繼電保護的基礎知識
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繼電保護的基礎知識范文第1篇
關鍵詞：繼電保護與自動化專業融合 繼電保護事故分析 繼電保護定值 定值遠方操作
中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）05-0234-03
繼電保護是保障電網安全穩定運行、事故發生時快速切除故障的重要技術手段，是變電站自動化二次系統的重要功能，現階段變電站繼電保護功能一般是由微機數字化保護裝置來實現，不同于傳統的孤立型繼電器元器件搭建實現的實現模式，和通信技術、變電站監控系統等有著直接關聯，繼電保護事故的分析也比較抽象，往往和所依賴的通信系統、就地監控系統、甚至遠方調度控制系統有關[1～2]。部分文獻從繼電保護二次回路設計及保護運行方式角度對幾次保護跳閘事故進行了分析，探討歸納了幾類常見原因和分析思路[3～8]，也有文獻對遠動通道的通信故障進行了問題分析[9]。筆者在長期的現場服務及技術支持工作實踐中注意到，變電站自動化系統出現的問題現在越來越具備綜合性特點，如表現為系統“死機”、保護跳閘等事故的重大事故問題的源頭不一定只和保護或者監控系統有關，很可能和自動化系統一個貌似不相關的配置有關，因此需要綜合各相關信息進行綜合分析，如本文作者曾撰文對一次變電站監控系統的“死數”問題進行了專題分析[10]，并最終定位問題原因和監控系統網關軟件版本配置有關。
本文圍繞遼寧電網某220kV樞紐變電站監控系統出現的一次保護誤動跳閘重大保護事故，剖析事故形成原因，制定解決方案和驗證手段，并對現階段變電站運行管理模式進行探索。
1 事件發生經過描述
2009年7月14日，遼寧電網某供電公司東部集控中心運行人員對某220kV樞紐變電站進行事故總信號遠方復歸后，該變電站運行出現異常，變電站一號站用變低壓保護動作，開關跳閘，同時66kV母聯、一號電容器保護出現異常（定值出錯）。集控中心OPEN3000監控系統有相關信息上送，自動化專業人員到變電站現場檢查當地監控系統中也有相應信息上送。檢查現場保護設備發現：一號站用變保護WCB-821/R1保護軟壓板全部投入，定值區切換至7區（原來正常工作于1區）；一號電容器WDR-821/R1/F保護軟壓板全部投入，定值區切換至7區（原來正常工作于1區）；66kV母聯WCH-821/R1/F保護軟壓板全部投入，定值區切換至6區（原來正常工作于1區）。
2009年7月17日，該站監控系統廠家工程師進行了現場分析，定位是上次工程服務人員現場服務的時間（2009年4月20日前后）對遠動裝置保護總復歸的配置存在錯誤，修正配置錯誤（清空fginfo.cfg）后，重新啟動了遠動系統，后該工程師又建議將總復歸由軟方式改為硬方式，并商定于7月31日現場實施，后來由于其它原因，沒有實施。
2009年8月9日，東部集控中心由于UPS檢修，對集控中心監控系統進行了重新啟動（2009年8月9日7時56分），在初始化總召對位時，發現該變電站上送部分保護信號（如“弓耿線斷路器保護失靈啟動”、“北弓線斷路器保護失靈啟動”等），自動化專業人員到變電站現場檢查后發現當地后臺監控系統無相關記錄，繼電保護專業人員到現場后發現北弓線第二套、弓耿線第一套縱聯保護定值區分別都被切換到非正常工作定值區（正常工作定值區為各CPU均為1區）。
2 事件原因分析
2009年8月9日，該繼電保護事件發生后，監控系統廠家相關技術及工程人員進行了集體會診和原因分析，情況總結如下：
經查詢“電網公司工程服務信息管理系統”（下簡稱服務系統）后得知該220kV變電站自動化系統，2007年12月投入運行，2008年12月接入東部集控OPEN3000監控系統。
圖1所示為該變電站監控系統網絡結構簡單示意圖。
該變電站內監控系統、遠動RTU采用許繼設備，為便于說明問題，圖1中以單監控、單遠動示意，許繼800系列主要保護設備及南瑞RCS900系列保護設備以RS485/103方式接入保護管理機，保護管理機以XJ-104方式接入站內監控主網，同時以TCP103網絡方式接入南瑞保信子站。
從變電站投運至2009年4月，服務系統顯示廠家共有4次派工程服務人員來變電站進行工程服務，服務系統的備份資料顯示前四次遠動系統的遠方總復歸信號配置均正確（fginfo.cfg文件內容為空），該變電站自動化系統保護及監控各項功能運行正常。
2009年4月20日前后，廠家工程服務人員第5 次來該變電站現場服務，由于此次工程服務人員經驗欠缺及疏忽大意，使用了低版本的數據庫配置轉換工具，該版本轉換工具存在誤導性缺陷，可以將遠動數據庫中所有的遙控點設置為復歸點，如圖2所示，導致遠動配置工具將所有遙控點轉換到遠動總復歸命令執行的批處理文件（fginfo.cfg）中。
在廠家的遠動工程指導文件《遠動工程應用指南》第6.4章節已經有明確的要求和說明。但是工程人員由于經驗欠缺，錯誤地生成了遠動總復歸定義文件（fginfo.cfg）。
2009年7月14日7時59分，東部集控主站系統下發該變電站保護總復歸命令，變電站遠動裝置WYD-803收到該控制命令后，解析總復歸定義文件（fginfo.cfg），該文件格式如圖4所示，它是一個遙控量批處理定義，每一行代表一個遙控量。
遠動裝置每20ms發送一條直控方式的遙控命令到站內監控網，由于高壓保護和低壓保護分別基于不同的硬件平臺，所以下面按照高壓保護及低壓保護來分別分析各自對上述批處理遙控令的執行情況。
2.1 低壓保護
RS485組網后通過NWJ-801網關接收到保護壓板投退、定值區切換、保護復歸等命令，由于低壓裝置串口RS485通信接口速度較快，所以基本可以執行絕大部分命令。
以2009年7月14日實際動作情況進行比對分析，如圖5所示：
因此，低壓WCB-821收到遠動下發的總復歸令后，保護軟壓板全部投入，定值區最終處于定值區7。
2.2 高壓保護
RS485組網后接入WTX-803通信管理機接收到保護壓板投退、定值區切換、保護復歸等命令，由于高壓裝置串口RS485通信接口速度較慢，所以僅執行每個CPU/扇區的第一條控制列表項。
以2009年8月9日發現的實際動作情況進行比對分析，北弓線第二套保護如圖6所示：
CPU3，CPU4由于沒有執行定值區切換命令，所以保持定值區初始狀態在1區，因此，最終弓耿線第一套高壓保護WXH-802/D定值區情況為：“CPU1：0|CPU2：0|CPU3：1|CPU4：1”。
2009年7月14日動作時的總復歸列表基本是全站所有遙控量的集合。如果低壓裝置發生了定值區切換，那么相關的高壓裝置也必將發生定值區切換，兩者為成對出現！所以，從技術層面分析，7月14日在低壓出現定值區切換的同時，高壓北弓線2套及弓耿線1套一定發生了定值區切換，也就是說8月9日看到的定值區切換發生在7月14日當天。
由于WXH-802/D為廠家前幾年的產品，在記錄遠方操作信息方面存在功能的欠缺，只記錄遠方復歸的操作命令，其它操作命令如保護軟壓板，定值區切換等無記錄。廠家工程師在8月11日現場也看到了面板上有且僅有7月14日的保護復歸遠方操作記錄。這些可以在下面要開展的驗證實驗中進行驗證（只記錄復歸遠方操作記錄，不記錄其它壓板、定值等遠方操作記錄）。
3 驗證方案
依據上述的原因分析，為進一步深入說明問題，廠家特開展了實際實驗驗證，在實驗室搭建了模擬北弓線第2套、弓耿線第1套的仿真測試環境，如圖8所示。
相關保護及監控、遠動軟件版本、配置采用現場備份，力爭真實再現現場環境。弓耿一套及北弓二套初始定值區各CPU均為1區。從模擬調度主站發送總復歸命令后，裝置均和現場一樣，分別切到了
“CPU1：2|CPU2：0|CPU3：2|CPU4：1”及“CPU1：0|CPU2：0|CPU3：1|CPU4：1”。樣本驗證實驗進行了100次，正確驗證率100%，每次均能正確完整復現現場情況，從而證明上述的分析是正確和客觀的。
4 深入分析
4.1 為何南瑞保護定值區未進行切換
由于南瑞保護定值區切換在遙控列表中不存在。因此，使用工具倒出生成的fginfo.cfg文件中不存在該操作命令，最終結果為其定值區未發生變化。
4.2 為何裝置上看不到遠方操作記錄
廠家低壓保護基于低壓軟硬件平臺，該平臺下2.7以上版本有遠方操作記錄；在該變電站相關低壓設備為：WCH821、WCB821為2.75版本，WDR821為2.66版本。WXH-802/D具有記錄遠方復歸操作功能，且北弓二套中有7月14日遠方復歸操作的記錄。
5 反措
為確保遼寧電網的安全可靠運行，避免同類事件再次發生，事故處理及消缺小組檢查了所有變電站遙控總復歸定義文件（fginfo.cfg），并暫時停止采用在調度中心進行遠方定值操作及遠方總復歸操作。敦促監控系統廠家對全國電網范圍內運行的變電站自動化系統檢查相應的配置定義，發現問題立即進行現場升級更換。
6 結語
隨著變電站自動化系統信息化網絡化技術的縱深應用，在方便系統運維的同時，也給變電站的運行安全帶來了一定的挑戰。本文通過對一起繼電保護誤動跳閘的分析，最終定位了問題原因是監控配置錯誤，即可中心調度員通過遙控操作引起繼電保護裝置定值區切換，進而發生保護誤動，并提出了相應的解決方案和反措規程，為此類問題的分析和防范提供了實用參考。
現有的變電站綜自系統的運行管理模式一般采用了繼電保護及自動化、通信專業分離的方式，一定程度上起到了責任邊界明晰、便于事故分析定位的作用，但隨著電力系統信息化、網絡化技術的發展，繼電保護和自動化專業的融合顯得愈發必要，“大二次”的運維管理模式是變電站自動化系統運維管理的發展方向。
參考文獻
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繼電保護的基礎知識范文第2篇
關鍵詞 整定計算；危險點；繼電保護
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）85-0156-02
0引言
從事計算機相關工作的人員都知道，繼電保護裝置是電力系統中不可或缺的一部分，它對系統的安全運行起著至關重要的作用。因此，了繼電保護整定計算的危險點顯得尤為重要，它能使相關工作人員抓住工作時出現的疑點和難點，以便尋求實用性較強的解決方法，提高工作效率。
1繼電保護整定計算的要求及特點
因為繼電保護整定計算的工作不是獨立于繼電保護工作而存在的，因此整定計算工作應滿足“選擇性”、“可靠性”、“靈敏性”以及“快速性”這“四性”要求，它們之間相互統一又相輔相成，相互矛盾又相互制約。在完成這“四性”要求后，繼電保護整定計算不能只片面的強調一項忽略另外一項，要統籌考慮，不要顧此失彼。
在繼電保護正定計算在工作中要求工作人員除了要有扎實深厚的電力系統電力保護系統理論知識和電力系統基礎知識外，還要有強烈的責任心和工作熱情。如今，隨著電力系統的迅速發展，對繼電保護系統的要求也越來越高，此外計算機技術、通訊技術和電子技術的快速發展又為繼電保護系統帶來了新的活力。繼電保護整定計算工作也要適應繼電保護發展的需要，探索新的方法解決新出現的問題。因此，從事繼電保護整定計算的工作人員對繼電保護的裝置、硬件、軟件等必須要有充分的了解[1]。
2關于繼電保護整定計算的危險點及分析
2.1參數的收集
隨著社會生產技術的不斷發展，生產設備的不斷更新換代，用電量也隨之不斷的增加，因此對電力設備的要求也隨之提高，傳統的電力設備已經無法滿足如今的發展生產，各企業單位不得不加快了擴能改造的步伐，在新舊設備更換和對接的過程中，生產技術部門對新建設備的參數收集精確性和對原始參數的更改會對繼電保護的整定計算工作造成決定性的影響，所以在整個參數收集的過程中，生產技術部門要與施工單位以及設計單位進行密切合作，嚴格認真收集繼電保護整定計算所需要的所有設備參數，保證參數的全面、精確，以便達到整定計算的第一手資料準確無誤，為電力系統的穩定運行奠定良好的基礎。
2.2 系統的建模
整定計算的基礎是一個描述完整、符合電網實際、準確無誤的電網數據模型。但由于各種原因，在實際的工作過程中，基礎數據的管理有可能出現問題和漏洞。因此，繼電保護整定計算工作的其中一個危險點就是電網基礎數據的管理。
2.3故障計算
繼電保護整定計算工作中最重要的基礎性工作就是短路電流的計算，它的計算是否正確直接影響著整定計算的正確性。短路電流計算的準確性取決于變壓器的接地方式以及是否選擇合理的運行方式，只有合理的選擇運行方式才能更好的改善保護效果，發揮保護系統的功能。在選擇運行方式時要與運行方式的部門進行溝通，綜合考慮各方面的因素后才能做決定。由于是繼電保護整定計算的工作人員決定變壓器的接地方式的，所以科學合理的選擇變壓器接地方式能完善接地保護配合的關系，滿足零序保護效果。出現節點故障時，零序電流的分布比例與零序等值的網絡情況有關，跟正、負序的網絡變化情況沒有關系。在零序等值的網絡中，對零序電流分布的關系影響最大的是中性點接地變壓器。因此，可通過合理的變壓器接地方式來確保零序等值網絡的平穩性。在故障計算過程中應注意以下兩個小點：（1）除了線路口故障以及母線故障之外，故障點的電壓量、電流量與在保護安裝處的電壓量、電流量是不一樣的。而整定計算要分析的是保護安裝處電氣量變化的規律；（2）假如電網中的三相系統是完全對稱的管理，在系統不是對稱的情況下，就不能以對稱分量的方法來進行分析或化簡、計算[2]。
2.4整定計算系數的選擇
繼電保護整定值通常是通過公式的計算形成的，為了讓得出的整定值與電力系統故障情況下及正常運行的規律相符合，實現準確整定的目標，因此在進行計算時要運用到更方面的正定系數，選擇整定系數時要依照保護裝置的檢測精度、構成原理、整定條件、電力系統運行特點以及動作速度等因素考慮。可靠系統是為防止測量、計算和繼電器等出現誤差影響，避免保護的整定值沒有正常運行而偏離了預定的數值造成誤動作。在正常情況下運行的返回系數，當受到故障量的影響時，在故障量排除后保護裝置能夠可靠的返回引入。零序網絡的分支系數和正序網絡的助增系數也是整定系數的組成部分，在分支系數的選擇時，其選擇可以直接對零序保護定值及保護的范圍大小造成影響，除此之外，對各段的靈敏度、相互配合程度均有影響。雖然分支系數的計算與故障計算沒有聯系，但是與電路的并聯串聯有著重要的聯系，即分支系數的大小是由電流的分布決定的。
2.5整定計算微機保護裝置的選用
隨著微機型繼電保護裝置的應用傳統的集成電路保護、晶體管保護、電磁式保護均被取而代之，并且微機型繼電保護裝置在電力系統中的角色越來越重要。但是由于每個保護廠家生產的微機型保護裝置在原理上有一定能的差別，因此需要整定計算人員在了解自身管轄大電網情況下，還應對這些保護裝置的原理進行掌握，并且注意保護裝置中把握字的準確設置，以確保保護裝置可以正常工作[3]。
3結論
總的來說，了解掌握繼電保護整定計算的危險點，可以有效的改善整定計算人員盲目性工作，提高工作的效率。
參考文獻
[1]薛莉.繼電保護整定計算的危險點分析[B].山東電力技術，2006，3（3）：70-72.
繼電保護的基礎知識范文第3篇
論文摘要：電力系統繼電保護是電力系統安全運行的保障。繼電保護裝置與發電廠和變電站綜合自動化系統、電網調度自動化系統等密切關聯。繼電保護課程教學質量的好壞直接影響到后續其他專業課和選修課的教學。當前，該課程現行教材已不能滿足高職教育的需要，表現在：理論教學內容偏多，缺少對各種電力設備保護配置和實際運行與檢修方面技術的內容。因此，電力系統繼電保護課程教材改革已迫在眉睫。在此對繼電保護課程教材改革進行探討，提出解決的設想和具體措施。
在高職院校中，電氣工程及其自動化、電力系統自動化技術等專業都開設了“電力系統繼電保護”課程，從目前全國發行的電力系統繼電保護教材看，其教學大綱和教材都有一個共同點，都是圍繞保護原理、動作整定來提出要求和進行教材編寫，往往忽略了對各種電氣設備進行繼電保護配置，忽略了對繼電保護運行、維護和檢修技術的介紹。當學生畢業后，面對電廠、變電所中各種電氣設備的繼電保護時，不知配置有哪一種保護，感到茫然，體現出教材和教師教學偏離職業教育課程教學目標的需要。學生普遍認為課堂講授的內容很難與實際的結合起來，短時間內很難進入工作角色。擺在電專業課教師面前的工作就是要全面分析和解決這些問題，給出令人滿意的答案，讓學生一走入工作單位就能勝任相應的工作崗位。在此對電力系統繼電保護課程教材改革進行探索，并提出一些解決方法，更希望獲得拋磚引玉的功效。
一、高職培養目標和現行繼電保護教材分析
由于人的認知和觀念上的慣性，社會上普遍認為高職院校學生是比普高院校低一個層次的學生，這種看法還將持續一段時間，還會在高職教育中充分表現，并將持續較長時間，具體表現在教材的編寫和教師的教學全過程中。雖然許多從事職業教育研究的專家做了大量的研究工作，提出了與層次不同的觀點，比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才觀”，闡明從人才觀的角度看職業院校與普通院校的教育的根本差別不是水平高低的差別，而是類型的不同。而且，他還進一步提出了非常重要的一個涉及職業教育與普通教育分野的基本問題：是在“層次下談類型”還是“在類型中談層次”？他指出：“在談到教育層次與教育類型之間的關系時，是以層次下的類型為基礎，還是以類型中的層次為基礎，涉及到兩類大相徑庭的教育觀。”基于層次的類型觀與基于類型的層次觀將成為高等職業教育定位的一個重要的選擇標準、一種重要的理論基礎。基于類型的層次觀給予了各種類型教育自身發展的空間。
顯然，針對人才和教育的層次觀而提出的類型觀體現了“以人為本”和“以學生為中心”的教育思想，為高職學生學習生涯的發展以及高職教育發展空間的拓展提供了有力的理論依據，具有空前的建設性。但是，這種人才類型觀和教育類型觀對于闡明我國確定的“以服務為宗旨、以就業為導向”的職業教育辦學方針來說只是提出了清晰的原則，遠沒有明確和具體地闡明高職學生要成為能有效服務于社會、具有就業競爭力的人才，最根本之點是什么？也沒有清楚地勾畫出高職院校為了貫徹“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針，其具體實施過程中需要什么樣的條件？教學過程怎樣實施？在這樣的情況下，從事高職教育的教師只能是八仙過海、各顯神通。那么，有沒有規范統一的要求來規范職業教育活動呢？這還需要進一步加以探索，形成全國從事職業教育專業課教師的共同認識和規范教學行為，形成能夠托起我國現代化建設高技能勞動大軍的合力。
從人力資源的視點來看，高職院校學生要成為能有效服務于社會、具有就業競爭力的人才，最根本點是要具備社會所需要的勝任力。具體地說，就是要具備企業所需要的人才所必備的勝任力，基于勝任力模型的人才觀也為高職院校貫徹落實“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針，為有效地拓展高職教育的發展空間提供了堅實的觀念基礎。在這個基礎之上，高職教育可以把“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針具體化為：培養企業（組織）所需要的符合相應勝任力模型要求的、具有較強就業競爭力的人才，這正是高職教育的目標。
另外，一個亟待解決的問題是要廓清課程與教材的關系，即弄清教材為本，還是課程為本。否則就會本末倒置，將嚴重地影響教育和教學改革的主攻方向。現代意義的教材是以不同的承載媒體、不同的使用主體與不同的裝幀形式出現的教學資源的集合。教材的多樣化正是教材特色化的過程，服務于職業教育特色的所有教學資源以及教室與企業生產現場相結合的開放的教學資源都應反映到教材中來。
目前，全國高職院校采用的電力系統繼電保護教材都有一個共同特點，那就是：首先提出繼電保護的四個要求，即可靠性、選擇性、速動性、靈敏性，其次提出基本電路（各種濾過器）和繼電器元件圖形符號；最后，按保護對象分別對各種電壓輸配電線路保護、變壓器保護、母線保護、發電機和電動機的保護，并在各章插入微機保護。即使是精品課程教材，也難以突破這一教材編寫模式，都還屬于精英教育型選用教材，若老師按這樣的教材去實施高職電力系統繼電保護課程教學，學生是否具有勝任力，可想而知。對學生而言，他們應該知道：面對各種電氣設備時，該設置哪些保護；每一種保護的電路布置；每一種保護在運行和動作時信號顯示情況以及根據這些信號對其進行維護；微機保護的實現形式以及動作原理（不用程序流程圖）。因此，當前的高職電力系統繼電保護教材不能適應職業教育的需要，必須進行教材改革。高職電力系統繼電保護課程目標的達成需要有一套合適的教材、一批具有實踐工作經驗的教師和良好的實驗實習設施，缺哪一樣都會導致學生勝任力打折扣。這里僅對電力系統繼電保護課程教材改革作一些探討。
二、電力系統繼電保護課程教材體系重構和教師實踐能力培訓
基于對當前廣泛采用的電力系統繼電保護教材存在問題的分析，并結合職業教育專業目標和課程教學目標的要求，結合大多數學生的實際基礎和現實學習能力，結合實訓試驗條件和教師的實際經驗，提出對繼電保護課程體系進行重構，具體考慮如下：
1.教材重構
教材是教師實施教學并達到教學目的的指南，簡潔實用的教材是職業教育必不可少的。從職業教育的目標和課程目標出發去實現學生職業勝任力。因此，必須對現用教材進行拆分、瘦身、添加和重構教材體系，以便于專業課教師有效地進行教學活動。
（1）教材拆分。首先，將各種電壓輸配電線路保護、變壓器保護、母線保護、發電機和電動機保護以及微機保護的原理和整定的體系進行拆分，把各種保護的原理從各章節中拆分出來單列一章，專門介紹反應故障保護的大值動作原理、小值動作原理（電壓保護、阻抗保護）、氣體動作保護原理。在各種故障情況下，故障物理量的檢測電路中的檢測設備或原件（ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器）及其保護動作原理和信號顯示要求。并在這一章節中增加兩天去發電廠和變電所認識ta、tv、電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器等的安裝位置以及繼電保護運行信號顯示情況。安排兩次實驗完成繼電器的動作值整定實驗。其次，拆分出動作值整定，只介紹整定的原則，不作復雜的理論分析計算，讓高職學生從復雜、難懂的窘境中解脫出來，而把主要求精力放在繼電保護的實用技術上。最后，拆分出各章節中的微機保護，并單列一章，重點介紹微機保護的實現（從故障分量的檢測模數轉換計算機程序實現的故障判斷、指令形成，再到計算機發出控制跳閘指令到現場控制設備執行跳閘的過程）。
（2）瘦身。去掉復雜裝置或元器件原理的介紹、整定計算及整定計算實例。教材篇幅減至原來的一半。
（3）添加。增加各種電氣設備的繼電保護配置、保護的原理圖和展開圖，增加去發電廠、變電所的生產現場認識實習和學校內的實驗，增加對各種事故的案例分析（繼電保護運行、維護和檢修技術）。
（4） 教材體系重構。把電力系統繼電保護重構成下列幾個部分。一是電力系統繼電保護基礎知識，重點介紹電力系統運行及繼電保護的概念、主后備保護概念、保護要求、基本元件文字符號認識、保護的實現原理（反應故障保護的大值動作原理、小值動作原理、氣體動作保護原理和差動保護原理。在各種故障情況下，故障物理量檢測電路中的檢測設備或原件：ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器，保護動作原理和信號顯示要求）。二是電氣設備的繼電保護配置，主要介紹電氣設備繼電保護的配置、保護的原理圖和展開圖識讀。三是繼電保護動作值整定：電流動作值整定（短路動作電流、過電流）、動作時間整定、動作阻抗值整定、差動保護動作電流值整定等。四是微機自適應保護：從故障分量的檢測模數轉換計算機程序實現的故障判斷、指令形成，再到計算機發出控制跳閘指令到現場控制設備執行跳閘的過程。五是繼電保護運行、維護和檢修技術，收集編制案例，用案例教學方式實現學生對運行和維護技術的學習。六是實驗實習實訓，編制去發電廠和變電所認識實習的項目、目的，在校內試驗的項目和目的。
2.加強教師在電力企業的實際工作經驗
校企結合是職業技術教育培養學生的重要舉措，也是加強專業教師的理論與實際結合、提高教師的教學能力的重要手段。通過學院的規劃，分期分批讓電專業課教師深入企業去工作一段時間，以增強教師的實踐能力，增長教師對專業課教學過程的把控能力，以達到良好的教學效果。為取得可檢驗的實際效果，學院要求各系專業教研室擬出各批次教師的實習項目、目的和要求等，實習結束后由各教研室統一進行檢驗。電專業教研室針對繼電保護課程教師提出具體目標：
（1） 必須熟悉電力系統各個環節電氣運行管理規程與維護、檢修的基本技術。
（2）必須熟悉發電廠、變電所一、二次系統設計，熟悉一、二次系統的運行管理、維護與檢修技術。
（3） 必須熟悉一、二次設備選擇、設備的布置等。
并作出相應的安排和要求如下：
（1）每年7月18日至8月18日分兩組分別去發電廠和變電所實習，同運行人員同吃住，同上班；虛心請教相關專業技術人員，時刻牢記自己的實習目標。
（2）學院為每名電專業教師配置電氣工程相關標準匯編一套。
（3）要求實習教師了解發電廠或變電所的電氣運行情況、繪制電氣主接線圖、各種電氣設備繼電保護配置圖，重點了解實習廠、所繼電保護裝置運行情況，并寫出評價報告。
（4）了解發電廠、變電所使用新技術、新設備以及運行情況，作出書面記錄。
（5）實習結束時要求教師請發電廠變電所的技術人員出來座談和交流。
實習教師回到學校后，由教研室主任對實習教師的實習資料進行一一檢查，簽署意見，由系主任核實后，交資料室存檔，作為教研室全體教師交流學習材料。
電專業教師到電力企業，把現代企業中的新知識、新技術、新設備和實用技能學回來，更好地與課堂教學相結合，使電專業教師向著“雙師型”師資隊伍方向快步前進。
三、效果
經過一年的試驗和探索，這種重構后的教材對高職學生學習具有明顯的好處，他們感覺學習電力系統繼電保護不是太難的事，保護原理清楚、電路原理圖和展開圖通過課堂教學和在企業的認識實習也容易掌握，特別是各種設備的保護配置也基本清楚；通過案例教學使學生對繼電保護運行維護技術有了初步認識。在崗前實習中，現在的學生沒有往屆學生那種茫然感覺。另外，組織教師去電力企業工作實習，增強了教師的實踐能力，大大增強了教師在課堂和實驗室以及實訓試驗中把控能力。學生對教師更有信任感，教師對學生更有感染力、示范力。由于教師能力增強，課堂教學把握得當，幽默感頓生，語言語氣感染力增強，教學效果大大提高。但不足方面在于：教材中還有許多內容需要改進，對繼電保護運行和維護的實踐案例還不夠豐富，這些方面還有很多工作要做。
四、總結
繼電保護課程教材改革不是一件容易的事，需要從事電力系統繼電保護的相關教師和實驗實習教師積極參與才會更深入、到位。希望有更多有志者參與這項工作中來，使繼電保護課程更完善。
參考文獻：
[1]張保會,尹項根.電力系統繼電保護[m].北京:中國電力出版社,2010.
繼電保護的基礎知識范文第4篇
21世紀需要更多高素質的工程技術人才。但是，我國大學培養的工程技術人才無論是在質量上還是在數量上相差甚遠[1]。根據瑞士出版的國際競爭力年度分析報告《洛桑年鑒》數據顯示[2]：合格工程師可獲得程度的評價中[13]，中國始終處于被評的近50個國家和地區中的最后三位[3]。造成這樣局面的原因是多方面的，但大學培養人才的目標不明確，工程訓練不足，所開設的課程及內容與社會需求脫節是其更深層次原因。目前，中國大多數高校開設的工程類課程跟實際工程需求脫節，教學內容老化，遠遠滯后于現代科技與工程發展，在教育方法、目標和理念上滯后[4]。綜上所述，工程教育在大學階段應該從課程設置、課程內容到教學方法、手段和理念等各方面去適應社會對工程技術人員的需求[5]。
電力系統繼電保護課程理論性與實踐性密切聯系、工程實用性強是該課程最大的特點[6]。針對學校卓越工程師計劃對電力系統繼電保護這門工科課程的任務要求，本課程做出相適應的課程創新與教學改革，以幫助學生掌握有關繼電保護方面的基本理論、基本知識和技能以及相關工程知識，同時培養學生發現、分析和解決實際工程問題的能力；為后期的學習和應用更深、更多的專業知識和實用工程技能打好基礎[7]。
一、“卓越工程師”目標下的課程教學理念
“卓越工程師”目標對學生的學習、創新能力和對新技術的認識和接受能力等從工程角度提出要求[8]；同時，對老師的教學也提出新的要求和挑戰。因此，在卓越工程師目標下的繼電保護課程教學理念，應以工程項目為載體，在傳播基本知識的同時，更應注意培養學生的工程素養和動手能力[8]；力求達到學生通過本課程的學習，能在掌握理論知識的同時，其動手能力得到提高，并形成工程思維模式。從而從原來的簡單知識習得轉變為讓學生得到工程能力鍛煉和動手能力的提高；以此發揮學生的能動性、自主性和創造性。教師應該有意識無意思地將工程思想貫穿于整個教學過程中[6]。
二、“卓越工程師”目標下培養方案和課程大綱修訂
“卓越工程師”目標下培養方案強調學生的工程能力[9]，面向卓越工程師培養計劃，過去的培養方案和課程大綱在一定程度上已不適用。我校在實施“卓越工程師”培養計劃之初對相關的專業培養方案和課程教學大綱進行了再次修訂[6]。
新修訂的電氣工程及其自動化專業人才培養方案中的目標為：強調學生應具備一定的創新能力、動手能力。在實踐環節中，要求具有一定的探索精神，并具備一定的自主設計實驗能力。具有一定的技術開發能力和接受新知識和新技術的能力。總結起來就是突出能力和工程思想。畢業生能夠在電力系統、工礦企業等行業從事電力電子技術、自動化測試與控制、機電控制和新能源與節能技術等相關運行、管理和維護等工程技術相關工作。根據新的培養方案，繼電保護課程的教學大綱也作出了調整[6]。調整后的電力系統繼電保護課程具體培養標準見表1。
從上表1可以看出，電力系統繼電保護課程培養標準是建立在對“卓越工程師”目標下培養方案的綜合分析基礎之上；其主要培養標準包括工程技術知識與推理、工程素質、工程能力等。由此可知繼電保護課程教學大綱與卓越工程師目標是吻合的。
三、“卓越工程師”目標下“繼保”課程教學改革
我校電氣工程及其自動化是四川省2013年批準卓越工程師培養計劃的試點專業，繼電保護作為該專業的核心必修課程，本課程進行了課改。卓越工程師的培養目標是“以實際工程為背景，以工程技術為主線，培養學生的工程能力和素養”[4]，本次教改抓住這條主線；增加了課程的實驗學時數，以此手段提高學生的動手能力。改革了考核方式，由原來的單純的試卷筆試成績作為主要成績，改為增加了實驗成績的比重。
1.“卓越工程師”目標下課程理論教學改革
繼電保護課程理論教學主要是進行專業基礎知識的傳遞與工程思想的培養[10]。從原理上來講，各種繼電保護設備和設施，它們都有比較測量、邏輯判斷、執行輸出等環節，只是采用的手段和方法有所區別；因此本課程的課堂理論教學主要內容側重于將各種保護基本原理講解清楚，讓學生從機理上理解繼電保護。在工程思想的培養方面，可以是在講某種保護具體原理時穿插實際工程應用；也可以通過課程設計、課程實踐和畢業設計等其他相關環節來培養學生的有關工程素養和工程應用能力[11]。
在繼電保護課程理論教學的過程中，還可以通過開展簡短的學術研討和調查報告活動，來促進學生主動地了解繼電保護的前沿動態知識，以此培養學生自主學習能力。其具體形式上可以在課前或課后給學生五分鐘以內的時間，讓某一學生在做好資料文獻查閱的準備工作前提下就繼電保護某前沿動態給全班同學做講解分享，對于那些在此工作做得好的同學可以在平時考核成績上有所獎勵。經過幾屆學生的實踐表明，此方法能夠培養學生的自主學習能力。
2.“卓越工程師”目標下課程實踐教學改革
“卓越工程師”目標下課程實踐、實驗項目設計的核心思想是提高學生的發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生的動手能力和工程素養。鼓勵學生進行自主學習和綜合學習。
“卓越工程師”目標下的繼電保護課程實驗項目由原來的部分驗證性實驗全部改為綜合研究設計性實驗項目。通過本課程的綜合研究設計性實驗教學能在一定程度上培養學生的實際動手能力和工程素質。
在繼電保護課程實驗項目實施過程中，實驗前實驗設計、實驗準備，試驗中搭建平臺過程，到實驗后期的數據處理均由學生獨立完成，教師只起引導作用。學生的動手能力和工程素養得到提高。
3.“卓越工程師”目標下課程考核方式改革
“電力系統繼電保護”課程是電氣工程及其自動化專業一門核心課程，在“卓越工程師”目標下課程既要求掌握大量的理論知識，又要求能有較強的動手能力。本課程從多個方面對課程教學考核進行改革，以轉變觀念為先導，樹立以工程能力為導向、以能力和素質考核為中心的考試觀念，突出能力本位。
考核方法改革將以往以測試記憶為主的知識性考試轉變為以工程實踐為主的工程能力和工程素質考核。根據專業特點和課程性質采用了多元化的考核評價方法。除期末的閉卷筆試外，還采用大作業、實驗平臺上現場實際操作等幾種方式綜合運用的考核方法。降低了期末的閉卷筆試成績比重。
繼電保護的基礎知識范文第5篇
電力行業貫穿著發電、輸電、配電、用電四個環節，涉及到發電廠、輸配電網和用戶。為了保證電力系統安全可靠經濟運行，需要詳細分析電網運行特點、選擇合理的接線形式、選擇滿足要求的電氣設備、設置各種保護措施等等。“電力工程基礎”作為電力電子方向、自動化方向、電機電器方向以及建筑電氣方向學生的專業基礎課，涉及的內容包含了上述各方面知識。課程教材選用中國電力出版社出版的《電力工程基礎》作為該門課程的教材，該教材為電力行業的精品教材，同時配以《電力工程基礎學習指導》一書。
1.課程知識涵蓋面較廣該課程包含了對各類型電廠的全面介紹、各類電氣主接線特點與應用、輸配電網元件的穩態建模以及潮流與短路計算分析、電氣設備的選擇、負荷特性分析和保護的設置等。該門課程的內容基本涉及到了電力的各個環節，涵蓋了“發電廠電氣部分”、“發電廠動力設備”、“電力系統分析”、“電力系統繼電保護”等課程的基礎先修內容。因為是基礎課，與專業課相比，對內容的教學深度需要適度的把握。
2.課程理論性強、內容較抽象該門課程中的內容如輸配電網的運行分析、設備的選擇和校驗、保護的設置和整定都需要進行大量的計算分析，理論性較強，且一環扣一環，相互嵌套，互為作用，如果前修知識點沒有理解和掌握，后續知識的學習會更加困難。電力系統的運行特點是無法憑借眼睛直觀觀察，無論是潮流、電壓、損耗、電流等必須通過儀表測量、采集、傳輸到數據庫方能進行分析與統計。設備選擇如斷路器、隔離開關、電流互感器等設備以及電氣主接線的選擇等都比較抽象。
3.電力行業快速發展，相應的教學內容需要不斷更新電力行業快速發展，技術不斷推陳出新，如保護裝置、防雷裝置、調速裝置、接線方式等的不斷發展使得課程有些內容需要不斷調整。電網的發展如分布式電源的引入、特高壓的引入、靈活交流輸電系統的引入、電力市場的不斷發展等使得電力系統的運行特點與傳統電力系統有所差別，為了能讓學生跟得上電力技術的發展，課程的相關內容也需不斷更新。
二、工程案例教學的引入
電氣工程與自動化學院畢業的學生大多從事生產一線的工作，需要具有分析問題和解決問題的能力，需要具有良好的專業素質和實踐能力，能從錯綜復雜的現象中抓住本質，及時、準確地解決工程中遇到的問題。這些技能離不開對電力系統原理和系統性知識的掌握。但單純地根據課件或教材講原理，學生難免會覺得乏味、枯燥，而且看不到應用的前景，主動性和積極性都無法提高。因此，在課堂中適當引入工程案例教學，從案例中讓學生明白理論同時學會把理論和實際進行結合，老師也從簡單的知識傳授者與灌輸者變成學生的引導者和促進者。“電力工程基礎”課程主要知識點引入主要的案例分析如下：
1.水電廠和火電廠的運行如果只是簡單根據流程介紹水電廠從水庫到尾水管的工作過程或火電廠概括地闡述風、煤、水、蒸汽、煙、塵等系統，則既抽象又顯枯燥。如通過案例教學方式，引入實拍的水電或火電教學片，讓學生觀看一遍，然后針對課件中的相關知識結合教學片中具體過程和實物進行講解，學生會更容易理解。
2.電氣主接線電氣主接線需要介紹每種接線方式的優缺點、倒閘操作、圖形的繪制等。主接線方式有單母線及改進接線、雙母線及改進接線、一臺半斷路器接線、單元接線、角型接線、橋型接線等多種接線形式。如果一一介紹各種接線，學生不但記不住還很容易混淆。根據收集到的一些電廠和變電站的典型資料，分析具有以上不同接線電廠或變電站特點；再根據變電站的實際特點引入接線方式的分析，從實際到理論，讓學生主動歸納各自的優缺點，讓書本知識形象和生動起來，在生動中培養學生追索知識的動力；同時，在介紹電廠和變電站接線時也可以引入一些設備的介紹，為后面的設備選擇奠定基礎。倒閘操作也是相對復雜的，如母線隔離開關相對線路隔離開關“先通后斷”或斷路器相對隔離開關“后通先斷”。學生總覺得特別難以理解，而這個知識點的理解正確與否關乎學生對實際生產的安全操作，對人生的保護。因此，在這個知識點上特地根據實際操作制作了flash工程設備操作程序動畫，讓學生觀察違規操作引起電弧和大面積停電現象，在潛移默化中讓學生明白道理，無需復雜的分析。
3.輸配電網的運行分析在給學生介紹本章的基本概念后，引入電力工程數字仿真軟件PSASP進行電力元件的穩態建模、潮流計算、短路電流計算。為了讓學生便于理解，僅選取5節點系統和無窮大系統作為演示，演示潮流計算、短路計算和暫穩分析。通過PSASP良好的人機交互界面，曲線閱覽室等讓學生直觀而形象地理解實際的潮流計算和短路計算結果。當然，演示過程中需要插入原理性的分析，通過改變元件參數、電壓水平等觀察計算結果的變化，巧妙引入電網運行分析原理，避免公式的大量直接推導，讓學生的興趣和積極性得以提高，主動去探索，由“教為中心”過渡到“學為中心”。
4.繼電保護和防雷保護繼電保護在“電力工程基礎”這門課中主要講三段式保護。三段式保護包括動作電流的整定、動作時間的整定、靈敏度的校驗等，分析起來較為復雜，而且保護之間的相互配合用語言來描述反而讓學生容易混淆。只能通過軟件模擬實現工程實際的典型三段式保護的整定和動作案例，分析不同地點短路時保護的動作與配合、不同線路參數和短路方式對保護靈敏度的影響。防雷保護則可以從生產實際中引入案例，如變電站、電廠等。
三、結束語
