1.了解典型电站汽轮机的结构及工作原理。
2.了解汽轮机监测仪表(Turbine Supervisory Instrument, TSI)的传感器结构及工作原理、测点布置、系统组成等。
3.了解汽轮机汽门的结构及工作原理、汽轮机的跳闸原理。
4.了解汽轮机紧急跳闸系统（Emergency Trip System，ETS）的组成。
5.掌握TSI和ETS安装、调试、检修的基础知识和基本方法。
6.培养TSI和ETS安装、调试、检修的基本技能和实践能力。
汽轮机监测与保护虚拟仿真实验的原理就是以计算机网络、三维图形和虚拟现实技术为基础，通过虚拟交互的方式开展典型电站汽轮机TSI和ETS系统的实验教学，使学生了解汽轮机的结构和工作原理，了解TSI和ETS系统的组成和工作原理，掌握TSI和ETS系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，培养学生进行TSI和ETS系统安装、调试、检修的基本技能和实践能力。具体内容包括：
1.了解典型电站汽轮机的结构和工艺原理。汽轮机本体的主要组成部件包括：汽缸、高压螺栓、滑销、喷嘴、隔板、转子及叶片、汽封、轴承、盘车装置等。基于三维图形技术，通过虚拟交互的方式了解汽轮机本体主要部件的外形、安装位置、功能、工作原理等。
2.了解TSI和ETS系统的组成和工作原理。基于三维图形技术，通过虚拟交互的方式了解TSI系统的组成和工作原理，具体包括：传感器的类型和工作原理，测点布置情况，电源模块、框架接口模块、通信网关模块、检测器模块、数据通信网关、数据采集/数据交互计算机、主计算机等的功能及连接方式；了解ETS系统的组成和工作原理，具体包括：可编程逻辑控制器组件、超速控制箱、转速继电器、交流电源箱、直流电源箱、输入输出端子排、运行人员试验面板等的功能及连接方式，汽轮机汽门的结构和工作原理，汽轮机跳闸的原理等。
3.掌握TSI系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，培养相应的基本技能和实践能力，具体包括：传感器的安装、校验与拆卸，控制柜内模块的检修与维护，系统调试方案的制定，静态和热态调试的方法及步骤等。通过虚拟交互、设备实操的方式，掌握TSI系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，培养相应的基本技能和实践能力。
4.掌握ETS系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，培养相应的基本技能和实践能力，具体包括：电源系统检查、压力开关校验、继电器校验、电磁阀检修、PLC检查、电缆绝缘测试，就地设备的调校、ETS系统DI卡的校验、ETS系统DO卡的校验、主汽门关闭功能测试，机械超速试验，系统调试方案的制定、调试的方法及步骤等。通过虚拟交互、设备实操的方式，掌握ETS系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，培养相应的基本技能和实践能力。
本实验项目利用三维图形、虚拟现实等先进技术手段，使学生更充分地了解汽轮机的结构和工作原理，了解TSI和ETS系统的组成和工作原理；在此基础上，开展任务导向的虚拟仿真实验，通过三维虚拟操作，完成汽轮机TSI和ETS系统的安装、调试、检修任务，培养学生进行汽轮机TSI和ETS系统安装、调试、检修的基本技能和实践能力；引导学生学以致用，理论联系实际，提高学生的学习兴趣和学习效率。
1.使用目的：通过虚拟仿真实验，使学生全面了解典型电站汽轮机的结构和工作原理；了解TSI和ETS系统的组成和工作原理；掌握TSI和ETS系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，培养学生进行TSI和ETS系统安装、调试、检修的基本技能和实践能力。
2.实施过程
▶ 通过三维虚拟交互的方式，开展虚拟仿真实验，使学生了解汽轮机的结构和工作原理。
▶ 通过三维虚拟交互的方式，开展虚拟仿真实验，使学生了解TSI和ETS系统的组成和工作原理。
▶ 通过三维虚拟交互的方式，使学生掌握汽轮机TSI系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，并通过任务导向的虚拟仿真实验操作，培养学生进行TSI系统安装、调试、检修的基本技能和实践能力。
▶ 通过三维虚拟交互的方式，使学生掌握汽轮机ETS系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，并通过任务导向的虚拟仿真实验操作，培养学生进行ETS系统安装、调试、检修的基本技能和实践能力。
3.实施效果：通过汽轮机监测与保护虚拟仿真实验，可以使学生更加深入地了解汽轮机的结构和工作原理，了解汽轮机TSI和ETS系统的组成和工作原理，掌握汽轮机TSI和ETS系统安装、调试、检修的基础知识和基本方法，促进理论与实践相结合，能切实培养学生进行汽轮机TSI和ETS系统安装、调试、检修的基本技能和实践能力，提高学生的实际动手操作能力。
考核成果满分为100分，具体的考核项目如下：
1.汽轮机结构和工作原理认知虚拟仿真实验。（占10%）
2.汽轮机TSI和ETS系统组成和工作原理认知虚拟仿真实验。（占10%）
3.TSI传感器安装与校验虚拟仿真实验。（占10%）
4.汽轮机TSI和ETS系统安装、调试、检修虚拟仿真实验。（占30%）
5.答辩中能完成随机抽取的汽轮机TSI和ETS系统安装、调试、检修任务，并正确回答与本实验相关的知识点或实验操作的问题。（20%）
6.撰写的实验报告格式规范，内容达标，内容包括汽轮机结构和工作原理，汽轮机TSI和ETS系统组成和工作原理，汽轮机TSI和ETS系统安装、调试、检修的基础知识、方案设计、操作实现、注意事项、分析总结等方面。（占20%）
