活或生產(chǎn)給水系統(tǒng)共用一個系統(tǒng)。生活給水系統(tǒng)中，衛(wèi)生器具處靜水壓力不能大于。各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點靜水壓力不宜大于0.45mpa，水壓大于的入戶管，宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。
生產(chǎn)給水系統(tǒng)的最大靜水壓力，應(yīng)根據(jù)工藝要求、用水設(shè)備、管道材料、管道配件、附件、儀表的工作壓力確定。消火栓給水系統(tǒng)最低處消火栓，最大靜水壓力不能大于0.80mpa，且超過0.50mpa時應(yīng)采取減壓措施。
3.2.1.3給水管道布置
給水管道的布置受建筑結(jié)構(gòu)、用水要求、配水點和室外給水管道的位置，以及供暖、通風(fēng)、空調(diào)和供電等其他建筑設(shè)備工程管線布置等的影響。管道布置應(yīng)確保供水安全和良好的水力條件，經(jīng)濟合理。不受損壞，不影響安全生產(chǎn)和建筑物的使用，便于安裝維修，管道敷設(shè)要采取一些防腐，防凍，防漏措施。
3.2.1.4高層建筑給水系統(tǒng)
整幢高層建筑若采用同一給水系統(tǒng)供水，則垂直方向管線過長，下層管道中的靜水壓力很大，需要采用耐高壓的管材、附件和配水器材，費用高，開啟龍頭水流噴濺，既浪費水量，又影響使用，同時由于配水龍頭前壓力過大，水流速度加快，出流量增大，水頭損失增加。使設(shè)計工況與實際的不符，不但會產(chǎn)生水流噪音，還將直接影響供水的安全可靠性。所以高層建筑給水系統(tǒng)采取豎向分區(qū)供水，即在建筑物的垂直方向按層分段，各段為一區(qū)，分別組成各自的給水系統(tǒng)。基本形式有串聯(lián)供水方式，減壓供水方式（減壓水箱供水方式、減壓閥供水方式），并列式（水泵、水箱并列式，變頻調(diào)速泵并列式和氣壓給水設(shè)備并列式）。
我們參觀的陽光大廈，給水方式就是采用分區(qū)并聯(lián)給水方式，每一分區(qū)分別設(shè)置一套獨立的水泵和高位水箱，向各區(qū)供水。其水泵集中設(shè)置在大廈的地下室水泵房內(nèi)。這種方式的優(yōu)點是：各區(qū)自成一體，互不影響；水泵集中，管理維護方便；運行費用較低。缺點是：水泵型號較多，設(shè)備費用偏高。
3.2.2建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)
功能是將人們在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中使用過的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起來，及時排到室外?？煞譃橐韵氯N：生活排水系統(tǒng)，工業(yè)廢水排水系統(tǒng)，屋面雨水排水系統(tǒng)。
建筑內(nèi)部污廢水排水系統(tǒng)應(yīng)滿足：
1）系統(tǒng)能迅速暢通的將污廢水排到室外。
2）排水管道系統(tǒng)內(nèi)的氣壓穩(wěn)定，有毒有害氣體不能進(jìn)入室內(nèi)，保持室內(nèi)良好的環(huán)境衛(wèi)生。
3）管道布置合理，簡短順直，工程造價低?；窘M成部分有：衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設(shè)備的受水器、排水管道、清通設(shè)備和通氣管道，在有些建筑物的污廢水排水系統(tǒng)中，根據(jù)需要還設(shè)有污廢水的提升設(shè)備和局部處理構(gòu)筑物。
建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)絕大部分都屬于重力非滿流排水，利用重力作用，水由高處向低處流動，不消耗動力，節(jié)能且管理簡單。在建筑物中，排水立管頂端設(shè)有伸頂通氣管，其頂端應(yīng)裝設(shè)風(fēng)帽或網(wǎng)罩，避免雜物落入排水管中。
在有些建筑物附近建有化糞池，它是一種利用沉淀和厭氧發(fā)酵原理，去除生活污水中懸浮性有機物的處理設(shè)施，需要定期清理。
建筑屋面雨水排水系統(tǒng)按照建筑物內(nèi)部是否有雨水管道分為內(nèi)排水系統(tǒng)和外排水系統(tǒng)。我們學(xué)校一號教學(xué)樓的雨水管道就安裝在內(nèi)部。教師公寓的雨水排水管道安裝在外部。
第四章 空調(diào)系統(tǒng)的有關(guān)知識
通過參觀陽光大廈的地下室空調(diào)制冷系統(tǒng)及閱讀相關(guān)書籍我了解了空調(diào)系統(tǒng)的有關(guān)知識。
4.1空調(diào)系統(tǒng)的組成
中央空調(diào)系統(tǒng)通常由以下5部分組成：空氣處理設(shè)備、冷源和熱源、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)及控制檢測系統(tǒng)。
空調(diào)系統(tǒng)按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱溫負(fù)荷所用介質(zhì)可分為全空氣系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)和制冷劑直接蒸發(fā)系統(tǒng)。按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況可分為集中式、半集中式和全分散式空調(diào)系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)將所有空氣處理設(shè)備（包括風(fēng)機、表冷器、加熱器、加濕器和過濾器等）都集中在空調(diào)機房內(nèi)。被處理空氣的溫度、濕度，在空氣處理機內(nèi)進(jìn)行集中調(diào)節(jié)后，經(jīng)風(fēng)管（道）輸送到空調(diào)房間。根據(jù)季節(jié)的和室內(nèi)熱濕負(fù)荷的變化，可在空氣處理機內(nèi)及時進(jìn)行切換和調(diào)整。
4.2空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備
空氣處理設(shè)備有空氣凈化處理設(shè)備和空氣熱濕處理設(shè)備。
4.2.1空氣凈化處理設(shè)備
空氣凈化處理設(shè)備：對于進(jìn)入空調(diào)房間的空氣，除了滿足溫度、濕度和氣流速度外，還要滿足空氣凈化的要求，即除去空氣中的塵埃、煙霧、微生物等懸浮污染物，消除各種異味，最好有足夠的負(fù)離子含量等。
空調(diào)系統(tǒng)所處理的空氣，通常是由室外新風(fēng)和回風(fēng)組成。空氣中的懸浮污染物來自新風(fēng)和回風(fēng)兩個方面?？諝鈨艋哪康木褪且ド鲜鰞蓚€方面的污染。
空氣凈化設(shè)備可按室內(nèi)污染物存在的狀態(tài)分為處理懸浮顆粒物的除塵式和處理氣態(tài)污染物的除氣式兩類。在除塵式空氣凈化處理設(shè)備當(dāng)中以纖維過濾器為核心，另外還有駐極體靜電過濾器等。其特點是主要利用纖維過濾技術(shù)或靜電過濾技術(shù)等來處理懸浮顆粒物。在除氣式空氣處理設(shè)備中，主要有活性炭過濾器、光催化過濾器和空氣凈化器等。其特點主要是利用吸附技術(shù)，光催化技術(shù)和離子化技術(shù)等來處理氣態(tài)污染物。
常用的空氣過濾器
1）粗效過濾器：過濾對象是10~100um的大顆粒塵埃，用于空調(diào)系統(tǒng)的初級過濾，保護中效過濾器。
2）中效過濾器：過濾對象是1~10um的大顆粒塵埃，用于空調(diào)系統(tǒng)的中級過濾，保護末級過濾器。
3）高效空氣過濾器：過濾對象是1~5um的塵埃，用于大于10萬級的潔凈室送風(fēng)的末級過濾或高潔凈度要求場合的中間級過濾器。
4）高效空氣過濾器：過濾對象是小于1um的塵埃，用于普通100級以上潔凈室送風(fēng)的末級過濾。
空氣凈化器是將纖維過濾技術(shù)、靜電過濾技術(shù)、活性炭過濾技術(shù)、負(fù)離子技術(shù)、臭氧技術(shù)集成為一體的空氣凈化設(shè)備。其工作原理是：由高速旋轉(zhuǎn)的離心風(fēng)機在機器體內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，受到污染的空氣被吸入機內(nèi)，依次通過具有殺菌功能的粗過濾網(wǎng)，裝填有高效空氣過濾材料的過濾層和具有高效催化作用的活性炭過濾層，這樣三重過濾凈化后由送風(fēng)口送出潔凈的空氣。
4.2.2空氣熱濕處理設(shè)備
空氣熱濕處理設(shè)備，可分為直接接觸式和間接接觸式。
直接接觸式熱濕交換包括噴水室、蒸汽加濕器、局部補充加濕裝置以及使用液體吸濕劑的裝置等。其特點是與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)直接與空氣接觸。
間接式熱濕交換包括光管式、翅片管式和肋管式空加濕器及空氣冷卻器等。其特點是與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)不與空氣直接接觸，換熱介質(zhì)（熱水、水蒸氣、冷水、制冷劑）在間壁式換熱管內(nèi)流動，被處理空氣在管外流過，兩者通過固體臂面進(jìn)行熱交換或熱濕交換。
4.3空調(diào)冷卻水系統(tǒng)
空調(diào)冷卻水系統(tǒng)，是指利用冷卻塔向冷水機組的冷凝器供給循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)。由冷卻塔、冷卻水箱、冷卻水泵和冷水機組冷凝器等設(shè)備及其連接管路組成。
4.4冷凝水系統(tǒng)
冷凝水系統(tǒng)。不論空調(diào)末端設(shè)備的冷凝水盤是位于機組的正壓段還是負(fù)壓段，冷凝水盤出水口處均需設(shè)置水封，水封高度應(yīng)不大于冷凝水盤處正壓或負(fù)壓值。正壓段是為了防止漏風(fēng)，負(fù)壓段是為了順利排出冷凝水。
4.5冷凍站系統(tǒng)
4.5.1冷水機組
冷水機組： 將壓縮機、冷凝器、冷水用蒸發(fā)器、泵以及自動控制元件等組合成一個整體的系統(tǒng)。
冷卻塔
冷凝器
蒸發(fā)器
壓縮機
節(jié)流閥
循環(huán)水泵
空調(diào)機組
冷空氣
（圖八）空調(diào)系統(tǒng)的流程圖
4.5.2蒸氣壓縮式制冷
液體汽化過程中要吸收汽化潛熱，而且液體的壓力不同，其飽和溫度不同，壓力越低，飽和溫度越低，只要創(chuàng)造一定的低壓，就可以利用液體的汽化獲取低溫。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)就是利用制冷劑的這一原理，創(chuàng)造一定的低壓，獲取液態(tài)制冷劑較低的蒸發(fā)溫度吸收周圍空氣或物體的熱量使之汽化而達(dá)到制冷的目的。
制冷壓縮機是蒸氣壓縮機制冷裝置的一個重要設(shè)備，在制冷系統(tǒng)中壓縮機的主要作用是：從蒸發(fā)器中吸出蒸氣以保證蒸發(fā)器內(nèi)一定的蒸發(fā)壓力；提高蒸氣壓力（壓縮），以創(chuàng)造在較高溫度下冷凝的條件；輸送制冷劑，使制冷劑完成冷循環(huán)。
冷凝器，是制冷系統(tǒng)的主要組成部分。過熱的制冷劑蒸氣經(jīng)過冷凝器壁面時將熱量傳遞給環(huán)境介質(zhì)，本身變成了液體。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，可以分為水冷式、風(fēng)冷式、蒸發(fā)式冷凝器。
蒸發(fā)器是使液體制冷劑在其中沸騰成為氣體而使被冷卻介質(zhì)（空氣或水）降溫制冷的設(shè)備。
4.6熱力站
主要由換熱器、過濾器、水泵以及自動控制元件組合而成。
熱泵機組一般均自帶一套完善的控制系統(tǒng)，其基本的功能為溫度控制和風(fēng)量調(diào)節(jié)。水環(huán)熱泵機組的出風(fēng)溫度和冷、熱轉(zhuǎn)換根據(jù)室內(nèi)溫控器設(shè)定自動調(diào)節(jié)，風(fēng)量由三速調(diào)節(jié)器手動調(diào)節(jié)。機組自身還配置一些安全保護裝置，如高溫停機、過載限制、缺水停機等。熱泵機組的控制可由廠家選配直接數(shù)字式（ddc）控制系統(tǒng)，通過通訊線路，把信息送至中央控制室，可以檢測每臺機組的運行狀態(tài)如壓縮機狀態(tài)、送風(fēng)機狀態(tài)、換向閥位置、區(qū)域溫度、送風(fēng)溫度、出水溫度、高壓限制等，還可以控制每臺機組的運行方式如啟停控制、溫度設(shè)定、夜間設(shè)定控制、早晨預(yù)熱（冷）控制等。
第五章 工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的有關(guān)知識
通風(fēng)的任務(wù)是以通風(fēng)換氣的方法改善車間的空氣環(huán)境。概括地說，是把局部地點或整個房間內(nèi)的污濁空氣排到室外（必要時經(jīng)過凈化處理），把新鮮（或經(jīng)過處理）空氣送入室內(nèi)。前者稱為排風(fēng)，后者稱為送風(fēng)。由實現(xiàn)通風(fēng)任務(wù)所需要的設(shè)備、管道及其部件組成的整體，稱之為通風(fēng)系統(tǒng)。
工業(yè)通風(fēng)常見的形式有全面通風(fēng)、置換通風(fēng)、自然通風(fēng)、局部通風(fēng)、隧道通風(fēng)等
5.1全面通風(fēng)
全面通風(fēng)是對整個房間進(jìn)行通風(fēng)換氣，其基本原理是：用清潔空氣稀釋（沖淡）室內(nèi)空氣中的有害物濃度，同時不斷地把污染空氣排至室外，保持室內(nèi)空氣環(huán)境達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。全面通風(fēng)又叫稀釋通風(fēng)。
5.1.1全面通風(fēng)的氣流組織形式
全面通風(fēng)量不僅取決于通風(fēng)量，還與通風(fēng)氣流的組織有關(guān)。在不少情況下，盡管通風(fēng)量相當(dāng)大，但因氣流組織不合理，仍不能全面而有效地把有害物稀釋；在局部地點的有害物質(zhì)因積聚，濃度反而增加。因此，合理設(shè)計氣流組織是通風(fēng)設(shè)計的重要內(nèi)容。
全面通風(fēng)氣流組織設(shè)計的最基本原則是：將新鮮空氣送到作業(yè)地帶或操作人員經(jīng)常停留的工作地點，應(yīng)避免將有害物吹向工作區(qū)；同時有效地從有害物源附近或者有害物濃度最大的部位排走污染空氣。
通風(fēng)房間氣流組織的主要方式有：上送下排、下送上排和中間送上下排等。具體工程采用哪種方式，則根據(jù)操作人員位置、有害源分布情況、有害物性質(zhì)及其濃度分布、有害物運動趨向等因素綜合考慮。
在工程設(shè)計中，一般采用以下的氣流組織方式：
1）有害物源散發(fā)的有害氣體溫度比周圍空氣溫度高，或者車間存在上升熱氣流，不論有害氣體密度大小，均應(yīng)當(dāng)采用下送上排的方式。
2）如果沒有熱氣流的影響，當(dāng)散發(fā)的有害氣體密度比空氣小時，則應(yīng)采用下送上排的方式；比空氣密度大時，應(yīng)當(dāng)采用上下兩個部位同時排出的方式，并在中間部位將清潔空氣直接送到工作地帶。
5.2置換通風(fēng)
有別于傳統(tǒng)的混合通風(fēng)的混合稀釋原理，置換通風(fēng)是通過把較低風(fēng)速（紊流度）的新鮮空氣送入人員工作區(qū)，利用擠壓的原理把污染的空氣擠到上部空間排走的通風(fēng)方法，它能在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基礎(chǔ)上與輻射吊頂（地板）技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)節(jié)能的目的。
5.3局部通風(fēng)
局部通風(fēng)是利用局部氣流，使局部工作地點不受有害物的污染，造成良好的空氣環(huán)境。這種通風(fēng)方法所需要的風(fēng)量小、效果好，是防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)空氣和改善作業(yè)環(huán)境最有效的通風(fēng)方法，設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮。局部通風(fēng)又分為局部排風(fēng)和局部送風(fēng)。局部排風(fēng)就是在有害物產(chǎn)生地點直接把他們捕集起來，經(jīng)過凈化處理，排至室外。它由局部排風(fēng)罩、風(fēng)管、除塵或凈化設(shè)備、風(fēng)機、排氣筒或煙筒組成。局部送風(fēng)某些高溫車間，沒有必要對整個車間進(jìn)行降溫，只需向個別的局部工作地點送風(fēng)，在局部地點造成良好的空氣環(huán)境，這種通風(fēng)方法稱為局部送風(fēng)。有系統(tǒng)式和分散式兩種。
第六章 校供排水及供暖系統(tǒng)的有關(guān)知識
通過對我們校園的參觀和聽校水電暖管理辦公室孫主任的報告以及老師的講解，我了解了我們學(xué)校的供水系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)。
6.1供水系統(tǒng)
我們學(xué)校共有兩個供水水源，分別是南邊的小珠山水廠、北邊的管家樓水廠。供水壓力穩(wěn)定，水量充足。采用直接供水方式（無副壓供水設(shè)備），自來水通過供水機組直接進(jìn)入學(xué)校的管網(wǎng)，完全實現(xiàn)零接觸無污染。
供水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃合理，供水設(shè)備安全先進(jìn)，購買進(jìn)口水泵，分東西兩個區(qū)供水。東區(qū)地勢低，采用大流量低壓式；西區(qū)（家屬區(qū)和行政樓）地勢高，用水量少，供水揚程較高。無副壓供水設(shè)備可以實現(xiàn)變量、變壓供水，遇到用水高峰時自動增壓。泵房設(shè)在用水量大的學(xué)生公寓區(qū)。并且學(xué)校里采取了許多節(jié)水措施，如廁所里安裝了許多自動感應(yīng)節(jié)水器，b區(qū)浴室安裝了淋浴卡式節(jié)水器，有效的減少了水資源的浪費。
6.2供暖系統(tǒng)
學(xué)校的供暖系統(tǒng)分區(qū)越來越合理，配置越來越先進(jìn)，共分四個區(qū)供暖，分別設(shè)在中心浴室附近、體育館附近、教師公寓b區(qū)和d區(qū)。設(shè)有四個換熱站，有四套供暖機組。中心浴室的主區(qū)換熱站有兩組殼管式換熱器，三臺水泵，兩臺補水泵，采用自動補水方式。
第七章 總結(jié)
緊張而又充滿樂趣的認(rèn)識實習(xí)在不知不覺中過去了。
認(rèn)識實習(xí)是我們學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)，我們能夠?qū)W到很多在書本中學(xué)不到的東西。我們常見的各種建筑物內(nèi)外的給水、排水、供熱、消防等管道，只是略知其一，對于他們?yōu)槭裁催@樣安裝而不那樣安裝，工作原理是什么，靠什么提供動力等等并不是很清楚。
>> 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)的改革與實踐 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建 民辦高校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的探索 淺談如何提高電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學(xué) 高校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建研究 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的研究 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革與實踐 新增本科電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)與實踐 應(yīng)用型電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)建設(shè)與實踐 《電氣工程及其自動化》專業(yè)實踐教學(xué)體系改革探討 淺談電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革與探索 試析電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革 電氣工程及其自動化專業(yè)水電特色實踐教學(xué)體系探索 電氣工程及其自動化專業(yè)開放實踐教學(xué)體系研究 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系探討 淺談電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué) 建設(shè)電氣工程及其自動化優(yōu)勢專業(yè)的探索與實踐 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐改革的探討 獨立學(xué)院電氣工程及其自動化特色專業(yè)建設(shè)的探索及思考 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l.
[2]《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》. 中華人民共和國教育部[EB/OL].
[3] 2015全電氣工程及其自動化專業(yè)大學(xué)排名.
[EB/OL].
關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；人才培養(yǎng)
0 引言
電氣工程及其自動化專業(yè)自1998年教育部進(jìn)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(biāo)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(biāo)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(jìn)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(jìn)，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(jìn)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(xiàn)
[1] 唐志平，過軍，田鴻發(fā)，史建平. 電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的探索與實踐. [J] 常州工學(xué)院學(xué)報.第18卷第3期. 2005.6
[2] 張紅霞，王雷.高校創(chuàng)品牌特色專業(yè)探悉[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2006（10）.
（一）實習(xí)目的與意義：專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)是電氣工程及其自動化專業(yè)的必修課程，安排在第三學(xué)年暑期短學(xué)期開設(shè)。該項實習(xí)是為了充分利用社會資源，增強電氣工程及其自動化專業(yè)大學(xué)本科生的實踐能力，實踐的主要目的如下：
①專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)是全面推進(jìn)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(rèn)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(rèn)識，形成對本專業(yè)的認(rèn)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(xiàn)……………………………………………………………………………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(dá)30gw。
2、電網(wǎng)在資源優(yōu)化配置中將發(fā)揮重要作用，遠(yuǎn)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(fù)荷分布在沿海和京廣鐵路沿線以東的經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)，這些地區(qū)發(fā)電能源資源嚴(yán)重不足。為解決發(fā)電資源分布與用電負(fù)荷分布極不均衡的矛盾，需要大容量、遠(yuǎn)距離的輸電。根據(jù)目前的規(guī)劃研究，到2020年，中遠(yuǎn)距離的輸電規(guī)模將可能達(dá)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(jìn)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(dá)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(dá)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(yuǎn)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(jìn)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(jì)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(jìn)技術(shù)的廣泛采用，煤耗與網(wǎng)損逐年下降。上個世紀(jì)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(jìn)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(jìn)技術(shù)進(jìn)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(dá)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(dá)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(zhǔn)備。
(4)氣電發(fā)展。規(guī)劃到2020年燃?xì)獍l(fā)電的容量達(dá)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?xì)廨啓C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(dá)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(fù)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?xì)獾牡V區(qū)。而大電力負(fù)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(fù)荷中心往往相隔很遠(yuǎn)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(yuǎn)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(fù)著輸送和分配電能的任務(wù)。由電源向電力負(fù)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(yán)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(fù)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埽岳陔娔艿暮侠磔斔?、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(fù)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(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有填料管式gf、am系列和高分?jǐn)嗄芰Φ膎t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(fù)荷開關(guān)等。高壓斷路器的作用是斷開或接通負(fù)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(fù)荷操作，常與斷路器配合使用并裝設(shè)在電源側(cè)。高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，可以通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)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(fù)荷通斷電路，又能在短路、過負(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)取，達(dá)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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行處理，或由裝置自動地進(jìn)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(jìn)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(yán)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(dá)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(fù)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(yán)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(yán)重失真，嚴(yán)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(yán)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(yán)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(zhǔn)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(jìn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)行靈活控制，以達(dá)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(biāo)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(dá)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(biāo)，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?，F(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(jìn)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(yán)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(jìn)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(fù)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(fù)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(jìn)行信息處理和交換。
(四)先進(jìn)表計系統(tǒng)。先進(jìn)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(fù)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(jìn)行，為了盡可能減少對市政交通的影響、加快施工進(jìn)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(dá)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(yuǎn)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?xì)廨啓C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(dá)到的邊遠(yuǎn)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(dá)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(biāo)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(biāo)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(biāo)志”的方法加以表示。所謂“相對標(biāo)志”法也就是在調(diào)子排(或設(shè)備元件)的每一端頭標(biāo)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(biāo)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(jìn)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(jìn)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(yuǎn)動控制（遙控）：在遠(yuǎn)離變電所的調(diào)度端對變電所（執(zhí)行端）的電氣設(shè)備進(jìn)行控制。已實現(xiàn)遠(yuǎn)動化的系統(tǒng)，往往同時具備距離和遠(yuǎn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(fù)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)，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(zhǔn)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(jìn)行操作。
（2）模擬操作。執(zhí)行遙控操作之前，先進(jìn)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(yán)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(jìn)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(yuǎn)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(jìn)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(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(fù)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(dá)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(biāo)。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(fù)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(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)明區(qū)間和支柱號碼，如果是雙腕臂則需標(biāo)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。可實現(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(jìn)行電分段；絕緣錨段關(guān)節(jié)起機械分段作用，又進(jìn)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(jìn)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(jìn)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。
3、接觸線坡度采用五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的八跨電分相接觸線抬高有個更大的過渡距離（和采用四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的七跨電分相比較），可以滿足接觸線坡度≤4‰的要求。
關(guān)鍵詞：電氣；自動化 ；實踐體系
實踐教學(xué)體系，是培養(yǎng)電氣工程人員的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文對這方面的內(nèi)容做了粗淺的探討。
1 實踐教學(xué)體系建立的目標(biāo)及基本要求
1.1 目標(biāo)實踐教學(xué)體系建立的目標(biāo)是培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的，能適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，具有電力系統(tǒng)及其自動化、繼電保護及自動化、電氣技術(shù)、計算機應(yīng)用等方面的基本理論素質(zhì)、專業(yè)基本知識和較高綜合素質(zhì)的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。畢業(yè)生能在電力部門、科研院所、國民經(jīng)濟管理部門、工礦企業(yè)等單位從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行與維護、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、實驗分析以及電子與計算機應(yīng)用等工作一線的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。
1.2 要求根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)，本專業(yè)學(xué)生必須具有以下能力：
1.2.1 具有較扎實的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識，具有良好的人文社會和管理科學(xué)基礎(chǔ)及外語綜合能力。
1.2.2 系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域必需的較寬的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，主要包括電工理論、電子技術(shù)、信息處理、控制理論、計算機軟硬件基本原理與應(yīng)用等。
1.2.3 獲得較好的工程實踐訓(xùn)練，具有較熟練的計算機應(yīng)用能力。
1.2.4 了解本專業(yè)學(xué)科前沿的發(fā)展趨勢。
1.2.5 具有較強的工作適應(yīng)能力，具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理的實際工作能力。
2 實驗、實踐教學(xué)的安排
通過對電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)要求的分析，并考慮學(xué)院所在地區(qū)大量水電站的修建及工業(yè)園區(qū)的興建對電氣專業(yè)人才的需求情況，對西昌學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)幾經(jīng)修改，最后的專業(yè)實驗、實踐教學(xué)的課程安排如下：大學(xué)一年級除了公共實驗課以外，專業(yè)實踐課有大學(xué)物理實驗、電路原理實驗；大學(xué)二年級的實驗、實踐課程有：電路原理實驗、計算機輔助設(shè)計上機練習(xí)、數(shù)字電子技術(shù)實驗、電機實驗；大學(xué)三年級的實驗、實踐課程有：PLC實驗、PLC設(shè)計、微機原理實驗、運動技術(shù)設(shè)計系統(tǒng)、繼電保護課程設(shè)計、發(fā)電廠實習(xí)、單片機控制實驗、專業(yè)英語讀寫訓(xùn)練、數(shù)值計算方法上機實驗、項目管理案列分析、自動檢測技術(shù)設(shè)計；大學(xué)四年級的實驗、實踐課程有：變電站（所）實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、計算機仿真技術(shù)上機練習(xí)、電力市場調(diào)查畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)（論文）設(shè)計。 3 科學(xué)合理性的分析
3.1 形成模塊化、系統(tǒng)化的教學(xué)體系整個教學(xué)體系分為三個模塊，為公共實踐必修課、專業(yè)實踐必修課、專業(yè)實踐選修課。這三個模塊之間相互聯(lián)系，應(yīng)用于某個學(xué)科方向或?qū)W科方向的分支形成體系和系統(tǒng)，使實踐教學(xué)的內(nèi)容從相對獨立到學(xué)科融合，使學(xué)生從單門課程、系列課程到專業(yè)方向的實驗，由點到線、由線成面、由面建體，逐步的、分層次的、全方位培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新意識[1]。如學(xué)生將專業(yè)實踐必修課中的數(shù)電模電與專業(yè)實踐必修課中的單片機和自動檢測技術(shù)這幾門課程相互聯(lián)系起來就能向計算機控制技術(shù)發(fā)展。
3.2 分層次提高學(xué)生的實踐能力一年級為公共基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練階段，如外語視聽、計算機上機、體育、社會實踐等，還有專業(yè)實踐如普通物理學(xué)實驗，大學(xué)物理實驗是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。二年級為專業(yè)基礎(chǔ)或?qū)I(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練階段，如模擬電子技術(shù)實驗，數(shù)字電子技術(shù)實驗，這些實驗使學(xué)生掌握了基本電路參數(shù)測量方法，常用電子儀器使用方法以及中、小規(guī)模數(shù)字集成電路使用方法。三年級為學(xué)科專業(yè)主修及專題設(shè)計性實踐訓(xùn)練階段，如PLC實驗和設(shè)計，繼電保護課程設(shè)計，同時還安排學(xué)生到發(fā)電廠實習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步了解、熟悉專業(yè)知識及其在發(fā)電廠的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，使學(xué)生樹立專業(yè)思想。四年級為專業(yè)綜合能力，安排學(xué)生畢業(yè)實習(xí)，將前三年學(xué)的理論知識和實踐相結(jié)合，將各門課程相結(jié)合最后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的工程設(shè)計和綜合應(yīng)用素質(zhì)。各教學(xué)層次均有課程實驗教學(xué)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)從基礎(chǔ)到專業(yè)、自底向上可形成體系，從單一實驗到綜合實踐環(huán)節(jié)，分模塊、成系統(tǒng)的培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，使學(xué)生從進(jìn)校開始就接受由易到難、由簡到繁、由淺入深的實踐訓(xùn)練。
3.3 增加實踐教學(xué)的比例在教學(xué)計劃的編制中，落實《西昌學(xué)院本科學(xué)分制實施辦法》中實踐教學(xué)模塊學(xué)分不低于三分之一的總體要求，充分體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，達(dá)到培養(yǎng)服務(wù)于地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需要的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。
3.4 其他強弱電結(jié)合能，強電包括了電機、繼電器等，弱電包括了單片機、自動檢測技術(shù)等，他們的結(jié)合能向控制方向發(fā)展；電工技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合向電力電子方面發(fā)展；軟件與硬件結(jié)合；元件與系統(tǒng)相結(jié)合。專業(yè)寬，既具有電氣工程方面的專業(yè)知識和技能，又有自動化和信息技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識和基本技能，可以使學(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。
3.5 加強實驗教學(xué)管理電氣工程及其自動化專業(yè)“遞進(jìn)式”實驗教學(xué)模式的實施必須有完善的管理體制和管理措施作保證。在具體的實踐中，通過和其他高校實驗教學(xué)管理制度的交流和學(xué)習(xí)，再根據(jù)學(xué)院的實際情況，制定了一套行之有效的管理制度，建立反映學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的實驗教學(xué)評價體系，對具備條件的實驗室實行開放，實現(xiàn)了“遞進(jìn)式”實驗教學(xué)的有序進(jìn)行。是電氣工程及其自動化專業(yè)實驗教學(xué)模式運行體系。
關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 考核 電氣工程 自動化
中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C 文章編號：1672-1578（2017）05-0294-01
隨著教學(xué)條件的不斷改善和職校改革的不斷深入，電氣工程及其自動化專業(yè)實驗教學(xué)在全部教學(xué)過程中所占比例逐步增加。如何通過實驗考核全面反映學(xué)生掌握知識及各種技能的程度，提高該專業(yè)畢業(yè)生的動手能力，培養(yǎng)出“合格+特長”的“應(yīng)用型、技能型”人才，充分發(fā)揮實驗考核的作用，促進(jìn)實驗教學(xué)質(zhì)量的提高，值得電氣工程及其自動化專業(yè)每一個教師深入探究。
1 明確考核目的
考核是一種手段，它可直接檢查和反映出教師的“教”和學(xué)生“學(xué)”的情況。
1.1 考核的檢查作用
考核可直接檢查學(xué)生“學(xué)”的情況，間接檢查教師“教”的質(zhì)量，可暴露出在實驗教學(xué)過程中“教”c“學(xué)”存在的問題。例如在講授金屬電阻率這個內(nèi)容時，教師教的效果和學(xué)生學(xué)的效果到底怎么樣，可以通過金屬電阻率的測定這個實驗來進(jìn)行檢查。
1.2 考核的反饋作用
考核是一面鏡子，既照到了教師，也照到了學(xué)生，教師可利用考核提供的信息，調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)工作。中職電氣工程及其自動化專業(yè)對學(xué)生要求的重點不在于懂了什么，記了多少，而是能夠做什么，掌握了什么技能。加強實驗教學(xué)的考核便能有效地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
1.3 考核的督促作用
考核可督促學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固已學(xué)知識，找出不足，明確努力方向，它是實驗教學(xué)過程中不可缺少環(huán)節(jié)，其目的就是督促學(xué)生更好地鞏固理論知識和掌握實驗技能。
2 精選考核內(nèi)容
考核是學(xué)生最關(guān)心的問題，科學(xué)的考核內(nèi)容應(yīng)保證學(xué)生考核成績呈正態(tài)分布，應(yīng)是學(xué)生掌握知識全面性和綜合性能力的總體反映。
2.1 實驗考核要體現(xiàn)科學(xué)性
電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗考核與理論課考試有著本質(zhì)的區(qū)別，應(yīng)注重學(xué)生技能與技巧的培養(yǎng)，應(yīng)以挖掘和提高學(xué)生創(chuàng)造力為宗旨，通過考核檢驗來提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。
（1）考核的可靠性指標(biāo)：考核的可靠性要反映出學(xué)生學(xué)習(xí)的真實水平。提高考核的可靠性的主要途徑是根據(jù)中專生的認(rèn)知能力適當(dāng)增加考核次數(shù)，尋找最佳考核方式，減少偶然因素的影響。
（2）考核的準(zhǔn)確性指標(biāo)：考核的準(zhǔn)確性要反映出學(xué)生對實驗理解及接受的程度。提高考核準(zhǔn)確性的主要途徑是測試內(nèi)容和范圍要涉及實驗教學(xué)的主要部分，覆蓋面廣以減少出錯成份。
（3）考核的難易性指標(biāo)：考核的難易性要反應(yīng)教師對實驗教學(xué)體系的掌握程度。提高考核難易性的主要途徑是教師吃透教材、掌握電氣工程及自動化專業(yè)知識和學(xué)生學(xué)習(xí)情況?？己藘?nèi)容偏難或偏易，不但影響考核的可靠性和準(zhǔn)確性，也會影響考核的鑒別性。例如，電子示波器的調(diào)整、單片機原理實驗、電機拖動實驗、過程控制實驗?zāi)康牟煌?、?cè)重點不同、復(fù)雜程度不同，在考核時就不能運用相同或相近的難易性指標(biāo)。
（4）考核的鑒別性指標(biāo)：考核的鑒別性要反映出考核對學(xué)生水平的區(qū)分能力，應(yīng)使學(xué)生之間的成績拉開檔次，能準(zhǔn)確鑒別不同學(xué)生的實驗技能。提高鑒別性的主要途徑是整個考核內(nèi)容難易區(qū)間適宜，且考核內(nèi)容要有難易梯度。
2.2 考核內(nèi)容要求
電氣工程及自動化專業(yè)應(yīng)列入實驗單獨考試課，但如何考、采取什么方式考、如何確定考核內(nèi)容等，無具體模式可循。從總體上講考核內(nèi)容應(yīng)符合以下要求：
（1）要符合電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)計劃中目標(biāo)要求。（2）要符合實驗教學(xué)大綱的要求。（3）要緊扣實驗教材，能在其中找到依據(jù)，但又找不到現(xiàn)成答案。（4）要難易適度，但難而不偏。（5）要多少適量，有一定的綜合性。（6）要形式多樣，有一定的靈活性，但活而不怪。（7）要寬窄適當(dāng)，有較大的覆蓋面，但廣而不雜。（8）要突出技能培養(yǎng)，但必須保持理論知識“夠用”。
總之，要堅持“促實驗、考能力”的原則，側(cè)重檢查學(xué)生應(yīng)掌握的實際技能和技巧，對知識的理解和運用，以及實操能力。
3 確定考核方法
實驗教學(xué)考核方法可分為考查和考試?？疾榈闹饕绞绞菍W(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)和對實驗報告的評定?？荚嚳煞譃閱雾椏己撕途C合考核，單項考核是為了檢查學(xué)生某一項技能的掌握程度和熟練狀況，如電子技術(shù)實驗考核。單項考核可定期進(jìn)行。綜合考核可在學(xué)期末或畢業(yè)前進(jìn)行，主要是為了全面了解學(xué)生運用知識參與實踐的能力及動手能力。
考核方式有很強的科學(xué)性和藝術(shù)性，要結(jié)合電氣工程及自動化專業(yè)的實際情況，精選考核內(nèi)容，精心設(shè)計考核方式，每次考試后應(yīng)注意對實驗的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，積累經(jīng)驗，不斷提高實驗考核的權(quán)威性。
實驗考核的有效方法是建立符合實驗考核的試題庫，學(xué)校應(yīng)組織電氣工程及自動化專業(yè)的業(yè)務(wù)骨干進(jìn)行各門專業(yè)課的題庫建設(shè)，命題的原則要符合實驗考核內(nèi)容的要求，每一題應(yīng)規(guī)定其難度系數(shù)和分值，試題庫建成之后要定期修改補充。
4 加強考核管理
考核是一項十分復(fù)雜而細(xì)致的工作，專業(yè)教師必須高度重視。首先合理安排考核時間、統(tǒng)一布置考核場地。其次精心設(shè)計考核范圍、形式及難度、分量等。再次要讓學(xué)生了解考核目的，取得學(xué)生的配合，教師應(yīng)公正合理地評定學(xué)生的考核成績。考核結(jié)束后，教師要對考核成績進(jìn)行分析研究，總結(jié)經(jīng)驗。此外，還要重視平時的實驗考核，使學(xué)生形成勤動手的習(xí)慣，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。比如，金屬電阻率的測定和電容、電感的測定這類實驗內(nèi)容相近、方法相似，教會其一便知其二，考核時教師除了看實驗結(jié)果，更要關(guān)注實驗方法的遷移和運用，促進(jìn)學(xué)生舉一反三，不斷求新。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：電氣工程；工程教育模式（CDIO）；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）01-0096-03
一、引言
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標(biāo)準(zhǔn)。
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。CDIO工程教育模式是一種基于項目驅(qū)動的教學(xué)法，是一個打破課程界限進(jìn)行教學(xué)的方法。教師把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成一個或多個具體任務(wù)，讓學(xué)生通過完成一個個具體的任務(wù)，掌握教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。為了使學(xué)生在解決問題的過程中能學(xué)以致用，所設(shè)置的“項目”需要綜合應(yīng)用多門課程的知識。在老師的指導(dǎo)下，將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理，信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。
二、項目式教學(xué)目標(biāo)
“項目式教學(xué)”，顧名思義，就是通過完成項目來進(jìn)行教學(xué)。項目式教學(xué)最顯著的特點是“以項目為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”被動的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。項目式教學(xué)對學(xué)生而言，通過轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，在主動積極的學(xué)習(xí)環(huán)境中，激發(fā)好奇心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力；對教師而言，通過對學(xué)生的指導(dǎo)，轉(zhuǎn)變教育觀念和教學(xué)方式，從單純的知識傳遞者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者；對學(xué)校而言，建立全新的課程理念，提升學(xué)校的辦學(xué)思想和辦學(xué)目標(biāo)，通過項目式教學(xué)法的實施，探索組織形式、活動內(nèi)容、管理特點、考核評價、支撐條件等的革新，逐步完善和重新整合學(xué)校課程體系。
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個綜合性較強的工科專業(yè)，學(xué)生在校期間要能獲得工程師的基礎(chǔ)訓(xùn)練，能做到理論聯(lián)系實際，具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、自動檢測與儀表、信號處理、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，專業(yè)主要課程包括《電路理論》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《自動控制原理》、《微機原理與應(yīng)用》、《電力電子技術(shù)》、《電氣控制與PLC》、《單片機原理與應(yīng)用》、《傳感器與檢測技術(shù)》等。普通的課堂教學(xué)中，教師利用課堂講授和實驗演示等方式對學(xué)生進(jìn)行了專業(yè)知識的講解和訓(xùn)練，雖然根據(jù)課程的不同要求配置了一定學(xué)時的實驗，但是對于反應(yīng)不同課程之間聯(lián)系的綜合實驗卻很少，學(xué)生在進(jìn)入高年級后一度疑惑：“這么多專業(yè)課知識都是零零散散的，它們之間有什么聯(lián)系？”電氣工程專業(yè)的大三學(xué)生帶著這樣的疑惑參與了本校的項目式教學(xué)。
“項目式教學(xué)”是跨專業(yè)課程的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中，指導(dǎo)老師會將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理，這個“項目”的設(shè)置應(yīng)包含多門課程的知識，學(xué)生在拿到“項目”后要收集項目信息、設(shè)計方案以及項目實施并最終對項目進(jìn)行總結(jié)。
“項目教學(xué)法”通過任務(wù)驅(qū)動讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、學(xué)習(xí)知識、解決問題，充分發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能。全面培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的思想和方法，提高學(xué)生的各種能力，包括實踐能力、動手能力、分析能力、應(yīng)變能力、交流能力、合作能力和解決實際問題的綜合能力。最關(guān)鍵的是“項目教學(xué)法”的實踐過程中整個計劃要同學(xué)們自主選題自主設(shè)計。
三、項目式教學(xué)實施方法
項目式教學(xué)的實施過程主要按照選題、查閱資料、電路原理圖設(shè)計、結(jié)合硬件電路編程、仿真調(diào)試、電路焊接及硬件調(diào)試等幾個階段流程圖來進(jìn)行。整個實施過程中，教師不再是教學(xué)過程的“主角”，強調(diào)的是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)的項目，從嘗試入手，從練習(xí)開始，主動參與到教學(xué)中。實施過程中的不同環(huán)節(jié)將電氣工程專業(yè)中不同的專業(yè)課程綜合起來運用，其中電路設(shè)計部分，綜合考察了《電路理論》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《單片機原理與接口技術(shù)》、《PLC原理及其應(yīng)用》、《自動控制原理》等各課程，電路繪制則考察的是學(xué)生對于ORCAD、AltiumDesigner、ProtelDXP的使用；系統(tǒng)編程考察的是學(xué)生C語言或者匯編語言的使用，其中涉及到了控制理論中的各種算法；仿真調(diào)試部分考察了學(xué)生對仿真軟件Proteus的使用和PCB設(shè)計等內(nèi)容；電路焊接考察了學(xué)生的電工技術(shù)，包括電子元件的識別、測試、焊接及組裝技術(shù)，電子儀器的使用，電路板的調(diào)試等。
在我校的項目式教學(xué)中，教師根據(jù)專業(yè)的特性設(shè)置了數(shù)十個不同的項目，項目名稱和簡介參考表1，不同項目側(cè)重不同的專業(yè)課，學(xué)生在選好自己感興趣的項目后開始查閱資料，大多數(shù)學(xué)生能夠很好的運用網(wǎng)絡(luò)來檢索相關(guān)資料，不論是學(xué)校電子圖書館還是大師云集的論壇，學(xué)生總是能找到自己需要的項目資料從而設(shè)計自己所選項目的電路圖并進(jìn)行電路圖的繪制、電路編程、仿真調(diào)試、電路焊機及硬件調(diào)試。教師針對學(xué)生在項目實施過程中遇到的問題進(jìn)行解答和幫助，從問題入手，深刻的講解書本提到過的重難點知識，讓學(xué)生受益匪淺。
四、項目式教學(xué)成果
項目式教學(xué)的實施，學(xué)生通過做項目發(fā)現(xiàn)問題再回頭查閱課本或者通過網(wǎng)絡(luò)搜索來解決問題，達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。我校的項目式教學(xué)前后共進(jìn)行了十二周，在最后一周的成果展示活動中，85%以上的同學(xué)都做出了功能齊全的實物成品。項目式教學(xué)在學(xué)生中反響熱烈，不少學(xué)生表示這次教學(xué)改革給他們帶來了很大的啟發(fā)，讓他們真正的將書本上的理論和動手實踐相結(jié)合，同時也大大的提升了學(xué)生的自學(xué)能力，對書本知識的理解也更加深入。課堂學(xué)習(xí)雖然知識量豐富，但不夠直觀，難免的晦澀難懂，伴隨著項目的實施，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題再回頭查閱課本或者通過網(wǎng)絡(luò)搜索來解決問題，達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。在成果展示期間，很多學(xué)生表達(dá)了他們的震撼，講解員通過為參觀的學(xué)生講解原理和使用說明，讓不少其他專業(yè)的學(xué)生對機電與信息工程學(xué)院的項目式教學(xué)也產(chǎn)生了濃厚的興趣，更是有不少同學(xué)向作品的作者咨詢討教，互留聯(lián)系方式，也有部分同學(xué)大呼要“轉(zhuǎn)專業(yè)”，雖然“轉(zhuǎn)專業(yè)”是一個玩笑，但也能反應(yīng)出學(xué)生對提高動手能力的迫切希望。
五、結(jié)束語
“項目式教學(xué)”在我院是一次教學(xué)改革的創(chuàng)新實踐，取得了初步成果。希望通過實踐教學(xué)，讓學(xué)生更加明白：“實踐出真知，動手添能力”，使更多的學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，掀起愛學(xué)習(xí)、愛鉆研、愛動手、愛實踐的熱潮。項目式教學(xué)在電氣工程專業(yè)的實施，在一定程度上解決了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)與社會需求之間的矛盾，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，提到了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，并培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的實際能力以及團隊協(xié)作能力，從側(cè)面提升了電氣工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳春玲，費寧.基于“項目驅(qū)動”的軟件人才培養(yǎng)模式探索[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009，11（4）.
[2]王京.項目教學(xué)法在應(yīng)用型技能人才培養(yǎng)模式中的應(yīng)用[J].資治文摘（管理版），2009，2（1）.
關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動化;人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0038-02
為解決山東省高等學(xué)校面臨的辦學(xué)模式單一、同質(zhì)化傾向明顯、學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)不能夠適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展等問題，山東省在地方高校中遴選了一批基礎(chǔ)型、應(yīng)用型和高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)特色名校進(jìn)行重點建設(shè)。山東理工大學(xué)（以下簡稱“我?！保┤脒x了首批應(yīng)用型特色名校立項建設(shè)單位，電氣工程及其自動化專業(yè)是我校重點建設(shè)的專業(yè)之一。
根據(jù)我校的辦學(xué)特色，以及電氣工程及其自動化專業(yè)特點，設(shè)立的建設(shè)目標(biāo)是立足山東半島制造業(yè)和藍(lán)黃經(jīng)濟區(qū)建設(shè)，面向全國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造升級與智能電網(wǎng)發(fā)展，培養(yǎng)具有“基礎(chǔ)厚、能力強、扎根基層、踏實肯干”的應(yīng)用型人才。學(xué)校和學(xué)院從深化人才培養(yǎng)模式與課程體系改革，加強師資隊伍建設(shè)，完善產(chǎn)學(xué)研合作體制機制，改善實驗實訓(xùn)條件建設(shè)，增強社會服務(wù)能力，輻射帶動專業(yè)群等6個方面對專業(yè)進(jìn)行了建設(shè)。
一、專業(yè)基礎(chǔ)及特色
我校電氣工程及其自動化專業(yè)本專業(yè)前身為農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)，1977年開始招收本科生，1998年改為電氣工程及其自動化。在30多年的發(fā)展歷程中，始終以培養(yǎng)具有“基礎(chǔ)厚、能力強、扎根基層、踏實肯干”的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，積極服務(wù)于電力及其相關(guān)企業(yè)。本專業(yè)2007年被評為山東省特色專業(yè)，2009年被確定為國家級特色專業(yè)建設(shè)點;緊密圍繞智能電網(wǎng)建設(shè)以及節(jié)能降耗等生產(chǎn)實際，形成了智能配電網(wǎng)自動化、輸電線路暫態(tài)分析與保護、現(xiàn)代電氣傳動與節(jié)能技術(shù)、新能源發(fā)電及并網(wǎng)控制技術(shù)等特色優(yōu)勢方向。電氣工程及其自動化專業(yè)所在的電氣與電子工程學(xué)院現(xiàn)有4個本科專業(yè)，另外3個分別是自動化、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)。由于4個專業(yè)中既有“強電”專業(yè)，也有“弱電”專業(yè)，因此在發(fā)展和建設(shè)過程中，可以強弱結(jié)合，協(xié)調(diào)發(fā)展。
我國智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，加大了電力及其相關(guān)企業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)人才的需求。隨著山東半島制造業(yè)的蓬勃發(fā)展和山東“一藍(lán)一黃”經(jīng)濟區(qū)建設(shè)的推進(jìn)，城鄉(xiāng)電力需求越來越大，城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)智能化改造升級陸續(xù)展開，對電力系統(tǒng)運行維護、設(shè)計開發(fā)、分析研究等人才需求越來越大。同時，相關(guān)企業(yè)對電氣傳動與節(jié)能、新能源開發(fā)利用等技術(shù)人才的需求日趨旺盛。因此需要緊密結(jié)合電力及其相關(guān)企業(yè)的人才需求，根據(jù)行業(yè)的動態(tài)發(fā)展，不斷改革培養(yǎng)模式和課程體系，以實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、人才培養(yǎng)模式建設(shè)思路及內(nèi)涵
根據(jù)山東省特色名校的建設(shè)要求，以及我校的辦學(xué)基礎(chǔ)和特色，我校電氣工程及其自動化專業(yè)的辦學(xué)定位是應(yīng)用型人才培養(yǎng)。在學(xué)校制訂的“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的人才培養(yǎng)體系的大框架下，針對電氣工程及其自動化領(lǐng)域的新發(fā)展、新要求，制訂了“一強二弱，三融四化”的人才培養(yǎng)模式。
“一強”指電力系統(tǒng)強電知識和技能。主要學(xué)習(xí)電機、發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護、電力電子等方面的知識和技能。
“二弱”指電力系統(tǒng)控制與通信兩方面弱電知識和技能。其中在電力系統(tǒng)控制方面，主要學(xué)習(xí)計算機控制、電力系統(tǒng)微機保護、嵌入式系統(tǒng)、電氣控制與PLC等方面的知識和技能;在電力系統(tǒng)通信方面，主要學(xué)習(xí)信號與系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、無線通信、光纖通信等方面的知識和技能。
“三融”指企業(yè)技術(shù)人員融入師資隊伍、學(xué)科前沿融入課堂教學(xué)、研究成果融入教學(xué)全程。其中企業(yè)專家融入師資隊伍，指從企業(yè)聘請具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員和管理人員擔(dān)任兼職教師，舉辦講座、指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)，參與專業(yè)建設(shè)、課程開發(fā)和教研教改活動;學(xué)科前沿融入課堂教學(xué)，指將行業(yè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成的新知識、新成果、新技術(shù)引入課堂教學(xué);研究成果融入教學(xué)全程，指將本專業(yè)在電力系統(tǒng)故障監(jiān)測與定位、智能配電與用電、電氣傳動與節(jié)能、特種電機及其控制、分布式電源及其并網(wǎng)控制等方面的研究成果融入課堂教學(xué)和實踐教學(xué)全程。
“四化”指課堂教學(xué)同步化、實踐項目層次化、課程設(shè)計綜合化、畢業(yè)設(shè)計實戰(zhàn)化。其中，課堂教學(xué)同步化，指將數(shù)字電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課實施“同步互動式”課堂教學(xué)改革，課堂教學(xué)與實踐教學(xué)同步，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生進(jìn)行教學(xué)互動;實踐項目層次化，指實踐主要包括實驗課程、電工電子實訓(xùn)和生產(chǎn)實習(xí)，實驗課程由驗證性加深過渡到綜合性，由實驗室過渡到實訓(xùn)中心，再由綜合性發(fā)展到創(chuàng)新性，由實訓(xùn)中心過渡到創(chuàng)新實驗室，分階段分層次進(jìn)行;課程設(shè)計綜合化，指專業(yè)課程設(shè)計內(nèi)容綜合2門以上課程，3～4名學(xué)生設(shè)計一個題目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神，為做好畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ);畢業(yè)設(shè)計實戰(zhàn)化，指畢業(yè)設(shè)計題目緊密聯(lián)系科研課題或生產(chǎn)實際，實行一人一題，真題真做。
三、課程體系建設(shè)
課程體系建設(shè)是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，實踐培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)，在對電力行業(yè)及相關(guān)企業(yè)充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校自身特點和專業(yè)特色，緊密圍繞智能電網(wǎng)建設(shè)、新能源開發(fā)與利用、廠礦企業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展需求，在專業(yè)課的設(shè)置上，構(gòu)建“一強二弱，三融四化”課程體系，提出以精品課程體系建設(shè)為龍頭，構(gòu)建模塊化培養(yǎng)框架，[1]在公共必修課、學(xué)科基礎(chǔ)課和素質(zhì)教育課的基礎(chǔ)上，專業(yè)課由專業(yè)公共課、電力系統(tǒng)運行與控制、電力系統(tǒng)繼電保護與自動化、電力電子及其應(yīng)用4個方向模塊構(gòu)成，如表1所示。
表1 電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系
序
號 課程類別 課程名稱 備注
1 專
業(yè)
課 強電課程 弱電課程 專
業(yè)
公
共
課
控制類 通信類
電機學(xué)
電力電子技術(shù)
電力系統(tǒng)分析
電氣控制與PLC
高電壓技術(shù)
電力系統(tǒng)電氣部分設(shè)計
電力系統(tǒng)繼電保護 自動控制原理
嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)
計算機控制技術(shù)
電氣檢測技術(shù) 信號與系統(tǒng)
現(xiàn)代通信原理
電力系統(tǒng)通信
電力系統(tǒng)安全分析
電力系統(tǒng)控制
學(xué)科前沿課（1） 學(xué)科前沿課（2） 電力系統(tǒng)運行與控制方向
電力系統(tǒng)微機保護原理與算法
電力系統(tǒng)自動化
學(xué)科前沿課（1） 學(xué)科前沿課（2） 電力系統(tǒng)繼電保護與自動化方向
電力傳動與控制系統(tǒng)
電力系統(tǒng)柔性輸配電技術(shù)
學(xué)科前沿課（1） 學(xué)科前沿課（2） 電力電子及其應(yīng)用方向
2 公共必修課 大學(xué)英語、計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、C語言、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、中國近現(xiàn)代史綱要、形勢與政策、軍事理論、體育、文獻(xiàn)檢索
3 學(xué)科基礎(chǔ)課 高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、大學(xué)物理、工程制圖、大學(xué)物理實驗、電路、電磁場、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)
4 素質(zhì)教育課 中國傳統(tǒng)文化、大學(xué)生發(fā)展與職業(yè)規(guī)劃、大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)、學(xué)科導(dǎo)論、經(jīng)濟學(xué)概論等
5 實踐環(huán)節(jié) 入學(xué)教育及軍訓(xùn)、社會實踐、公益勞動、金工實習(xí)
電子工藝實訓(xùn)、電氣工程實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計、綜合課程設(shè)計
畢業(yè)實踐與畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)鑒定
提出對“嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)”“電機學(xué)”“電氣控制與PLC”“發(fā)電廠電氣部分”“電力系統(tǒng)自動化”“高電壓技術(shù)”“電力系統(tǒng)繼電保護”等專業(yè)核心課程按照省級精品課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè);對實踐性比較強的課程，如“電力系統(tǒng)安全分析與控制”“電力系統(tǒng)柔性輸配電技術(shù)”“電力系統(tǒng)繼電保護”“電力信息技術(shù)”等，開展校企共建，即按照企業(yè)工作流程、崗位技能和綜合素質(zhì)要求，確定課程結(jié)構(gòu)、選擇課程內(nèi)容、開發(fā)專業(yè)教材、共同組織教學(xué);先由學(xué)校的專業(yè)教師進(jìn)行課程基礎(chǔ)知識講授，再由企業(yè)一線工程師進(jìn)行實際項目的實戰(zhàn)技巧講解，并形成教學(xué)案例。
在培養(yǎng)計劃的制訂過程中，對專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新審視和更新，不求全和細(xì)，重視精和新，并且要求每門課程至少有3名教師可以講授，制訂了所有課程的教學(xué)大綱。在制訂過程中充分注意了課程之間的銜接，剔除了后續(xù)課程中學(xué)生在其他課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，減少課程門數(shù)和課程內(nèi)容的重復(fù)，實現(xiàn)了課程的重組和整合，提高了課程綜合化程度。[1]
在教師教學(xué)過程中，鼓勵教師進(jìn)行先進(jìn)教學(xué)方式改革。在山東省特色名校工程建設(shè)的資助下，學(xué)院通過硬件條件的建設(shè)，實現(xiàn)了“嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)”課程的“同步互動式”教學(xué)，即講、學(xué)、練、考一體化的教學(xué)方式，取得了很好的教學(xué)效果，下一步將對“電氣控制與PLC”等實踐性強的課程進(jìn)行“同步互動式”教學(xué)改革;另外，學(xué)院積極鼓勵教師將科研成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化，改革教學(xué)內(nèi)容，組織教學(xué)案例，對專業(yè)性很強的課程，如“電路系統(tǒng)自動化”“電力系統(tǒng)分析”等進(jìn)行了“案例式教學(xué)”改革，[2，3]拓寬學(xué)生的視野;為了加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);鼓勵教師進(jìn)行“框架式”教學(xué)改革，打破傳統(tǒng)的“教與學(xué)”課堂教學(xué)模式，在教學(xué)大綱和教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)中來，并能自主創(chuàng)新的完成教學(xué)內(nèi)容。
四、主要改革成果
第一，在“一強二弱，三融四化”人才培養(yǎng)模式的引領(lǐng)下，制訂了電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案，對未來人才培養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)、主干學(xué)科、課程體系、專業(yè)主干課程、主要實踐環(huán)節(jié)及教學(xué)安排進(jìn)行了規(guī)定，并進(jìn)行了實施。培養(yǎng)方案中增加了實踐性課程的比重，通過增加實驗、實習(xí)、實訓(xùn)等環(huán)節(jié)的課時和科目，在保證質(zhì)量的前提下，增強學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)，滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。
第二，通過“培養(yǎng)、引進(jìn)、共享”的師資隊伍建設(shè)措施，對人才隊伍進(jìn)行了建設(shè)，每年選派至少2名骨干教師到國內(nèi)外知名高校訪學(xué)，啟動了青年教師素質(zhì)提升工作，通過到知名高校助課、下企業(yè)鍛煉、學(xué)歷提升等渠道，對青年教師的教學(xué)和科研素質(zhì)進(jìn)行提升，同時每年至少聘任兩名行業(yè)企業(yè)技術(shù)骨干擔(dān)任兼職教師。
第三，對實驗實訓(xùn)條件進(jìn)行了建設(shè)，新建高電壓技術(shù)實驗室，110KV變電站仿真實驗室，擴建了電力自動化綜合實驗室，使電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗實訓(xùn)內(nèi)容更加貼近行業(yè)及相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)實際。
第四，積極發(fā)揮已有精品課程的示范和引領(lǐng)作用，按照精品課程的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)了多門核心課程、校企共建課程和雙語課程，形成高質(zhì)量課程教學(xué)資源。
第五，通過電氣工程及其自動化專業(yè)建設(shè)的帶動作用，促進(jìn)自動化、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程體系改革，并且對3個專業(yè)的師資隊伍建設(shè)、核心課程、實驗實訓(xùn)條件等方面起到了很好輻射帶動作用，帶動了3個專業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙舵，馮曉云.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)及課程改革的研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，（S1）：88-89.
關(guān)鍵詞 電氣工程；自動化業(yè)；MATLAB；仿真應(yīng)用
中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0189-02
MATLAB是大型的科技應(yīng)用軟件中的一類，同時它還是一個多工作多學(xué)科的平臺。它具有很多的工具箱而且工具各不相同，同時，它也涉及了眾多的領(lǐng)域，具體包括：虛擬現(xiàn)實技術(shù)、系統(tǒng)仿真、數(shù)值統(tǒng)計等。
1 在電氣工程及其自動化專業(yè)中MATLAB的仿真應(yīng)用
在電氣工程及自動化專業(yè)中，其主要有電力系統(tǒng)分析、自動控制原和現(xiàn)代控制理論等，這些內(nèi)容都具有非常強的理論性，所以對其比較難以掌握，同時，又具有很差的探索的積極性，因而無法得到理想的效果。所以，為了可以對這些情況進(jìn)行改進(jìn)，我們可以充分的對MATLAB中的Simulink工具進(jìn)行利用，來仿真模擬一些相應(yīng)的內(nèi)容，這樣可以使枯燥的內(nèi)容更加的生動形象，從而探索的興趣進(jìn)行提高。
1）控制系統(tǒng)中對MATLAB的仿真與建模。在電氣工程及自動化專業(yè)中，《現(xiàn)代控制理論》和《自動控制原理》是主要的和控制系統(tǒng)有關(guān)的內(nèi)容。對于《自動控制原理》來說，我們在對系統(tǒng)進(jìn)行自動控制的方式等進(jìn)行設(shè)計和分析時可以運用MATLAB的仿真促使對設(shè)計和分析系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的各類方法、自動控制系統(tǒng)的工作原理以及控制器參數(shù)對于系統(tǒng)性能的影響等有一個充分的了解。
在控制系統(tǒng)中，我們可以用Simulink系統(tǒng)定性的對仿真進(jìn)行分析，對各參數(shù)、各環(huán)節(jié)對于系統(tǒng)性能的影響以及改進(jìn)性能的方法做出闡述。下面就用一個實例來進(jìn)行分析，圖1所示的是彈簧-質(zhì)量-阻尼器機械位移的系統(tǒng)。圖2是此動態(tài)系統(tǒng)Simulink的仿真模型，對在外力F（t）的影響下系統(tǒng)的反應(yīng)進(jìn)行分析，即質(zhì)量塊發(fā)生的位移。（在這里，質(zhì)量塊的質(zhì)量m為5 kg，阻尼系數(shù)f為0.5，彈性系數(shù)k為5，而且質(zhì)量塊的初始速度和初始位移都是0。）在進(jìn)行仿真模擬時，用戶可以自己對外力進(jìn)行定義，這樣在不同作用下用戶可以對系統(tǒng)的性能進(jìn)行更深入的了解。
圖1 彈簧-質(zhì)量-阻尼器械系統(tǒng)位移的示意圖
圖2 彈簧-質(zhì)量-阻尼器械位移的動態(tài)系統(tǒng)Simulink的仿真模型
2）電力拖動系統(tǒng)中對MATLAB的仿真與建模。在生產(chǎn)的過程中，電力拖動系統(tǒng)是一種電氣設(shè)備，它是通過電動機來對生產(chǎn)機械進(jìn)行帶動的，同時它還要根據(jù)所給定的規(guī)律進(jìn)行運動。自動控制裝置和電動機是電力拖動裝置的構(gòu)成部分。若想要自動控制裝置可以對自動化的對機械設(shè)備進(jìn)行控制，我們可以通過按一定的規(guī)律變化對某些物理參量進(jìn)行控制、控制電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)整、控制電動機的轉(zhuǎn)矩等方式來實現(xiàn)。所以，對于電氣工程及自動化專業(yè)來說，《電力拖動自動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)》是一個很重要的內(nèi)容。其主要包括交流調(diào)速、閉環(huán)控制直流的調(diào)速以及脈寬調(diào)制等，這些內(nèi)容都能夠利用MATLAB仿真來進(jìn)行驗證，從而對探索的興趣進(jìn)行提高。
3）電力系統(tǒng)分析中對MATLAB的仿真與建模。電力系統(tǒng)是一種消費、分配、傳輸以及生產(chǎn)電能的系統(tǒng)，它是由用電、配電、輸電、變電和發(fā)電等環(huán)節(jié)構(gòu)成的。電力系統(tǒng)分析包含對暫態(tài)過程、故障和穩(wěn)態(tài)運行所進(jìn)行的分析。我們需要對穩(wěn)定進(jìn)行計算、對短路故障進(jìn)行計算和對電力系統(tǒng)潮流進(jìn)行計算，這些也都是分析電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。對這些主要內(nèi)容進(jìn)行分析時，我們都可以利用MATLAB的語言來進(jìn)行輔助計算或者利用MATLAB中的simulink系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模。
電力系統(tǒng)的故障分析主要對電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障（包括非正常操作、斷線和短路）時故障的電流電壓以及他們在電網(wǎng)中的分布情況進(jìn)行研究。
4）其他典型系統(tǒng)中MATLAB的應(yīng)用。上述幾點簡單的對在電氣工程及自動化專業(yè)的內(nèi)容中MATLAB仿真的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，在實際的工作中，通常情況下，工作人員在對一些準(zhǔn)備建立的典型系統(tǒng)利用MATLAB仿真進(jìn)行建模后來獲取最佳的參數(shù)。運動控制聯(lián)合系統(tǒng)以及電力電子技術(shù)得到了特別廣泛的應(yīng)用，它們包括了微機原理、自動控制、電機拖動等多種學(xué)科領(lǐng)域，同時也是一種應(yīng)用性、綜合性和實踐性非常強的研究對象。對于電子電力器件來說，由于其自身具備開關(guān)非線性，因此它給分析系統(tǒng)和電路時造成了一定的阻礙，因此，一般我們經(jīng)常使用分段線性處理以及波形分析的方法去對電力電子電路開展研究。在對運動控制聯(lián)合的系統(tǒng)和電力電子的系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析的過程中，和MATLAB的仿真有關(guān)的軟件給其提供了全新的平臺與方法，而且還可以對很多典型的系統(tǒng)實行仿真分析。
2 結(jié)束語
本文對在電氣工程和自動化專業(yè)中應(yīng)用MATLAB的仿真重點的進(jìn)行了討論，也闡述了在該專業(yè)主要內(nèi)容中關(guān)于Simulink以及MATLAB的應(yīng)用情況。MATLAB不僅可以有助于有關(guān)范疇的工作人員仿真計算以及計算機模擬自己的設(shè)計，從而達(dá)到優(yōu)化參數(shù)和配置的目的，同時也能夠讓該專業(yè)的人員在探索有關(guān)的內(nèi)容時，既可以利用模擬仿真來對自己的興趣和積極性進(jìn)行提高，也可以更深入的對知識進(jìn)行了解，從而掌握其精髓，以便在實際工作中可以順利的進(jìn)行利用。
參考文獻(xiàn)