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1、水电站机组自动化运行与监控课程标准一、课程属性课程名称：水电站机组自动化运行与监控所属专业：机电设备运行与维护专业（水电站方向）课程类别：专业课课程总学时：128 （52+28+44+4） （52学时为讲练一体，28学时在水电站仿真机 上训练，44学时在校内水电站综合自动化实训中心完成，4学时为课程结业综合考 核）课程教学模式：学中做，做中学，教学做练一体。二、课程设计思路根据教改试点专业机电设备运行与维护专业的课程体系，水电站机组自动化 运行与监控课程以培养学生对水电站机组自动化系统运行、分析能力和解决运行 实际问题的能力为主线，贯通水电行业对学生的职业素质的要求，以水电站机组自 动化系统的
2、各个控制系统为载体构建项目，环绕水电站发电生产工作过程，瞄准水 轮发机电组值班员、水电厂自动装置检修工两个工种职业标准，教学内容按项目进 行了有机的整合、序化，形成基于水力发电工作过程的项目式学习领域课程。整个 课程按照项目，由简单到复杂，由局部到整体，先是学中做，后是做中学，分为7 个学习情境。三、课程的地位与作用水电站机组自动化运行与监控是本专业的核心课程，是“双证书课程”，与 “水轮发机电组值班员”、“水电站自动装置检修工”职业标准所要求的核心知识、 技能相对应，与学生毕业后从事的水电站运行值班员、维护工等岗位无缝对接。是 学生对前续课程的综合和专业落脚点之一，是走向本专业岗位学习的必经
3、之路。本课程的前续课程包括：水电站、HJC控制技术、水力机组辅助设备、水情境六过程考核10情境七过程考核10综合分组选题30九、教材、教学参考书水电站机组自动化运行与监控水轮发机电组辅助设备水电站可编程序控制器应用技术洪霞主编郑德龙主编中国电力出版社中国电力出版社洪霞主编自编特色教材郭小进主编中国电力出版社十、说明根据武汉电力职业技术学院“机电设备运行与维护”人材培养方案和培养目标， 本课程标准由武汉电力职业技术学院机电工程系与武汉三联水电设备有限公司、白 莲河抽水蓄能电厂、武汉电力科技开辟有限公司共同制订，合用于三年制高职“机 电设备运行与维护”专业。本标准自发布之日起执行。武汉电力职业技术
4、学院2022年8月编写：洪霞、郭小进、汤晓华、侯纯泳、王莺子、郑德龙审核：机电设备运行与维护专业团队批准：何新洲轮机、发机电与电气一次设备，为后续课程水电站综合自动化运行与维护 服务。本课程除水电站机组自动化系统认知外包括：水轮发机电辅助设备油、水、气 系统的自动化运行，机组现地控制单元的自动化运行，调速系统的自动化运行，励 磁系统的自动化运行，公用设备的自动化运行，上位机监控系统的自动化运行等6大部份。I低压电11正垣J【发电厂电气一次系统J.机械工程基础,（水轮机调节第二阶段第三阶段j -T第四阶段第一阶段d计算机文化基水电站运行与维 护,水力机组辅助设备水人组安装与 检修基础能力 M 专
5、业能力 综合能力（生产能力油系统的主要作用主要有机组的润滑、散热及液压操作。压缩空气系统的主要 作用有储能建压设备用气。技术供水的主要作用是对运行设备进行冷却和润滑。排 水系统的任务是避免厂房内部积水和潮湿，保证机组过水部份和厂房水下部份的检 修。调速系统的作用是调节发机电的转速、频率，机组并网后调节有功。励磁系统 的作用是调节发机电的输出电压，机组并网后调节无功。现地控制单元的作用是发 机电组的启停等顺序控制。主阀、闸门等公用设备控制系统对相关引水系统进行自 动控制。本行业领域正朝着“大机组、智能化、绿色电力”方向发展，通过本课程学习， 学生在进行水电站机组自动化系统的运行工作过程中，不仅要
6、学会水电站各个系统 的运行维护等知识、技能，应用技术分析解决运行中的问题的能力。电力行业是国 民经济发展的基础，水电企业大多在偏远山区，这就要求学生们要有“不畏艰难、 扎根山区、志在高峰”的精神，同时要养成“安全第一、预防为主”的安全责任意识，为适应将来工作岗位奠定坚实的基础。四、基本任务与目标(一)基本任务本课程旨在培养高职学生对水电站机组主、辅设备进行监视、操作、运行管理 的能力，及主辅设备自动控制系统进行基本维护的能力。使学生掌握水电站机组的 发电生产自动控制过程、专业理论知识、设备规范及运行规程，并初步具备实际动 手操作的能力。(二)基本目标1.知识目标(1)掌握水轮发机电组的运行规范
7、、技术参数、运行方式；(2)掌握励磁系统的运行方式与切换；掌握同期装置的原理、运行维护与操 作；(3)掌握技术供水系统的正常运行方式及事故处理；掌握排水系统的组成、 操作与事故处理；掌握油系统的组成、油的种类、作用；掌握气系统的用 途、组成及额定运行；掌握机组进水口闸门或者水轮机主阀的运行维护与 事故处理；(4)掌握计算机监控系统的组成、功能、操作与事故处理；(5)掌握各种类型水轮机的调节方式，水轮机调节系统的运行操作方法；掌 握水机自动控制、水机保护等有关知识；(6) 了解水轮发机电组及其辅助设备的结构、原理、作用、工作特性；了解 水轮机调节的原理、工作特性和主要参数。2 .能力目标(1)能
8、进行水轮发机电组的启动、并列与解列停机操作；(2)能进行水轮发机电组运行中的监视、检查与维护；(3)能进行水轮发机电组的异常运行与事故处理；(4)能看懂自动装置原理图，能绘制普通装置的原理接线图；能制定自动装置的检修试验方案，编写工作总结报告;(5)能对自动装置检修、调试的数据进行整理和综合分析验算；(6)具有导线、熔断器等电工电子器件选择的能力；(7)具备基本电工工艺，具有对简单控制装置回路检修调试的能力；(8)具备机组自动化系统装置的小修、预防性试验、调试、摹拟联动试验能 力；能使用仪器进行电气机械特性的测试分析；(9)具有自动装置动态调试和特征参数整定的能力，具有判断自动装置及其 控制操
9、作回路故障原因及相应的处理、消缺能力。3 .职业素质目标(1)能自觉遵守行为规范准则和电力法规的规定，自觉保护环境。(2)掌握“安全第一，预防为主”安全生产方针的意义，能采取各种有效的 防范措施，保证安全生产。(3)能用精炼语言进行能够联系、交流工作；能领略理解和应用技术文件；(4)热爱水力发电事业，热爱本职工作，诚实团结协作，刻苦钻研技术，遵 守劳动纪律，爱护工具、设备。五、课程内容体系及实施指导意见：学习情境学习目标学习内容知识应用实施建议建议学时 安排(一) 水电站 机组自 动化系 统认知1 .了解水电站自动化 技术的发展状况；2 .了解水轮发机电的4 自动控制过程，各男 统的作用；3
10、. 了解机组自动化系 统的运行维护规 (两票三制)。L水轮发机电组各主要自动: 二系统的结构、原理、作用；. 2水电站自动化技术的发展 及当前主流技术状况；3.水电站运行维护的基本规彳 定程与制度。生资料，进行归纳 总结，制作PPT, 以小组方式进行 汇报展不，具备一, 、水电人应知的 常识。改变传统概论 课模式，分组搜 寻资料培养自 队意识，以学生 为主体，激发兴 趣，每组学生一 个电站，进行归 纳总结，并分O(6学时)讲授3学时， 参观、视频等1 学时，课余安 排查资料，制 作PPT,集体汇 报展示2学时（二）1 辅助设 备的自 动控制； 及运行1 .掌握技术供水系统 的正常运行方式及事
11、攵处理；2 .掌握排水系统的组 成、操作与事故处理； 5.掌握油系统的Z 成、油的种类、作用； 4.掌握气系统的 途、组成及额定运行。1 .技术供水的水源及用户；2 ,技术供水系统图；3 .技术供水系统的自动控制；4 .冷却水源的切换及冷却水 向的倒换；5 .技术供水系统事故处理；6 .渗漏排水系统的组成；7 ,检修排水系统的组成；8 .排水系统图；9 .排水系统的自动控制；10 .排水系统的正常操作；11 .防止水淹厂房的措施；112 .排水系统的事故处理；13 .油系统图；用14 .油系统的自动控制；15 .油系统的事故处理；16 .高低压空压机的特点及运 行维护；17 .高低气系统图及自
12、动控 制；18 .气系统的正常运行与事故 处理。1 .能在仿真机上 对技术供水系统 各种工况进行操 作、处理；2 .能在仿真机上 对排水系统各工况进行操作、 理；3.能在仿机上对油系统 种工况进行操作处理；4.能应用空压 为实训中心秘 装置建立油压；5 .能调节油压装 置的油气比；6 .能编写油压装 置的PLC控制程 序并调试。以典型系统图纸 种为载体，在仿真 处教室的仿真机上 真或者水电站综合 各动化实训中心进行边讲边练的教 学。贯通操作票、机工作票的填写、 压使用，贯通前续 知识的综合应用。（30学时）讲授学时建议 垦6学时，仿真机上实训14 学时，在水电 站综合自动化 实训中心实训10学
13、时。（三） 机组白 8现地 制与i 行1 .了解水轮发机电的车 运行规范和技术 者数；2 .掌握水轮机、发电4 机的正常、异常运行 方式；3 .掌握同期装置的 原理、运行维护与操 勺作掌握发机电启动前 控的准备条件，水轮 g机电组的启动、并列 与解列停机操作；4 .掌握水轮发机电组1 运行中的监视、检查 与维护；并保障发电; 机的正常运行；5 . 了解发机电组的异: 常、事故处理和紧急1 事故处理时的操作。1 .发机电、水轮机的参数；2 .允许温度、温升、绝缘电阻、11承温度、振动、摆度的规定；参3.电压、频率、电流、功率因 素、功率的调整；发机电的进相、调相运行与 契作；5.各种水头下机组的
14、振动区；3.机组启动的准备工作、启动 中的检查；7.机组的自动控制；发8.机组的升压、并列、解列停机操作；9.机组的制动原理操作和事 友处理；L0.正常运行的监视、检查与隹护；11.水轮机、发机电的异常运 亍、事故处理；2.机组的自动控制回路检 修、试验；13水机保护的工作原理、保护 范围。1.能在仿真机上 对水轮发机电组 各种工况进行操 作、转换、处理； 2.能在水电站综 合实训中心机组 上实现开、停机、 并网、负荷调整w 操作。3.能在水电站综 合实训中心的机 组现地控制单元布 上进行摹拟调试； 4.能在水电站综 合实训中心的机 组现地控制单元 上进行PLC编程, 包括频率、电压、 电流、
15、功率、温度 压力等参数的测 量；能编写机组的 顺控程序。5.能看懂接线图， 进行系统接线、对 线等简单系统调 试。生虚拟仿真机或 水电站综合自动 亨化实训中心进行 边讲边练的教 学。贯通操作票、 工作票的填写、 三用，贯通前续在 知识的综合 用。课余时间分 散安排在校企共 建的生产性实训基地武汉电力科: 技开发公司进 、行，参预出厂调 试（根据生产任 务调整）。（28学时） 讲授学时建议10学时，仿 立真机上实训 ,学时，在水电 站综合自动化 实训中心实训 0学时。（四） 微机调 速系统 的自动 控制与 运行1 .掌握各种类型水里 机的调节方式，水轮作方 机调节系统的运行操: 作方法；2 .
16、了解水轮机调节的换: 原理、工作特性和主 要参数。1.机组调速、PLC控制的工彳 原理工作特性和主要参数； 2水轮机调节系统的运行操 .法；葫i.水轮机调速器的有关知识；4.水轮机调速器的手自动切）.水轮机调速器的故障与处器 理；6.调速器油压装置的运行维竹 护及事故处理。n.能在仿真机 对水轮机调速馈 的各种工况进行“乍、转换、处理；2 .能在水电站综 合实训中心1 LC+数字阀调速 上实现开、停知机、负荷调整等书.3 .能在水电站2.在虚拟仿真机或 :水电站综合自动 化实训中心进行 边讲边练的教 学。贯通操作票、 1勺工作票的填写、 使用，贯通前续 识的综合应 直用。分散实习安 排在三联、
17、江能1等调速器生产企者（16学时） 讲授学时建议 在8学时，在 水电站综合自 动化实训中心 实训8学时。合实训中心的调 速器上进行摹拟 调试。Iko（五） 微机励 磁系统T 的自动 控制与彳 运行L.掌握发机电励磁调3 的知识；2.掌握励磁系统的运/ 亍方式与切换。1 .同步发机电励磁调节的基 本知识；2 .整流电路及励磁主回路的 基本知识；励磁调节装置的特性、主里参数、运行操作；.灭磁开关及过压保护的动作过程与操作；5 .励磁系统的保护设置、运工 方式、切换及失磁后的处理；6 .励磁系统的静态试验及维* 护。1.能在仿真机上 对励磁系统的， 种工况进行操作； 2.能在水电站综合实训中心的 ,
18、并励励磁系统上 实现建压、灭磁、 甩负荷等操作；3.能在水电站给 合实训中心的励 磁系统上进行模技 以调试、静态小电 流试验。在虚拟仿真机或 水电站综合自动 化实训中心进行 边讲边练的教 学。贯通操作票、 刍工作票的填写、 吏用，贯通前续在 知识的综合 用。课余时间夕散安排在校企 建的生产性实训 建地武汉电力科, 开发公司进行，参预出厂调 试（根据生产任务调整）。者（20学时） 讲授学时建议 10学时，仿 应真机上实训2 学时，在水电 共站综合自动化实训中心实训 工学时。（六） 公用设 备自芯 控制与 运行翼握机组进水口闸门J和水轮机主阀的运行 维护与事故处理。1 .机组进水口闸门和水轮机又
19、主阀的类型及其启闭系统；2 .机组进水口闸门和水轮机进; 主阀的PLC自动控制系统；3 .机组进水口闸门和水轮机哈 主阀的操作及事故处理N1 .能在仿真机上 I*机组进水口闸 门和水轮机主阀 亍操作；2 .能在水电站综 实训中心的主 寸进行摹拟调试， 编写PLC程序。在虚拟仿真机或 水电站综合自动化实训中心进行 力讲边练的教 学。贯通操作票、工作票的填写、使用，贯通前续 知识的综合应 用。者（10学时）讲授学时建议在4学时，仿 真机上实训2 学时，在水电 站综合自动化 实训中心实训4学时。（七） 水电站 监控系 统网络 及上位 机系统 运行监 控1 .掌握水电站计算机2 监控系统的组成、功：
20、能、操作与事故处理；2 .了解自动发电控制 的原理（AGC）；3 . 了解自动电压控制 的原理（AVC） o.计算机监控系统的类型；计算机监控系统的组成；1.计算机监控系统的功能；4.计算机监控系统的运行维 护；5 .计算机监控系统的异常及 事故处理。6 .自动发电控制（AGC）7 .自动电压控制（AVC）1.能在仿真机上 对监控系统进行 操作；2.能在水电站综 合实训中心的监 控上位机上进行 摹拟调试，编写部 次 分组态程序。用在虚拟仿真机或空 水电站综合自5 化实训中心进行 边讲边练的学。贯通操作票 工作票的填写、使用，贯通前1识的综合应 （18学时）为讲授学时建议 在8学时，仿 教真机上
21、实训2 、学时，在水电 站综合自动化 续实训中心实训 学时，课程综 受考核4学时。六、课程执行标准:1 .学习条件：具有本课程理论知识培训的教师和教学设备；具有基本技能训练 的场所及时寄操作训练设备；具有仿真机或者虚拟仿真机、摹拟机；生产现场实际 设备。2 .必须选用与本标准要求基本相符的教材，并指定相应的参考书。3 .开放实训室，为学生创新实训创造条件，学期前与生产性实训基地武汉电力 科技开辟有限公司生产部联系好分散实习事宜（不计入总学时）。4 .教师灵便执行本标准，在相同知技点下，项目内容可创新。5 .如在执行中发现需要修改大纲和标准，可以在专业负责人允许的情况下修 改。七、教学过程标准：
22、1 .教师准备：熟悉本教学标准；熟悉教学内容，准备好虚拟仿真机的仿真训练 工况，设计好教学过程，准备PPT课件、教材、记分册。2 .要求学生准备好项目教学必须的教学资料和工具。3 .以仿真机为载体，采用教学做一体的教学模式，要以学生为主体，教师为主 导。4 .在知识传授中要采用多种教学方法，使教学效果更有效，要根据学生的反馈 意见对教学方法进行及时调整。5 .实训前要求学生弄懂实训原理，以小组为单位讨论制定实训方案，实训时每 组不得多于3人、少于2人，必须配备实训指导书或者引导文，实训中必须 要有1名及以上的指导教师，实训完成后要求学生编写实训报告，教师必 须批改报告。6 .每一个项目的教学做
23、的时间得到保证，完成项目中要求的知识点的教学和能 力控制点的训练。7 .基本按本标准的课程教学组织形式与方法进行，可以适当进行教学方法创 新。八、考核方式（一）考核目的随着课程知识重构、理论实践一体化教学改革的不断推进，为了建立以理论学 习和实践技能考核为主线的开放式、全过程的考核体系，更好地调动学生自主学习 的积极性，全面掌握学生的学习动态，总结和发现教师与学生在教、学两个环节中 的经验和问题，指导教师在下一个教学过程中更好地履行教师的教学责任，依据课 程建设规划，制定本考核方案。（二）考核原则1 .坚持能力本位原则在考核过程中要坚持体现学生的能力，以能力强弱来衡量学生成绩的高低。2 .考核全程化原则坚持从始至终全过程进行考核。在学期学习过程中，每一学习情境及实训内 容都对学生进行分阶段考核，以加强对学生自主学习的引导。3 .遵循考核规律原则随着学习进程的不断深入，学习内容难度越来越大，知识涵盖内容越来越广， 综合应用能力要求越来越高，相应的考核项目与学习内容相对应，可直接反映出学 生对知识、能力的整体掌握情况。（三）考核方式与成绩构成水电站机组自动化运行与监控课程的最终考核成绩由各学习情境应知和应 会两部份组成。（四）成绩认定及考核标准项目方式权重（%）情境一过程考核10情境二过程考核10情境三过程考核10情境四过程考核10情境五过程考核10