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《电气设备在线监测与故障诊断》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：专业选修课

学分：2学分

学时：32学时（理论32学时）

先修课程：电机学、发电厂电气部分等

后续课程：无

适用专业：电气工程及其自动化

开课单位：电气工程与自动化学院

一、课程说明

《电气设备在线监测与故障诊断》是电气工程及其自动化专业的专业选修课。本课程主要介绍了变电设备在线监测技术和方法，主要内容包括电气设备在线监测基础、电气设备在线监测原理、电气设备故障诊断算法、电气设备在线监测抗干扰技术、发电机在线监测、变压器在线监测、交流电动机在线监测、GIS在线监测、电力电容器在线监测、避雷器在线监测、绝缘子在线监测、高压开关设备的在线监测、电力电缆在线监测相关知识。使学生掌握电气设备在线监测和故障诊断的基本原理及方法，熟悉主要的高压电力设备在线监测技术和故障诊断技术，为毕业后从事电力设备的运行、维护、试验、检修、设计和研究工作奠定基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：通过本课程的学习，使学生了解和掌握电力系统一次设备在线监测与故障诊断的原理和特点，掌握电气设备故障诊断方法，熟悉电气设备状态监测与故障诊断系统等。

课程目标2：使学生掌握电气设备在线监测与故障诊断的基础知识，了解发电机、变压器、高压断路器、开关柜、GIS、输电线路、避雷器、电力电容器等一次设备的监测与故障诊断系统，为今后从事智能电网相关工作打下坚实的基础，培养学生的发现问题、思考问题、解决问题等方面的能力；培养学生的爱国情怀、工匠精神和创新能力，树立正确的人生价值观，在课程教学中实现全过程、全方位思政，在夯实专业知识的同时提高学生的思想政治水平。

课程目标3：使学生掌握电气设备在线监测的状态量，了解各状态量信号的采集方法，能够应用适当算法对电气设备状态进行评估；培养学生独立实际动手能力和分析解决问题能力。

三、课程目标与毕业要求

《电气设备在线监测与故障诊断》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

1.工程知识

1.4能够将电气工程及其自动化专业知识用于复杂电气工程问题解决方案的比较与优化。

课程目标1：通过本课程的学习，使学生了解和掌握电力系统一次设备在线监测与故障诊断的原理和特点，掌握电气设备故障诊断方法、熟悉设备状态监测与故障诊断系统等。

M

2.问题分析

2.2能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，分析并表达复杂电气工程问题的特性，获得多种解决方案。

课程目标2：使学生掌握电气设备在线监测与故障诊断的基础知识，理解电气设备故障诊断的方法，了解发电机、变压器、高压断路器、开关柜、GIS、输电线路、避雷器等一次设备的监测与故障诊断系统，为今后从事智能电网相关工作打下坚实的基础，培养学生的发现问题、思考问题、解决问题等方面的能力；在课程教学中实现全过程、全方位思政，在夯实专业知识的同时提高学生的思想政治水平。

H

3.设计/开发解决方案

3.1能够掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的基本方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

课程目标3：使学生掌握电气设备在线监测的状态量，了解各状态量对应的信号采集方法，能够应用适当算法对电气设备的状态进行评估；培养学生独立实际动手能力和分析解决问题能力。

M

注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配

理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。

表2教学内容、基本要求与学时分配

教学内容

教学要求，教学重点难点

理论学时

对应的课程目标

1.概述

1.1电气设备在线监测与故障诊断概念

1.2电气设备故障诊断的方法

1.3电气设备状态监测与故障诊断的发展趋势

教学要求：理解电气设备状态监测与故障诊断的定义和系统构成；掌握常用的故障诊断方法；了解电气设备状态监测与故障诊断技术的发展趋势。

重点：电气设备状态监测与故障诊断系统的构成。

难点：电气设备故障诊断方法。

2

1

2.汽轮发电机状态监测与故障诊断

2.1汽轮发电机的原理与结构

2.2汽轮发电机的状态监测

2.3汽轮发电机的故障诊断

2.4汽轮发电机状态监测与故障诊断系统

教学要求：理解汽轮发电机的原理和结构；掌握汽轮发电机的状态监测物理量；掌握汽轮发电机的故障分类及故障征兆；了解汽轮发电机状态监测与故障诊断系统的构成及各部分功能。

重点：汽轮发电机的状态监测物理量；汽轮发电机的故障分类及故障征兆。

难点：汽轮发电机的状态监测方法。

4

1、2、3

3.水轮发电机状态监测与故障诊断

3.1水轮发电机原理与结构

3.2水轮发电机状态监测

3.