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2021年2月8日

电力系统继电保护实验室、电力自动化实验室建设方案

电力系统继电保护实验室设备、电力自动化实验装置建设方案

电力系统继电保护实验室设备是高校教学、科研的重要基地,是培养学生实践能力、动手能力、创新意识的课堂,高校实验室建设直接关系着高校人才培养质量。因此,应该重视和规范实验室建设,尤其新建专业课实验室面临种种挑战,更应该找准定位、努力探索,建设出理念先进、方法先进、教学实用型的实验室。
电力系统继电保护实验室、电力自动化实验室建设方案，电气工程及其自动化专业是院校新发展的专业方向。学校在积极引进电气专业人才的同时,也在加大实验教学资源投入,加快实验室建设步伐。从电力系统继电保护与自动化综合实验室建设思路、建设目标、电力系统继电保护实验室、电力自动化实验室建设的内容及在建设过程中需要注意事项几个方面进行探讨,对实验室建设进行了规划,提出建立电力系统继电保护与自动化综合实验室的方案。
电力系统继电保护课程是电气专业的重要的专业课程,课程内容综合性、理论与实际联系性强,与电气专业的其他课程,如电力系统分析、电机学、自动装置等联系紧密。为了使学生轻松掌握电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法、电力系统分析等问题,电力系统继电保护实验教学环节需要引起授课教师的高度重视。通过综合考虑电气工程及自动化本科教学的要求及最优化利用教学资源的要求,顺应继电保护技术的发展趋势,并考虑到林业大学电气专业的方向和特点,本文提出建立电力系统继电保护与自动化综合实验室的方案,而不是建设电力继电保护单项实验室,并讨论了实验室的建设思路和注意事项,争取使北京林业大学在新办专业上获得后发优势。
一、电力系统继电保护综合实验室建设思路
电力系统继电保护与自动化综合实验室作为综合性实践教学平台,应该坚持走教学与科研相结合的道路,以实践教学为导向,以科研提升教学,满足本专业多门课的实践教学需求。
1.以实践教学为导向
电力系统继电保护与自动化综合实验室的主要功能是实践教学,为学生提供课内工程实践和课外科技创新活动实训环境,以达到培养应用创新型人才为目标。通过实验室建设,学生能够提高工程实践能力,调动学习的积极性。为培养有较强创新精神和实践能力的高素质应用型高级专门人才提供稳固的发展平台。
2.以科研提升教学
利用门类齐全、设备先进的综合条件,为电气专业师生提供科学研究和技术开发的良好场所;与此同时,根据实践教学的需要,及时将有关科研成果转化为实践教学项目。
3.满足本专业多门课程的实践教学需求
从电力系统的继电保护发展来看,随着通信和网络技术的发展,继电保护与自动化融和的越来越紧密,综合自动化成为未来发展的趋势。从学生培养来讲,建立继电保护与自动化的综合实验室符合教育部“加强基础、淡化专业、拓宽知识面、注重工程实践”的教学指导思想,有利于学生建立各门专业课程的联系。建立综合性实验室与建设专用的继电保护实验室相比还有利于优化配置教学资源,避免重复投资。
二、电力系统继电保护综合实验室建设目标
按照学校本科培养计划及电气行业现代化建设人才培养的需要,结合电力系统工业现场运行实际情况和林业行业电气专业特点,电力系统继电保护与自动化综合实验室的建设应注意四个方面的问题。
1.重点放在本科基本教学内容上
适用于电气工程专业本科课堂教学环节的需求、课程设计的需求、毕业设计需求等;对于林业行业电气而言,所培养的学生应该在供配电领域有更为扎实的理论基础和实践能力。
2.电力系统继电保护实验设备满足培养研究生及教师科研工作的需求
特别是电力系统行业背景下,相关的科研课题的研究应该能在实验室开展或提供一定的条件,如工厂电网继电保护设计、企业配电自动化等。
3.实验教学资源共享
资源共享是现代高校实验室建设的必然趋势。“电力系统继电保护”课程与“电力系统自动化”、“发电厂电气部分”、“变电站综合自动化技术”等课程性质相近,内容设置有交叉重合的部分。在实验室的建设过程中,为避免重复建设的情况,应该共同组建电力系统继电保护与自动化综合实验室以节省资源。
4.力争实验室开放
电力系统继电保护实验室对学生开放,为学生提供实践学习条件是教育教学改革的重要内容。实验室开放工作应贯彻形式多样、讲究实效的原则。在实验室开放的教学时间、过程、形式、内容、方法上,对不同程度的学生要区别对待,积极创造学生进行实验活动的环境;以学生为主体,以教师启发指导教学为辅助,激发学生学习的主动性和积极性,促进学生全面发展。
三、电力系统继电保护实验室设备及实验内容建设
1.电力系统继电保护实验设备的引进
根据院校电气专业培养方案的要求,电力系统继电保护与自动化综合实验室的实验设备需采用工业级产品,它与教学紧密结合,使学生通过对工业实际产品的学习,了解电力系统的最新进展与发展动态,从而具有较强的电气设备安装、调试能力和电力工程技术管理的基本能力,具有较强的电厂、变电站、供配电系统现场事故分析及处理的能力,使理论教学与工业现场相结合,达到实践教学的目的。
依照电力系统继电保护与自动化综合实验室的建设思路及建设目标,实验室应该采购电力系统继电保护原理实验装置、电力系统微机继电保护及其综合自动化实验设备。电力系统继电保护实验室、电力自动化实验室结构及其主要技术特点应满足:结构合理性、实验的真实性、安全可靠性、技术先进性、电气一次部分、监控部分具有拓展性,预留拓展接口。电力系统继电保护实验室、电力自动化实验装置及功能。
2.电力系统继电保护实验教学内容的建设
实验教学内容应体现先进性、实用性,创新性。在实验教学内容的选择过程中,淘汰落后的实验内容,例如:晶体管保护、集成电路型保护。加入一些新的综合性、设计性的实验。在教学方法中,针对传统的教学方式:任课教师选定实验,实验人员准备实验,教师讲解,学生照作,面对学生自己思考和亲自动手的能力大大降低的情况,可以积极组织学生课间进行讨论,挖掘学生感兴趣的实验内容,通过学生感兴趣的实验再引出其它的知识链,以培养学生的学习兴趣。
应该开展的实验项目有:继电器特性实验、继电器线路保护实验、电气二次控制回路实验、变压器保护实验、继电器保护与自动装置综合实验、微机线路保护实验、同步发电机及自动装置实验、输电线路微机保护实验、工厂变微机备自投保护实验、工厂变微机线路保护、电力系统分析实验、电力监控自动化系统实验等。
四、电力系统继电保护实验室建设注意事项
1.总体规划,分步骤实施
电力系统继电保护与自动化综合实验室属于专业课实验室,它的建设不应该是一次性的,应根据教学要求,结合理论与实践的不断发展规划建设,可采取“总体规划,分步骤实施”。该实验装置的电气一次部分、监控部分预留拓展接口,为今后分步骤实施创造条件。