输电线路工程设计课程教学大纲.docx

输电线路工程设计课程教学大纲课程中文名称：输电线路工程设计课程英文名称：Transmission Line Engineering Design课程编号：204T0259学分:2学时：32 （其中：讲课学时：32实验学时：0上机学时：0）先修课程：电力系统分析（一）/ （二）、高电压技术适用专业：电气工程及其自动化课程类别：专业拓展课程/选修使用教材：架空输电线路设计（第二版），孟遂民等著，北京：中国电力出版社，2015.开课单位：电气与新能源学院课程简介：输电线路工程设计主要介绍了输电线路的任务、架空输电线路组成以及 各部分的选用、设计用气象条件、架空线的机械物理特性和比载、均布荷载下架空线的计算、 气象条件变化时架空线的计算、架空线的振动和防振等问题，能够训练学习者综合运用电气 工程专业知识设计和分析输电线路复杂工程技术问题的能力。一、课程性质输电线路工程设计是电气工程及其自动化专业教学计划中具有重要意义的专业拓展 课，它建立在电力系统分析、高电压技术等课程知识的基础上，为拓展电气工程及其自动化 专业学生的专业视野和工程意识具有重要的意义。二、课程目标：课程目标1:通过本课程学习，强化学生的“四个自信”，帮助学生初步掌握科学的方法 论和认识论，塑造学生正确的世界观、人生观和价值观。课程目标2：能将电学与力学的专业知识用于分析架空输电线路模型，以及架空输电线 路设计问题的解决方案比较与综合。课程目标3：能认识到解决与输电线路工程设计相关的复杂工程问题有多种方案可选 择，通过专业文献阅读、课题研讨、分析推导、仿真测试等手段，寻求输电线路工程设计问 题的可替代解决方案。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1 .工程知识1.4：能够将数学、自然科学、工程科学的知识和数学模型方 法用于输电线路专业工程问题解决方案的比较与综合。课程目标1课程目标22.问题分析2.3：能认识到解决输电线路工程问题有多种方案可选择，会 通过文献研究寻求可替代的解决方案。课程目标1 课程目标3四、教学内容及要求第一章绪论1 .教学内容（1）输电线路任务及其分类；（2）架空输电线路的组成及其作用；（3）输电技术与输电线路的发展趋势；（4）架空输电线路设计的一般内容和步骤。2 .重点难点（1）输电线路的分类；（2）架空输电线路的组成及其作用。3 .课程思政融入点以我国输电线路工程的发展为脉络，提炼自强不息、坚苦奋斗、勇攀高峰的精神。4 .考核要点输电线路的任务、分类，组成及其作用。5 .教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。6 .作业安排（1）输电线路的任务；（2）架空输电线路的组成，各部分的作用。第二章架空输电线路基本知识.教学内容（1）导线、地线的结构及其代号；（2）导线、地线的选择；（3）绝缘子及其绝缘子串；（4）常用的线路金具；（5）杆塔的种类及其选择；（6）杆塔基础；（7）接地装置;（8）导线的排列与换位。7 .重点难点（1）导地线的结构及其代号及其选用；（2）绝缘子片数和联数；（3）导线的排列方式与换位。8 .课程思政融入点从我国输电线路工程在国际上的地位，与发达国家相关产业的对比，培养学生的爱国情 怀和求真务实精神。9 .考核要点导地线代号，常用钢芯铝绞线的原因，绝缘子片数，导线的排列方式，换位方法。10 教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。11 .作业安排（1）架空线的型号识别；（2）架空输电线路的换位。第三章设计用气象条件L教学内容（1）重现期的概念，气象条件三要素及其对输电线路的影响；（2）基本风速的概念，最大设计风速的确定，覆冰厚度的概念及其确定；（3）气象条件的组合及作用，典型气象区。12 .重点难点（1）重现期，气象三要素及其影响；（2）基本风速和最大设计风速，理想覆冰；（3）气象组合及其作用。13 .课程思政融入点从气象条件的选择出发，理解架空输电线路工程的制约因素，以及科学分析问题的思想与方法。14 .考核要点（1）重现期，气象三要素及其影响；（2）基本风速的的规定，最大设计风速计算；（3）气象组合及其作用。15 教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。16 作业安排（1）气象三要素及其对输电线路的影响；（2）最大设计风速的计算。第四章架空线的机械物理特性和比载教学内容（1）架空线的机械物理特性；（2）影响安全系数的因素，安全系数的确定；（3）架空线比载的概念、种类及其计算。17 .重点难点（1）安全系数的取值；（2）比载的计算方法。18 .课程思政融入点引入安全系数的概念，以及比载的计算公式，培养学生的科学精神、专业素养、求真务 实精神。19 .考核要点（1）安全系数的取值；（2）比载的计算；（3）比载与气象组合的对应。20 .教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。21 作业安排（1）机械物理特性参数的确定；（2）各气象组合下的比载计算。第五章均布荷载下架空线的计算L教学内容（1）架空线的弧垂、应力和线长的概念；（2）悬链线形式的架空线的弧垂、应力和线长；（3）斜抛物线形式的架空线的弧垂、应力和线长；（4）平抛物线形式的架空线的弧垂、应力和线长；（5）架空线平均高度和平均应力的概念及其计算公式；（6）均布垂直比载和水平比载共同作用下架空线计算的风偏平面法和投影平面法。22 .重点难点（1）弧垂、应力和线长的概念及其计算；（2）三类计算公式的不同导出条件及其应用前提；（3）平均高度和平均应力的概念及其计算；（4）风偏平面的概念。23 .课程思政融入点引入架空输电线路工程案例，利用三类不同的计算方法进行研究，分析计算的误差，培 养学生的科学精神、专业素养、求真务实精神。24 .考核要点（1）架空线的弧垂、应力和线长；（2）平均高度和平均应力的概念及其计算；（3）风偏平面法。25 教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。26 作业安排（1）等高悬点档距架空线的弧垂、应力和线长的计算；（2）不等高悬点档距架空线的弧垂、应力和线长的计算；（3）斜抛物线公式与平抛物线计算公式的误差。第六章气象条件变化时架空线的计算L教学内容（1）状态方程式的导出原则，斜抛物线形式的状态方程式及其解法；（2）临界档距的概念以及临界档距的计算、控制气象条件的判定；（3）最大弧垂产生气象的判定方法；（4）架空线的应力弧垂曲线和安装曲线及其绘制步骤。27 .重点难点（1）状态方程式及其解法；（2）临界档距的计算与判断；（3）控制气象条件的判定方法。28 .课程思政融入点借助临界档距与控制气象条件的分析过程，培养学生的科学精神、专业素养以及创新意 识。29 考核要点（1）有效临界档距的计算与应用；（2）控制气象条件的判定与应用；教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。30 .作业安排临界档距计算、控制气象条件判定、状态方程式求解、最大弧垂判定的应用。第七章架空线的振动和防振教学内容（1）架空线的振动形式，微风振动产生的机理；（2）柔性架空线振动的基本理论和刚性架空线的特点；（3）微风振动强度的表示方法；（4）能量平衡原理估算振动幅值；（5）影响微风振动的主要因素；（6）防振锤的防振原理和安装设计方法；（7）阻尼线防振设计原理和方法。31 .重点难点（1）微风振动产生的机理；（2）架空线振动的基本理论；（3）防振锤的防振原理。32 ,课程思政融入点引入架空线的防振原理，培养学生的科学精神、创新精神。33 .考核要点（1）架空线微风振动分析；（2）防振锤的安装设计。34 .教学方法基于课堂理论教学与线上慕课资源的混合式教学。35 作业安排防振锤的安装设计。五、教学内容对课程目标的支撑关系早T教学内容学时分配支撑的课 程目标讲课实验实践第一章绪论输电线路的任务、分类，架空输电线路的组成及 其作用；输电技术与输电线路的发展；架空输电 线路设计的一般内容和步骤。2001、2第二章架空 输电线路基 本知识导地线的种类、型号和选择方法；绝缘子的种类 和主要性能指标，绝缘子的选用以及片数和联数 的确定；杆塔的类型及其选用方法；杆塔基础的 种类和特点；接地装置；导线的排列方式及其特 点；导地线的换位原理和换位的实现方式。6001、2、3第三章设计 用气象条件气象条件三要素对线路的影响；重现期的概念； 基本风速的规定及最大设计风速的确定方法；理 想覆冰；气象条件的组合；典型气象区。2001、2、3第四章架空 线的机械物 理特性和比 载架空线的弹性系数、线性温度膨胀系数、强度极 限；影响安全系数的因素，不同工况下的安全系 数取值；架空线比载的种类、计算公式的导出。2001、2、3第五章均布 荷载下架空 线的计算架空线的弧垂、应力和线长的概念，悬链线形式 的架空线弧垂、应力和线长公式的导出；斜抛物 线形式的架空线弧垂、应力和线长计算公式的导 出；平抛物线形式计算公式导出的不同条件；平 均高度和平均应力的概念和斜抛物线形式的计算 公式；均布垂直比载和水平比载共同作用下架空 线的计算方法，风偏平面法。8001、2、3第六章气象 条件变化时 架空线的计 算架空线状态方程式建立的原则，斜抛物线形式的 状态方程式及其解法；临界档距的概念以及计算、 控制气象条件的判定；最大弧垂产生气象的判定; 架空线的应力弧垂曲线和安装曲线及其绘制步 骤。8001、2、3第H 一章架 空线的振动 和防振架空线的振动形式，微风振动产生的机理；柔性 架空线振动的基本理论和刚性架空线的特点；微 风振动强度的表示方法，能量平衡原理估算振动4001、2、3幅值；影响微风振动的主要因素；防振锤的防振 机理和安装设计，阻尼线防振设计原理和方法。六、考核方式及成绩评定标准L课程考核方式：课程报告占60%,平时成绩占40%。其中，平时成绩包含课堂学习与 线上学习两部分，分别为学习状态评价占15%、讨论过程评价占5%、课程作业评价占10%、 单元测试成绩占10%o2 .课程考核评分标准支撑 毕业要求课程目标考核与评价方式合计平时成绩（40%）期末考试（60%）学习 状态 15%讨论 过程5%课程 作业 10%单元 测试 10%闭卷考试课程目标155指标点1.4课程目标2203555指标点2.3课程目标3152540总分占比4060100课程目标考核要求评分标准高于预期达到预期低于预 期优秀良好合格不合格1.通过本课程学习，强化学生的四个 自信，帮助学生初步掌握科学的方法 论和认识论，塑造学生正确的世界观、 人生观和价值观。（5分）学习状态 讨论过程543<32 ,能将电学与力学的专业知识用于分 析架空输电线路模型，以及架空输电 线路专业工程设计问题的解决方案比 较与综合。（45分）学习状态 讨论过程 课程作业 单元测试 闭卷考试50-5541-4933-40<333 .能认识到解决与架空输电线路设计 相关的复杂工程问题有多种方案可选 择，通过专业文献阅读、课题研讨、 分析推导、仿真测试等手段，寻求架 空输电线路工程设计问题的可替代解 决方案。（30分）学习状态 讨论过程 课程作业 单元测试 闭卷考试36-4030-3524-29<24七、参考书目：1 .电力工程高压送电线路设计手册，东北电力设计院，北京：中国电力出版社，2003.2 .架空送电线路的电线力学计算（第二版），邵天晓，北京：中国电力出版社，2003.