電力系統(tǒng)繼電保護實驗室建設(shè)方案
電力系統(tǒng)繼電保護實驗室設(shè)備是高校教學(xué)、科研的重要基地,是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、動手能力、創(chuàng)新意識的課堂,高校實驗室建設(shè)直接關(guān)系著高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此,應(yīng)該重視和規(guī)范實驗室建設(shè),尤其新建專業(yè)課實驗室面臨種種挑戰(zhàn),更應(yīng)該找準定位、努力探索,建設(shè)出理念先進、方法先進、教學(xué)實用型的實驗室。
電氣工程及其自動化專業(yè)是院校新發(fā)展的專業(yè)方向。學(xué)校在積極引進電氣專業(yè)人才的同時,也在加大實驗教學(xué)資源投入,加快實驗室建設(shè)步伐。從電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室建設(shè)思路、建設(shè)目標(biāo)、電力系統(tǒng)繼電保護實驗室、電力自動化實驗室建設(shè)的內(nèi)容及在建設(shè)過程中需要注意事項幾個方面進行探討,對實驗室建設(shè)進行了規(guī)劃,提出建立電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室的方案。
電力系統(tǒng)繼電保護課程是電氣專業(yè)的重要的專業(yè)課程,課程內(nèi)容綜合性、理論與實際聯(lián)系性強,與電氣專業(yè)的其他課程,如電力系統(tǒng)分析、電機學(xué)、自動裝置等聯(lián)系緊密。為了使學(xué)生輕松掌握電力系統(tǒng)繼電保護的構(gòu)成原理、運行特性及分析方法、電力系統(tǒng)分析等問題,電力系統(tǒng)繼電保護實驗教學(xué)環(huán)節(jié)需要引起授課教師的高度重視。通過綜合考慮電氣工程及自動化本科教學(xué)的要求及最優(yōu)化利用教學(xué)資源的要求,順應(yīng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢,并考慮到林業(yè)大學(xué)電氣專業(yè)的方向和特點,本文提出建立電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室的方案,而不是建設(shè)電力繼電保護單項實驗室,并討論了實驗室的建設(shè)思路和注意事項,爭取使北京林業(yè)大學(xué)在新辦專業(yè)上獲得后發(fā)優(yōu)勢。
一、建設(shè)思路
電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室作為綜合性實踐教學(xué)平臺,應(yīng)該堅持走教學(xué)與科研相結(jié)合的道路,以實踐教學(xué)為導(dǎo)向,以科研提升教學(xué),滿足本專業(yè)多門課的實踐教學(xué)需求。
1.以實踐教學(xué)為導(dǎo)向
電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室的主要功能是實踐教學(xué),為學(xué)生提供課內(nèi)工程實踐和課外科技創(chuàng)新活動實訓(xùn)環(huán)境,以達到培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。通過實驗室建設(shè),學(xué)生能夠提高工程實踐能力,調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。為培養(yǎng)有較強創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型高級專門人才提供穩(wěn)固的發(fā)展平臺。
2.以科研提升教學(xué)
利用門類齊全、設(shè)備先進的綜合條件,為電氣專業(yè)師生提供科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的良好場所;與此同時,根據(jù)實踐教學(xué)的需要,及時將有關(guān)科研成果轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)項目。
3.滿足本專業(yè)多門課程的實踐教學(xué)需求
從電力系統(tǒng)的繼電保護發(fā)展來看,隨著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,繼電保護與自動化融和的越來越緊密,綜合自動化成為未來發(fā)展的趨勢。從學(xué)生培養(yǎng)來講,建立繼電保護與自動化的綜合實驗室符合教育部“加強基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、拓寬知識面、注重工程實踐”的教學(xué)指導(dǎo)思想,有利于學(xué)生建立各門專業(yè)課程的聯(lián)系。建立綜合性實驗室與建設(shè)專用的繼電保護實驗室相比還有利于優(yōu)化配置教學(xué)資源,避免重復(fù)投資。
二、建設(shè)目標(biāo)
按照學(xué)校本科培養(yǎng)計劃及電氣行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)人才培養(yǎng)的需要,結(jié)合電力系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場運行實際情況和林業(yè)行業(yè)電氣專業(yè)特點,電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室的建設(shè)應(yīng)注意四個方面的問題。
1.重點放在本科基本教學(xué)內(nèi)容上
適用于電氣工程專業(yè)本科課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的需求、課程設(shè)計的需求、畢業(yè)設(shè)計需求等;對于林業(yè)行業(yè)電氣而言,所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該在供配電領(lǐng)域有更為扎實的理論基礎(chǔ)和實踐能力。
2.電力系統(tǒng)繼電保護實驗設(shè)備滿足培養(yǎng)研究生及教師科研工作的需求
特別是電力系統(tǒng)行業(yè)背景下,相關(guān)的科研課題的研究應(yīng)該能在實驗室開展或提供一定的條件,如工廠電網(wǎng)繼電保護設(shè)計、企業(yè)配電自動化等。
3.實驗教學(xué)資源共享
資源共享是現(xiàn)代高校實驗室建設(shè)的必然趨勢。“電力系統(tǒng)繼電保護”課程與“電力系統(tǒng)自動化”、“發(fā)電廠電氣部分”、“變電站綜合自動化技術(shù)”等課程性質(zhì)相近,內(nèi)容設(shè)置有交叉重合的部分。在實驗室的建設(shè)過程中,為避免重復(fù)建設(shè)的情況,應(yīng)該共同組建電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室以節(jié)省資源。
4.力爭實驗室開放
電力系統(tǒng)繼電保護實驗室對學(xué)生開放,為學(xué)生提供實踐學(xué)習(xí)條件是教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容。實驗室開放工作應(yīng)貫徹形式多樣、講究實效的原則。在實驗室開放的教學(xué)時間、過程、形式、內(nèi)容、方法上,對不同程度的學(xué)生要區(qū)別對待,積極創(chuàng)造學(xué)生進行實驗活動的環(huán)境;以學(xué)生為主體,以教師啟發(fā)指導(dǎo)教學(xué)為輔助,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,促進學(xué)生全面發(fā)展。
三、實驗內(nèi)容建設(shè)
1.電力系統(tǒng)繼電保護實驗設(shè)備的引進
根據(jù)院校電氣專業(yè)培養(yǎng)方案的要求,電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室的實驗設(shè)備需采用工業(yè)級產(chǎn)品,它與教學(xué)緊密結(jié)合,使學(xué)生通過對工業(yè)實際產(chǎn)品的學(xué)習(xí),了解電力系統(tǒng)的最新進展與發(fā)展動態(tài),從而具有較強的電氣設(shè)備安裝、調(diào)試能力和電力工程技術(shù)管理的基本能力,具有較強的電廠、變電站、供配電系統(tǒng)現(xiàn)場事故分析及處理的能力,使理論教學(xué)與工業(yè)現(xiàn)場相結(jié)合,達到實踐教學(xué)的目的。
依照電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室的建設(shè)思路及建設(shè)目標(biāo),實驗室應(yīng)該采購電力系統(tǒng)繼電保護原理實驗裝置、電力系統(tǒng)微機繼電保護及其綜合自動化實驗設(shè)備。電力系統(tǒng)繼電保護實驗室、電力自動化實驗室結(jié)構(gòu)及其主要技術(shù)特點應(yīng)滿足:結(jié)構(gòu)合理性、實驗的真實性、安全可靠性、技術(shù)先進性、電氣一次部分、監(jiān)控部分具有拓展性,預(yù)留拓展接口。電力系統(tǒng)繼電保護實驗室、電力自動化實驗裝置及功能。
2.實驗內(nèi)容的建設(shè)
實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)先進性、實用性,創(chuàng)新性。在實驗教學(xué)內(nèi)容的選擇過程中,淘汰落后的實驗內(nèi)容,例如:晶體管保護、集成電路型保護。加入一些新的綜合性、設(shè)計性的實驗。在教學(xué)方法中,針對傳統(tǒng)的教學(xué)方式:任課教師選定實驗,實驗人員準備實驗,教師講解,學(xué)生照作,面對學(xué)生自己思考和親自動手的能力大大降低的情況,可以積極組織學(xué)生課間進行討論,挖掘?qū)W生感興趣的實驗內(nèi)容,通過學(xué)生感興趣的實驗再引出其它的知識鏈,以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
應(yīng)該開展的實驗項目有:繼電器特性實驗、繼電器線路保護實驗、電氣二次控制回路實驗、變壓器保護實驗、繼電器保護與自動裝置綜合實驗、微機線路保護實驗、同步發(fā)電機及自動裝置實驗、輸電線路微機保護實驗、工廠變微機備自投保護實驗、工廠變微機線路保護、電力系統(tǒng)分析實驗、電力監(jiān)控自動化系統(tǒng)實驗等。
四、建設(shè)注意事項
1.總體規(guī)劃,分步驟實施
電力系統(tǒng)繼電保護與自動化綜合實驗室屬于專業(yè)課實驗室,它的建設(shè)不應(yīng)該是一次性的,應(yīng)根據(jù)教學(xué)要求,結(jié)合理論與實踐的不斷發(fā)展規(guī)劃建設(shè),可采取“總體規(guī)劃,分步驟實施”。該實驗裝置的電氣一次部分、監(jiān)控部分預(yù)留拓展接口,為今后分步驟實施創(chuàng)造條件。
五、配置方案
| 序號 | 名稱 | 型號 | 數(shù)量 |
| 1 | 電力自動化及繼電保護實驗裝置 | DB-DL01 | 5 |
| 2 | 電力系統(tǒng)綜合自動化技能實訓(xùn)考核平臺 | DB-DL05 | 1 |
| 3 | 電力系統(tǒng)微機變壓器保護實驗裝置 | DB-DL02 | 5 |
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