工程實(shí)例教學(xué)應(yīng)用
--優(yōu)化輸電線路停電遷改中的臨時(shí)過渡的方案

甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院 白振榮

美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家西奧多·舒爾茨指出，人力資本是社會進(jìn)步的決定性原因，它包括人的知識和人的技能，它的形成是投資的結(jié)果。人有各種特質(zhì)，有人擅長學(xué)習(xí)研究、有人擅長動(dòng)手創(chuàng)造、有人能吃苦、有人能討巧、有人喜靜、有人好動(dòng)，教育就是要把人的潛質(zhì)挖掘出來，進(jìn)行合理的訓(xùn)練，把個(gè)體優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮。

如今的教育形式偏重于學(xué)習(xí)研究型，但部分孩子好動(dòng)，不愛學(xué)習(xí)、喜歡做活動(dòng)。這樣的情況下就出現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的差別，學(xué)習(xí)好的就是好學(xué)生，學(xué)習(xí)不好的就是差學(xué)生，好學(xué)生上了大學(xué)、差學(xué)生被學(xué)校不認(rèn)可，被家長不認(rèn)可，對不愛學(xué)習(xí)的學(xué)生社會給予了一定歧視，這些孩子自卑、逆反，教育沒有從根本上解決這個(gè)問題，而是把這些學(xué)生送進(jìn)了職業(yè)院校，這樣就造成了職業(yè)院?，F(xiàn)有的特點(diǎn)。進(jìn)了職業(yè)院校的學(xué)生不愛學(xué)習(xí)理論課，但實(shí)訓(xùn)課卻進(jìn)行的不錯(cuò)。不愛學(xué)習(xí)的孩子在做東西、干活的過程中找到了他們的快樂。實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)內(nèi)容廣泛，實(shí)踐性強(qiáng)、教學(xué)內(nèi)容多樣，同時(shí)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育，尤其是對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和分析處理能力，具有其他課程無法相比的優(yōu)勢。

經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，社會急需大批具有一定技術(shù)和良好職業(yè)素質(zhì)的技術(shù)人才。在過去的人才培養(yǎng)當(dāng)中，主要偏重于大學(xué)對研究型人才的培養(yǎng)，技術(shù)型人才的培養(yǎng)力度不夠。隨著《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的若干意見》的出臺，職業(yè)教育得到了快速發(fā)展。2019年6月教育部《關(guān)于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂與實(shí)施工作的指導(dǎo)意見》中明確培養(yǎng)目標(biāo)：規(guī)范課程設(shè)置，課程設(shè)置分為公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)（技能）課程兩類，合理安排學(xué)時(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，實(shí)踐性教學(xué)學(xué)時(shí)原則上占總學(xué)時(shí)數(shù)50%以上。隨著國家政策支持力度加大及各行各業(yè)對職業(yè)院校畢業(yè)學(xué)生的認(rèn)可，職業(yè)院校發(fā)展的契機(jī)到來。要想把握住這個(gè)時(shí)機(jī)，需要對現(xiàn)有職業(yè)院校存在的問題進(jìn)行改革，才能更好地為社會輸送合格的各類人才。

首先高職教育教學(xué)方法的轉(zhuǎn)型成為大勢所趨。研究性教學(xué)實(shí)踐越來越普及，如案例分析教學(xué)、工程實(shí)例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)等與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系的教學(xué)方法等的出現(xiàn)，教學(xué)效果得到很大提高。案例分析、項(xiàng)目和工程實(shí)例都具有明確的實(shí)際應(yīng)用背景，在職業(yè)教育教學(xué)中得到重視。從社會角度看，高校實(shí)施實(shí)踐教學(xué)管理對社會的進(jìn)步和發(fā)展也有著一定的影響。

在實(shí)踐教學(xué)過程中，由于每個(gè)學(xué)校的設(shè)備狀況和學(xué)生情況不一樣，有可能會存在不同的問題。比如實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足、實(shí)訓(xùn)設(shè)備過時(shí)等情況，使實(shí)訓(xùn)教學(xué)落后于現(xiàn)實(shí)需要，甚至于實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目己脫離社會需要等問題。針對這些問題我們采取了一定的措施，如學(xué)校可跟工廠或公司進(jìn)行合作，一方面解決了工廠或公司人手短缺的問題，也解決了學(xué)校的設(shè)備問題和學(xué)生的實(shí)際鍛煉問題。將學(xué)生有目的有計(jì)劃地安排到合作企業(yè)當(dāng)中實(shí)習(xí)，解決部分專業(yè)實(shí)訓(xùn)難的問題。

另一方面，實(shí)訓(xùn)教學(xué)還可把教學(xué)放到企業(yè)工程實(shí)例中，學(xué)校用企業(yè)的工程實(shí)例對學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)。本文結(jié)合研究性教學(xué)實(shí)踐、探究式學(xué)習(xí)，在實(shí)踐活動(dòng)中逐步發(fā)現(xiàn)認(rèn)知和理解事物的內(nèi)在本質(zhì)。以“輸電線路停電遷改中臨時(shí)過渡措施的重要性”作為工程實(shí)例教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了展示說明。在實(shí)例教學(xué)中一步步分析如何把學(xué)到的知識運(yùn)用到實(shí)際工作中去。輸電線路經(jīng)常要進(jìn)行檢修維護(hù)、以確保人民的正常生活秩序，電力及電氣相關(guān)知識如何運(yùn)用到實(shí)際工作中，我們做如下案例教學(xué)。

一個(gè)項(xiàng)目做之前首先要考慮安全因素。2021年6月國務(wù)院《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（2021-2035年）》中提出，實(shí)施職業(yè)技能提升行動(dòng)。在職前教育和職業(yè)培訓(xùn)中進(jìn)一步突出科學(xué)素質(zhì)、安全生產(chǎn)等相關(guān)內(nèi)容，構(gòu)建職業(yè)教育、就業(yè)培訓(xùn)、技能提升相統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)工人終身技能形成體系。

為保證人身安全和施工順利進(jìn)行，遷改線路施工中，充分考慮停電時(shí)間、停電方式、施工材料、施工可行性等要素，編制切實(shí)可行、內(nèi)容具體的實(shí)施方案，優(yōu)化臨時(shí)過渡方案，并計(jì)列相關(guān)的措施費(fèi)用，確保人身安全和施工順利進(jìn)行。具體用下面施工實(shí)例分析優(yōu)化過渡措施的重要性。

1 工程相關(guān)情況

1.1 工程概況

將已投運(yùn)某110kVⅠ、Ⅱ回線路π入新建變電站。如圖1，新建雙回架空線路長度24.5km，其中π接一側(cè)架空線路長12.2km，π接另一側(cè)架空線路長12.3km。線路位于平丘地段，途經(jīng)海拔高度為1780m～1810m。導(dǎo)線采用2×JL/G1A-240/30鋼芯鋁絞線，地線2根均采用24芯OPGW光纜。這里有一個(gè)知識點(diǎn)，海拔高度與電氣絕緣的關(guān)系：由于高海拔地區(qū)空氣較之低海拔地區(qū)的氣壓小，同等電壓下空氣容易產(chǎn)生電離現(xiàn)象，所以需提高絕緣等級和增加高壓電器的間隙。

圖1 原π接方案

1.2 如何選擇導(dǎo)線

1.2.1 發(fā)現(xiàn)問題

如何選擇導(dǎo)線截面是電力設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面。輸電線路導(dǎo)線截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇，并根據(jù)電暈、機(jī)械強(qiáng)度以及事故情況下的發(fā)熱條件等進(jìn)行校驗(yàn)?，F(xiàn)場工程師評審過程中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線選擇僅考慮電能損耗的降低，未結(jié)合本工程實(shí)際情況對導(dǎo)線的電氣性能、機(jī)械性能、經(jīng)濟(jì)性能比選，所選取的導(dǎo)線綜合性能并非最優(yōu)。

1.2.2 解決問題的方案

高壓輸電時(shí)通常用裸線。因?yàn)楫?dāng)電壓達(dá)到10kV時(shí)30m厚的橡膠絕緣皮已失去作用、被高電壓擊穿。鋁的密度小，相等體機(jī)情況下鋁的質(zhì)量比鐵、銅小，導(dǎo)電性比鐵好。而電流在傳輸具有一種“趨膚效應(yīng)”，就時(shí)沿著導(dǎo)線表面流動(dòng)。用鐵芯的原因是鋁的強(qiáng)度不好，質(zhì)軟較容易斷。用鐵芯既能增加導(dǎo)線的強(qiáng)度，又不影響導(dǎo)電性。所以高壓輸電線路用鋼芯鋁絞線。

依據(jù)《110kV～750kV架空輸定電線路設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50545-2010）5.0.1：“輸電線路的導(dǎo)線截面，宜根據(jù)系統(tǒng)需要按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，也可根據(jù)系統(tǒng)輸送容量，并應(yīng)結(jié)合不同導(dǎo)線的材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行電氣和機(jī)械特性等比選，通過年費(fèi)用最小法進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定?！痹醪皆O(shè)計(jì)方案所選取的導(dǎo)線，僅從電能損耗方面進(jìn)行了簡單計(jì)算，推薦采用2×JL/G1A-240/30 鋼芯鋁絞線。

鋼芯鋁絞線的優(yōu)勢在哪里？其具有結(jié)構(gòu)簡單、假設(shè)與維護(hù)方便、線路造價(jià)低、傳輸容量大、又利于跨越江河和山谷等特殊地理?xiàng)l件的敷設(shè)、具有良好的導(dǎo)電性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度大、塔桿距離可放大等特點(diǎn)。

1.2.3 預(yù)防措施

導(dǎo)線選擇不能單一考慮電能損耗的降低，應(yīng)結(jié)合本工程實(shí)際情況對導(dǎo)線的電氣性能、機(jī)械性能、經(jīng)濟(jì)性能比選。根據(jù)系統(tǒng)輸送容量要求，初步確定輸電線路導(dǎo)線截面后，應(yīng)對不同類型的導(dǎo)線進(jìn)行電氣和機(jī)械性能等比選，其中電氣特性包括電磁環(huán)境（電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度、無線電干擾和可聽噪聲）、載流量、電能損耗等；機(jī)械性能包括弧垂特性、懸點(diǎn)應(yīng)力、覆冰過載能力、防振特性和塑性伸長等。今后的設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定保證導(dǎo)地線選型合理、經(jīng)濟(jì)，有效避免導(dǎo)地線選型不當(dāng)情況的發(fā)生。這里面涉及到電場強(qiáng)度的計(jì)算、磁場強(qiáng)度的計(jì)算、載流量的計(jì)算、電能損耗的計(jì)算等等理論知識點(diǎn)，需要對學(xué)生進(jìn)行理論知識的進(jìn)一步講解，這樣使理論知識能夠講的更明晰。

2 施工過渡方案

2.1 原設(shè)計(jì)施工過渡方案

在原110kVⅠ、Ⅱ線13#～14#檔內(nèi)線下新立2基雙回路終端塔，待該Ⅰ、Ⅱ線同時(shí)停電后，打開原有線路，π入新建變電站。

問題描述：原110kVⅠ、Ⅱ線位某變電站僅有的雙回電源線路，原設(shè)計(jì)方案在π接點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩基雙回路終端塔打開線路，該方案需雙回線路同時(shí)停電，才能進(jìn)行π接線路施工；依據(jù)性文件要求：按照《國家電網(wǎng)公司輸變電工程初步設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》（DL/T5451-2012）中5.1.2.3.2條f款說明π接、改接、T接等線路工程的改造、拆除、過渡方案及注意事項(xiàng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，改造、π接、倒間隔等需要停電的工程應(yīng)充分考慮方案的可行性，必要時(shí)增加臨時(shí)過渡方案；隱患及后果：由于原方案不具備可行性，需增加過渡方案滿足輪停要求，造成工期延長、投資增加。

2.2 解決方案及預(yù)防措施

解決方案：在原線路13#、14#西側(cè)約15m處各新立單回路終端塔1基作為臨時(shí)過渡塔。臨時(shí)過渡塔組塔完畢后，將原110kVⅡ線停電，分別將原13#、14#以T接方式引至新立單回路終端塔，架線接通后拆除原線110kV路Ⅱ線13#～14#段導(dǎo)線，并在其開斷側(cè)分別打臨時(shí)拉線；增加π接停電過渡方案，實(shí)現(xiàn)輪停（圖2）；將改造后的110kVⅡ線路通電、原110kVⅠ線停電，拆除原110kVⅠ線13#～14#段導(dǎo)線，并在其開斷側(cè)分別打臨時(shí)拉線。在原有110kVⅠ、Ⅱ線13#～14#檔內(nèi)線下新立2基雙回路終端塔，先架設(shè)A、D線，保證正常供電后將110kVⅡ線停電，架設(shè)B、C線，并拆除臨時(shí)單回路終端塔。

圖2 增加π接停電過渡方案

預(yù)防措施：在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分考慮停電時(shí)間、停電方式、施工可行性等要素，編制切實(shí)可行、內(nèi)容具體的設(shè)計(jì)方案，必要時(shí)增加臨時(shí)過渡方案，并計(jì)列相關(guān)的措施費(fèi)用，同時(shí)征求運(yùn)行、調(diào)度、施工單位意見。

3 項(xiàng)目總結(jié)

一是按專業(yè)進(jìn)行細(xì)化，做到問題指向清晰，原因分析透徹，解決方案正確；二是按問題類型劃分，做到全面、科學(xué)地劃分設(shè)計(jì)常見病類別，覆蓋所有常見病類型，同時(shí)各類別間界面清晰，無交叉重疊；三是按工程實(shí)施階段分為初設(shè)及施工圖，做到契合設(shè)計(jì)流程、把握設(shè)計(jì)質(zhì)量，有效指導(dǎo)不同階段的施工工作。經(jīng)過比較，優(yōu)化方案明顯具有經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢，最終推薦優(yōu)化方案。

通過此項(xiàng)案例教學(xué)，讓學(xué)生明白如何正確地把理論知識運(yùn)用到實(shí)際工作中去。在實(shí)列的講解過程中穿插許多理論知識，這樣既解決了理論課的枯燥性，又讓學(xué)生充分認(rèn)識到理論知識的必要性。項(xiàng)目施工組織措施和技術(shù)措施在課程安排中都可給學(xué)生做一定的介紹，讓學(xué)生拓寬知識面。在這個(gè)具體的實(shí)際工作中，還會牽涉出一些線路的保護(hù)和重合閘，都可為學(xué)生具體講解。整個(gè)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)到論證的嚴(yán)謹(jǐn)性，到設(shè)備選型、最后到方案制定實(shí)施，為學(xué)生展示了一個(gè)理論到實(shí)踐的體驗(yàn)。

對比國外職業(yè)教育，德國“雙元制”職業(yè)教育以“職業(yè)能力培養(yǎng)為本位；加拿大“以能力為基礎(chǔ)的教育”簡稱CBE實(shí)踐教學(xué)模式，以勝任崗位要求為基礎(chǔ)的教育體系；澳大利亞的“培訓(xùn)包”教育模式，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際能力為基礎(chǔ)建立起來，教學(xué)特色是“能力中心的課程開發(fā)型”，教學(xué)計(jì)劃大都直接按職業(yè)崗位能力的要求來制定。他們都有一些共同點(diǎn)：國家、政府支持，企業(yè)參與，學(xué)校把實(shí)踐教學(xué)放到重要位置。我國高校為了幫助學(xué)生改善就業(yè)情況，也在不斷地組織創(chuàng)新的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，在實(shí)踐中明白責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

在高職教學(xué)體系的計(jì)劃中，雖然實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)是在增加，理論教學(xué)的課時(shí)在減少，但這種減少是建立在理論和實(shí)踐并用，在實(shí)踐教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)理論，強(qiáng)調(diào)理論的真實(shí)性。隨著企業(yè)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步，學(xué)校設(shè)備更新淘汰速度也在變快，這勢必會帶來許多困難，許多理論課開了、實(shí)踐課無法跟上，無法達(dá)到相輔相承的效果，造成企業(yè)和學(xué)校之間嚴(yán)重脫節(jié)。實(shí)踐性教材更新周期長，新技術(shù)、新工藝、新知識、新案例不能及時(shí)反應(yīng)到教材中來。只有讓具備豐富經(jīng)驗(yàn)的雙師型教師把他們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)滲透到理論知識中，讓學(xué)生能夠親臨實(shí)踐的環(huán)境，在實(shí)踐中深化升華理論知識，在運(yùn)用中找到規(guī)律，在摸索中尋找技巧，切實(shí)達(dá)到實(shí)踐教學(xué)中教與學(xué)的一體化，對公司崗位化有深入的理解。

實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展已經(jīng)讓很多院校在思索新的辦學(xué)模式，例如公司化、企業(yè)化、前校后廠等新的思路不斷出現(xiàn)，這些思考并不是沒有道理的。我們要抓住優(yōu)勢，把職業(yè)教育做出特色，做出更好的成績，回報(bào)社會。怎樣培養(yǎng)出高、精、專素質(zhì)的人才，能適應(yīng)用人單位的需求、能適應(yīng)區(qū)域的發(fā)展，將成為高職院校發(fā)展的思考，教學(xué)體系的建立、教學(xué)實(shí)踐的開展，把實(shí)踐教學(xué)搞好、搞活，讓學(xué)生學(xué)到真正的東西、學(xué)到能使用的東西，這無疑對高職教育提出了更高的要求。