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在制定培養目標時,各大高校之間普遍存在著仿照以及抄襲的現象,大多數學校都將人才培養目標定位在高級應用型人才,唯一的差異就是就業的區域以及層次等。各高校的培養模式還是以學分制為主,學年制為輔,與以往并沒有太大的差異,課程設置也存在很多雷同,只是在專業選修課上存在些微差異。
1.2青年教師缺乏工程實踐鍛煉,影響人才培養質量
近些年,高校招生規模在逐步擴大,精英教育正朝著大眾化教育轉變,為了滿足教學需求,很多青年教師都走上了教學第一線。電氣工程及其自動化專業教師中,青年教師占有較大的比重,且大多是高校的應屆碩士畢業生、博士畢業生,這些青年教師缺乏實踐經驗以及充足的鍛煉,缺乏創新能力,這會在一定程度上影響本科生的人才培養。
1.3素質教育尚不到位,切實有效的素質教育體系尚未建立
我國一直大力推行素質,素質教育的理念也為人們所熟知,但是具體的實施效果卻并不理想。在高校中,很多專業的人才培養體系中都加入了一些人文素質選修課程還有第二課堂活動等,用來提高學生的整體素質,但實際上,大學的學習依舊是以考試為中心,素質作用僅僅是點綴,因為,為了做好素質教育,建立切實有效的素質教育體系是十分必要的。
2改革人才培養模式,保障教育品質的有效措施
2.1樹立人才培養質量觀,確定人才培養目標
高校教育應當注重學生的能力發展,應當在結合行業需求的基礎上制定培養目標,以人才特色彰顯專業特色。因此,電氣工程及其自動化專業的理論教學要注重能力培養,教學內容要進行專業核心化整合,重視對學生進行基礎教育,樹立學生為行業服務的思想。在實踐訓練方面,要注重培養學生的綜合操作能力,引導學生對專業知識融會貫通,注重進行實踐技能的綜合化訓練。在學習評價方面,要注重學生能力的提高以及知識的積累,改變以往將成績作為唯一標準的評價標準。
2.2圍繞人才培養目標,加強課程建設與改革
電氣工程及其自動化專業應當緊緊圍繞人才培養目標,結合行業發展的新要求,不斷加強人才培養模式的改革與建設。在教學體系建設方面,高校要積極吸收用人單位參與課程體系研究,合理確定不同課程以及理論和實踐教學之間的比例關系,構建“專業核心平臺+模塊”,“必修+選修”的課程體系,在滿足基本人才培養要求的基礎上,體現人才培養的多樣性和個性化。教學內容改革要深入調查社會對電氣人才的能力、素質要求以及對學科發展的要求,及時開設一些能夠反映社會需求和學科發展的新課程。電氣工程及其自動化專業要大力推進教材改革,及時吸收電氣領域的新研究和新成果,豐富教學內容,同時積極推進教材、教學參考資料和教學課件三位一體的立體化教材建設,全方位提升學生能力,增加學生的競爭力。電氣工程及其自動化專業要積極改革傳統的教學模式,鼓勵科研與教學互動,教師與學生互動,尊重學生的主體地位,重視學生的需求,采用有助于培養學生個性和創新能力的教育教學方式。
2.3加強校內外實訓基地建設,使實訓教學與生產接軌
很多工科院校都有自己的實踐訓練中心和實習基地,但是實訓與生產實際之間存在不小的差距,因此,學生無法得到充足的訓練和鍛煉,走入社會之后,不能夠很快適應用人單位的環境。因此,高校要不斷重視校內實踐實訓基地的建設,為其配備設備以及高素質的實訓指導教師,使實訓教學與生產實際接軌,還可以走校企聯合的模式,促進產學研相結合,這樣的方式可以使學生走入企業得到鍛煉,提高學生的實踐操作能力,同時也可以借助高校的科研資源等為企業的進一步發展服務,實現校企雙贏。
2.4積極推進素質教育,構建學生素質拓展體系
高校要重視校園文化建設,有意識地建設以人為本,促進學生發展成才為中心的校園文化。高校要鼓勵本科生積極參與科研創新實踐活動,促進學生和老師間的雙向互動,培養學生的自主學習能力和創新意識。高校要將創新創業活動計劃納入人才培養計劃之中,鼓勵教師吸收有科研潛力的本科生參與到科研工作中,并對在創新活動和學術科研中表現良好的教師和學生給予一定獎勵,進一步促進學生實踐能力的提高。高校還要積極舉辦各種學術報告會以及名人講座等,開拓學生的視野,為學生提供借鑒。
2.5加強師資隊伍建設
為了培養符合社會需求的高素質電氣專業人才,高校要圍繞電氣工程及自動化專業的建設需要,建立一支以學科帶頭人為骨干,教學和科研綜合水平高、結構合理的教師隊伍。高校要不斷擴展人才引進手段,重點引進具有博士學位的中青年教授,聘用重點大學剛退休的教授對青年教師進行引導。高校要支持教師學習進修,提高自身素質,并為教師提供到企業或者基層管理機構掛職學習的機會,以增加教師的產品研發能力和管理能力等,建設一支具有相當學術水平,既能從事課堂教學,又具有實際創新創業能力的雙棲型師資隊伍。
居住地:長沙
電 話:180********(手機)
E-mail:
最近工作 [ 2年2個月]
公 司:XX公司
行 業:電氣系統設計
職 位:PLC編,!程技術員
最高學歷
學 歷:本科
專 業:電氣工程及其自動化
學 校:上海復旦大學
自我評價
具有扎實的電氣自動化專業知識基礎,熟知弱電、強電控制理論;已有3年電氣編程技術工作經驗,了解三菱、西門子、施耐德PLC編程、調試,熟知控制電路設計工作,了解控制元件的選擇,電路圖的繪制,電路連接指導,現場系統布線設計,現場布線指導,控制系統調試及售后服務等工作;熟悉變頻控制系統,會計算機編程,有較好的C+,C++應用編程經驗,熟知摸擬電路、數字電路、電子電路的設計;精通AutoCAD、PLC等應用軟件操作,也可熟練使用OFFICE系列辦公軟件;現場工作能力、分析問題的能力強,團隊合作意識強。
求職意向
到崗時間:一個月之內
工作性質:全職
希望行業:電氣工程
目標地點:長沙
期望月薪:面議/月
目標職能:電氣編程技術員
工作經驗
2011/7—2013/9:XX公司[2年2個月]
所屬行業: 電氣系統設計
技術部PLC編程技術員
1.根據客戶的需求編寫項目方案,和客戶溝通并開展系統的設計和規劃工作,提交相關系統設計和實現文檔;
2.完成電氣系統原理圖的設計,根據評審通過的設計初稿和客戶溝通交流,最終滿足客戶對電氣系統的功能要求;
3.完成設計實施方案和所需的測試方案,編制協作配套件的技術文件并提供采購產品的技術資料;
4.對客戶反饋的產品和服務質量進行驗證、技術分析與改進完善。
2010 /6—2011 /6:XX公司[1年]
所屬行業: 電氣系統設計
技術部 編程技術員
1.獨立完成與客戶的溝通工作,全面掌握編程技術;
2.根據給定設計標準、工藝、圖紙等獨立完成PLC程序和人機界面的編寫;
3.在工程師的指導下完成現場的系統調試,積累較豐富的調試工作經驗。
教育經歷
2006/9—2010 /6 上海復旦大學 電氣工程及其自動化 本科
證 書
1樹立“以學生為中心、教師為主導”的實踐教學理念,明確實踐教學地位
為了構建良好的電氣工程及其自動化專業新型實踐教學體系,我們確定以培養學生分析和解決問題能力作為其基礎和核心,樹立“以學生為中心、教師為主導”的實踐教學理念,堅持以“培養學生的實際應用能力和創新實踐能力”為目標,采取多層次多環節的實踐活動,努力提高學生的創新實踐能力,最終達到應用型技術技能型人才培養目標。在新型實踐教學體系中,融知識、能力、素質為一體,把實踐教學提升到與理論教學并重的地位,促進高素質應用型技術技能型人才的培養。
2構建以實際應用能力和創新實踐能力為目標的新型實踐教學體系
我校電氣工程及其自動化專業實現人才培養目標的根本保證是構建一個完整的、科學合理的、適應社會需求的新型實踐教學體系。在最近幾年的教學實踐中,我們通過多次對相關企業和部分兄弟院校的調研,了解到本專業應用型人才培養存在的問題以及國內相關企業生產和技術應用對該專業應用型人才需求的現狀,遵循由淺入深、循序漸進、嵌套遞進、自學創新的原則,在人才培養方案的修訂中構建出了與理論教學體系有機結合又相對獨立的以實際應用能力和創新實踐能力為目標的新型實踐教學體系。我們形成了由單一到綜合、由獨立到融合、實際應用能力和創新實踐能力培養貫穿始終的三層次新型實踐教學體系。
3新型實踐教學體系建設
3.1實驗環節
實驗環節是實踐教學體系中的最基本、最主要的組成部分。改革實驗教學內容和模式,創造新型開放實驗環境,給學生提供工程實踐和自學創新的環境。增加實驗環節比例,專業基礎課和專業課有實驗環節的課程所占比例增加到70%左右,并且將實驗環節的課程學分設在0.5~1.5學分之間。實驗教學體系按基礎性、專業性、綜合性三個層次構建,以實驗技能和目標整合為實驗模塊,每個模塊的實驗項目又按基礎、設計、應用三個層面構建。為了保證學生必要的實驗條件和提高學生的動手和學以致用的能力,學校加大了對實驗室的經費投入。最近幾年,本專業實驗室建設本著綜合性、開放性、先進性和可擴展的原則,陸續改建了電工電路實驗室、電子技術實驗室、微機/單片機實驗室等;新建了電力拖動自動控制系統實驗室、電力系統仿真實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、創新實驗室等。為了充分利用有限的實驗室資源,增加師生到實驗室的機動性、提高學生積極性,我們逐步改建或新建3~4個具備智能管理功能的高標準開放型實驗室。
3.2實習環節
實習是理論和實踐相結合的重要方式,是提高政治思想覺悟與業務水平的重要環節,可促使學校教育與社會教育更好地結合起來。學生通過實習了解社會、接觸實際,增強勞動觀念和事業心、責任感,獲得本專業相關的實際知識,鞏固理論知識,具備應有的專業技能和實際工作能力。本專業的實習主要有專業認知實習和畢業實習兩大模塊。專業認知實習(一)安排在第一學期,由專業負責人帶領學生參觀專業實驗室、校內實習基地(如電子工藝實訓中心、工程訓練培訓中心等);專業認知實習(二)安排在第三學期,在校外實習基地(如華能珞璜電廠、重慶新世紀電氣有限公司等)進行參觀學習。畢業實習培養學生綜合運用知識,分析和判斷技術問題的能力。本專業的畢業實習安排在第六學期的最后兩周,其形式采用集中組織和分散自找相結合的模式。目前,集中畢業實習的校外實習基地主要是湖北宜昌葛洲壩電廠培訓部和重慶銅梁威斯特電梯有限公司。
3.3課程設計環節
課程設計是最重要的實踐教學環節,是讓學生完成的一項綜合性、創造性、設計性的大作業,對學生的工程概念、系統概念和系統設計能力以及提高工程基本素質,培養較強工程實踐能力至關重要。目前我校本專業安排了8門主干課程設計,如電力電子技術課程設計、發電廠/變電站電氣設備課程設計、電力系統分析課程設計等。課程設計均要求學生針對某一選題,1~3人為一個小組,2周內完成。為了保證課程設計的教學質量,要求學生充分利用各仿真和硬件實驗室,做到軟、硬件有機結合。努力開設綜合性、系統性的課程設計,有機結合理論與實踐,讓學生自主完成選題、方案論證、系統設計、器件選擇、組裝調試、編寫報告等一系列工作,充分發揮他們的主觀能動性,培養其綜合實踐能力。
3.4畢業設計環節
整個教學中最后一個綜合性的,至關重要的實踐教學環節是畢業設計。它是學習知識深化和提高的重要過程;是學生運用所學知識的一次全面總結和綜合訓練;是學生綜合素質與工程實踐能力效果的檢驗,有利于培養學生良好的工作作風、科學的工作方法和較高的職業能力。在整個畢業設計中,我校本專業要求指導教師引導學生進行自我主動學習的模式,只為學生提供基本的設計資料,采用小組討論的方式,由指導教師進行適當提示,增強學生獨立分析和解決問題的能力;以就業為導向來選題,對于已確定工作單位的同學,允許學生到就業單位進行畢業設計,縮短其適應工作的周期;為了保證對每個學生的指導時間和質量,限制了每個教師所帶學生人數,并聘請了部分有工程背景的外校老師,規定了每周與學生見面指導的次數,同時采取電話、微信、QQ、E-mail等輔助方式進行隨時指導。
3.5第二課堂環節
第二課堂是第一課堂活動的重要補充,是大學素質教育的重要載體,能夠鍛煉和提高學生的創新創業能力和綜合素質。第二課堂活動主要包括社會實踐、學術社團、學科競賽、科技創新等等。通過組建學生科技創新實踐社團的引導,學生積極主動參加科技創新實踐社團在本專業已蔚然成風,并在各級比賽中多次獲獎,成績斐然。科技社團成立教師指導團隊指導學生、高年級學生帶動低年級學生、以自擬項目或參加競賽等方式鍛煉學生的綜合能力,從而打造了全方位的創新實踐平臺。社團的學生們既能在學生中有條不紊地自主組織和推進各項創新活動,提高自身的組織管理能力,又能與實體的企事業單位聯系,爭取活動贊助經費,承接小型科研項目,提高自身的溝通能力和科研能力。以項目引導、競賽驅動的創新實踐平臺建設極大地鼓勵了學生參與各種項目和競賽的積極性和主觀能動性,促進了他們動手、創新、協作,積極進取,學以致用,提升了他們的實踐技能。學生從立項到收集資料,從確立方案到動手制作、組裝、調試,從一次次失敗到最后成功,帶給學生的是堅持和自信,為他們今后面對社會積累了寶貴的經驗。
3.6“雙師型”教師隊伍建設
要培養應用型技術技能型人才和提高實踐教學質量,還需要一支理論水平扎實、實踐能力強的師資隊伍。通過多層次、多形式的培訓和教科研活動,以及“老帶新”方式來不斷加強專業帶頭人和骨干教師的培養。每年制定并落實專業教師輪流下企業工程實踐,要求青年教師每年至少有15~30天時間到校外參與實踐,獲取與本專業相關的生產技術與科研、工程技能與經驗,提高他們的專業技能和業務水平,增強教學、實踐科研能力。同時,鼓勵專業帶頭人或骨干教師在合作企業中積極參與或獨立承擔企業技術指導和產學研項目開發,使他們脫穎而出,成為具有較高“雙師”素質的骨干教師。
3.7實踐教學教材與教學大綱建設
實踐教學教材與教學大綱建設也是保證和提高實踐教學質量的一個重要環節。由于構建的新型實踐教學體系賦予了新內容以及實驗室引進了新設備等情況,我校本專業組織專業教師編寫了具有一定特色和較高水平的實驗、課程設計教材和教學大綱。對實踐教學大綱的編寫學校提出嚴格的要求,由學校安排校內專家進行審核,保證了實踐教學大綱的科學合理性和適用性。我校目前電氣工程及其自動化專業的實踐教學教材基本上是教師的自編教材。教材直接針對我校的具體設備和實踐要求,并且隨著它們的改進而不斷修訂實踐教材的教學內容。
3.8實踐教學監控和評價體系建設
為了加強學生的實踐能力和培養學生工程素質,需要加強監控和嚴格考評,建立一套多層次、多階段的立體實踐教學監控和評價體系。多層次包括學校、學院、教師、學生以及相關單位等多個監控和評價主體,各層次主體各司其職。學生如何體現作為監控和評價主體之一呢?例如改革對課程設計、實習的成績評定方法,制定多元化的綜合考核方法。即采取平時考核(占40%)、設計/實習報告(占40%)和綜合答辯(占20%)來評定學生成績。答辯整個過程要體現出“以學生為中心、教師為主導”的教學理念,由學生組成答辯委員會,由學生自主完成答辯過程中的組織、提問和評價等工作。這樣既考核了掌握知識情況,又考核了綜合能力,更注重培養了創新精神,極大地鼓勵學生大膽思考和運用所學知識去分析問題和解決問題,并對不合理的方面提出見解。而對實驗環節則采用“學生簽名—學生做實驗—老師檢查實驗—老師點名”的管理方法,杜絕了學生偷懶、不動手、抄寫實驗報告等現象的發生,極大地提高了實驗效果,也相應地增加了教師的工作強度。
電氣工程及其自動化專業是一門實踐性非常強的專業,學生要經過很多實踐的訓練才能培養出很強動手能力,要使學生在短時間內,將所學理論知識轉換為實際工作能力,必須十分強調學生實踐能力的培養和訓練,因此,實踐教學環節至關重要,必須高度重視。
1電氣工程及其自動化專業實踐教學存在的問題
目前我校電氣工程及其自動化專業實踐教學基本上都依據專業教學計劃來組織教學工作,實驗大多是結合理論課程開設的,實驗方式大多是由教師先講,學生按照教師的布置或者指導書上的步驟,按部就班地完成實驗操作,學生是處于被動接受的狀態,他們學習的主動性、積極性受到一定的限制。在這種模式下,實驗能力是被當作技能并以“知識”的形式加以傳授,重視知識學習而輕視開拓創新,從而導致學生缺乏“創造性”應用能力的培養。設計性的實踐教學大多停留在書本上,結合工程實際的內容很少,強調個人能力而忽視團隊協作精神。教師對于課程設計和畢業設計的選題都是從自己熟悉的領域或方向指定題目,有一定的局限性,有的題目過時,無法體現當前本專業先進技術,實踐教學面向工程的很少,教師工程經驗也缺乏。
2電氣工程及其自動化專業實踐教學改革思路
現代社會需要具有工程專業能力,團隊協作和創新精神的人才,所以要以盡可能接近工程實際,以技術、企業和社會的團隊綜合設計項目為主要載體,結合專業核心課程的教學,使學生得到全面的訓練和提高,這樣可以促進我校電氣工程及其自動化專業實踐教學的改革和創新,培養出更多即有扎實基礎,又有技術能力的人才。在國外,實踐教育正成為大學的一種制度化理念,以美國麻省理工學院為首的許多大學,在其大學理念和使命中都滲透了加強實踐教育的思想,并通過多種途徑提高學生能力的培養。在這種制度化理念的框架下,通過課堂內外各個環節,全面構建完整的實踐教育體系,提高大學生掌握知識的能力、創造能力、實踐能力、動手能力、合作能力等。
2.1實踐教學體系改革
(1)制定盡可能接近工程實際的實踐教學計劃。適當開展驗證性實踐教學內容,可以培養學生掌握基本的實踐技能。結合行業需求,還要把創新能力、人際能力和對產品、過程和系統的構建能力在培養的過程中體現出來,還要加大設計性和綜合性實踐教學比例,在實踐教學中還要設計許多合作完成的項目,學生自行分任務,每個任務要將學生的構思、設計、實現和運作思想貫穿于始終,力求讓學生在每個環節中都得到工程化訓練,進一步培養創新實踐能力。
(2)實踐指導書和大綱的改革。要讓學生以主動、實踐和課程之間有機聯系的方式學習,改革以往實踐以課程為主題,專業內各課程間沒有聯系的缺點,改革以往以驗證性為主,學生被動學習狀態。以引導學生主動進行實踐和進行綜合性實踐,以實用性和突出學生的主體地位為指導思想來編寫實驗、課程設計、實訓指導書和大綱。
(3)結合專業建設,建設實訓室。建設電氣工程實訓室,用于電氣工程及其自動化專業綜合實訓,加強電工基本技能、基本操作等方面的訓練,結合行業需求,電氣工程實訓室強調模擬工程實踐環境,為學生電氣制圖、電氣安全、電氣測量、電氣系統設計與實現等環節打造實踐平臺,進一步加強學生工程實踐能力、創新能力和人際能力的培養。
(4)開展大學生課外活動。為了造就富有創新精神和實踐能力的技術能手,以“臺達自動化實驗中心”為依托,開展大學生課外活動。選派專門教師指導,吸收感興趣的優秀學生參加,對學生進行個性化培養。要求學生根據自己的能力與興趣開展自主式、合作式的實踐活動,以小項目為依托,與“臺達自動化實驗中心”和“電氣與自動化實驗中心”緊密結合起來完成制作,對學生作品進行展示、評審、獎勵,調動學生的參與積極性,使“被動實踐”變為“主動實踐”。對“技術能手”進行梯隊建設,形成大一跟著學、大二當助手、大三出成績的良性循環。
(5)引入小項目驅動教學,提高實踐主動性。學生在大二開展小項目驅動實踐,主要是以專業方向為主線,結合行業需求,在老師的指導下將項目交給學生,從組內分工到資料收集、方案設計、項目實施都由學生自己負責。很多專業知識學生并沒有學過,到大三開設專業課時能提高學生學習興趣。小項目驅動教學盡可能地把創新能力、人際能力和對產品、過程和系統的構建能力在實踐過程中體現出來,將構思、設計、實現和運作思想貫穿于實踐始終。
(6)改革考核方法。考核方法側重于學生創新能力、人際能力和將構思、設計、實現和運作思想貫穿于實踐始終的考核,使“突出能力、鼓勵創新、重視合作”為原則的考核方式成為激勵學生主動性、創新性發揮的手段。
2.2對實踐教學各環節進行改革
結合行業需求,既要重視工程能力、創新能力的培養,又要注重團隊精神的培養。要對實驗、課程設計、實訓、畢業設計和畢業實習各實踐環節進行改革,重點培養學生的實踐能力和創新能力,將構思、設計、實現和運作的工程教育思想貫穿到實踐教學體系的各個環節,力求使學生在每個環節中均得到工程化訓練和創新能力、人際能力的培養。
(1)實驗改革:加大綜合性和設計性實驗比例,結合行業需求,要將構思、設計、實現和運作思想貫穿于始終,以學生為主體,教師為輔助,力求讓學生在實驗中培養創新能力和人際能力。(2)課程設計改革:課程設計以專業方向為主線,結合行業需求,把創新能力、人際能力和對產品、過程和系統的構建能力在實踐過程中體現出來。(3)實訓改革:在電氣工程實訓室,對學生進行安全用電教育,培養學生“敢用電、會用電”,培養學生主動式、團隊式學習。(4)畢業設計改革:結合行業需求,強調基于項目的構思、設計、實現、運作。
2.3加強“雙師型”師資隊伍建設
很多老師都從校門到校門,自己都沒有進過企業工廠,怎么能夠勝任教學生工程能力呢?要適應社會的發展,電氣工程及其自動化專業必須要構建適應工程人才培養的師資隊伍。教師要深入企業,要能夠接觸企業的實際工程項目,與企業技術人員聯合開展工程項目實訓,真正將學生培養為符合行業需求的技術人才。
2.4深層次開展校企合作
要建設好“臺達電子班”,真正打通產學合作途徑,就要校企共同研究人才需求走勢,設置特定課程體系,積極開展符合企業需求的實踐教學改革,在“臺達自動化實驗中心”有針對性的開設實踐教學項目。利用“臺達自動化實驗中心”的有利資源,積極組織學生參加“臺達杯”自動化設計等大賽。
定期聘請企業技術人員開展技術培訓與講座,聘請企業技術人員為兼職教師,指導學生畢業設計和畢業實習等教學環節,使畢業設計與生產實際緊密結合起來,真正將學生培養為符合行業需求的技術能手。
高校的傳統教學模式以理論教學為主,忽視了實踐教學內容。在教學改革之后,我國高校開始開設實踐教學課堂,增加實踐教學在教學計劃中的比重,以此提高學生的創新能力和動手能力。實踐教學改革需要構建實踐教學體系、改革實踐教學方法,理順實踐教學管理機制,建立科學合理的實踐教學評估體系和質量保障體系。
一、現行電氣工程及其自動化專業實踐教學存在的主要問題
1.對課程實踐教學重視不夠
實踐教學內容課時一般安排在理論教學課時之后,學生將在理論課上學到的知識運用于實踐中,理論與實踐相結合,以提高自身的分析能力和自學能力。但是工程類本科院校對課程實踐教學認識不夠,認為理論課已經教給學生如何進行實踐操作,沒有意識到實踐教學激發學生創造性、提高學生分析問題和解決問題能力的重要性。從當前的教學計劃和教學內容上來看,實踐內容未能與理論教學內容相結合,也沒有建立相應的實踐教學管理機制。學生在實踐過程中經常會偽造數據和實驗報告,機械復制教師的操作^程,對操作過程中出現的問題視而不見,以至于高校實踐教學的質量不高。
2.集中實踐教學環節流于形式
集中實踐教學環節是電氣工程及其自動化專業中的重要組成部分,主要包含教學實習、課程設計和畢業設計等內容。由于電氣工程專業涉及的機械設備價格昂貴,難以使每個學生都有動手操作的機會;課程設計的范圍較窄,可供學生選擇的設計題目少,并且現有的設備陳舊,無法滿足教學要求。有些設備強調計算機應用能力,與電氣工程實踐內容相背離;有的題目涉及的實踐內容量大,學生無法獨立完成。
3.實踐模式比較被動
被動實踐教學是一種強迫性教學方式,無法有效提高學生的創新能力,培養學生的創新思維。對電氣工程及其自動化專業來說,過多的被動實踐教學不利于培養高質量的創新型人才,因為該專業實踐教學中復雜的知識點較多,如果學生不能夠獨立思考每個實踐環節,學生就只能學到淺層知識,實踐教學內容難以在學生的頭腦中留下深刻的印象,很容易出現實踐課上鞏固理論課知識的現象。
4.實踐環節中沒有建立起科學的教學體系
由于我國高校開設實踐教學的課程時間較短,校領導對實踐教學的重視度不夠,以至于缺乏完整而又相對獨立的實踐教學計劃。實踐教學培養目標大同小異,教學體系不完善,并且實踐教學教材少且舊,理論知識更新與實踐教材更新不同步,專業課整體結構不完整,最直接的表現是學生動手能力和創新能力差。
二、電氣工程及其自動化專業實踐教學模式的創新
1.實踐教學方面的創新
實踐教學創新主要是創新實踐教學模式,開設仿真教學課堂。創新教學模式的重點是加強理論教學課堂與實踐教學課堂之間的聯系,使學生課堂將理論知識運用于實踐操作,以實踐操作論證理論知識,具體表現是根據學生實際學習情況,創新實踐教學方式,通過課題討論和實際操作,引導學生提高獨立思考能力和解決問題能力。對于開設仿真教學課堂,最主要的目的是讓學生通過仿真操作,感受理論知識中的奇妙現象,從而建立起理論知識構架,形成實踐操作過程流程圖,因此,高校應當建立實訓基地,讓教師組織學生在實訓基地上模擬真實場景,增強學生對理論知識的理解程度。
2.教學手法方面的創新
①專業生產實習是全面推進素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的一種重要手段,是學生理論聯系實際的一個重要環節,是大學生擇業就業之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。
②通過專業生產實習,使學生認識電力生產的整個過程,了解電氣工程及其自動化專業的主要內容和發展方向,掌握專業的基本常識,為專業課程學習奠定感性認識,形成對本專業的認同感、提高學生學習本專業的興趣,激發學生的競爭意識、責任意識和開拓意識。
③通過有組織的開放性專業生產實習活動。培養大學生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務等方面的綜合能力。
④學生參加生產實習時將所學理論知識和實際工作緊密聯系,鞏固已學的理論知識,積累一定的實際生產技術和管理知識,培養運用理論知識解決工程實際問題的能力,注重知識創新和能力培養,為適應社會工作和生活打下堅實的基礎。
(二)實習地點:
①成都——西南交通大學。
②成都——交大許繼股份責任有限公司。
③昆明——鐵路局供電段。
④昆明——云南變壓器股份責任有限公司。
(三)實習時間安排與主要實踐過程:
①7月14日下午14點在西南交通大學參加學院組織的實習安排、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分在西南交通大學參加學院組織的專業知識講座。
③7月15日上午9點~11點30分在交大許繼股份責任有限公司參觀實習。
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實習安全教育。
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。
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。
⑧7月23日上午9點~11點30分在云南變壓器股份責任有限公司參觀實習。
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大會。
mm2011年9月
目錄
前言…………………………………………………………………………………1
目錄…………………………………………………………………………………3
第一章:電力系統…………………………………………………………………4
第一節:我國電力工業的主要特點及其發展………………………………………4
第二節:電力系統的基本組成………………………………………………………6
第三節:供配電系統常用的電氣設備………………………………………………8
第四節:繼電保護的作用及常見故障………………………………………………10
第五節:輸配電新技術發展………………………………………………………12
第二章:牽引變電所………………………………………………………………16
第一節:二次設備電路概述………………………………………………………16
第二節:安全監控系統……………………………………………………………17
第三章:接觸網……………………………………………………………………20
第一節:接觸網零件、線索及絕緣子………………………………………………20
第二節:碗臂及其裝配……………………………………………………………22
第三節:錨段及錨段關節…………………………………………………………23
第四章:變壓器……………………………………………………………………28
第一節:變壓器的種類及其制造工藝………………………………………………28
第二節:幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇…………………………………30
第五章:總結與心得體會…………………………………………………………34
參考文獻……………………………………………………………………………36
第一章電力系統
第一節我國電力工業的主特點及其發展
一、我國電力工業發展的現狀
“十五”期間我國發電量由13685億千瓦時增至24975億千瓦時,年均增長12.8%;發電裝機容量由31932萬千瓦增至51718萬千瓦,年均增長10.1%。發電量的增速高于gdp的增速,電力彈性系數1.35,高于前20年的平均值(0.8)。單位產值電耗增加。
表1-1XX-XX年內我國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:《中國電力統計年鑒》,中國電力出版社
二、我國電力工業的特點及發展趨勢
1、電力需求和裝機容量持續、快速增長。近年來,我國電力需求增長迅猛。盡管電力工業保持了2位數的增長率,但仍然出現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30gw。
2、電網在資源優化配置中將發揮重要作用,遠距離輸電規模宏大。由于資源狀況、電力需求增長和技術條件的限制,今后相當長一段時間內,我國發電一次能源仍將主要依賴煤炭和水能。可開發水電資源近三分之二分布在西部的四川、云南、三省區,煤炭保有儲量的三分之二分布在山西、陜西、內蒙三省區;而約占三分之二的用電負荷分布在沿海和京廣鐵路沿線以東的經濟發達地區,這些地區發電能源資源嚴重不足。為解決發電資源分布與用電負荷分布極不均衡的矛盾,需要大容量、遠距離的輸電。根據目前的規劃研究,到2020年,中遠距離的輸電規模將可能達到250gw左右,其中2/3以上的輸電距離可能超過1000km。
3、實現全國聯網和跨國聯網。電網龐大、復雜。目前,我國大陸電網除西北采用330kv/750kv電壓序列外,其它電網均采用220kv/500kv電壓序列。東北、華北和華中實現了同步聯網,華中與西北、華東和南方電網通過直流實現聯網,形成了北起東北伊敏、南抵四川二灘的鏈型同步電網。隨著電力工業的發展,我國電網將成為世界上最龐大、復雜和技術最先進的電網,其特征是:擁有世界上最大規模的電站-三峽電站(最終裝機將達2240萬千瓦);世界上最大的電源基地-西南水電基地(外送規模將達7000萬千瓦左右);擁有世界上平均海拔最高的750kv電網;將建設百萬伏級交流和±800kv直流輸電工程,擁有當今世界上最高運行電壓的交直流電網;將構成以特高壓交直流為骨干網架的國家電網,形成世界上最大規模的遠距離輸電(通過特高壓交直流電網傳送的容量可能超過200gw);可能形成世界上規模最大的同步電網(華北-華中-華東同步電網);是世界上直流輸電規模最大的國家(容量在1gw以上的直流輸電工程有20多個,比世界上此類規模的直流輸電工程總和還多);形成國家、大區和省三級電力市場;按國家、大區、省、地(市)、縣五級調度。
4、自動化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重視。先進的繼電保護裝置、變電站綜合自動化系統、電網調度自動化系統以及電網安全穩定控制系統得到廣泛應用。隨著電網建設和網架結構的加強、電網自動化水平的提高,大陸電網安全穩定事故大幅下降。從上世紀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,未發生主網穩定事故。電網供電可靠性也有較大提高,平均供電可靠性為99.820%。
5、經濟、高效和環保。隨著大容量機組的應用、電網的發展以及先進技術的廣泛采用,煤耗與網損逐年下降。上個世紀九十年代以后,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,電網線損率為7.6%。新建火電廠將廣泛采用大容量、高效、節水機組,采用脫硫技術和控制nox的排放。到2020年,在人口密集地區,將建設60gw的天然氣發電機組和40gw的核電機組。在電網建設方面,將采用先進技術提高單位走廊輸電能力、降低網損,加強環境和景觀保護,城市電網將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設計。
6、我國電力工業的產業政策是:大力發展水電,優化發展火電,加快發展核電,因地制宜地積極發展風電、太陽能等可再生能源發電,加快發展電網。同時,堅持建設與節約并重,把節約用電放在優先位置,加強電力需求側管理,提高資源利用效率;大力推進技術進步和產業升級,提高關鍵設備制造和供應能力。
三、2020年我國電源結構規劃設想
根據我國能源結構的狀況,我國電源結構在相當長的時期內,直到2020年都將以煤電為主,這是難以改變的。
(1)、煤電發展。到2020年約為6億kw,占總裝機9.5億kw的63.1%,發電址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;相應的發電量約3億kwh需耗原煤約14億t,占2020年原煤預計產旦20億一22億t的64%-70%左右。
(2)水電發展。到2020年水電要達到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。但水電開發率已由XX年裝機開發率的21%提高到2020的53%,電量開發率相當由12.6%提高到36%,都超過目前世界平均水平。
(3)核電發展。到2020年,規劃核電容量約為4000萬kw,占總裝機的4.2%,發電量的6%,比XX年1.2%上升約5個百分點,使電源結構有所改善。我國核電起步不晚,發展緩慢。XX年只有210萬kw,到XX年末為370萬kw。在2020年以內建設的4000萬kw核電站,在技術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進步和改造的經驗。具體堆型可在明確安全、經濟及國產化率的條件下,通過國際標準來確定,并用以批量建設100萬級核電站。這是充分發揮現有核電制造能力和建設、管理方面的經驗,盡快實現核電設備供應和建設、管理上的國產化的重要條件之一,是使我國核電”既安全,又經濟”的可行路線。與此同時,還要在核電技術上加強開發研究,跟蹤國際的先進技術,努力發展有自主知識產權的新一代堆型的核電,爭取在20年內建設示范堆型,為20年后批量過渡到新一代堆型做好技術供應的準備。
(4)氣電發展。規劃到2020年燃氣發電的容量達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年內燃氣輪機組的比重提高6個百分點多,使電源結構得到一定程度的改善。
(5)新能源發電。規劃到2020年達到1500萬kw,占總裝機的1.5%,發電皿400億kwh,占1%。新能源發電主要包括風力發電、潮汐發電和太陽能發電,也包括地熱發電和垃圾、生物質能發電等。
第二節電力系統的基本組成
世界上大部分國家的動力資源和電力負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、天燃氣的礦區。而大電力負荷中心則多集中在工業區和大城市,因而發電廠和負荷中心往往相隔很遠的距離,從而發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才能得到充分利用。火電廠雖然能通過燃料運輸在用電地區建設電廠,但隨著機組容量的擴大,運輸燃料常常不如輸電經濟。于是就出現了所謂坑口電廠,即把火電廠建在礦區,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的用戶地區。隨著高壓輸電技術的發展.在地理上相隔一定距離的發電廠為了安全、經濟、可靠供電.需將孤立運行的發電廠用電力線路連接起來。首先在一個地區內互相連接,再發展到地區和地區之間互相連接,這就組成統一的電力系統。
圖1-1電力系統結構簡圖
通常將發電廠、變電所、用電設備之間用電力網和熱力網連接起來的整體,叫做動力系統。動力系統中的電氣部分,即發電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電設備連接在一起組成的統一整體。稱為電力系統。電力系統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。在我國習慣將電力系統稱作電網,例如華中電力系統稱為華中電網。電力線路是電力系統的重要組成部分,它擔負著輸送和分配電能的任務。由電源向電力負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。主要擔任分配電能任務的線路,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,通常將電力網分為地方電網和區域電網。電壓在110kv及以上、供電范圍較廣、輸送功率較大的電力網,稱為區域電力網。電壓在110kv以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網,稱為地方電力網。電壓在6~10kv的配電阿.稱為中壓配電網。城市電網中35kv的配電網亦稱為中壓配電網。電壓為380/220v的配電網。稱為低壓配電網。但這種劃分方式,其間井投有嚴格的界限。
圖1-2電力系統結構簡要圖例
根據電力網的結構方式,又分為開式電力網和閉式電力網。凡用戶只能從單方向得到電能的電力網,稱為開式電力網;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,稱為閉式電力網。根據電壓等級的高低,電力網還可分為低壓、高壓、超高壓幾種。通常把1kv以下的電力網稱為低壓電網,1~220kv的電力網稱高壓電網,330kv及以上稱超高壓電網。
第三節供配電系統的常用電氣設備
一、電氣設備的定義
供配電系統的電氣設備是指用于發電、輸電、變電、配電以及用電的所有設備,包括發電機、變壓器、控制電器、保護設備、測量儀表、線路器材和用電負荷設備(如電動機、照明)等。
二、變配電常用的高低壓電氣設備介紹
1、電力變壓器主要用于公用電網和工業電網中,將某一給定電壓值的電能轉變為所要求的另一電壓值的電能,以利于電能的合理輸送、分配和使用。
2、互感器的作用是使二次設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,電流互感器串聯于線路中,有四種結線方式;在使用時要注意:①二次側不得開路,不允許裝設開關或熔斷器;②二次側有一端必須接地;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。電壓互感器并聯在線路中,通常接在母線上,有四種結線方式;電壓互感器在使用時要注意:①一、二側均不得短路;②二次側有一端必須接地;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、戶外兩種類型,一般跌開式熔斷器和負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)及引進技術生產的有填料管式gf、am系列和高分斷能力的nt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、高壓開關設備主要有高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關等。高壓斷路器的作用是斷開或接通負荷,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。高壓隔離開關主要功能是隔離高壓電源,保證人身和設備檢修安全,它不能帶負荷操作,常與斷路器配合使用并裝設在電源側。高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置,可以通斷一定的負荷電流和過負荷電流,由于斷流能力有限,常與高壓熔斷器配合使用。
5、低壓開關設備主要有低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓刀開關等。低壓斷路器是一種能帶負荷通斷電路,又能在短路、過負荷、欠壓或失壓時自動跳閘的電氣開關設備,低壓斷路器有萬能式(框架結構)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中電氣設備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或內部過電壓損害的一種保護設備,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的設備,在制造廠按照一定的線路結線方案預先把電器組裝成柜再運到現場安裝。按電壓高低可分為高壓成套配電裝置(也稱高壓開關柜)和低壓成套配電裝置(低壓配電屏和配電箱)。高壓開關柜有固定式和移開式兩大類。固定式高壓開關柜的柜內所有電器部件包括其主要設備如斷路器、互感器和避雷器等都固定安裝在不能移動的臺架上,一般用在企業的中小型變配電所和負荷不是很重要的場所。新型固定式高壓開關柜常用的有hxgn系列(固定式高壓環網柜)、xgn系列(交流金屬箱型固定式封閉高壓開關柜)和kgn系列(交流金屬鎧裝固定式高壓開關柜)等。手車式高壓開關柜是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設備固定在可移動的手車上,它檢修方便安全,恢復供電快,供電可靠性高,但價格較高,主要用于大中型變配電所和負荷較重要、供電可靠性要求較高的場所,主要新產品有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構簡單,價格低廉,目前使用較廣的有pgl、ggl、ggd等系列,適用于發電廠、變電所和工礦企業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、結構新穎、通用性好、安裝維護方便、安全可靠,廣泛應用于工礦企業和高層建筑的低壓配電系統中作受電、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中對用電設備的最后一級控制和保護設備,分別用于動力配電、控制和照明、小型動力線路的控制、過負荷和短路保護。
第四節繼電保護的作用及常見故障
隨著電力系統的高速發展和計算機技術,通訊技術的進步,繼電保護向著計算機化、網絡化,保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域,這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取,達到提高供電可靠性的目的,保障電網安全穩定運行。
一、繼電保護在供電系統障礙中的作用
(一)保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提:繼電系統的可靠性是發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、質量和技術性能優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安全運行中的作用:
繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。
2.對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應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.對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置,同時也是監控電力系統正常運行的裝置。
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故障是繼電保護工作中的一個薄弱環節。作為繼電保護測量設備的起始點,電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要,pt二次回路設備不多,接線也不復雜,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致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗,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二次接地相與地網間產生電壓,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,短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中,為達到零序電壓定值,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。當變電站內或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發生短路。短路持續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發生過。pt二次失壓;pt二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題,糾其根本就是各類開斷設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控系統判別系統運行狀態的重要組件。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。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現一、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,造成二次電流嚴重失真,嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知,電流互感器在嚴重飽和時,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。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同,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,一次電流全部變為勵磁電流,二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導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,會導致比較電路基準值的變化,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。如果現場發生事故時,微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象,應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理,在定期檢驗時一定要按規程進行逆變電源檢驗。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備在保護屏附近使用,會導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電通道,從而引起繼電保護故障的發生。
第五節輸配電新技術發展
一、輸電技術的發展前景
輸配電技術的應用范圍涉及輸配電系統的規劃、設計、施工、遠行和維修各個領域。這些技術有的是現有成熟技術的延伸;有的是近年研究成功,接近商業化的新技術;有的則是面向未來長遠需求正在研究。
(一)三相高壓交流輸電仍是主流。
目前,常規的三相高壓交流輸電在遠距離輸電工程中占主導地位,在未來相當長的時間內仍將是輸電和聯網的主要方式。商業化的交流輸電工程最高電壓為765kv(800kv等級)。前蘇聯建成了900km的1150kv特高壓輸電線路并經過了試運行,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距離輸電技術。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_程在遠距離輸電、電網互聯、跨海送電等方面發揮了重要作用。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中。貴州一廣東、三峽一廣東的直流輸電工程的建設業已啟動。預計端對端直流輸電在未來仍是遠距離輸電和聯網的重要方式。
(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與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓、相位實施靈活快速調節的輸電技術。它可以用來對系統的有功和無功潮流進行靈活控制,以達到大幅度提高線路輸送能力、阻尼系統振蕩、提高系統穩定水一平的目的。
(四)輸電線路發展趨勢。
1.緊湊型線路。緊湊型線路是指用增加分裂導線數、縮短相間距離、合理排列相導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構的方法實現線路“自然的補償”的一種線路。研究緊湊型輸電線路的主要目標是提高線路的輸送能力,節省線路走廊。近年來國內外研究的優化導線和桿塔結構以減少線路產生的電磁場的環境影響的線路、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。導線和桿塔結構不作重大改動的一般的緊湊型輸電線路,輸送能力比常規線路可以提高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、帶有與導線同軸的接地金屬外殼的輸電線路,與電纜相比,其優點是絕緣擊穿后可恢復、承載電流大。它可沿地面敷設,也可在地下敷設。氣體絕緣的輸電線已在水力發電廠的出線等場合得到應用。在沙特阿拉伯建設了一條總長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受到重視。據預測,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.超導輸線路。超導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。電纜的同軸結構和三相同管道,使磁場的影響也不大。故超導輸電是一種與環境協調的高效輸配電方式。ybco-123超導體的臨界電流密度己達l00ka/cm2的數量級。利用原來的電纜管道,安裝超導電纜可滿足大城市供電增容的需要。利用原來的電纜管道,安裝超導電纜可滿足大城市供電增容的需要。目前,超導電纜的價格很高,冷凍系統的可靠性有待檢驗,用于長距離輸電工程的前景尚不明朗。
(五)變電站發展趨勢
1.集成化電力設備為了實現電氣設備緊湊化、模塊化、智能化的目標,出現了不同電氣設備集成以及強電設備和弱電設備集成的傾向。現在已研究出包括斷路器、隔離月-關、接地開關、電壓及電流互感器、傳感器及計算機處理器在內的緊湊化模塊化的智能開關設備,它可以視為簡化的g工s和控制設備的集成(又稱為pass)。因為占地小、結構簡單,可以減少變電站投資、縮短安裝周期。由于控制、保護、通信等微電子設備與高電壓大電流主設備安裝于一體,因此滿足電磁兼容性要求將成為重要的技術關鍵。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“電力發生器”(powerformer),實質上是高壓發電機。由于電纜技術的進步,可以用電纜來代替原來發電機定子中的矩形截面的導線,使電機絕緣的耐壓成數量級的提高。因此,發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接到架空線路。“電力發生器”的優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,便于檢修等優點目前在一個水電站試運行。
2.與環境友好的變電站變電站對環境的影響之一是它產生的噪聲。變電站產生的噪聲主要是電氣設備機械振動噪聲,如主變壓器、電抗器的振動噪聲;油泵、風機的噪聲、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。變電站中電氣設備的可能產生的泄漏(如油、氣的泄漏)和廢棄物(廢電纜頭、廢導線、廢絕緣子等)對周圍環境的影響,日益受到重視。許多國家制定了對廢棄物管理的規定。解決辦法主要有:建立嚴格的管理制度;提高設備制造質量、加強維護,防止泄漏發生;采用無油設備;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。在輸配電系統設計時,還應當考慮線路和變電站可能產生的景觀影響,即從建筑學的角度有礙觀瞻的問題。通過線路的緊湊化:從律筑學的角度仲桿塔設計得比較美觀,與周圍的環境和諧一致。
二、配電技術展望
(一)可靠的網絡結構。合理的網絡結構是保證可靠供電的基礎。放射式配電網的優點是設施簡單、投資少,但供電可靠性比較低。多回線平行的配電網可提高可靠性,但保護配置較復雜。環式配電網和網絡式配電網可以進一步提高供電可靠性,但配電設施多、保護配置比較復雜、短路電流水平高,因而造價較高,應根據實際需要加以選擇。
(二)配電自動化技術。配電自動化是配電系統中技術更新最快的一個領域,其內容通常包括:scada系統、饋線自動化系統、地理信息和設備管理系統gis、故障報修應答系統、負荷管理系統、自動抄表系統等。這些系統通常有不同的組合,并可與離線的管理信息系統集成。未來的配電自動化系統發展的趨勢是:發展建立在開放式計算機平臺上的綜合的配電自動化系統,以實現配電系統的數據采集監視、無功自動調節、故障隔離、設備管理、負荷控制、用電管理等功能同時,還可以與其他離線的管理系統和信息系統交換共享信息資源。
(三)電能質量控制技術。電能質量控制技術將成為重要的配電技術。電能質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,因而需要發展電能質量控制新技術。用戶特定質電力技術是應用現代電力電子技術和控制技術為用戶提供用戶特定要求質量電能的技術。主要設備有:用于配電網的靜止同步補償器,動態電壓恢復器等靈活、可靠、智能配電系統是一種靈活、可靠性高、可提供多品質電力的電能流通系統。它相當于用戶附近的一個電力改質中心。改質中心產生多種品質的電能,通過靜止開關可與高壓側配電線和低壓側配電線靈活地連接。另一方面通過連結的光纜網,改質中心還進行信息處理和交換。
(四)先進表計系統。先進儀表是未來配電的重要組成部分。現代電能表計系統除電能計量的功能外,還具有負荷調查、實時電價、電價區間指示、電能質量監控的功能,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。城市配電工程的施工一般要在地下管路縱橫交錯、交通繁忙的市區進行,為了盡可能減少對市政交通的影響、加快施工進度,已經研究出新的城市配電施工技術,如電纜定向連續敷設技術,地下設施探測定位技術,例如“地下物體雷達定位系統”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。分布式發電裝置是指功率為數kw至mw的小型模塊式的,與環境兼容的獨立電源。這些電源由電力部門、電力用戶或第三方所有,用以滿足電力系統和用戶的特定的要求,如調峰、為邊遠用戶或商業區和居民區供電,節省輸變電投資、提高供電可靠性等等。當今的分布式電源主要是指微型燃氣輪機和燃料電池。由于公眾對輸電線路可能產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,可在電網崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰爭)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,則供電的可靠性會大大提高。對供電網難以達到的邊遠分散用戶,分布式的電源在技術經濟上具有競爭力。此外,發展電動車的電源是研究發展分布式的電源的重要推動力
第二章牽引變電所
第一節二次設備電路概述
一、二次接線電路圖
供電系統中,為保障一次高壓電氣設備安全運行和實現對其操作控制而設置的控制、信號、監測與繼電保護、自動裝置等一系列低壓、弱電電氣設備,通常稱為二次設備。用來表明二次設備相互聯接的電氣結線圖,稱為二次電路圖。一般有三種表達形式: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,設備元件的不同線圈與觸點等,將分別繪入相應部分的回路圖。其讀圖規則: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、接點等應用相同的文字標注,并在展開接線圖的一側可以方便地加注文字說明,從而便于清楚地了解相應部分電路的作用。
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有相關的主電路部分,各設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。圖中不畫出連接導線而是采用“相對標志”的方法加以表示。所謂“相對標志”法也就是在調子排(或設備元件)的每一端頭標記出與它連接的另一端頭所接設備元件(或端子排端子號碼)的標志。
二、控制方式
二次設備的控制方式按執行地點的不同可以畫分為:
(一)就地控制:在一次電氣設備安裝地點進行直接控制,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。
(二)距離控制(集中控制):在主控室內對變電所的一次電氣設備集中進行控制,監測儀表和開關位置信號、中央信號及繼電保護裝置均配置在主控室屏臺上,便于監視和管理運行。按實現方法不同,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)遠動控制(遙控):在遠離變電所的調度端對變電所(執行端)的電氣設備進行控制。已實現遠動化的系統,往往同時具備距離和遠動兩種控制方式。
三、控制室
牽引變電所對一次電氣設備的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信號、監測、保護、自動裝置等二次電氣設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在相應的控制盤上。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。控制系統在變電所內起著神經中樞的重要作用,值班人員根據控制盤上的各種儀器、表計、信號等的指示來監視、判斷變電所電器設備的運行狀態,并通過控制電路設備對一次電路設備進行各種控制操作。其主要原則有:(1)盤面上儀表、控制、信號設備與模擬主電路的布置應簡單明了,便于控制、監視和維護。(2)各電氣設備之間裝設距離應根據正面、背面所占最小位置及布線尺寸確定的標準全面考慮。(3)盤面配置應考慮盤后兩側接線端子合理安排。(4)盡量采用標準盤的布置方式,以滿足經濟性與可靠性等要求。
第二節安全監控系統
一、系統概述
牽引變電所的安全防護有消防系統、環境監測系統、視頻監控系統、綜合自動化系統等,但均為分立系統,各司其職,相互之間沒有太多的聯系,距離智能安全防護系統還有不小的差距。針對變電所安全運行的問題,本文提出了一種解決方案,系統配置如圖2-2所示。系統卞網采用雙10/100m以太網配置,采用iec-60870-103以太網協議。主網的雙網配置完成負荷平衡及熱備用雙重功能,在雙網正‘常清況下,雙網以負荷平衡工作,一旦其中一網絡故障,另一網就完成接替全部通信負荷,保證實時系統的loo}o可靠性。
圖2-1安全監控系統配置
二、變電所自動化系統
日前國內的計算機監控系統軟件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等國際標準,具有很好的開放性。針對變電所綜合自動化系統,根據安全需要,系統本身要具有如下安全竹理系統功能。
(1)權限竹理子系統。包括對變電所監控系統的操作、監護、保護設置、報表維護、數據庫維護;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度端,調度端可以監視變電所的操作,必須經申請一批準的環節,操作才能被執行。通過數據庫的參數設置,調度卞站和變電所都可以操作,調度卞站的優先級更高。同時,一方操作會在另一方生成告警提示,提醒有人正在進行操作。
(2)模擬操作。執行遙控操作之前,先進行一次模擬操作,以保證操作的正確性,系統要提供模擬操作的功能。
(3)報警功能。在系統接收到保護事件或保護故障等信息后,綜合自動化系統的告警模塊依據事先定義的信息確定告警級別。設置二級告警級別,即事故告警、一般異常告警、嚴重異常告警,并采用不同顏色、不同音響自動告警。
(4)系統安全機制。系統在線運行時,能夠定時進行自診斷,能夠檢測其工作狀態,判斷故障內容,指出故障的設備及插件,并使其自動退出在線運行,以便能迅速更換;雙機系統中的一臺卞機發生故障時,自動切換至另一臺的時間不大于30s。該系統滿足安全監控的技術要求。
三、變電所智能視頻監控系統
變電所級網絡視頻監控系統分前端攝像機、后端數字視頻顯示控制系統、存儲竹理與服務系統及網絡傳輸平臺。主要由3部分組成:圖像采集子系統、信號傳輸子系統、控制子系統。該系統主要實現系統全部視頻信號匯集、控制、監視、錄像存檔、檢索查詢、遠程監控,實現對系統前端設備操作控制,實現對前端信號采集系統和信號傳輸系統故障判斷報警等功能。該系統可對大范圍、多種室內外場景、多路攝像頭采集的視頻圖像進行智能分析。視頻監控系統可與綜合自動化系統、環境安全系統形成聯動,通過安防系統統一設置。
四、變電所環境安全監控系統
變電所內環境安全監控信息通過所內安全監控通信單元送至安全防護卞機,再送至遠方監控中心。該系統實現所內各安全環節中的不同警戒乎段的集中和聯動,監控模塊出現異常時,均能及時給出現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,并推出相關畫面,提示值班人員關注提示信息,并給出初步的安全判斷。
五、變電所設備在線監測系統
變電所高壓電氣設備絕緣在線監測系統采用分層分布式結構,綜合運用先進傳感器技術、數字信號處理技術、計算機技術等,實現了信號采集的就地數字化和智能化,并由現場總線將實時數據送入變電所通信竹理系統。通過網絡通信還可以把監測數據匯集送至安全監控系統,實現對變電所內電氣設備絕緣狀態的在線監測和診斷。
第三章接觸網
第一節接觸網零件、線索及絕緣子
一、接觸網零件
接觸網各導線之間、導線與支持結構之間、支持結構與支柱之間的所有連接器件,統稱為接觸網零件。
(一)零件分類
接觸網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
接觸網零件在使用前,除了檢查是否符合型號、規格之外,還應對零件進行外觀檢查,其應符合下列要求:
1.表面應光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。
2.零件的活動部位應靈活,配套連接無障礙。
3.凡經過熱鍍鋅的零件,應鋅層均勻,無脫落、銹蝕現象。
4.焊接零件應連續焊實,無虛焊、假焊等現象。
二、線索
接觸網線索主要有接觸線、承力索及附加導線。
(一)接觸線
接觸線的功用是保證質量良好地向電力機車供電。接觸線應具有良好的導電性,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,后面的數字為標稱截面積,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成。鋼鋁接觸線具有機械強度高、穩定性好、耐磨耗、造價低等優點。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,分子表示導電性能相當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,提高懸掛的穩定性,與接觸線并聯供電。承力索應能承受較大的張力,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),后面的數字表示標稱截面積,單位為mm2。
2.鋼承力索
鋼承力索的優點是機械強度高,隨溫度變化小,造價低。但導電性能差,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),后面的數字為標稱截面積,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,所以絕緣子應具備承受一定機械負荷的能力。絕緣子多數是瓷質的,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。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.絕緣子干閃絡電壓:指絕緣子在干燥、清潔的狀態時,施加電壓使其表面達到閃絡時的最低電壓。
2.絕緣子的濕閃絡電壓: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,使其閃絡的最低電壓。絕緣子發生閃絡時,只是瓷體表面放電,而瓷體本身未受損害,閃絡消失后絕緣性能即可恢復。發生閃絡后,其絕緣性能有所下降,容易再次發生閃絡。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使用,必須更換。絕緣子的沖擊閃絡電壓則表示了絕緣子滿足一定防雷要求的電氣性能指標。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。輕污區泄漏距離規定為920mm,重污區規定為1200mm。
第二節碗臂及其裝配
一、碗臂的組成
腕臂裝配是應用最為廣泛的支持裝置。其裝配結構形式較多,主要有中間柱、轉換柱、中心柱、道岔柱、定位柱裝配等類型。根據支柱所在的線路位置(直線、曲線)、側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,與安設在支柱上的腕臂底座相連接;其頂端通過套管鉸環、調節板及杵環桿(或壓管)、懸式絕緣子串(或棒式絕緣子)與旋轉腕臂拉桿底座固定在支柱頂部。杵環桿和拉桿底座、腕臂與腕臂底座之間均為鉸結。當腕臂裝配受到順線路力的作用時,將沿力的方向旋轉。旋轉腕臂底座、旋轉腕臂拉桿底座是腕臂裝配結構與支柱之間的聯結零件,安裝時應選擇與支柱相適應的型號。通過調整調節板、套管鉸環的位置,可以使被懸掛的承力索位置符合設計要求。下面主要介紹腕臂、杵環桿及壓管。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目、接觸懸掛結構高度、支柱側面限界、支柱所在位置(即直線還是曲線)等因素有關。腕臂的類型按跨越股道的數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、碗臂的預配
(一)材料準備
根據腕臂預配表中所列零件的型號和數量,并查安裝圖,提出領料計劃,把材料轉運到預配場地,做好預配的準備工作。
(二)預配
根據安裝圖裝配形式和預配表所列數據,按桿號順序將零件組裝在一起。如拉桿腕臂的組裝方法為:
1.將棒式絕緣子、腕臂、定位環、套管鉸環、鉤頭鞍子、管帽、調節板、杵環桿依次組裝在一起。
2.組裝懸式絕緣子串并裝雙耳連接器。
3.在腕臂上用漆標明區間和支柱號碼,如果是雙腕臂則需標明工作支和非工作以及安裝在哪一側。
(三)技術要求及注意事項
1.套管鉸環和定位環上的缺口(扁口)須朝受力的反方向安裝。
2.套管鉸環的雙耳和棒式絕緣子的耳環應在同一斷面內。
3.所有聯結件應緊牢固,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、折斷現象。
第三節錨段及錨段關節
一、錨段
為滿足供電和機械受力方面的需要,將接觸網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:設立錨段可以限制事故范圍。當發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,縮小了事故范圍。設立錨段便于在接觸線和承力索兩端設置補償裝置,以調整線索的弛度與張力。設立錨段有利于供電分段,配合開關設備,滿足供電方式的需要。可實現一定范圍內的停電檢修作業。
二、錨段關節
兩個相鄰的錨段的斜接部分稱為錨段關節。錨段關節結構復雜,其工作狀態的好壞直接影響接觸網供電質量和電力機車取流。電力機車通過錨段關節時,受電弓應能平滑、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。錨段關節按用途可分為非絕緣錨段關節和絕緣錨段關節兩種。區別在于:非絕緣錨段關節只起機械分段作用,不進行電分段;絕緣錨段關節起機械分段作用,又進行電分段作用。按錨段關節的銜接長度可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨錨段關節等幾種不同形式。目前,常用的是三跨非絕緣錨段關節、四跨絕緣錨段關節和七跨或八跨電分相錨段關節。
(一)三跨非絕緣錨段關節
三跨非絕緣錨段關節的組成由兩根下錨柱和兩根轉換柱及電連接線,通過這些設備實現錨段的銜接和過渡。三跨非絕緣錨段關節也是僅用作接觸懸掛在機械方面的分段,電氣方面仍然相聯結。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。在這種錨段關節內,其承力索和接觸線在兩轉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。三跨非絕緣錨段關節如圖3-1所示。
圖3-1三跨錨段絕緣關節
三跨非絕緣錨段關節技術要求:
(1)錨段關節內,兩轉換柱間的兩條接觸線在水平面上的投影應平行,線間的距離為100mm。在立面圖中,兩接觸線的立體交叉點應在該跨距中心處。
(2)轉換支往處,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,應分別裝在兩轉換柱的錨柱側10m處。
(4)下錨支接觸懸掛在轉換柱水平面處改變方向時,其偏角一般不應大于6度,困難情況下不得超過15度。
(5)兩轉換柱與錨柱間,在距轉換柱10m處應安裝電連接線。在特殊的隧道群地帶,隧道間距離較短,無法設置三跨時,可利用兩跨錨段關節代替三跨錨段關節。但兩跨錨段關節機車運行取流條件較差,應盡量避免采用。
(二)四跨絕緣錨段關節
四跨絕緣錨段關節組成由兩根錨柱、兩根轉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兩錨段的轉換和過渡,兩錨段靠安裝在轉換支柱上的隔離開關實現電氣連接。四跨絕緣錨段關節除了進行機械分段外,主要用于電分段,多用于站場和區間的銜接處。這種錨段關節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,其平面布置如圖2—6所示。在圖中,j表示絕緣錨段關節;zj2、qj2為中心支柱裝配形式,zj1、zj3及qj1qj3表示直線區段和曲線區段轉換支柱的裝配形式。如圖3-2所示。
圖3-2四跨錨段絕緣關節
四跨絕緣錨段關節技術要求:
(1)在兩轉換柱間,兩接觸線的投影應保持平行,線間距離為500mm,允許誤差±50mm。
(2)在轉換柱處,非工作支接觸線比工作支接觸線抬高500mm,允許誤差±50mm。
(3)四跨絕緣錨段關節在中心柱處兩接觸線距軌面等高,允許誤差±10mm;三跨絕緣錨段關節在兩轉換柱跨距中間處兩接觸線距軌面等高(為受電弓轉換點)。
(4)非工作支接觸線和下錨支承力索在轉換柱靠中心柱處加裝一串(4片)絕緣子(為分段絕緣子)。
(5)在兩轉換柱與錨柱間距轉換柱10m處,設電連接線各一組。
(6)兩個錨段的電路連通或斷開由隔離開關控制。
在四跨絕緣錨段關節中,中心支柱需裝設雙腕臂,在曲線區段中心支柱和兩根轉換支柱均設置雙腕臂。
(三)八跨加輔助線電分相錨段關節
八跨加輔助線電分相錨段關節的基本結構由兩個絕緣錨段關節其基本結構有兩個絕緣錨段關節和一個分相(中性)錨段組成。此絕緣錨段關節采用四跨結構,兩絕緣錨段關節重疊區域有2跨。在中性區和列車行進方向的錨段間舍友隔離開關,在機車停于無電區且和來車方向錨段間滿足絕緣條件時,通過閉合隔離開關可使機車恢復供電開出無電區。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節
八跨加輔助線電分相錨段關節的結構有如下特點:
1、絕緣距離:在電分相的錨段關節內,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≥450mm,施工誤差應控制在0~500mm,各個定位點抬高允許誤差土20mm。
2、中性區:如圖所示的中性區長度為35m,機車惰行通過中性區,其長度應大于單臺機車升雙弓取流時的受電弓間距(一般不大于26m)。為了滿足重聯機車通過要求,35m中性區長度不足時,可以采用九跨式電分相(兩個絕緣錨段關節間只重疊1跨),中性段(包括中性區加兩個過渡區)的長度應符合設計要求,施工允許偏差為0~500mm。
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0045-01
今天的電氣工程及其自動化是一種綜合應用現代高科技、跨專業、尖端的科學專業,有廣闊的應用現實和前景。它是在工業化和電氣化的基礎上的重要組成部分,在加快我國現代化過程中扮演了重要的角色。在高等教育領域內,電氣工程是現代科學技術領域中的核心科目,是不可分割的一部分,高科技領域重點學科。因此,對電氣工程及其自動化專業教學的改革具有重要的現實意義。
1電氣工程及其自動化專業特點及其發展
電氣工程及其自動化專業是一個工程性很強的專業,電氣工程及其自動化的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。電氣工程及其自動化專業的基礎性也決定了它具有很強的學科交叉和融合能力。例如,“電氣工程”和“電子科學”以及“控制科學”的交叉融合產生了“電力電子技術”;“電氣工程”和“材料科學”的交叉融合形成了“超導電工技術”和“納米電工技術”“;電氣工程”與“機械工程”及“計算機學科”的交叉融合產生了一門“機電一體化”新學科,已形成了以“機械”為主體、電氣工程和計算機控制為技術核心、“機械+電氣+計算機”的有機融合,“機電一體化”技術實際上就是電氣自動化技術高度發展的一個階段和必然產物,它是電氣自動化領域中機械技術與電子技術有機結合而應運而生的一種高新技術,也可以說隸屬于“電氣工程及其自動化”的專業范疇。今后若干年內對電氣工程及其自動化領域發展影響最大的主要因素有以下三個。
1.1信息技術的決定性影響。信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通信系統以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。
1.2與物理科學的相互交叉面拓寬。由于晶體管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵,并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統。
1.3快速的發展變化。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異,使得我們必須每隔幾年對電氣工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查,這對我們如何改進教學、如何培養學生帶來很大影響。
2培養專業人才,符合社會的需要
隨著科技的發展,電氣工程愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力電子技術和自動化技術,電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合,要求培養的學生應受到電氣工程、電工電子、信息控制、計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程與自動控制技術問題的基本能力。電氣工程學科的主要任務是提高電力系統和用電設備的技術含量、運行質量,提高運行的合理性和可靠性,提高運行效率。
2.1以學生應該具備和接受的知識結構、能力結構來構建課程體系。隨著社會經濟和科學技術的發展,對于電氣工程及其自動化專業學生的知識結構而言,培養范圍不僅要有一級學科“電氣工程”的特色,應具備“強弱電”的知識結構,而且也應當具備較廣的人文、社會等方面的知識,有較強的實踐動手能力。
2.2運用認知理論構建課程體系。按照認知結構理論,認知結構中有兩種具體的組成成分,一是知識塊,二是知識的組織形式。因此,應在國家、地區及學校的總體課程框架下,根據認知科學對人的認知結構的理解,分析在什么階段設置什么課程才能更好地為學生構建有利于以后學習所必須掌握的知識體系。由此,在設置課程框架時,應考慮加強各知識塊的統合,建立相應的課程體系結構,這樣才能避免結構主義課程論中出現的各知識塊孤立、隔離和過于專業化的現象。
3完善教學,提高學生素質
3.1凝煉和建立體現個性化教育和工程應用的實踐教學新模式,系統構建實踐教學新體系。根據“五條線”課程體系的工程應用和創新能力培養要求,建立四層次(認知層、基礎層、拓展層、創新層)結構實驗教學體系及四種類型(基本型、設計型、綜合型、研究創新型)的實驗課程內容體系,將工程訓練融入于四層次中,強化工程意識、工程能力和創新思維,強調自主開發、自主研究,培養學生的創新精神和創新能力,開拓學生個性潛力、激勵學生實踐創新,增強學生的工程設計和綜合應。
3.2深化“四位一體”綜合改革,打造優秀教學團隊。按人才培養目標,開展“四位一體”(將課程、專業、學科和實驗室建設融為一體)綜合教學改革,以課程(群)建設為基礎、品牌特色專業建設為重點、學科建設為龍頭、實驗室建設為保障,建立以課程帶頭人、專業帶頭人、學科帶頭人和實驗室建設負責人為首的教學團隊,組成國家特色專業“電氣工程及其自動化”建設小組。以打造優秀教學團隊為重點,促進科學研究與教學工作的有機融合,大力加強教師隊伍的教學能力建設和整體提高工作,特別是青年教師的工程能力培養工作;適當引進電氣制造企業(集團)的工程技術人員參與教學工作,努力建設一支教學水平與學術造詣高、學歷職稱結構合理、充滿生機和活力的高素質、高水平教學團隊,為進一步提高人才培養質量奠定堅實基礎。
3.3優化課程設計和畢業設計課題,建立完善的系統制度。課程設計、畢業設計的完成質量,其選題、實際過程、教師指導等都至關重要。建立系統制度是進一步深化高等教育教學改革的重要舉措。建立系統制度可以使學生通過課程設計以及提前的畢業設計課題選題或預研,可以盡早地參與學術活動、科學研究和創新活動。通過與指導老師或課題組其他成員的交流,不斷發現問題、解決問題,使自身能力得到提高,為走上工作崗位或進一步深造打下堅實的基礎。
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0 引言
電氣工程及其自動化專業自1998年教育部進行專業調整,第一次出現在普通高等學校本科專業目錄中。它是建立在電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電氣技術、工業自動化五個專業基礎之上的新增專業,2001年開始招生。從它的構成上看,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。然而,隨著物聯網技術和無人操作智能化電氣控制設備的發展,現在的電氣又離不開所謂的電子信息類專業,偏“弱電”的支持。現今的電氣專業該走向何方,它的專業課程設置又該做哪些調整,值得我們深思。
1 電氣工程專業的內涵
電氣工程及其自動化的理論基礎是電氣科學,電氣科學的理論基礎又來自普通物理學中的電學和磁學。因而電氣工程的發展始終離不開電磁學這一根基。電學是世界現有能源中應用最為廣泛的,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。磁學作為基礎物理學的分支,在電氣工程中僅僅扮演發電原理、電磁干擾的角色,漸漸淡出電氣工程的研究領域。
早在1878年,英國的帝國理工學院率先設立電氣工程專業,主要側重于發電、輸電、用電的研究。隨著工業的發展,國外的電氣工程專業幾近成熟后,發展速度漸漸放緩。結合信息、電子、通訊時代的到來,逐漸從“強電”轉向了“弱電”的領域。國內傳統上把電氣工程歸為“強電”,而把信息、電子和通訊歸為“弱電”。在整個國際環境的影響下,立足國內電氣行業發展的現狀,目前,電氣工程還主要側重于電能的開發、傳輸和應用上。但是一些院校已經開始著手以“弱電”控制“強電”,電氣專業中加大自動化、智能化比重。
2 電氣工程專業的相關性
電氣工程專業由其內涵可以看到它的學科淵源,主要以能源和信息科學為支撐,再配以電力系統和電氣設備。能源中主要是電能,電氣工程不僅生產電還要控制電能的運輸和使用。隨著國家電力和國家電網的分家,電氣工程專業在不同的學校又有了發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,包含了通信、電子、計算機控制等一系列技術,主要用于對發電、輸變電設備的設計、控制和檢修。
此外,由于現代化的機械設備幾乎都離不開電氣控制或者電力驅動,電氣工程又和機械、自動控制等專業有著千絲萬縷的聯系。非電類專業的學生要學習電工電子課程,而電氣工程專業的學生也要參加金工實習,實現專業之間的了解。
3 人才培養模式的探討
應用型本科人才培養目標要求學生不僅有扎實的專業理論和基礎知識,寬闊的知識視野,更要有過硬的實踐能力、工程能力和創新能力。畢業之后,能夠較快地適應并勝任工作,可以靈活地運用基礎理論和創新思維,解決工作中的實際問題。這就要求電氣工程專業的學生在夯實基礎知識之上,還要掌握時下電氣領域的新技術和新知識。人才培養應處于動態變化中,保留經典基礎理論課程,每年根據社會電氣崗位技能需求調查,調整專業課程,特別是高年級的專業選修課程。增大實驗實習課程比例,將理論課堂搬到實驗室。人才培養重心轉移才能帶動實踐類課程升級,從而鍛煉和影響學生的實際動手能力。
面對現在就業市場競爭激烈的實際情況,僅僅具有單一的專業知識已經不能滿足社會對應用型人才的要求。因而在本科培養當中,還要有通識課、語言類課程、應用寫作類課程的設置,努力培養出“靜則能文,動則能武”,德智體全面發展的完整的人。
4 課程體系的建設
課程體系的建立基礎是人才培養目標和方案,它應當符合國家高教司對本科人才培養的要求,并結合各自專業發展的方向和特色,結合不同學校對電氣專業的定位而設立。電氣工程專業在經過整合與調整之后,可以有高電壓、發電、輸變電、配電等眾多方向。在今天進行應用型本科人才培養的大環境下,課程體系的建設被賦予了新的意義。也就是要立足專業,走向應用。這就要求加大實驗、實踐課程的比例,著重實操課程的教學。以“電力電子技術”這門課為例,大多數院校采用48~56課時的教學量,其中實驗部分應至少安排16~32學時。把課程三分之一的時間放在實驗室,通過實驗驗證理論,通過實驗提升學生的理解能力和思考能力,更著重培養學生的創新能力。
在專業課設置方面,要加大選修課的選擇范圍,以供不同方向和就業需求的學生選擇。隨著電力行業改革的不斷推進,發電廠與電力運行單位的分離,使得學生在就業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。要求學生全盤掌握顯然不切實際,那么如何進行課程分類,在夯實基礎的前提下,給學生提出備選預案,不失為一種教育導向。
參考文獻
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一、電氣工程及其自動化專業介紹
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,電氣工程及其自動化專業技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子,系統控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。本專業是電工與電子、電力控制與信息技術交叉滲透的綜合型寬口徑工科專業。培養具有扎實的數學、物理和電氣信息基礎知識,在電氣工程與信息領域從事電力系統運行與控制、信息處理、試驗分析、研制開發等工作的復合型高級工程技術人才。主干課程有電路原理、電子技術、工程電磁場、信號系統與信號處理、自動控制原理、微機原理及接口技術、電工與電機學、電力電子技術、電力系統分析、高電壓工程、電力拖動與控制、電機控制。就業方向為適合到國民經濟各部門從事與電氣工程有關的系統控制、信息處理、電力電子技術應用、電器設備研制等工作,能在科研院所、高等學校從事科研教學工作,也可攻讀電氣工程、控制工程等相關學科的研究生。
二、高職電氣工程及其自動化專業教學改革方案
(一)構建專業課程體系,分方向設課
按照“知識、能力、素質”協調發展的指導思想,加強機械電子、計算機、控制技術的基礎理論知識,以就業為導向,以培養職業能力為目標,優化課程體系,強化學生對機械、電子、信息、經濟管理技術的綜合運用能力,著重培養學生綜合動手能力,提高學生的職業素質和創新意識。課程體系設計以技術應用能力和職業素質養成為主線,學生的知識、能力、素質結構應用為宗旨,注重掌握成熟技術與管理規范的培養訓練,加大實踐訓練比重。具體實施中,突出應用性、實踐性,使基礎理論必需、夠用,專業課教學強調針對性和實用性,加強素質教育和能力培養,構建多個專業方向,使學生畢業能上崗,上崗能頂崗,頂崗能用,體現創新的高職教育特色。本專業學生主要學習電工技術、電子技術、自動控制理論、信息處理、計算機技術與應用等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識。學生受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的基本訓練,具有工業過程控制與分析,解決強弱電并舉的寬口徑專業的技術問題的能力。
(二)改變教學法,實施系統教學
在傳統的教學中,學生在學習某一門課的過程中總會有一種疑問,這門課程學了到底有什么作用,從而使得學生在學習的過程中沒有目的和方向,而系統教學法為學生解答了這個疑問。系統教學法是基于一個真實的電氣工程及其自動化專業系統,從系統的角度去講解相關的知識點,學生就會直觀感受到所學知識的作用和用途,激發學生的學習熱情,幫助學生把握知識的整體性、系統性、連貫性、滲透性,強化學科知識的系體化。系統教學方法在課程和課程內容的設置上緊扣培養目標,按崗位需求目標來設置課程,整合課程的內容。如要培養一個生產線安裝,調試和維護的電氣工程及其自動化專業操作人員,將以類似的生產線作為一個系統,在這樣的一個系統中去講解相關學科的知識。學生在學習的過程中就會知道所學知識的運用,從而激發學生的學習積極性,讓學生做到有的放矢。在課程內容安排上,始終以一個系統為起點,所有的知識點的學習都是放在一個系統中進行講解,即由整個系統到某個局部,最后再回到整個系統的教學方法。
(三)利用“雙贏”的校企合作關系,積極實踐“工學結合”教育模式
工學結合教育模式之所以能持續100年久經不衰,主要歸功于它切合實際的理念,那就是以職業為導向,以提高學生就業競爭能力為目的,以市場需求為運作平臺。我院在發展高等職業教育工作中,加強了同社會的聯系,千方百計尋求并依托行業、企業以及行業主管部門和政府主管部門合作辦學,多層次、多類型、多形式、全方位地進行了工學結合教育的實踐和探索,并取得了一些可喜的成果。其中最為典型的是與湖南遠大空調有限公司合作,教師進入公司學習培訓,公司的文化理念和空調專業技能提前弓l入。每年畢業生中只要符合公司要求,則全部進入公司再進行三個月強化訓練,合格即成為空調運營工程師。校企雙方共同制定人才培養方案,學生在校內進行理論教學和基礎技能訓練,在企業進行崗位綜合能力培訓和實踐,學校對教學質量進行過程監控,企業對人才質量進行目標評價;雙方實現設備設施、技術信息與人才資源的共享,學校的教師到企業參加生產實踐,為企業提供員工培訓、技術咨詢和智力支持,企業專業技術人員到學校舉辦專題講座、擔任兼職教師或指導學生實訓。在教學過程中與企業緊密結合,有利于教師的專業水平和實踐能力的提高。學生學習目的明確,有利于學生管理。
總之,電氣工程及其自動化專業專業課的教學大綱、授課方法必須進行改革、完善。高職院校教師首先必須確立先進的教學理念。因為我們的辦學宗旨就是培養能夠直接參加生產第一線的技術骨干,而這些人員確實需要具備更多實踐動手能力,才能解決生產實際問題,才能在人才競爭的社會里立足、發展、生存,注重學生的能力培養,那么,我們高職院校的發展將會前途光明。
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中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)03-0066-02
社會在不斷進步,人類文明在飛速向前發展,社會經濟的繁榮發展,科學技術的突飛猛進需要更加適應社會發展的大批現代型科技人才。電氣工程及其自動化的新時代人才的需求給高校實踐教學改革提出更高的要求。如何實現全新的人才發展道路和不斷創新的實踐教學改革新模式是現階段高校電氣工程及其自動化專業不斷得以發展的新的導航器,那么,在不斷改革創新過程中我們在不斷探索新的發展方向,只有不斷尋找新的發展途徑,才能促進電氣工程及其自動化專業快速發展。
1 電氣工程及其制動化專業教學實踐現狀
電氣工程及其制動化專業在高校教學發展中屬于新興發展的專業,具有近代化發展趨勢和現代化發展氣息,帶有十分濃厚的新時展氣息。這一專業處于科學發展和社會發展以及時展的前沿,具有十分廣闊的發展前景。雖然,在教育教學實踐中教育部門和教學機構給予很大的關注力度,但是,究其發展現狀而言,存在一些方面的不足。例如實踐教學經驗不少教學機構還有待加強,時間教學力度和實踐教學條件還相對過于薄弱,不能滿足現階段社會對人才發展的需要,理論性過強實踐性過弱導致人才發展畸形,不利于現實社會發展對人才培養的需要。
理論與實踐在很多環節上難以得到有機銜接,導致理論性教學無法與實踐性教學相融合,這樣,個哦電氣工程及其自動化專業學生的學習發展在畢業就業過程中設置了許多無形的障礙。例如實驗教學和實習教學相分離,過于單一化的實驗教學導致學生在進入企業實習過程中力不從心,從而較低就業力,降低這一專業人才的實際價值,從而計劃了校企矛盾,泛才現象嚴重,導致這一專業的普通型人才供過于求,不利于電氣工程及其自動化專業的就業發展。這樣,導致許多相關行業發展的企業厭倦實習生而不愿接受實習生進入企業進行實習工作,從而給社會就業施加壓力,不利于應用型人才和精英型人才的長足發展。
2 電氣工程及其自動化專業實踐教學改革措施
2.1 創新實踐教學體系
不斷探索新的實踐教學方式,創新該專業的實踐教學體系。例如專業課程教學體現強電與弱電結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合的特點,增加實踐教學學時,使其達到總學時的四分之一。增加實踐環節的學分,增加實踐教學的系統性。再如,在實驗、課程設計、實習、技能訓練、畢業設計的指導下,全面分析和整合實踐教學,不斷激發學生的學習興趣和實踐的主動性,刺激學生探索科學知識和創新發展的細胞,達到創新教學和活化科學知識的目的。
2.2 加強電氣工程及其自動化專業教師教學的能力建設
教師是實現教學發展的重要媒介,不可小視。加強教學中師資力量的建設更加有利于高等人才的培養。教師自身實踐教學能力的培養和不斷引進高級專業人才來實現電氣工程及其自動化專業的理論性和實踐性教學的重要途徑。例如不斷實現教師教學效果績效評比機制和教學能力競爭淘汰機制,薪酬激勵的同時也有級別淘汰評比的懲罰,另一方面,不斷引進既有高素質高能力的教師人才資源,實現強有力的師資隊伍。
2.3 加強實驗平臺建設
現有試驗設備對提高學生實踐技能具有重要的作用,要充分利用現有的實驗設備,并采用采購和自行研發的思路,加強實驗平臺建設,為實驗教學提供良好的硬件設備。一般的實驗裝置包括微機原理與計算機控制實驗裝置;檢測技術、組態測控、plc實驗裝置、電力電子電機實驗裝置、工廠供電實驗裝置。
2.4 教育機構應實現現代化的穩定的實訓基地
實現穩定的校內校外實訓基地相結合和建立,更有利于學生的實踐能力培養,拓寬學生的思維空間,有利于刺激學生的創造性思維。例如國外不少科研機構和科學實驗基地,就是為了拓寬實驗者的四維空間,利于創造性思維的不斷發展,電氣工程及其自動化專業在發展中具備實踐性和實驗性這兩重屬性,由此,更需要實現穩定的實訓基地來實現對學習者的能力培養。
3 電氣工程及其自動化專業實踐教學改革新探索
3.1 不斷增強學生的實踐能力和實際操作能力
實踐出真知,實踐是檢驗真理的唯一標準,沒有實踐,理論性的東西無法實現其發展的現實目標,因此,實現實踐性的能力培養更有利于增強學生自身能力培養的信心,更有利于這一專業人才的培養。例如專業實習和綜合實訓使學生掌握了設備的設計、安裝、調試的相關操作,提高了設計能力和工程實踐能力。
3.2 加強校企合作,實現產學研創新發展
在教學實踐中不斷加強校企合作,促進發展的新渠道,為電氣工程及其自動化專業注入新的源頭活水。企業和教育機構聯合起來,建立應用型人才長足發展的同時實現精英型人才的不斷發展,從而增強企業和學校教學發展的核心競爭力,實現多向互利共贏。
4 結語
綜上所述,電氣工程及其自動化專業的教學在發展中應該順應時展的潮流,與時俱進,不斷發展創新,在教學發展中不僅滿足現實社會中企業的人才需求,同時也進一步培養更具挑戰性和獨具核心競爭力的精英型高端人才,那么,首先要求教育機構具備更高能力的教學人才隊伍,實現校企不斷合作的新型產學研多向發展的創新渠道,為電氣工程及其自動化專業注入新興源頭活水,時期長遠地呈現出欣欣向榮的繁榮景象。
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