孟繁玉 胡希同
(山東理工大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院,山東 淄博255049)
《電力系統(tǒng)繼電保護》是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分。為保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行,完善的繼電保護裝置是必不可少的。而隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展,用戶需求多樣化,運行方式復(fù)雜化,電網(wǎng)中運行管理精細化的要求越來越高,因此,要培養(yǎng)合格的電氣工程師,除了要掌握扎實的繼電保護理論基礎(chǔ)以外,更要與時俱進,注重理論與實踐相結(jié)合,具有實踐和創(chuàng)新的能力。
實踐教學(xué)是高等教育的重要組成部分,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要平臺。在人才創(chuàng)新能力及全面素質(zhì)培養(yǎng)方面有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的獨特作用。而《電力系統(tǒng)繼電保護原理》是一門與實際聯(lián)系密切,綜合性、實踐性非常強的專業(yè)課。其實踐教學(xué)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)非常重要,它既能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實際問題的能力,又能啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。這對于已經(jīng)完成基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課,很快要步入工作崗位的大三學(xué)生來說是承前啟后的。下面本文將詳細介紹綜合實踐教學(xué)在電力系統(tǒng)繼電保護課程中的應(yīng)用。
理論學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)電氣專業(yè)必不可少的。而繼電保護更是一門綜合性的學(xué)科,需要電機學(xué),電力系統(tǒng)分析,電力系統(tǒng)故障計算等課程相關(guān)知識,對于一些基礎(chǔ)知識薄弱的學(xué)生來說,覺得這門課很難,而各種繼電保護原理從書本上來講解也是枯燥乏味的。因此,要學(xué)好這門課,需要提高學(xué)生的積極性,達到好的課堂效果,可從下面兩個方面入手。
要讓學(xué)生學(xué)好,首先要讓學(xué)生喜歡這門課,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。古語云:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。興趣是好的老師,它能夠激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望和學(xué)習(xí)熱情,直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。
為此在上第一節(jié)課(緒論)時要讓學(xué)生充分認識這門課的重要性,比如在介紹繼電保護裝置的任務(wù)和作用時,可以讓學(xué)生看幾段油變壓器爆炸、架空線路發(fā)生短路等的視頻,學(xué)生看了這些富有震撼力的視頻之后,體會到繼電保護的重要性,會急于知道采取哪些措施可以避免這些事故,就會產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
其次要把繼電保護和日常生活聯(lián)系起來,讓學(xué)生覺得學(xué)有所用。如講繼電保護作用可以用家里用的保護開關(guān)為例進行說明,講解要盡量和日常生活聯(lián)系起來,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
要讓學(xué)生上好課,老師,必須要講好課。教師不能在上課過程中只顧自己講課,而不考慮學(xué)生的反應(yīng),要加強課堂互動,提高課堂教學(xué)效果,單純的理論講解是不夠的。而多媒體教學(xué)的優(yōu)點之一是可以用圖片、動畫、錄像等形式解釋一些難以理解的知識點,非常直觀,學(xué)生在觀看這些圖片、動畫、錄像時興趣也很高,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。比如在講解三段式電流保護時,可以設(shè)計一個例題,除了讓學(xué)生完成三段式電流保護的整定計算,還可以利用FLASH動畫完整的展示出電流保護裝置的實現(xiàn)過程,哪段線路發(fā)生故障時一段保護起作用,哪段線路發(fā)生故障時二段保護起作用,而什么情況下三段保護(即后備保護)起作用,并可以通過動畫展示一下如果因為整定計算錯誤,或者設(shè)備故障等原因造成保護拒動時,會發(fā)生什么樣的后果,如造成大面積停電,來強調(diào)繼電保護裝置的重要性。
本門課程除了理論授課,還有相應(yīng)的實驗課,過去我們的實驗重點主要放在理論的驗證及實驗技能的練習(xí)上,學(xué)生對實驗內(nèi)容和實驗要求理解不透徹,對實驗過程的各環(huán)節(jié)也不太理解,影響了學(xué)生做實驗的積極性。因此,我們根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護原理》課程的特點,靈活調(diào)整實驗課的重心,采取了不同的實驗方法,把實驗內(nèi)容分為三類:第一,基礎(chǔ)性實驗;如電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗,通過該實驗讓學(xué)生理解動作電流,返回電流的含義。第二,設(shè)計性實驗,有6~10kv線路過電流保護實驗,通過該實驗加深學(xué)生對整套保護裝置動作過程的分析和理解。三,綜合性和研究性實驗。利用微機變壓器保護實驗臺,由學(xué)生自己設(shè)計變壓器差動保護,各種后備保護,掌握變壓器保護的配置原則。實驗內(nèi)容由簡到難,由淺入深,循序漸進,逐步培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合分析能力。
本環(huán)節(jié)是在學(xué)完課程后對繼電保護的綜合認識。
為期兩周的工廠實習(xí)參觀,讓學(xué)生到電廠去學(xué)習(xí),認識電能的生產(chǎn),變換,傳輸,了解現(xiàn)有的繼電保護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,學(xué)習(xí)保護裝置的實際操作。
課程設(shè)計安排在實習(xí)之后,與實習(xí)內(nèi)容相輔相成,如讓學(xué)生完成架空線路、變電站主變壓器的保護設(shè)計,自己設(shè)計電力元件的主保護,后備保護,除進行保護的整定計算外,還需要學(xué)生上網(wǎng)搜集資料,綜合性價比,進行元器件選型,從而培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力。
過去該課程的考核方式是傳統(tǒng)的期末閉卷考試加平時成績,期末考試占70%,平時成績占30%(出勤10%,實驗10%,作業(yè)10%),而通過學(xué)生的表現(xiàn)發(fā)現(xiàn),這種考核方式不能很好的激發(fā)學(xué)生平時學(xué)習(xí)、動手的積極性,也不能全面的評價學(xué)生的綜合能力。
為提高學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),新的課程考核方式增加了平時成績的比重。期末考試占50%,平時成績占50%,平時成績的考核更加多樣化,除了考勤,實驗,作業(yè),增加課堂小組討論,小論文,繼電保護的二次展開圖,端子接線的學(xué)習(xí)等,鼓勵學(xué)生參加各種電力技能考試。
電力系統(tǒng)繼電保護是一門理論性和實踐性都很強的課,內(nèi)容豐富,而教學(xué)課時少,特別是實驗和實踐教學(xué)部分,受學(xué)校實驗室條件的限制,只能完成一些簡單的保護動作,不能全面的詮釋繼電保護裝置在實際電網(wǎng)中的應(yīng)用,因此探討如何面向電力系統(tǒng)實際,尋找理論和實際應(yīng)用的最佳結(jié)合方式,增強學(xué)生的實踐工程能力是一個長期的過程,需要老師們的不懈努力,設(shè)計科學(xué)、合理的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)好本課程,順應(yīng)時代需求是具有重要意義的。
[1]張保會,尹項根,主編.電力系統(tǒng)繼電保護[M].中國電力出版社,2005,5.
[2]梁國艷,張瑛,王麗君.繼電保護專業(yè)課程教學(xué)改革實踐[J].中國電力教育,2008(10):69-70.