電力工学

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 電力工学
科目番号 2020-140 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気電子工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「電力工学」(改訂版) 江間敏・甲斐隆章 コロナ社
担当教員 大津 孝佳

到達目標

1.日本のエネルギー事情を説明できる。
2.発電所から消費地までの電気の流れを説明できる。
3.火力発電のしくみと熱サイクルを説明できる。
4.熱力学の法則とランキンサイクルを説明できる。
5.水力発電の仕組みと水力設備を説明できる。
6.再生エネルギーについて説明できる。
7.送配電では送電方式、架空送電線路の構成、電力用ケーブル、送電線路の等価回路、故障計算法と中性点接地方式を説明できる。(C1-3)

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
1.日本のエネルギー事情を理解する。□日本のエネルギー事情について、専門用語、数値等を用いて分かりやすく説明できる。□日本のエネルギー事情を説明できる□日本のエネルギー事情を説明できない。
2.発電所から消費地までの電気の流れを理解する。□発電所から消費地までの電気の流れについて、専門用語、数値等を用いて分かりやすく説明できる。□発電所から消費地までの電気の流れを説明できる。□発電所から消費地までの電気の流れを説明できない。
3.火力発電のしくみと熱サイクルを理解する。□火力発電のしくみと熱サイクルについて、専門用語、数値等を用いて分かりやすく説明できる。□火力発電のしくみと熱サイクルを説明できる。□火力発電のしくみと熱サイクルを説明できない。
4.熱力学の法則とランキンサイクルを理解する。□熱力学の法則とランキンサイクルについて、専門用語、数値等を用いて分かりやすく説明できる。□熱力学の法則とランキンサイクルを説明できる。□熱力学の法則とランキンサイクルを説明できない。
5.水力発電の仕組みと水力設備を理解する。□水力発電の仕組みと水力設備について、専門用語、数値等を用いて分かりやすく説明できる。□水力発電の仕組みと水力設備を説明できる。□水力発電の仕組みと水力設備を説明できない。
6.送配電では送電方式、架空送電線路の構成、電力用ケーブル、送電線路の等価回路、故障計算法と中性点接地方式を理解する。(C1)□送配電では送電方式、架空送電線路の構成、電力用ケーブル、送電線路の等価回路、故障計算法と中性点接地方式について、専門用語、数値等を用いて分かりやすく説明できる。□送配電では送電方式、架空送電線路の構成、電力用ケーブル、送電線路の等価回路、故障計算法と中性点接地方式を説明できる。□送配電では送電方式、架空送電線路の構成、電力用ケーブル、送電線路の等価回路、故障計算法と中性点接地方式を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

実践指針 (C1) 説明 閉じる
実践指針のレベル (C1-3) 説明 閉じる
【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
今日の社会は電力を基幹エネルギーとして成り立っている。
この科目は企業での高電圧/電磁環境信頼性評価を担当していた教員が、その経験を活かし、高電圧送電や電気環境信頼性、最新の高電圧計測技術等について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
電力工学はきわめて広い範囲にかかわるが、ここでは発変電工学(前半)と送配電工学(後半)を主体に講義する。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.評価については、評価割合に従って行います。ただし、 適宜再試や追加課題を課し、加点することがあります。
3.中間試験を授業時間内に実施することがあります。
4.この科目は学修単位科目であり、1単位あたり15時 間の対面授業を実施します。併せて1単位あたり30時間 の事前学習・事後学習が必要となります。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 電気エネルギー 電気エネルギーをつくる(発電/送配電工学)
2週 火力発電 火力発電のしくみと構成、火力発電の熱サイクルと熱力学の法則
3週 火力発電 水蒸気の一般特性、等温変化と断熱変化、
4週 火力発電 カルノーサイクルとランキンサイクル、再生・再熱・コンバインドーサイクル発電
5週 火力発電 ボイラと蒸気タービン、火力の環境対策設備
6週 水力発電 水力発電の概要と理論水力、水力発電の設備、水車と調速機
7週 原子力力発電 原子力発電の原理と主要設備
8週 再生可能エネルギー 太陽光・風力、地熱・バイオマス・燃料電池
2ndQ
9週 送配電工学 電気事業と送電電圧の歴史、送電方法と周波数
10週 送配電工学 架空送電線路、送電鉄塔と電線のたるみ
11週 送配電工学 架空送電線路と雷、架空送電線路と風、雪などの気象対策
12週 送配電工学 地中送電線路と電力ケーブル、架空送電線路の抵抗、インダクタンスと静電容量
13週 送配電工学 送電線路の等価回路、送電線路の電力円線図
14週 送配電工学 避雷器と誘導障害、故障計算と中性点接地方式
15週 発変電 変電所、保護継電器
16週 電力システム 電力システム

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力人文・社会科学国語国語論理的な文章(論説や評論)の構成や展開を的確にとらえ、要約できる。3
論理的な文章(論説や評論)に表された考えに対して、その論拠の妥当性の判断を踏まえて自分の意見を述べることができる。3
文学的な文章(小説や随筆)に描かれた人物やものの見方を表現に即して読み取り、自分の意見を述べることができる。3
常用漢字の音訓を正しく使える。主な常用漢字が書ける。3
類義語・対義語を思考や表現に活用できる。3
社会生活で使われている故事成語・慣用句の意味や内容を説明できる。3
専門の分野に関する用語を思考や表現に活用できる。3
実用的な文章(手紙・メール)を、相手や目的に応じた体裁や語句を用いて作成できる。3
報告・論文の目的に応じて、印刷物、インターネットから適切な情報を収集できる。3
収集した情報を分析し、目的に応じて整理できる。3
報告・論文を、整理した情報を基にして、主張が効果的に伝わるように論理の構成や展開を工夫し、作成することができる。3
作成した報告・論文の内容および自分の思いや考えを、的確に口頭発表することができる。3
相手の立場や考えを尊重しつつ、議論を通して集団としての思いや考えをまとめることができる。1
新たな発想や他者の視点の理解に努め、自分の思いや考えを整理するための手法を実践できる。1
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能日本語と特定の外国語の文章を読み、その内容を把握できる。3
他者とコミュニケーションをとるために日本語や特定の外国語で正しい文章を記述できる。3
他者が話す日本語や特定の外国語の内容を把握できる。3
日本語や特定の外国語で、会話の目標を理解して会話を成立させることができる。3
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。3
他者の意見を聞き合意形成することができる。3
合意形成のために会話を成立させることができる。3
グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。3
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。3
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。3
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。3
事実をもとに論理や考察を展開できる。3
結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。3

評価割合

試験課題レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力0000000
専門的能力80200000100
分野横断的能力0000000
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0000000