6.6 同步发电机的并联运行（教案）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

《电机与变压器》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务6.6 同步发电机的并联运行 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 同步发电机的并联运行是电力系统运行中的一个重要概念，对学生而言，理解并联条件和操作步骤是学习的重点。学生通常能够理解并联运行的基本原理，包括电压、频率、相序和相位必须匹配的要求。然而，对于并联过程中的动态变化，如功率分配和系统稳定性的维持，学生可能会遇到理解上的困难。 背景分析 变压器的分类主要基于其用途、冷却方式、相数、频率和结构等。例如，按用途可以分为电力变压器和仪用变压器；按冷却方式可以分为油浸式和干式；按相数可以分为单相和三相变压器；按结构可以分为芯式和壳式等。在课程中，了解变压器的结构和分类对于学习其工作原理、设计、应用和维护至关重要。这有助于学生在实际工作中选择合适的变压器类型，以满足特定的技术要求和操作条件。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生利用电机拖动技术解决实际工程问题的能力。 掌握投入并联运行的条件 掌握频率不等时的并联运行 掌握并学会准整步法的内容 学习任务 描述 掌握投入并联运行的条件 掌握频率不等时的并联运行 掌握并学会准整步法的内容 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握投入并联运行的条件 掌握频率不等时的并联运行 教学难点 掌握并学会准整步法的内容 教学难点突破方法 重新梳理电机在国民经济中的作用，强化对知识难点的深度把握，调整本节课的相关内容，利用简明易懂的语言，深入浅出的方式，阐述基础理论知识，做到粗细结合、详略得当， 有助于学生的学习和理解。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电机与变压器》，主编：王生，2015年3月第5版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 预习投入并联运行的条件 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知] （2分钟） 在现代大型发电厂中， 一般都采用多台发电机并联运行。这样一方面可以根据负载的变化 来调整投入运行的机组数目，提高机组的运行效率；另一方面便于轮流检修，提高供电的可靠性。 在大范围电力系统中，又把许多水电站和火电站并联起来，在枯水期由火电站供电，在旺水 期由水电站供电。因水电站发电成本低，这对国民经济有重大意义。在水电站可多发电的同时， 火电站可少发电或作同步补偿机用。这样许多电厂连在一起，形成较大的电网，负载的变化对电 压和频率的影响就减小了，从而提高了供电的质量。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知] （14分钟） 一、投入并联运行的条件 同步发电机并联投入电网时，为了避免发生电流冲击和转轴突然受到扭矩，应使发电机每相 电动势瞬时值一开始就保持相等。同步发电机并联运行的条件如下： (1)发电机的端电压与电网的电压相等。 (2)发电机的频率与电网的频率相等。 (3)发电机的电压波形与电网电压波形相同。 (4)发电机的相序和电网的相序相同。 (5)并联合闸的瞬间，发电机与电网的对应相的电压应同相位，亦即发电机与电网回路的电 位差(电压)为零。 1. 电压不等时的并联运行 2.频率不等时的并联运行 主要讲解投入并联运行的条件。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT 的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 二 、并联投入的方法 并联投入所进行的操作过程称为整步(并车),实际整步方法有两种，一种是准整步法，另一种是自整步法。 1.准整步法 把发电机调整到完全合乎投入并联条件后投入电网，这种方法称为准整步法。为判断是否 满足投入条件，常采用同步指示器，最简单的同步指示器是由三组指示灯(称相灯)组成。 教师根据并联投入的方法讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握工序等主要流程的内容 突破了课程内容难点。 2 . 自整步法 为了迅速投入电网，可采用自整步投入法。这种方法是借助合闸后电机的自整步作用投入同步运行。其步骤是：先将励磁绕组经电阻短接后，把发电 机拖到近于同步转速时，再把发电机投入电网，并立即加直 流励磁，如图6-31所示。此时，电机转子依靠定子和转子 主磁极间形成的自整步作用把转子自动投入同步。 自整步投入法的优点是操作简单、并车迅速。缺点是 合闸和加入励磁时有电流冲击，但并不太危险。如果大容 量机组因故障突然退出运行，要求另一台机组投入电网代 替它时，由于这时电网的电压和频率极不稳定，要用准整 步法投入很困难，用自整步法还是可行的。电压、相位不 十分相同的两台发电机投入并联运行后，能自动调整相位进入正常运行的过程称为自整步。所以它普遍用于事故状态下的并车。图6-31 自整步投入法线路图 教师讲解辅自整步法，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结投入并联运行的条件。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度、团队合作精神） 发现学生对于并联运行时的功率变化和调节方法，如通过调整励磁电流来改变无功功率输出，或者通过改变原动机输入来调节有功功率输出，这些概念的掌握程度参差不齐。此外，学生在应用并联运行知识解决实际问题，例如在电网故障或负载变化时如何调整发电机参数，也存在一定的挑战。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作 业（13分钟） [完成作业] （13分钟） 1.简述同步电机的励磁系统。 2.简述同步电动机的工作原理。 3.简述同步电机的分类。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 为了提高学生对同步发电机并联运行的理解和应用能力，教学中可以采用模拟软件和案例分析，让学生在模拟环境中进行操作练习，加深对并联条件和操作技巧的理解。同时，强调理论与实践的结合，通过讨论电网运行的实际案例，提高学生分析和解决复杂电力系统问题的能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$