电力系统继电保护课程实践教学环节的研究
2014-07-23孟繁玉胡希同
孟繁玉 胡希同
(山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博255049)
《电力系统继电保护》是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课。继电保护是电力系统的重要组成部分。为保证电力系统安全、稳定、高效的运行,完善的继电保护装置是必不可少的。而随着电力工业的快速发展,用户需求多样化,运行方式复杂化,电网中运行管理精细化的要求越来越高,因此,要培养合格的电气工程师,除了要掌握扎实的继电保护理论基础以外,更要与时俱进,注重理论与实践相结合,具有实践和创新的能力。
1 《电力系统继电保护》实践教学的意义
实践教学是高等教育的重要组成部分,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。在人才创新能力及全面素质培养方面有着其他教学环节不可替代的独特作用。而《电力系统继电保护原理》是一门与实际联系密切,综合性、实践性非常强的专业课。其实践教学对学生动手能力的培养非常重要,它既能培养学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力,又能启迪学生的创新思维,提高学生综合应用知识的能力。这对于已经完成基础课,专业基础课,很快要步入工作岗位的大三学生来说是承前启后的。下面本文将详细介绍综合实践教学在电力系统继电保护课程中的应用。
2 课堂教学中配合实践内容
理论学习是学生学习电气专业必不可少的。而继电保护更是一门综合性的学科,需要电机学,电力系统分析,电力系统故障计算等课程相关知识,对于一些基础知识薄弱的学生来说,觉得这门课很难,而各种继电保护原理从书本上来讲解也是枯燥乏味的。因此,要学好这门课,需要提高学生的积极性,达到好的课堂效果,可从下面两个方面入手。
2.1 多方引导,激发学生的学习兴趣
要让学生学好,首先要让学生喜欢这门课,提高学生的学习兴趣。古语云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。兴趣是好的老师,它能够激发学生强烈的求知欲望和学习热情,直接影响学生的学习成效。
为此在上第一节课(绪论)时要让学生充分认识这门课的重要性,比如在介绍继电保护装置的任务和作用时,可以让学生看几段油变压器爆炸、架空线路发生短路等的视频,学生看了这些富有震撼力的视频之后,体会到继电保护的重要性,会急于知道采取哪些措施可以避免这些事故,就会产生浓厚的学习兴趣。
其次要把继电保护和日常生活联系起来,让学生觉得学有所用。如讲继电保护作用可以用家里用的保护开关为例进行说明,讲解要尽量和日常生活联系起来,提高学生的学习兴趣。
2.2 利用多媒体教学平台优化教学内容
要让学生上好课,老师,必须要讲好课。教师不能在上课过程中只顾自己讲课,而不考虑学生的反应,要加强课堂互动,提高课堂教学效果,单纯的理论讲解是不够的。而多媒体教学的优点之一是可以用图片、动画、录像等形式解释一些难以理解的知识点,非常直观,学生在观看这些图片、动画、录像时兴趣也很高,有利于学生的学习。比如在讲解三段式电流保护时,可以设计一个例题,除了让学生完成三段式电流保护的整定计算,还可以利用FLASH动画完整的展示出电流保护装置的实现过程,哪段线路发生故障时一段保护起作用,哪段线路发生故障时二段保护起作用,而什么情况下三段保护(即后备保护)起作用,并可以通过动画展示一下如果因为整定计算错误,或者设备故障等原因造成保护拒动时,会发生什么样的后果,如造成大面积停电,来强调继电保护装置的重要性。
3 利用实验课把理论用起来
本门课程除了理论授课,还有相应的实验课,过去我们的实验重点主要放在理论的验证及实验技能的练习上,学生对实验内容和实验要求理解不透彻,对实验过程的各环节也不太理解,影响了学生做实验的积极性。因此,我们根据《电力系统继电保护原理》课程的特点,灵活调整实验课的重心,采取了不同的实验方法,把实验内容分为三类:第一,基础性实验;如电磁型电流继电器和电压继电器实验,通过该实验让学生理解动作电流,返回电流的含义。第二,设计性实验,有6~10kv线路过电流保护实验,通过该实验加深学生对整套保护装置动作过程的分析和理解。三,综合性和研究性实验。利用微机变压器保护实验台,由学生自己设计变压器差动保护,各种后备保护,掌握变压器保护的配置原则。实验内容由简到难,由浅入深,循序渐进,逐步培养学生的实践能力和综合分析能力。
4 工厂实习和课程设计
本环节是在学完课程后对继电保护的综合认识。
为期两周的工厂实习参观,让学生到电厂去学习,认识电能的生产,变换,传输,了解现有的继电保护技术发展现状,学习保护装置的实际操作。
课程设计安排在实习之后,与实习内容相辅相成,如让学生完成架空线路、变电站主变压器的保护设计,自己设计电力元件的主保护,后备保护,除进行保护的整定计算外,还需要学生上网搜集资料,综合性价比,进行元器件选型,从而培养学生独立解决问题的能力。
5 优化课程考核评估系统
过去该课程的考核方式是传统的期末闭卷考试加平时成绩,期末考试占70%,平时成绩占30%(出勤10%,实验10%,作业10%),而通过学生的表现发现,这种考核方式不能很好的激发学生平时学习、动手的积极性,也不能全面的评价学生的综合能力。
为提高学生实践能力的培养,新的课程考核方式增加了平时成绩的比重。期末考试占50%,平时成绩占50%,平时成绩的考核更加多样化,除了考勤,实验,作业,增加课堂小组讨论,小论文,继电保护的二次展开图,端子接线的学习等,鼓励学生参加各种电力技能考试。
6 结束语
电力系统继电保护是一门理论性和实践性都很强的课,内容丰富,而教学课时少,特别是实验和实践教学部分,受学校实验室条件的限制,只能完成一些简单的保护动作,不能全面的诠释继电保护装置在实际电网中的应用,因此探讨如何面向电力系统实际,寻找理论和实际应用的最佳结合方式,增强学生的实践工程能力是一个长期的过程,需要老师们的不懈努力,设计科学、合理的实践教学环节对学好本课程,顺应时代需求是具有重要意义的。
[1]张保会,尹项根,主编.电力系统继电保护[M].中国电力出版社,2005,5.
[2]梁国艳,张瑛,王丽君.继电保护专业课程教学改革实践[J].中国电力教育,2008(10):69-70.