继电保护作业基础知识范文

继电保护作业基础知识篇1

关键词：继电保护；教学内容；教学方法；教学手段；实践教学

作者简介：赵宇红（1973-），女，湖南邵阳人，南华大学电气工程学院，副教授；盛义发（1973-），男，湖南衡阳人，南华大学电气工程学院，教授。（湖南 衡阳 421001）

基金项目：本文系湖南省教育科学“十二五”规划2013年度课题（课题编号：XJK013CGD111）、南华大学研究生教改课题（课题编号：2013JG007）的研究成果。

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0062-02

“电力系统继电保护原理”一直是高等学校电气工程及其自动化专业一门很重要的主干专业课，近些年来，随着电子、通讯和计算机技术的飞速发展，继电保护技术也发生了巨大的变化。继电保护正在沿着计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的方向不断发展。继电保护的飞速发展使得当前继电保护的应用现状与人才培养存在着一定的差距。另外，我国高等学校的本科专业在近几年进行了较大的调整和改革，要求厚基础、宽专业，南华大学（以下简称“我校”）的“电力系统继电保护原理课”也顺应改革的形势由原总学时68学时减少到40学时。基于以上两个原因，“电力系统继电保护原理”课程需要进行改革。如何优化继电保护课程的教学内容，如何通过教学方法与教学手段的改革提高教学效率和质量，以在有限的教学时间内既能让学生很好地掌握电力系统继电保护中重要、复杂的知识点，又能提高学生应用所学知识进行综合分析问题、解决问题的能力，是培养学生创新创业能力，提升电气工程及其自动化专业人才培养质量的重要环节。

一、对专业课程进行系统规划，优化教学内容

“电力系统继电保护原理”课是电气工程及其自动化专业学生在大学最后一学期所学的一门综合性很强的专业课，它与前期电路原理、电机学、电力系统分析、电力电子技术等课程联系密切，在本专业培养方案中占据着重要的地位。[1]在该课程的教学过程中发现有许多学生在学习这些前期专业课时，相关知识点没有掌握好，从而导致不能很好地理解与之相衔接的继电保护知识。为了解决这个问题，笔者拟采用以下办法：先根据本专业的培养计划系统地规划专业课程，整理出前期与后续课程之间相互连接的部分、重复的部分，再与相关任课教师进行交流，将联系密切、相互影响的课程进行优化整合，然后对各课程教学计划及教学大纲进行调整，以强化本专业电力系统的系统观念，完善整个课程体系，这样可防止知识重复讲授所导致的学生学习内容繁多，学习“目的不明确”，系统感不强；有利于减少学生的学习负担，并利于学生将专业知识与工程实际进行结合。例如在“电机学”课中加强对变压器空载、负载、短路情况下的电磁特性的讲解，在“电力系统继电保护原理”课中就可以更好地理解变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法；“电力系统分析”课中加强对暂态分析部分的讲解，而在“电力系统继电保护原理”课程中只涉及在各种暂态情况下如何进行保护；通过在教学计划中增加“MATLAB”课，为学生提供上机操作微机保护的机会；在“发电厂电气部分”课中增加保护装置二次回路图的讲解内容，以便学生可以直接读懂继电保护二次图；减少或删除同其他课程相重复的内容，如“微机保护”中数据采集、数字滤波等内容在“信号与系统”中已经学过，就不再重讲；经过以上改革，可以让学生在有限的学时里更有效地掌握课程的相关内容。

二、教学方法与教学手段的改革

1.“学有所用，学有所趣”，激发学生的求知欲

古语云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是最好的老师，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。因此应首先注意提高学生的学习兴趣。

（1）学有所用，用自所学。继电保护技术是一门理论与实践并重的综合性很强的学科，而且很敏锐地反映了新技术的发展。系统地、有效地学习电力系统继电保护对培养电气工程及其自动化专业研究型、创业型、创新型、应用型、技能型等各种人才有着极为重要的作用。为了让学生认识到这门课的重要性，就需要从第一堂课开始精心准备。教师要把继电保护和日常生活联系起来，让学生觉得学有所用，用自所学；可以形象地把电力系统比作人，系统故障相当于人生病，系统处于不正常运行状态相当于人处于亚健康状态，则继电保护就相当于医生，这样，大家对继电保护的重要性也就有所体会了。还可以多收集一些电力系统的事故案例、现场图片及相关视频，从发电厂、输供电、用户等多角度讲授电力系统短路的后果，以及继电保护拒动或误动对电力系统和人类生产生活的重大影响。对人身的危害要用活生生的事例，这样才能理论联系实际，生动地在电力系统继电保护的作用、基本原理、基本要求、工作特点及发展趋势等问题的阐述中充分调动学生学习的主动性和积极性，同时可教育学生学好专业知识，培养学生严谨的学习态度和工作作风，避免事故发生。

（2）利用实物解说，化抽象为直观。各式各样的继电器是组成电力系统继电保护系统的基本器件，由于现在的生产实际中继电保护技术处于“四代同堂”的状态（即电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型同时存在），图1、图2、图3、图4所示为部分继电器的实物图。在介绍继电器的结构、原理时，教师可准备电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型继电器实物，把这些继电器分组发给学生，让他们直观了解这些元器件的外型和内部结构，辨识它们的不同；这样，一方面可以使学生直观地认识各种元器件的内部结构、外型、型号，明白不管是哪种类型的继电器，它们的继电特性是一致的；另一方面也可以把枯燥的继电器结构、原理学习变得轻松愉快。

（3）利用多媒体进行情境教学。“电力系统继电保护”课程相关知识比较抽象，以往采用板书教学时，教师要画图结合图型进行讲解，讲述起来不直观，且教师课堂工作量也大，教学效果不好。多媒体技术传递的信息更为丰富和形象，可以通过视频、Flas、动态图片等形式，[2]为同学们营造逼真的学习情境，从而激起学生强烈的学习欲望。

如讲继电保护作用这一部分内容时，可以给学生播放几段电力系统发生短路、变压器事故爆炸等的视频，学生看了这些富有震撼力的视频之后，会对继电保护的作用有更深的理解和记忆，会急于知道采取哪些措施可以避免这些事故，同时也会产生浓厚的求知欲。在讲解中性点非直接接地系统中发生单相接地时零序电流的分布时，众多的零序电流画在图上，学生容易弄混，而用动画来显示零序电流的分布状况就非常直观清楚，原本抽象枯燥的知识也变得鲜活多了。

2.启发式教学，师生互动

学生普遍感觉电力系统继电保护原理课程起点高、综合性强、难度大、较难以掌握，因为它实践性强但又比较抽象，而且对知识的描述与其他课程不同。如三段式电流保护是教学的重点，其中电流Ⅰ段保护的整定定义：电流速断保护按躲过下一条线路出口处短路的最大短路电流整定。学生很难理解这种表达，单纯的实验环节也不能很好地解决这个问题。这时教师可以根据学生的认知困惑和冲突来创设问题，最大限度地调动学生的思维积极性；[3]在师生互动的过程中，可提出一个启发式的问题，引导学生思考和解决问题，例如“电流速断保护能否保护线路全长”，鼓励学生讨论并回答。学生最初的考虑大都认为：能够。再进一步问：“如果能够，则在本线路末端短路与下一条线路出口处短路时，本线路和相邻线路保护的动作情况是否满足‘继电保护四性’的要求？”这时学生往往会发现保护动作情况有违“选择性”要求，前面回答错误。然后再引导出下一个问题，如：当系统运行方式变化时，对电流速断保护的影响，保护范围能否确定？在层层推进的设问中使学生自然而然地理解了保护的整定定义，培养了学生的创新思维和对知识的深刻理解。

3.实验教学环节的改革

“电力系统继电保护原理”是理论与实践并重的一门课程，通过开展实验来对学生进行继电保护专业技能的训练，培养学生创新思维和动手能力。

实验教学是高校人才培养体系的重要组成部分，是课堂理论教学的验证，是将知识转化为能力，基础理论与先进技术相衔接的桥梁，是学生实践能力和创新能力培养的必需环节。因课时有限，“电力系统继电保护”实验环节目前只开设验证性实验（继电器特性测试实验）和综合性实验（常规电流速断保护和电流电压联锁速断保护实验）各一个。实验环节教学改革的目标是根据现代教育理念和当前实验教学改革总体思路，即“实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性和创新性实验”。通过实验教学改革，培养学生的动手能力和创新精神，为他们以后的职业生涯打下良好的基础。如：在指导学生做继电器特性测试实验时，笔者会要求学生分析他们的实验现象和结果，做到知其然并知其所以然；并会设问“如果有些实验内容中整定值、整定时间等变动会出现什么现象”，以使学生对所学理论有一个更深的理解和认识。在做常规电流速断保护和电流电压联锁速断保护综合性实验时笔者一般会提前一个周以作业形式安排学生先做好电流速断保护和电流电压联锁速断保护整定计算，并根据自己所学知识设计相应实验内容，以培养学生的实际动手能力和创新研究能力。另外，我校的TQXDB-III多功能继电保护实验培训系统可以做30个实验，除了所开设的两个必做实验，余下的实验可以作为开放实验，鼓励学生利用课余进行。这样才能充分发挥实验室资源效益，为学生提供实践锻炼的空间和环境，给予学生选择、参与、实践、创新、创业的机会和条件。

三、结束语

“电力系统继电保护原理”是电气工程及其自动化专业一门理论和实践并重，综合性强的主干专业课程。本文以该课程为例探索本专业的专业课程紧密结合现代电力系统实际，积极改革教学内容、教学手段和教学方法，对课程进行整合和规划的方法，以激发学生的求知欲，变被动学习为主动学习，从而提高课堂教学效果，更好为国家培养出具有宽口径、厚基础电气专业创新、创业复合型人才。

参考文献：

[1]梁振锋，康小宁，杨军晟.《电力系统继电保护原理》课程教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报，2007，19（4）：125-128.

[2]常晓颖，王璇.“电力系统继电保护”课程改革初探[J].中国电力教育，2009，（10）：118-119.

继电保护作业基础知识篇2

关键词 电力系统；继电保护技术；特性；前景

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0071-01

由于我国电力系统还处于发展中，所以会存在一些缺陷与不足，如设备故障、电路故障等。无论是哪一方面出现问题，都少不了继电保护技术的运用。继电保护技术是以自动化操作为基础的技术，可以减少操作人员的失误，提高工作效率，保证用电稳定性，并且保证动作速度，更快捷平稳并且安全可靠的保护电力系统。笔者结合多年的工作经验阐述继电保护技术的定义及其特点，同时对继电保护技术前景提出自己的看法，以供大家参考。

1 继电保护技术的特性

随着国家经济的发展，电力充斥着人们生活的每个方面，甚至一些高端工业的发展也离不开电力系统的支持。而由于科技不断发展，电力系统也不断更新完善，即使这样，还是存在一些缺陷与不足，所以偶尔会发生故障，这就要用到了继电保护系统对电力自动化进行保护。继电保护技术之所以可以快速准确地发现电力系统中的问题，是因为继电保护技术中存在以下相关优秀特性。

1）选择性：与其他技术不同，继电保护系统可以选择较小范围内的故障元件，减少了无故障元件被连带误判的概率。当继电保护技术识别故障元件后，选择性特性立即发挥其优势，增强继电保护技术的科学性。

2）速动性：顾名思义，速动性可以保证继电保护系统快速切除故障元件，保证无故障部分元件不受牵连，继续为居民或工业生产供电。减小停电范围，降低所需要检查故障元件的时间。

速动性与选择性二者相互独立工作，但是两者工作结合协调，使继电保护装置可以快速、准确的找到故障元件，不仅如此，更可以缩小了停电范围，保证了非故障的电力系统的继续工作，减少对正常元件的使用量，有利于工业与人民用电的正常与稳定。

3）灵敏性：灵敏性是继电保护技术合理化的基础，比其他保护装置更加适用于我国电力系统。只有继电保护灵敏的条件下，才能对故障元件进行快速判断，缩短相应发现时间，为维修人员的维修带来便利。

灵敏性有一部分是由灵敏系数体现出来的，并不是灵敏系数高的继电保护系统好，而是每套系统都对应其电力自动化系统，只有灵敏系数适中的系统才可以更好的保护相应电力系统。

4）可靠性：可靠性是保证继电保护技术保护我国电力系统的基础。适中的可靠性可以保证故障元件不被漏检、不被误检，是继电保护系统运行的前提。

可靠性的基础是速动性，当检测到故障元件时，可靠性能使保护系统快速动作，发出警报，缩短了所需的维修时间。而可靠性的特性又类似于灵敏性，即可靠性不能过高也不能过低，过低会检测不到故障元件，使大面积的电力系统无法正常工作或者对其他元件带来损失。而可靠性过高有会发生误切事件，减少正常元件的使用寿命，对电力亦会造成损害。

2 继电保护技术的在电力系统中的运用特性

1）继电保护技术的智能化运用特性增强。现代化的电力管理越来越体现了智能化的控制管理模式，具有一定的人工智能化的特征。这些特征，一方面使得电力系统在管理上减少了不必要的资源浪费；另一方面为其他各项技术的运用提供了广阔的技术空间。正是在这样的技术背景下，继电保护技术出现了一定的人工智能化，使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。

2）继电保护技术的网络化更新发展显著。继电技术的运用离不开计算机网络的支持。这种网络化的技术，不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围，也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。这也正是继电技术开放性发展的必然要求。

3 继电保护安全管理

1）合理的规划。首先需要管理者合理的规划管理，合理分配各个部门的分工，发挥各部门的优势，多方了解继电保护技术，开展继电保护产品展示会等，合理选择适合自己电力系统的继电保护技术。其次，要对硬件把关严格，不要因为价格低廉而去选择不合格的元件，这不仅会大大增加电力系统的危险性，更会使电力自动化失误次数增加，运行成本增加并且对公民、企业用电造成不便。最后，经常对电力系统或保护系统进行定期检查，保证各个环节平稳运行。

2）加强对各个环节匹配程度的检测。由于新装备的性能不稳，并且对相应的电力系统匹配程度不够了解，需要相关人员对新配的保护系统进行质检与效验，以保证所选择的继电保护技术可以发挥最大的能力来保护所匹配的电力系统。另外，虽然继电保护技术高效、快捷，但是由于是使用了自动化控制技术，难免会用到计算机，所以应该有按避雷针等安全措施。进行模拟实验是必要的检测两者是否匹配的方法之一，更重要的是要加强对各个环节的硬件软件设施进行严格把关，设置良好的运行环境。

3）加强继电保护技术运用。电力系统是一个完整复杂的系统，应用到多方面的知识，所以在继电保护技术运用时用到多方专业的结合，如机械工程、工程绘图、电气及其自动化、电力工程等，这需要各个部门的协调与合作，并且各个环节的严格要求，不能出一丝披露，否则可能出现蝴蝶效应。在强化验收的过程中做到严格有序。经过多次实验，在实践中寻找不足，改正不足发展保护系统的优点，发挥继电保护技术最大的潜能来保护电力系统，保证其系统的平稳运行。

4）丰富相关人员的知识储备。继电保护技术需要多专业的协调与配合，所以需要多方人才的参与，无论是验收、投运还是运行维护，都少不了专业知识的运用。所以需要相关人员积极学习，善于把专业知识运用到实践当中，熟练掌握计算机技术的理论知识和使用技巧，理论与实践相结合，有耐心、有毅力，使继电保护技术不断完善，减少保护系统的失误与不足。

4 结束语

随着我国科技的发展，我国电力系统有了较大的改善，但是还是存在着许多技术方面的不足。所以合理发展继电保护技术，可以为我国电力系统平稳运行提供保障措施。继电保护技术的改善需要国家加强对继电保护的宣传，重视电力保护，同时需要管理者改变自身观念，加强对继电保护方面的投资，保证继电保护技术发展有一个顺利的环境。技术人员需要加强自身知识储备，了解现代化信息与现代化设备，安全合理的加强继电保护技术的合理运用，保护我国电力系统平稳运行。

参考文献

[1]吴斌，刘沛，陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化，1995（4）.

继电保护作业基础知识篇3

关键词： 现代学徒制 继电保护 校企合作

一、继电保护测试实训改革的必要性

在参考借鉴德国、瑞士、英国等国职业教育中采用的现代学徒制人才培养模式的基础上，具有中国特色的高职教育现代学徒制人才培养模式也描绘出简要框架图，并在全国各地开展试点工作。现代学徒制要求实现课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，毕业证书与职业资格证书对接。现代学徒制对实训的实施过程，对工学结合、校企合作具有重要的指导意义。

根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，继电保护测试实训改革迫在眉睫。按照行业企业需求确定人才培养目标定位、培养方向，针对高职学生，坚持以就业为导向的指导思想，强调技能培养，注重课程安排的合理性。

二、继电保护测试实训改革

1.继电保护测试实训教材的编写

根据高等职业教育教学改革目标和电力技术类专业人才培养需求，依据《中华人民共和国职业技能鉴定规范.电力行业》和相关课程标准的规定，并结合供用电生产实际情况，组织编写了《继电保护测试实训指导书》。本教材以简明扼要的形式，从实际需要出发，全面、精炼地阐述了职业技能鉴定所必备的知识和技能，以便学生在职业技能鉴定、岗位技能培训等工作中使用，达到增强操作技能和提高技术素质的目的。

结合学院现有的微机继电保护实训环境，本书分为4个部分：第一部分UT-9934C变压器非电量保护装置功能测试；第二部分UT-9931A变压器主保护装置功能测试；第三部分UT-9932变压器后备保护功能测试；第四部分UT-611高压输电线路保护装置功能测试。

由乌海职业技术学院及内蒙古北方蒙西发电有限责任公司人员共同编写，继电保护测试实训旨在培养和提高学生电力系统继电保护岗位实际工作需要的知识、能力与素养。本课程的设置为学生获得“继电保护工”、“变电站值班员”、“电气值班员”、“变电检修工”、“电气运行工”、“变电运行工”等职业技能资格奠定了坚实的基础。

2.继电保护测试实训师资队伍建设

现代学徒制的教学任务必须由学校教师和企业师傅共同承担，形成双导师制。目前教学团队中请来蒙古北方联合电力乌海热电厂、内蒙古北方蒙西发电有限责任公司的工程师，在电厂从事该专业检修和运行工作十几年，经验丰富，进一步深化校企合作。

来自企业的师傅在教学中引入来自工程实际的案例，通过讲解案例、学习相关知识，学生加深对相应知识的理解和掌握。如提供生产实际中发生的事故或缺陷，描述事故发生过程的现象，组织学生分析事故产生的原因、讨论，提出预防、处理事故的方法，然后在微机继电保护实训室机上进行验证，学会判断设备的运行状态，总结经验教训，积累实际工作经验。这种方式的训练，提高了学生的学习兴趣，培养了学生分析问题和解决问题的能力及安全生产意识，同时学生在讨论过程中以小组的形式进行，小组成员互相交流讨论，培养了沟通与表达的能力。

来自企业的师傅在教学过程中以微机继电保护装置为载体，模拟发电企业的真实场景和工作任务，学生4―5人分为一小组，每一小组为一个班组，按照电厂的实际岗位，学生和指导教师分别扮演不同角色，如班长、技术员、主检、辅检等，在给定的时间内完成具体的任务。针对各项任务，完成相应的继电保护功能测试，使学生掌握相应的技能。“角色扮演法”使学生体验了电厂的真实岗位和生产任务，在学校学到了企业的工作方法，并增强了团队精神和岗位责任意识。

3.继电保护测试实训考评

采用多元评价方法，围绕以学生为中心，构建知识、技能、职业素养并重的课程综合考核评价体系，全面系统地考核学生的知识掌握、技能素质的培养和发展等。评价的主体不仅有教师，还有学生、企业师傅，评价的方式有自评、他评、过程评价、口试、笔试、实际操作考核、专题报告等多种形式。不仅注重学生的学习结果，还注重完成学习的过程，强调过程评价；不仅注重学生对知识的掌握情况，还注重学生技能和职业素养的培养。

4.实训室的建设更新

加强微机保护实训室建设，由于微机保护的接线少，信号质量相对较高，操作过程相对简单，可以设计内容不同、形式多样的实训内容对学生进行专门训练，使学生较好地掌握保护测试技能，对滤波及保护算法进行初步的设计，甚至对自己设计的保护方案调试等。

三、继电保护测试实训改革的预期效果

发电企业技术含量高、操作复杂、操作事故带来的后果严重，因此对生产安全的要求极高，学生在电厂实习阶段不能对实际机组进行操作，为培养学习的操作技能，充分发挥微机继电保护实训室的优势，积极运用在微机继电保护实训室现场教学。在微机继电保护实训室边讲解边演示、学生边学边练，对线路微机保护装置、变压器微机保护装置进行操作、故障模拟与处理，获得从事电力系统输电线路、变压器、发电机继电保护检修、调试、故障处理的能力及管理的岗位技能。微机继电保护实训室与企业现场实现全范围模拟，具有真实的现场氛围，在线路微机保护装置、变压器微机保护装置上的实际操作，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，同时教学提供了多次重复训练的机会并能进行过程评价。

参考文献：

[1]鲁婉玉.高职教育中“现代学徒制”人才培养模式研究[M].大连大学，2011.

[2]高葵芬.高职院校实施现代学徒制存在的问题与解决对策――基于首届职业院校现代学徒制教学交流研讨会的思考[J].河南科技学院学报，2014，（6）.

继电保护作业基础知识篇4

【关键词】水电站 继电保护 电工

一、课程的现状与发展趋势及项目式课程开发的实际意义

目前，国内多数的高职院校的《水电站继电保护》还在采用传统的知识点章节教学方法，学生的学习兴趣不高，加上传统教材与教学方法使得理论知识和实践环节联系不够紧密，学生的实际经验欠缺，与就业岗位技能要求差距较大。

本次课程开发对《水电站继电保护》课程实行项目导引、任务驱动式教学。经过大量的实际考察发现，如果在高职院校教授《水电站继电保护》课程时摒弃传统的教学方法，以实际某水电站或变电站继电保护装置配置的大项目为引导，设计多个子项目，将课堂实验、课程设计、调试实训与课程内容进行整合重组，使其成为一个有机的整体，会具有良好的教学效果。课程实行项目导引、任务驱动式教学方法具有实际操作的可行性，有利于专业的发展。本次项目所研发出来的教材、课件及实训项目可供高职学生使用，强化学生的动手能力培养与训练，使理论最大限度与工程实践相结合，提高学生的职业技能。

二、课程构建理念

（一）课程设计

《水电站继电保护》课程强调理论与实践相融合，理论知识要为能力培养服务，强调多学科之间的相互渗透，以岗位能力培养为核心，由此确定了课程设计的理念：

（1）培养学生的职业素养，强化学科工程意识，加强知识和技能的针对性和实用性；坚持工学结合开设课程。本课程和行业岗位结合紧密，内容选择先遵循行业标准，依据行业标准和岗位要求，以项目为导向，设计内容。

（2）注重学生的能力培养，采用双证书教育，将职业技能鉴定（继电保护工）

的理论教学和实践应用培养贯穿到整个教学过程中。收集工程实例，以来自于企业的实际工程案例目导引下，结合有关技术资料，将最新技术进行归类总结，系统编写通俗、实用的项目驱动式教材。

（3）课时：理论：80学时，课内实践：10学时，独立实训1周，校外生产实习1周（独立开设）。学分4分。

（二）课程体系框架

《水电站继电保护》以高技能人才“工学结合”培养体系为主线，以自编的教材（包括教科书和各类指导书）为资源基础，以实验和实习基地为硬件支持，以网络课堂、教学平台、数据库管理系统、等为软件支撑进行构建，把该课程建设成为先进的、网络化的课程体系。本课程从开设至今，积极实行了一系列工学结合的改革：①调整教学大纲，突出实践教学；②不断改善校内实习实训条件，加强实习实训工作；③加强校外实习基地建设，优化工学结合环境。

三、教学内容

（一）选取原则

针对本课程的具体情况，教学由以下八个项目模块组成：继电保护装置的基本元件，电网相间短路的电流保护，电网相间短路的方向电流保护，电网的接地保护，变压器保护，水轮发电机保护，母线保护，微型机继电保护。

在课程内容的选取上，我们把握了以下原则：体现真实的流程，以水电站继电保护的配置，整定，计算为主线安排课程内容。内容来源于真实的项目，以水电站继电保护项目为载体设计课程内容。融入企业文化、提倡职业精神，以职业道德、职业能力培养为目标设计考核评价体系。课程内容适度拓展，重视学生可持续发展能力的培养，为学生的终身学习着想。理论与实践相结合，引入测量规范、技术标准和工程案例。

（二）课程教学组织安排

（1）基础理论性实验，主要围绕继电保护基本概念及继电器特性而进行的验证性实验，加深学生对继电保护基本理论的理解。

（2）与企业共建校内外实训基地，实践教学贴近生产实际，先进实用。与企业共建校内继电保护实训基地，如湖北松滋洈水实训基地、漳河水电站实训基地、清江隔河岩水电厂实训基地、武汉志宏水电设计院、金口电排站实训基地、公安闸口泵站实训基地、高关水库实训基地。设备与现场相同，使学生在真实的职业环境中学习，课程设计或毕业设计的题目直接采用实际工程项目。

（3）加强职业素质的养成教育。在各项实践教学环节中，都以生产实际中的规程、规范为指导严格执行岗位责任条例，注重职业道德培养和职业素养养成。

（4）制定完善的实训项目考核办法。结合职业技能鉴定的应知、应会要求，制定了各实践教学环节。通过完整的实践教学环节，学生的实际操作能力和专业技能都得到极大的提高，取得了很好的效果。近两年我校“电力系统继电保护”和“发电厂及电力系统”专业的学生参加了“劳动与社会保障部”认可的职业技能鉴定考核，其中很多的学生取得了“继电保护工”等相关的职业资格证书。

（5）继电保护设计。在学生学完所有课程及实训后，进行几年所学知识体系进行综合，设计选题均来自生产实际。此外还鼓励学生参与教师的科研项目中，做为设计的一部分，提高学生分析问题解决问题的能力。学生毕业时已具有一定岗位技能，为学生走向工作岗位打下了良好的基础。这也是我们的特色之一。

四、教学方法与手段

项目导向。学习情景由不同的学习任务组合而成，每个学习情景，都以学生独立完成某一项工作为目的。学生在教师的示范和引导下一步步完成工作任务。

任务驱动。老师给出具体任务，学生收集资料，学生设计方案，学生实施，最后由老师对学生的成果进行评价，体现学生的自主学习。

工程案例分析。在项目课程里，案例教学的目的是为了引向任务和问题。通过具体的工程案例分析教学，能使学生从微观到宏观、全过程全方位准确把握项目的脉络。

启发式、交互式教学。在教学过程中，老师要善于从身边的项目入手，积极启发学生的思维。在这一过程中，老师要积极引导学生朝向正确的思维；另一方面，也鼓励同学向老师发问，通过老师的解答，强化学生对问题的认识和理解。

现场教学。随着课程教学的深入，学生需要到真实的工作情境中去体验水电站计算机监控的作业过程。在工程现场，老师针对具体工程，展开教学，甚至是边讲边练，能极大提高学生的积极性和学习欲望。

多媒体教学。利用多媒体教学手段，通过教学录像和课件，有助于学生对问题的理解，从而提高教学效果。

五、考核与评价

改革考核手段和方法对激励学生学习积极性、提高实践能力有重要作用。本课程考核可分为理论考核与实践考核两部分。应注意通过课堂提问、学生作业、平时掌握情况、实验及考试情况综合评价学生成绩，对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。

考核成绩方式：理论（50%）+实验（30%）+第二课堂（10%）+平时（10%）=总成绩（100%）

六、课程特色

课程设计符合高职教育规律，具有很强的针对性。根据水电站所需继电保护配置的逻辑主线，以水电站继电保护的工作项目为载体进行课程设计，并将知识的学习贯穿于工作过程的实践中，体现课程的职业性、开放性和实践性。

课程教学采用“全程式”实践教学体系。课程教学采用“全程式”实践教学体系，即实践教学贯穿于课程的四个学习阶段，以陶行知“教学做合一”的教育教学理论为启迪，是“职业教育须趋向实践”新观点的具体实施；课程教学充分利用了校内外实训实习基地，营造学习情景，使“教、学、做”合一，“理论和实践”一体化，为深化“理实融合，实践育人”的教育教学理念及思想，利用紧密型校企合作企业，开展了“订单式”培养模式。

继电保护作业基础知识篇5

关键词：继电保护；虚拟现实；虚拟环境

电力系统在运行过程中会发生各种故障和不正常的工作状态，导致供电中断、设备损坏，甚至引发事故，造成人身伤亡。故障常常在十分之几甚至百分之几秒内发生。实践证明，只有在每个电气元件上装设继电保护装置才能及时发现和切除故障。目前，继电保护装置已经是电气化铁道，城市轨道交通系统装备中的重要组成部分。

中职电气化铁道供电专业开设继电保护这门课程旨在介绍继电保护的作用、原理、组成、保护方式等基础知识以及如何将这些基础知识应用于电气化铁道供电的现场实践。

一、继电保护教学方法现状

继电保护作为中职电气化铁道供电专业的主要课程，一直以来都是按照教材章节顺序展开理论教学，教学过程强调知识的系统性和理论的完整性。在这种传统教学模式下，教师是课堂的主导，学生在教师的引导下理解继电保护的概念，掌握继电保护的各种方法。有经验的教师会尽量应用通俗易懂的语言和形象的比喻来阐述这些内容，同时应用一些多媒体手段辅助教学，用心的学生一般能够学得懂。

然而，随着课程的深入，讲到继电保护的基础知识在电气化铁道供电中的实际应用时，教师即便使尽浑身解数，大多数学生还是云里雾里、似懂非懂。究其原因，主要是电气化铁道供电的现场应用了大量的电气设备，这些设备相互配合，通过复杂的电气线路连接在一起，以满足电气化铁路的运行要求。继电保护装置正是安装在这些设备上，通过有效的配合和整定，起到保护的作用。学生没有这样的现场体验，光靠教师口授和一些图片视频资料不足以使学生充分认识现场设备以及它们的配合关系，从而不能真正理解继电保护装置在现场的应用。

二、继电保护实践教学的难度

想要学生真正学懂继电保护，能够达到灵活应用的目的，最好的方法是建设继电保护实验室。然而，建设继电保护实验室需要投入大量的设备，宽阔的场地，专业的施工安装，这笔投资对于中职学校而言无异于天文数字。即使建成这样的实验室，将来让学生进行实验时存在的安全隐患也是一个重大问题。

现场参观也是一个增进认识的好方法，可是电气化铁道供电工区和变电所是铁路运行重地，学生进入参观会影响正常运行，也存在非常大的安全隐患。

因此，尽管中职教学一再强调培养“懂理论、会设计、能安装调试、善于维护管理”的专业技能人才，继电保护的教学却一直停留在纸上谈兵的阶段。

三、虚拟现实教学的探索

虚拟现实技术是利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户投入该环境中，实现用户与该环境直接进行交互的一门崭新的综合性信息技术。其目的是能让用户对虚拟世界中的物体进行考察或操作，同时提供视、听、摸等直观而又自然的实时感知。

目前，虚拟现实技术已广泛应用于医学、建筑工程、军事、艺术、教育等领域，在一些危险工作环境的岗前培训中尤其显现出其优势。这种优势也正是电气化铁道供电专业继电保护教学所需要的。

1.构建虚拟环境

以真实牵引变电所场景为基础，构建虚拟环境，在该环境中准确重现变电所的所有设备、仪表、线路等。学生通过适当的操作，可以实现场景变换，如同身临其境。这种直观体验，对其日后进入现场工作有非常现实的意义。

2.模拟日常工作

通过一些流程设定，可以在虚拟环境中模拟变电所值班员或继电保护工的日常工作，如巡视检查、测量记录、检查维护、调整试验、倒闸操作、定值设置等。以定值设置为例，学生在领取任务之后，需通过切换场景，找到继电保护工作台，以相应的权限登录软件，并在相应位置更改定值之后保存，如果操作过程出错，就会终止任务，并提示可能因此产生的后果。这样一来，学生如同在真正的牵引变电所实习，对任务的理解既直观又深刻，而且避免了失误可能造成的损失。

3.模拟故障处理

虚拟场景可以模拟任何设备上的故障，例如，变压器内部故障。通过设定一些参数值，使虚拟的变压器油箱内发生轻微的短路故障，学生可以观察到差动保护并不会动作，而瓦斯继电器内部，少量气体聚集于继电器上部，迫使继电器内油面下降，上开口杯露出油面，浮力减小，导致上开口杯发生顺时针方向的转动，从而带动永久磁铁靠近干簧接点，使之闭合，发生“轻瓦斯”保护动作信号。经过这样的体验，学生对于故障发生时继电保护装置的动作会有更深刻的理解，有助于他们在工作中快速查找故障、判断故障原因，及时处理故障。

综上所述，虚拟现实技术在继电保护的教学中有类似实验室，甚至强于实验室教学的效果，同时，随着现场技术、设备的更新换代，虚拟现实软件也可以升级，以满足更新的要求。

参考文献：

继电保护作业基础知识篇6

一、电力继电保护主要故障问题

就当前的现状来看，电力继电保护工作过程中呈现出的主要故障问题体现在以下几个方面：

第一，从微机继电保护装置运作状况角度来看，设备故障问题主要体现在干扰、绝缘方面，即由于部分电力部门在微机继电保护装置设置过程中存在着抗干扰能力较为薄弱问题，从而在干扰器、无线设备等运作的干扰下呈现出故障现象，并就此威胁到自身性能的发挥。同时，在电力继电保护运作过程中静电、电源输出功率不足等问题的凸显，均将在一定程度上影响到电力部门供电效果。为此，当代电力部门在日常检修工作开展过程中应着重提高对其的重视程度；

第二，从电压互感器运行角度来看，亦存在着PT二次电压回路故障问题，而引发此故障问题发生的原因主要归咎于在电压互感器运行过程中，PT二次接地相、地网间将产生电压，而电压基于叠加的基础上将作用于保护装置中各相位置，最终引发相位、电压幅值变化问题，促就拒动或误动故障现象[1]；

第三，由于部分电力部门在实际工作开展过程中始终秉承着变电所-开关站-配电变压器的供电模式，从而在供电过程中极易引发越级跳闸问题，就此影响到供电环境的稳定性、安全性。

二、继电保护故障维修特征

就当前的现状来看，电力继电保护逐渐呈现出具有选择性、灵敏性、可靠性等特点，因而在继电保护故障维修工作开展过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重在故障检修工作开展过程中结合故障维修特点。即：

第一，继电保护故障维修工作开展过程中涉及到了设备、变压器、电路等领域的知识，因而要求电力部门在故障维修工作开展过程中应注重优化技术人员电力技术应用性、专业性等层面的知识。例如，某电力企业在可持续发展过程中为了稳固自身在市场竞争中的地位，即参照1次/月的标准，安排电力系统工作人员参加专业化的培训项目，引导其在培训过程中丰富自身实践经验，由此实现对继电保护故障问题的有效处理，达到最佳的故障问题处理状态；

第二，信息化，即电力企业在故障维修工作开展过程中逐渐呈现出数据参数较为复杂的特点，因而在此基础上，为了实现对故障问题的有效处理，当代电力部门在实践检修工作开展过程中更为注重引进计算机网络技术，即通过对计算机网络全程运算功能的运用，实现对故障数据的整理，从而依据数据运算结果，全面掌控到继电保护装置凸显出的故障问题，对其展开有效处理。此外，继电保护故障维修信息化特征亦体现在，工作人员在故障问题查询过程中，致力于运用计算机网络技术，模拟生成系统，同时注重在系统模拟过程中发出对应信号，由此来精准定位故障问题位置信息，且将故障信息传送至通信终端，满足工作人员故障检测工作开展需求[2]。即从以上的分析中即可看出，电力继电保护装置故障维修工作逐渐趋于信息化的状态发展，因而在维修工作开展过程中，为了迎合信息化、网络化发展趋势，应着重强调对电工维修技术的合理化应用。

三、电力继电保护中关键电工维修技术

（一）替代维修技术

电力继电保护故障维修工作开展过程中为了提升整体电力系统运行稳定性、安全性，要求电力部门在故障维修检测工作开展过程中应注重强调对替代维修技术的应用，即在实践作业过程中利用正常的插件或元件替代故障插件或元件，由此来查询故障点，即实时检测电力继电保护装置故障原因、故障位置，由此达到高效率故障问题处理状态。同时，在替代维修技术应用过程中为了提升整体作业水平，电工应注重对备件替代品芯片、程序等进行核查，并在其外部施加电压，从而由此保障故障查询效率的高效性。此外，由于替代维修技术适用于元件或插件较多的电力继电保护装置中，因而在电工维修工作开展过程中应着重提高对此问题的重视程度，由此保障故障判断结果的精准性[3]。即从以上的分析中即可看出，在电力继电保护装置操控过程中强调对替代维修技术的应用是非常必要的，为此，应提高对其的重视程度，打造良好的电能传输空间。

（二）拆除维修技术

拆除维修技术在应用过程中，即要求相关技术人员在实践作业过程中应注重对并联二次回路进行分离处理，且基于二次回路相互脱离的基础上，依次放回，从而实时观察分支线路工作状况，同时有效定位故障位置。此外，由于在电力继电保护装置运行过程中互感器熔丝烧断等现象的凸显将诱发短路故障问题，为此，在拆除维修工序开展过程中，应注重分离电压互感器端子，且注重对各插件工作状况进行核查，由此来实现对故障问题的有效应对[4]。另外，在电压互感器二次熔断现象处理过程中，为了提升整体故障处理效率，亦应注重采用分离初端子方法，同时在维修工作开展过程中设定假设条件，如，箍套装置熔丝断裂，以此来展开故障排查工作，达到最佳的故障问题处理状态。

（三）带负荷维修技术

带负荷维修技术的应用，即要求相关技术人员在故障排查工作开展过程中应注重明确参考对象，同时选择A相母线电压，且测量相位电压数值，由此来为故障检测工作的展开提供有力的支撑条件。此外，在带负荷维修作业环节开展过程中亦应注重观察潮流走向，同时注重确保一次潮流走向与相位大小间保持一致化的状态，由此来实现对交流回路故障现象的判断。

继电保护作业基础知识篇7

【关键词】工作过程 PLC 案例

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）32-0210-01

一、案例呈现

教材《PLC技术基础》任务：电动机连续与点动单向运转继电器控制线路改造为PLC控制。

1.案例背景

职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者，侧重于实践技能和实际工作能力的培养，强调理论和实践训练并重。《PLC技术基础》为任务驱动式理实一体化教材，该教材将PLC编程的指令运用、编程方法、编程思路与问题解决方法都融汇在每一个实训任务中，做到边做边学、边学边提高。

学生前期已经学过《电机与电气控制技术》，掌握了电气控制中的各元器件的工作原理、符号及在电路中的作用，对电气控制的典型电路的工作原理也熟练掌握，并通过实训使学生具有一定的操作能力。

2.基于工作任务的PLC实训教学

以PLC课程中的一个实训任务为例，说明应如何开展工作任务式的实训教学。

（1）改造要点：

1）明确控制元件（如按钮、开关等）。

2）明确执行元件（如线圈、指示灯、蜂鸣器等）及工作电压。

3）通过对继电器控制电路的工作原理图进行分析，明确设备的工作过程，列出控制要点，建立编程的思路。

（2）详细分析控制电路的工作原理图

（3）改造后与PLC I/O端相接的控制元件与执行元件

1）接PLC输入端的控制元件。

常闭按钮SB1停止控制; 常开按钮SB2连续运行启动控制;

常开按钮SB3点动运行控制。

2）接PLC输出端的执行元件。

交流接触器线圈KM1电动机主电路运行触点控制。线圈额定工作电压：DC36V。

（4）控制要点

1）能实现连续和点动两种运行方式。

2）连续运行用常开按钮SB2控制，点动运行用常开按钮SB3控制;停止用常闭按钮SB1控制。

（5）电路安全要求

1）保证控制电路与主电路的电隔离。

2）电动机的过载保护。

（6）将电路改造为PLC控制的工作步骤

1）PLC的I/O分配与接线。

2）电路的安全设置

①PLC输出负载电源由变压器低压端供电，变压器一次侧加装断路器，作电源控制与变压器漏电、短路保护;变压器二次侧装熔断器，作输出负载短路保护。

②电动机过载保护的热继电器触点FR，可以接到PLC输入端，通过PLC程序来实现过载动作，一般称为“软保护”。也可以直接与线圈KM1串接，在发生过载时切断线圈电源，一般称为“硬保护”。

3）PLC程序的编写与传送

对继电器电路进行PLC改造时，不能简单地将继电器电路直接翻译成PLC梯形图。如果梯形图程序，完全是由继电器控制原理图直接翻译的，在程序执行时不能实现点动控制。直接翻译的梯形图程序逻辑是正确的，问题出在PLC的工作方式上，所以还是需要根据控制要点建立编程思路。用辅助继电器常开M和一个点动触点X并联来分别实现自锁和点动功能，将两个功能分开实现，且点动时不用停止控制，显得更为合理。

4）程序的执行与调试

请用实训装置的指示灯HL1代替线圈KM1，接在PLC输出端Y0上，并接上DC 36V电源，按编写好的PLC梯形图程序，传送到PLC，并进行调试。

（7）结果评价。任务完成后由学生自我评价，然后小组间互评，再由教师进行综合评价。

（8）总结交流。学生在完成任务过程中出现的各种问题或者状况以及自己能力的表现发表心得，与其他同学进行总结交流。

二、案例分析

1.本课注重如何根据学生的认知规律来逐层推进，自始至终，并未直接介绍PLC指令和梯形图，而是把功夫放在继电器符号与PLC梯形图符号的对应关系上，当学生掌握继电器控制电路所用到的元器件符号对应PLC梯形图符号时，并且理解了继电器控制电路的工作原理，PLC梯形图程序设计自然迎刃而解。

2.在教学中一直坚持学生能自己解决的，教师就不去干预。教师主要引导学生多动手，多迁移知识，为迁移而教。有利于培养学生的自学自我管理能力、动手能力、研究和分析问题的能力、协作互助和交流能力。

三、案例反思

所谓的“授之以渔”，教师工作的重心从“教会知识”转向了“教学生会学知识”，培养学生的学习能力。在开展工作任务式的实训教学中，学生的学习兴趣高，学习效果好。同时也让学生明白了今后的职业特性和职业要求，更加热爱自己的专业，对今后的就业充满信心，为学生在今后激烈竞争的职业生涯中打下坚实的基础。

参考文献：

[1]韩世才.“任务引领”项目教学法.机械职业教育，2008，10

继电保护作业基础知识篇8

【关键词】 继电保护 检测 故障诊断技术

1 引言

电力系统是国民经济的基础工业，一旦在电力系统运行中出现恶性事故，将会造成国民经济的重大损失，并对国家政治和人民生活产生严重的影响。甚至造成严重的经济损失和社会影响。电力系统二次系统如继电保护，自动装置是保护一次设备的哨兵，它们能自动、快速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，直接关系到电力系统的安全运行。因此，继电保护在系统中的作用日益重要。如何能够有效，准确，经济的进行检修成为企业人员关注的重点。现有的诊断技术已经不能很好的适应电网的发展。本文讨论了状态检修中最关键的环节故障诊断专家系统，并论述了一种改进的方法，初步给出了设备健康诊断的过程。

2 故障诊断技术

随着我国工业化的迅速发展，故障诊断技术的研究也得到了全方位的发展，故障分类、模式识别、智能化专家系统及其计算为基础的研究。常见的诊断方法可概括为综合法和比较法。比较法有与设备历年（次）试验结果相比较，与同类型同厂家设备试验结果相互比较，同一设备各相间的试验结果相互比较，与检验规程规定的允许偏差范围相互比较。故障和征兆之间不存在简单的一一对应关系造成了故障诊断的困难性。研究故障诊断的方法成为设备故障诊断技术这一学科的重点和难点。

设备状态评估主要指设备状态的技术评估，根据相关设定的判断依据对设备的状态信息进行量化评分来评估真实的状态。设备状态一般分为四种，正常状态，可疑状态，可靠性下降状态，危险状态。

诊断技术的发展为最初的基于神经网络的诊断技术，其原理是依据冲击事件发生的时间和断路器健康振动信号与实际振动信号波峰幅值之差来判断故障类型。主要应用到变压器故障诊断。随后是基于模糊理论的诊断技术，模糊理论以其不确定性来描述和解决变压器故障诊断问题，使之表现出优越和实用性。它也是应用在变压器的诊断上。近20年来，信息融合技术越来越受到人们的普遍关注，其充分利用多传感器的各种信息综合处理设备故障。

专家系统是人工智能中最成功和最有效的分支，在继电保护状态检修中能够准确地模拟人脑的真实思维过程，实现专家系统在故障诊断领域内的作用与目的。它是一个基于知识的计算机智能程序系统。在这个系统内，储存有某一领域人类专家大量的经验和知识，并能像专家一样运用这些经验和知识，通过模拟人类专家的思维决策过程对信息进行推理和判断，最后做出结论性的解答。专家系统作为一种擅长逻辑推理和符号的处理智能计算机程序系统，已经成为电气设备故障诊断技术的一个重要研究方向和热点。但专家系统比不是完美的，它在获取知识时会遇到瓶颈问题，并且系统维护工作量大，容错能力差。

3 故障诊断技术在继电保护状态检修的运用

我国继电保护装置的校验在设备投产后一年进行一次全面校验，以后每隔一至二年部分检修一次，每六年全面的检验。微机保护继电装置的保护性能较之以前有大幅的提高，所以没有必要按传统的检查周期来检修。应该根据设备的状态来进行有针对性的检验。继电保护状态检修就是在电气二次设备状态监测的基础上，根据监测和分析诊断的结果，科学地安排检修问隔时间和检修项目的检修方式。

状态检修中最关键的环节是故障诊断专家系统，该系统采用以开关跳闸信号为主，保护信息为辅的方法对故障进行判断。首先系统对各种故障设立模型组成故障模型库，然后将故障信息，与故障模型库中的模型进行匹配，从而快速得到可能故障。故障诊断过程框图如图1。

（1）告警信息处理：主站对信息进行分类处理，综合评估保护状态，分析准确度。（2）信息确认：通过下发控制命令，得到告警信息的准确度。（3）专家分析系统：通过人机结合的方式来进行分析，先由计算机进行推理，再有工作人员以经验推断。其表现得突出的优点为计及专家的经验并且具有一定的学习能力。（4）继电保护设备故障定位分析：首先对报文进行分析，其次根据相关数据，参数找出潜在的故障点，最后分析保护故障点的性质。（5）知识库：可再分为三部分，主设备的知识库，处理异常的经验库，运行维护的知识库。（6）检修决策：根据情况，将需要保护，退出的设备填入系统表格，发送到相关部门，进行处理，根据处理结果形成检修方案。

4 结语

现代电力系统日趋大型化和复杂化，一旦发生故障，便会有大量的报警信息集中涌现。而继电保护设备是电力系统密不可分的一部分，是保障电力系统安全、经济运行，防止事故发生和扩大的最基本、最有效的技术手段。因此提高检修管理水平，将事故隐患消灭在萌芽状态，确保力系统正常运行具有重要意义。故障诊断是状态检修中的关键技术，专家系统是诊断分析的关键环节。因此如何正确诊断设备状态是保护继保设备健康，可靠的运行至关重要的部分。

参考文献：

[1]李永丽，李致中，杨维.继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究[J].中国电机工程学报，2001.