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继电保护论文(6篇)

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继电保护论文篇1

Abstract:Underthebackgroundofmodernlargeengineering,thereformofteachingcontentsandmethodsofthepowersystemrelayprotectioncourseisdiscussedinthispaper,amainteachinglineofcognitionpractice-theoryteaching-practiceteaching-curriculumdesignisputforwardtoimprovetheteachingeffectofthecourse.

关键词:继电保护;大工程观;教学改革

Keywords:relayprotection;largeengineering;teachingreform

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1006-4311(2016)01-0204-02

0引言

《电力系统继电保护》是电气工程及其自动化专业的主干专业课,在其课程体系中具有举足轻重的地位。《电力系统继电保护》课程通过对具体设备及系统保护原理及其实现的分析阐述,既具有较强的理论性,又具有很强的实践性,课程内容与电力系统生产运行过程密切相关[1,2]。学生由于没有任何生产实际的经验,对继电保护设备没有一个基本的认识,在课程的教学安排和组织过程中往往出现学生难学,教师难教的问题,人才培养质量很难得到保证[3,4]。

在黑龙江科技大学的“培养大工程背景下的思想道德素质高,基础理论扎实,专业知识面宽,工程实践能力强,具有创新创业精神的应用型高级专门人才”的本科专业人才培养目标的指导下,积极组织该门课程任课教师深入生产和教学一线进行调研,对课程的教学内容设置、教学手段和方法、实验实践设施、考核方式等进行积极的改革和探索,取得了一定的成效。

1课程教学主线的设计与构建

根据《电力系统继电保护》课程的特点、教学现状、存在的问题等,组织任课教师和学生进行认真的分析和调研讨论,对课程的教学积极地进行了改革和探索,提出了认识实习-理论教学-实践教学-课程设计的课程教学主线,如图1所示。

并根据教学内容对教学手段和方法进行了分类和调整,如图2所示。

1.1教学内容的更新和调整

对课程内容进行更新和调整,构建课程的衔接和侧重面。根据电力系统的最新发展动态,充实教学内容,引入前沿技术,并对电气工程及其自动化专业的前续和后续课程及教学环节进行了调整和衔接,根据黑龙江科技大学2014版最新修订的《电力系统继电保护教学大纲》,课程主要包括继电保护概述、电网电流保护、电流距离保护、输电线路纵联保护、自动重合闸、电力变压器保护、发电机保护、母线保护等内容,增加了数字式继电保护计算基础等方面的内容,并将MALTLAB仿真引入课程的教学当中。

1.2教学计划的调整

根据黑龙江科技大学学生的学习情况和《电力系统继电保护》课程学习的特点,进行教学方法和手段的改革和实践,提出了以认识实习-理论与实验实践-课程设计-生产实习为主线的全新课程教学模式。在2014版培养方案中,对认识实习环节的设置时间、实习内容进行了调整,安排学生到发电厂和变电所进行短期认识实习,邀请现场专工给学生进行现场继电保护装置的介绍,使学生对于继电保护装置、功能、原理等有一个感性认识。课程教学过程中根据教学内容的不同,改变以往理论与实验实践脱节的现象,将理论教学调整到实验实践环节进行,边理论边实践,在课程结束后增加继电保护课程设计的环节,使学生对所学知识进行综合运用。最后在课程结束后的生产实习中,再次安排发电厂及变电所的实习环节,由指导教师和现场运行人员结合现场实际的保护元件、保护配置对保护的动作情况进行讲解。使学生实现实践-理论-应用-再实践的锻炼,提高学习兴趣和质量。

2多层次、高水平的课程实践教学环节建设

多层次、高水平的课程实践教学建设对提高教学效果起到至关重要的作用,在学校的支持下,建立的电力系统继电保护实践基地,引进THKDZB-1型继电保护实验装置,该套装置具有多个设备组件,利用设备组件之间的组合,既可以实现单个继电器的实验,如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器的实验;也可以实现综合性保护实验,如线路过电流保护实验、重合闸前加速和后加速实验、变压器差动保护及过流保护实验、线路三段式保护与自动重合闸综合实验等。

课程教学过程中根据教学内容的不同,改变以往理论与实验实践脱节的现象,将电网电流保护、重合闸、发电机保护和变压器保护等部分得理论教学调整到实验实践环节进行,边理论边实践。

例如对于电网电流保护中的继电器部分的讲解先通过理论教学对继电保护的继电特性、启动电流、返回电流及返回系数进行讲解,然后通过电磁型电流继电器实验对这部分理论知识进行验证,学生在实验过程中可以对继电器的结构有一定的认识,并且通过实验验证对理论知识有更深一步的理解。

电网的电流保护先对阶段式保护的整定计算、保护的接线方式及原理接线图进行理论讲解,之后通过6-10kV线路过电流保护实验帮助学生更好的掌握过流保护的原理,深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。

3积极进行课程考核评价方式的改革和实践

以往的《电力系统继电保护》课程以期末笔试成绩为主,缺乏考核评价的全面性和客观性,根据课程教学环节的调整及课程特点,对课程的考核评价方式进行了积极的改革和探索,采用理论考核、实验实践环节、课程设计环节的综合考评方法,其中理论考核占40%的成绩,实验实践环节占40%,课程设计环节占20%。

4教学改革实例及效果

电网的电流保护一直是《电力系统继电保护》课程的学习难点,抽象难理解,首先带领学生到现场进行认识实习,结合现场对电流保护的原理,工作过程,作用等进行初步认识,之后在课堂上对阶段式保护的整定计算、保护的接线方式及原理接线图进行理论讲解,之后通过6-10kV线路过电流保护实验帮助学生更好的掌握过流保护的原理,深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。实验线路图如图3所示,实验接线图采用展开图的接线方式。通过教师演示和学生动手操作来进行,过流保护的动作顺序为:当调节单相自耦调压器和变阻器R,模拟被保护线路发生过电流时,电流继电器LJ动作(实验中交流电流回路采用单相式),如图3(a)所示,其常开触点闭合,接通时间继电器SJ的线圈回路,SJ则动作,经过一定时限后,其延时触点闭合,接通信号继电器XJ和保护出口中间继电器BCJ的线圈回路,BCJ动作,常开触点闭合,接通了跳闸回路,(因断路器QF在合闸状态,其常开触点QF是闭合的)。于是跳闸线圈TQ中有电流流过,使断路器跳闸,切断短路电流。同时XJ动作并自保持,接通光字牌GP,则光字牌亮,显示“6-10kV过流保护动作指示”,如图(b)所示。通过实验,学生可以更深入的了解过流保护的实际动作情况和工作原理。

通过对课程流程、教学方法的改革,对2014学年和2015学年两届学生的学习效果和成绩分析表明,学生学习效果大幅提高,平均及格率由原来的低于70%提高到85%以上,优良率也由原来的不足5%提高到15%左右。

5结论

在现代大工程观的背景下,根据课程理论性和实践性都很强,学生学习困难的现状,对《电力系统继电保护课程》课程从教学内容、培养方案设置、实验实践教学环节、考核等方面行了改革和探索,提出了认识实习―理论与实验实践―课程设计的课程教学主线,认识实习环节的提前引入和实验环节引入课堂较好地提高了学生的学习兴趣和教学效果,学生课程及格率和优秀率均有大幅提高。

参考文献:

[1]杨军,龚庆武,吕艳萍,丁涛.智能电网背景下的继电保护实验课程体系[J].电气电子教学学报,2014(01):73-75.

[2]程海军,陈晓英,孙丽颖.基于“卓越工程师”目标下的《继电保护课程设计》教学改革[J].教育教学论坛,2015(08):112-114.

继电保护论文篇2

论文摘要:通过对我国电力系统继电保护技术发展现状的分析,探讨继电保护的任务和基本要求。从分析当前继电保护装置的广泛应用,提出保护装置维护的几点建议,结合实际情况,探讨继电保护发展的趋势。关键字:继电保护;电力;维护1前言电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。2继电保护发展的现状上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。3电力系统中继电保护的配置与应用3.1继电保护装置的任务继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。3.2继电保护装置的基本要求选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的

继电保护论文篇3

关键词:虚拟仪器;微机保护;实验系统

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)19-5381-02

继电保护装置是一种利用电磁感应原理而发展起来的电力系统保护装置,随着电子技术和网络通信技术的飞速发展,目前已经发展到微机型阶段,并且利用软件技术可以实现由软件技术驱动硬件而实现微机继电保护,这就是目前研究很热的技术――基于虚拟仪器技术的继电保护系统。利用虚拟仪器技术实现的微机继电保护装置,具有传统微机继电保护装置所不具备的优势,例如控制更加安全可靠等。

本论文主要将虚拟技术应用于微机保护实验系统,拟对基于虚拟仪器技术的微机保护系统进行开发,并从中找到可靠有效的微机保护实验方法与建议,并和广大同行分享。

1微机继电保护概述

1.1微机继电保护的基本构成

微机继电保护装置,其基本结构构成与普通的电力保护装置一样,也是有硬件和软件两大部分构成。硬件部分主要由数据采集系统、数据处理系统及逻辑判断控制模块等几个部分构成,主要由数据采集模块负责对电力系统的相关电参数实现检测与采集,并将数据传送至数据处理系统,数据经过运算之后,由逻辑判断控制模块调用软件控制程序,并发出相应的控制信号,驱动保护装置执行保护动作,从而实现电力继电保护的功能。

随着集成电子电路技术的发展,目前发展的微机型继电保护装置,其硬件系统主要由CPU(微处理器)主机系统、模拟量数据采集系统和开关量输入/输出系统三大部分组成,尽管结构构成已经发生一定变化,但其实实现继电保护的基本原理仍是一样的,由模拟量数据采集系统负责相关保护参数的采集,微机继电保护装置是以微处理器为核心,根据数据采集系统所采集到的电力系统的实时状态数据,按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断。

1.2微机继电保护装置的特点

微机保护与常规保护相比具有以下优点:

1)微机继电保护装置主要由微处理器为核心而构成的硬件系统,因此借助于现代功能强大的微处理器,微机型继电保护装置可以实现一定程度的智能化。

2)相比于传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,微机型继电保护装置能够依靠数据采集模块实现对相关参数的检测与采集,整个过程实现数字化流程,这就为继电保护装置的控制功能的稳定性、可靠性提供了技术条件;另一方面,依靠微处理器内部的软件程序,微机继电保护装置能够进行周期性自检,一旦发现自身硬件或者软件发生故障,能够立即实施报警,从而保障了继电保护装置功能的可靠性。

3)传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其保护功能较为单一,仅仅是实现基本的保护功能,动作依靠一次性机械元件完成,一旦该部件发生故障,则整个继电保护装置无法工作;而微机型继电保护装置除了能够利用弱电驱动控制实现继电保护的功能外,还能够依靠数据采集系统对整个电力系统的相关电力参数都实施监测与采集,通过程序的分析,实现对电力系统整体性能的检测,保护功能大大丰富。

4)传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其功能调试复杂,工作量大,而且极容易造成内部晶体管集成电路的失效,而现代微机继电保护装置,依靠内部的核心微处理器,能够开发专用的人机交互系统,利用人机交互系统实现继电保护装置的调试,简单易行,还可以自动对保护的功能进行快速检查。

5)利用微机的智能特点,可以采用一些新原理,解决一些常规保护难以解决的问题。例如,采用模糊识别原理或波形对称原理识别判断励磁涌流,利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障,采用自适应原理改善保护的性能等。

2基于虚拟仪器的微机保护实验系统开发设计

2.1总体结构设计

本论文探讨的是基于虚拟仪器技术的微机继电保护系统,因此首先面临选择合适的虚拟仪器开发平台的问题,这里选择基于G语言的LabView开发平台是目前国际最先进的虚拟仪器控制软件,集中了对数据的采集、分析、处理、表达,各种总线接口、VXI仪器、GPIB及串口仪器驱动程序的编制。基于虚拟仪器的微机继电保护装置系统,是利用虚拟仪器开发平台,构建虚拟的微机继电保护装置,实现完整的微机继电保护装置的全部功能,并对设计的虚拟继电保护装置进行评估和改进,从而完成微机继电保护系统设计的一种设计手段。

利用虚拟仪器技术进行微机继电保护系统的开发设计,从具体设计流程来说,主要从以下几个环节入手进行总体结构的设计:

根据微机继电保护系统的设计目标、设计功能,列出所需要的相关硬件,构建整体微机继电保护系统结构框架;另一方面,尽量采用模块化的开发设计模式,将微机继电保护系统按照不同的功能环节,设计各功能模块之间的结构关系。

如下图所示,是本论文所探讨的利用虚拟仪器平台所开发的微机继电保护系统结构原理图。这种方式既便于模块的单独调试,节省系统开发周期,又便于系统功能的改变,使系统具有更强的移植与升级功能。

如图1所示,基于虚拟仪器技术的微机保护系统结构主要由一次系统、转换模块、数据采集模块、保护测量模块及保护决策软件系统等几部分构成,一次系统主要负责面向电网系统模拟设置合适的传感器,将相关拟生成电网的二次侧电压、电流信号,信号经过转换、调理电路变换成符合要求的-5V~+5V模拟信号送数据采集模块,数据采集模块主要由DAQ数据采集卡构成,能够自动将模拟产生的模拟电压信号进行A/D转换,并进行初步的数据处理转换再传送给以虚拟微处理器为核心的保护决策模块,最终将生成的继电保护控制决策信号输出到保护策略模块,最终实现微机继电保护系统的功能。

2.2数据采集模块的设计与实现

本文中微机实现的继电保护实验系统输入信号来源于继电保护测试仪,根据保护系统测试输入信号的特点,本论文采用数据采集卡来负责数据的采集与高速传输。

2.2.1数据采集卡的选择

要实现基于虚拟仪器技术平台的微机继电保护系统,一次系统在完成相应电力系统电参数的传感检测之后,数据采集模块要能够按照微机继电保护系统的功能于设计要求实现相应数据的转换与采集,因此,数据采集卡的选择成为整个微机继电保护系统保护功能实现的关键。目前的数据采集卡,主要有12位或16位的DAQ数据采集卡,在具体决定选用12位还是16位的DAQ设备时,主要从采集精度和分辨率这两个指标考虑,可以由给定的系统精度指标衡量出DAQ卡需要的整体精度。

在本论文中,这里选取PCI-1716数据采集卡。PCI-1716是研华公司的一款功能强大的高分辨率多功能PCI数据采集卡,它带有一个250KS/s16位A/D转换器,1K用于A/D的采样FIFO缓冲器。PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入或8路差分模拟量输入,也可以组合输入。它带有2个16位D/A输出通道,16路数字量输入/输出通道和1个10MHz16位计数器通道。PCI-1716系列能够为不同用户提供专门的功能。

2.2.2虚拟数据采集程序的实现

在选择了数据采集卡硬件设备之后,需要借助于虚拟仪器平台为整个系统设计虚拟护具采集程序。在具体进行设计时,由系统内部虚拟程序产生数据采集卡锁需要的相应信号,具体来说就是CT、PT信号,因此,在具体编程时,首先将CT、PT信号传输至相应的滤波器,LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,根据需要可以设置成低通、高通、带通、带阻等类型的滤波器;其次,将经过数据滤波处理之后的数据进行输出。数据采集模块的程序如图2所示。

2.3微机保护模块的设计与实现

既然在数据采集模块之后需要进行数据的滤波,尽管LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,但是仍然需要借助于虚拟滤波模块设计专用的滤波算法,而且在微机继电保护系统中,对电力系统的继电保护功能的实现,主要是由相应的滤波保护算法实现的,因此有必要为虚拟微机电力保护系统设计滤波保护算法程序。

本论文采用如下的设计方法对滤波保护算法进行设计:

1)利用LabVIEW自带的滤波器进行数据的排序滤波。

2)按照系统保护功能所需要的数据频带,设置相应的低通、高通、带通、带阻等灯滤波保护功能。按照上述方法,基于虚拟仪器平台的微机继电保护系统,其滤波器输入得到的数据序列,多数是传感器采集到的电参数,如电压和电流,而电压和电流数据是离散的数字量序列,其中包含了大量的谐波干扰信号,因此有必要进行滤波。在本论文中,采用了二级滤波保护算法,即分别进行前置滤波和后置滤波,实现对数据的二级滤波保护,从而提高整个微机继电保护系统的稳定性和可靠性。前置滤波模块如图3所示,后置滤波模块如图4所示。其中前置滤波模块提供了差分滤波器、积分滤波器、级联滤波器、半波和1/4周波傅立叶滤波器、半波和1/4周波沃尔氏滤波器,可以根据需要自行选择;后置滤波模块提供了平均值滤波器、中间值滤波器,也可以自由选择。

3结束语

利用虚拟仪器技术进行微机继电保护装置系统的设计开发,能够很好的避免了实物硬件开发设计所带来的周期较长、调试较复杂以及成本较高等劣势,所有的开发设计任务全部在虚拟仪器平台上完成。本论文将虚拟仪器技术应用到了微机保护装置的设计,对于进一步提高微机继电保护装置的可靠性与稳定性具有优势,同时借助于虚拟仪器技术的开发,能够更好的实现电气继电保护功能的完善与提升。

参考文献:

[1]李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京:科学出版社,2003.

[2]王亮,赵文东.微机继电保护的现状及其发展趋势[J].科技情报开发与经济,2006,16(18):150-151.

[3]张振华,许振宇,张月品.第三代微机保护的设计思想[J].电力自动化设备,1997,17(3):24-25.

继电保护论文篇4

关键词:《继电保护》;课程体系;教学方法

中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1009—0118(2012)11—0162—02



继电保护是在保障电力系统的安全稳定运行方面发挥了重要作用,《继电保护》课程是电力系统自动化、供用电专业的核心课程,具有理论与实践并重的特点。继电保护是一门理论性与实际结合很强的课程,但长期以来,高职院校的继电保护课程只注重理论教学,不注重实践技能的提高;并且,绝大多数院校的继电保护课程所讲授的内容与实际相脱节,我校所讲授的都是继电保护的原理。针对这种情况,我们共同构建新的课程体系,探索继电保护课程改革研究。

一、电力系统继电保护课程现状及背景

《继电保护》是我院的供用电技术专业的一门核心课程,现有的继电保护教材中,分析的都是电磁型、磁电型或集成电路型结构的继电器,而现代电力系统继电保护装置结构已经发生了相当大的变化,微机型保护装置应用的相当广泛。我院只开设了继电保护课程,没有开设电力系统稳态分析和暂态分析这两门课程,学生学习继电保护课程相当费劲;再有,目前的继电保护教材主要讲解的是继电保护的理论知识,实际的电力系统运行案例、电气设备短路电流的计算实例都未讲解,不利于学生理论学习与以后实际工作的认识统一。高职院校是培养高端技能型人才,要求学生具有一定的理论基础的同时,更要具备扎实的操作基本功和自主学习能力和自学创新意识。

二、继电保护课程体系的整合

《继电保护》课程重点分析了继电保护的基本要求、电流保护、距离保护、变压器保护、母线保护、发电机保护等。我校是专科院校,注重学生的技能培养,理论水平以够用为主。而现在电力系统的网络结构越来越复杂和多样,继电保护的原理和形式也在不断的发展和完善,过多学习理论知识是没有必要的,要加强学生的实践能力,要做中学,学中做。在目标定位上,充分考虑学生能先就业再择业的需要,坚持“宽基础、强技能”的原则。既掌握职业岗位需求的专业理论,又能在这些专业理论基础上把已形成的能力在相应职业岗位范围可以转岗。因此,在我们的课程体系改革中,改变了传统的“学科”体系,向“多元型”方向发展。《继电保护》课程的构建应遵循以下原则。

(一)讲解继电保护的基本原理。讲授电力系统暂态和稳态分析的部分知识;讲授各种保护的基本原理、保护装置和继电器的基本原理;微机型继电保护基础知识。在教材编写时要阐明模拟型保护的基本原理,微机型继电保护技术是全新的内容,思维方法与模拟型保护相比完全不一样,应重点讲解如何推倒出算法的数学模型和微机实现原理。

(二)突出课程的职业性,以职业能力作为构建课程的基础,使学生所学知识、技能满足职业岗位的需求。基础理论知识以够用为度,以掌握概念,强化应用为重点;专业知识强调针对性和实用性,培养学生综合运用知识和技能的能力。突出职业能力培养,强化学生创新能力的培养.提高学生就业上岗和职业变化的适应能力,实现“双证书”融通,即毕业证书和高级技能等级证书。

(三)围绕岗位所确定的职业能力要求设置项目,并结合职业技能鉴定考核大纲,对课程内容进行整合,开发校本课程。在课程的难度和广度方面,遵循“实用为先、够用为度”的原则,如表1为五个项目。

三、《继电保护》课程的教学方法与手段

(一)案例教学法

由于电力系统继电保护技术发展很快,在讲授课程相关知识是可以联系电力系统的实际案例,例如某某地区电厂发生断路器跳闸事故,原因是某相电接地导致的等等实际案例。使学生在校期间能了解相关领域的现状。通过典型事故的分析可以培养学生分析和解决实际问题的能力。

(二)任务驱动教学法

任务驱动教学法是任务驱动教学法中的任务是有特定含义的,它不是通常说的“教学任务”,而是指“需要通过某种活动完成的某些事”。课堂讨论、自学答疑教学形式采用任务驱动法。例如让学生设计某条线路的三段式保护。

(三)项目教学法

项目教学法是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法。教师的主要任务是确定项目内容、任务要求、工作计划,设想在教学过程可能发生的情况以及学生对项目的承受能力,时刻准备帮助学生解决困难问题。

(四)六步教学法

六步教学法是以工作过程为导向的课程实施方法,完成一个完整的实际工作需按照六个工作步骤来进行。例如设计6~10KV线路的过电流保护这个完整工作过程的六个步骤分别为:资讯、计划、决策、实施、检查、评估。资讯阶段,教师布置工作任务,学生首先了解项目要求;计划阶段,学生一般以小组方式工作,寻找与任务相关的信息(如:电压继电器、电流继电器的原理接线图),制定工作计划;决策阶段:教师考察学生做的过电流保护原理接线图,学生可听取教师的建议,对计划做出修改;实施阶段,学生根据计划完成本项目工作过程,完成项目实施工作;检查阶段,学生进行展示工作成果的工作;评估阶段,学生对完成项目任务中的表现做出自我评价、相互评价,最终由教师做出教师评估。

(五)模拟故障法

在实训室上课时,可以通过人为设置故障,测量故障时的电压和电流来分析故障特点,如何迅速、有选择的切出故障。提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

(六)利用常规的电流、电压保护的原理及实现的方法简单、直观的特点,通过多媒体课件演示熟悉电力系统各主要元件继电保护装置的动作原理、结构及其用途。在初步掌握电流、电压保护的基本原理后,再安排学习微机保护的基础知识的内容,由易至难,有利于学生对所学知识的理解和掌握。充分利用多媒体课件、动画演示等对保护装置元件进行直观教学,使教学过程形象生动,帮组学生记忆和理解,提高教学效果;加强课堂微机保护演示;采用在实训室边进行理论教学边进行实验的教学方法。

《继电保护》课程以以岗位能力为出发点,突出职业素质的培养,教、学、做结合,教学方法多样化。课程内容以岗位分析和具体工作过程为基础,将职业技能资格证书所需的应知应会内容贯穿于整个教学的理论和实践过程中,为学生获得“双证书”,提高就业率打下了坚实的基础。本课程基本理论以电力系统继电保护和电力系统暂态和稳态分析应知的理论为基础,理论与实际相结合,以能力培养为重点的高职高专教育特色。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]陈延枫.高职高专电力系统继电保护课程教学改革探讨[J].中国校外教育,2009.

继电保护论文篇5

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍可以动作而切除故障,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2保护装置评价指标

2.1继电保护装置属于可修复元件,在分析其可靠性时,应该先正确划分其状态,常见的状态有:①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行,应定期对其进行检修,检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时,保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时,它错误动作的状态。例如,由于整定错误,发生区外故障时,保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时,它拒绝动作的状态。例如,由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2目前常用的评价统计指标有

2.2.1正确动作率即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率=(正确动作次数,总动作次数)×100

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kv与500kv)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。

2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续的处于正常状态,而可用率则无此要求。

2.2.4故障率是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.2.5平均无故障工作时间建设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.2.6修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率

2.2.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。310kv供电系统继电保护

10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到企业用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.110KV供电系统的几种运行状况

3.1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况;

3.1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行,并有可能使事态进一步扩大的运行状况:

3.1.3供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。

3.210KV供电系统继电保护装置的任务

3.2.1在供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据:

3.2.2如供电系统中发生故障时,它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行:

3.2.3当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

3.3几种常用电流保护的分析

3.3.1反时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.3.2定时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。

继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。

定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。

继电保护论文篇6

关键词电力系统;继电保护;发展现状

中图分类号TM6文献标识码A文章编号1674-6708(2013)84-0065-02

1我国继电保护技术的发展历程

自建国以来,我国的继电保护技术借着电力行业不断发展的东风,也得到了很大程度上的发展。在新时代电子技术、计算机技术在各行各业的广泛运用。继电保护技术在最近的40余年里的发展可以总结为四步。

第一步,传统继电保护技术的起步时代。在50年代的以前,我国的电力系统中继电保护技术基本上属于真空阶段。在50年代的期间,我国技术人员以国外先进的设备和技术为学习内容,建成了一支不仅有着深厚理论知识并且有这丰富运行经验的继电保护的技术队伍。随后,还引进国外的继电器的制造技术,并且结合国内实际情况,建设出了我国自主的继电器制造业。

第二步,晶体管继电保护技术时代。在60到80年代之间,晶体管被继电保护技术中广泛的采用。其间,天津大学和南京电力自动化设备厂开展合作,研究出了500kV晶体管方向高频保护,同时南京电力自动化研究院也研制出了晶体管高频闭锁距离保护。两大成果成功的运用于葛洲坝500kV的线路上。从此我国在500kV线路保护上突破了完全依赖进口的局面。

第三步,集成电路继电保护技术时代。70年代,集成运算放大器的集成电路运用于继电保护技术的研究课题已经开展。到80年代末,集成电路保护技术已经形成了一个完整的系列。晶体管保护技术都逐步的取代。到90年代初期。集成电路保护技术无论是在研究还是生产与运用上,都牢牢的占据了主要地位。

第四步,计算机继电保护技术时代。1984年华北电力学院研制出的了输电线路的微机保护装置第一个通过鉴定,并且成功的运用于电力系统中。从此我国的继电保护技术又迈进了一个新的阶段。微机保护从此进入了业内人士的视野。到90年代的时候。我国的继电保护技术就开始进入到微机保护的时代。丰富多样的微机线路和主设备保护为电力系统提供了新的一批性能优良、功能齐全的可靠机电保护装置、

2我国现阶段微机保护技术的优点介绍

我国继电保护技术在最近半个多世纪得到了很大的发展,由学习国外的传统技术到现在所使用的微机保护技术可以说是一个巨大的历史跨越。无数的人为继电保护技术的发展呕心沥血,付出都是值得的,我国现阶段所使用的微机保护技术相对于传统继电保护技术以及晶体管和集成电路继电保护技术来说,在各方面的性能都是有着成倍的提升的。

继电保护的动作特征级性能得到了很大的改善和提高,正确动作率高。这个优势主要体现在微机保护技术能够得到常规保护不易获得的特性。因为微机保护有很强的记忆力。所以就能更好的实现故障的分量保护。同时微机保护还可引进自动控制、新的教学理论和技术,运行正确率也很高。

其它的辅助功能能够更加方便扩充进来。比如可以方便的将低频减载、故障录波、自动重合闸以及故障测距等功能附加上来。

工艺结构条件优越。当今社会电脑被广泛的运用,所以硬件相对来说也就比较通用。而且制造非常容易来实现标准的统一。并且装置的体积比较小,盘位数量得到了减少,耗能比较低。

可靠性容易提高。这个优势主要表现在数字元件的特性上,数字原件不易受到温度变化、电源波动以及使用年限等因素的影响。元件更换也不易影响到它。并且数字原件的自检和巡检能力很强,可以通过软件方法来实现主要元件、部件的工况和功能软件本身的检测。

使用灵活方便。能够方便能维护调试,缩短维修时间,还可以根据运行经验通过软件方法在现场就实现改变特性、结构的操作。

能够进行远方监控。微机装置相比其他装置而言,具有串行通信的功能。通过与变电所微机的监控系统的通信联络来实现微机保护的远方监控。

3我国继电保护的发展展望

通过社会网络技术的发展,我国继电保护很可能在未来几年内走上网络保护的阶段。首先网络保护在理论上是可行的,它是将计算机技术、通信技术以及网络技术和微机保护相结合而诞生的一种新兴的继电保护的技术手段,也可以将之理解为微机保护的强力升级版。

网络保护必然是通过计算机网络来实现其各项保护的功能。比如谁变压器保护和母线保护。网络保护最大的优势就在于数据的共享,这样就可以实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的众联保护。电力系统网络型的电力保护作为一种新型的继电保护类型,是继电保护继微机保护技术发展的必然趋势。

计算机技术的发展以及计算机在电力系统中的运用,继电保护也必将采用计算机技术。这些年来,人工智能技术在各个领域中都得到了广泛的运用,在电力系统的各个部分也得到了应用。继电保护技术在现在微机保护的基础上在慢慢的往网络保护上开始研究,网络保护也必将带来智能化在继电保护上的运用,从而继电保护会不断的向更高的层次不断发展。可以大胆的猜测一下,继电保护在现今微机保护的发展上,迎来的会是网络保护,在网络保护全面应用之后就会向智能保护来发展。

4结论

我国继电保护这半个多世纪的发展,技术的更新是值得我们骄傲的。继电保护技术从最原始技术到现在的微机保护,并且我们也为下一步网络保护的发展提供了一个展望的平台,但是这些成就并不代表着继电保护技术的发展已经值得我们满足了。在21世纪高科技的快速发展上,特别是计算机技术和网络技术的黄金时间。这些科技也必将带动继电保护技术的快速发展,继电保护的发展在21世纪也将是一个必然的结果,这就对技术工作人员提出了更高的挑战。

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].北京电力工业出版社,1981.

[2]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京水里电力出版社,1988.