微機保護具有優(yōu)異的計算、分析、邏輯判斷能力和存儲記憶功能; 結構更加簡化合理, 易實現(xiàn)裝置結構標準模塊化; 調試方便, 維護簡單; 運行可靠性高等常規(guī)保護不可比擬的*性。所以, 它自20世紀80年代在我國投入運行以來, 就受到許多繼電保護工作者的青睞和關注, 并在電力系統(tǒng)中已得到廣泛應用。現(xiàn)在新投入使用的高中壓等級繼電保護設備幾乎均為微機保護產品, 繼電保護領域的研究部門和制造廠家也已經*轉向進行微機保護的研究與制造?？梢哉f, 微機保護已成為當前繼電保護的主要形式。
經過多年的改革和發(fā)展, 目前本科微機保護實驗 教學主要分為以下三個階段。
*階段:基礎微機繼電保護裝置實驗
電力系統(tǒng)微機保護課程是電氣工程及其自動化專業(yè)繼電保護及自動遠動技術方向)的必修課,是其它電專業(yè)的選修課程,在第七學期初開出。該課程為40學時,其中實驗為4學時。 該實驗環(huán)節(jié)使用的是自制的W JS11微機線路保 護仿真實驗教學裝置。該環(huán)節(jié)的實驗目的是使學生 較好的掌握微機保護裝置硬件電路的構成、設計思路和主要器件的功能及原理; 學習微機線路保護軟件基 本功能的試驗方法; 掌握微機保護的主要算法; 會分析故障后的打印報告。該裝置的硬件結構設計沒有采用運行裝置的插件式結構, 而采用了將所有芯片均布置在同一塊印刷線路板上, 可隨時打開機箱進行觀察。微機保護的硬件電路組成如下:
打開機箱蓋后, 可直觀地觀察到這些硬件電路構成的各個部分, 使學生更好得理解和掌握微機保護的硬件構成。 在一些重要的地方(如 VFC部分 )設計了測試點, 學生可通過示波器觀察這些點的波形, 更好的理解微機保護的硬件原理及工作狀況。 為了增強學生的動手能力, 在該階段做模擬短路實驗時, 仍使用常規(guī)儀器儀表測量(電流表、電壓表、 相位表、移相器、電流互感器等, 學生動手接線的實驗方式, 故障后打印出相應故障報告。要求學生會分析故障報告, 選取學過的微機保護算法, 利用故障報告采樣點數(shù)據(jù)計算并驗證實驗結果的正確性。
第二階段:繼電保護與自動化綜合實驗
繼電保護與自動化綜合實驗是電氣工程及其自動化專業(yè) (繼電保護及自動遠動技術方向)畢業(yè)前的專業(yè)綜合實驗, 是必修課, 其目的是培養(yǎng)學生綜合運用專業(yè)知識的能力, 在第七學期末開出。自 70年代至今, 已連續(xù)為30多屆學生開設, 隨著電力系統(tǒng)技術的不斷發(fā)展, 教學大綱的不斷更新, 實驗內容、設備也在不斷的進行改進和更新。 目前, 綜合實驗的時間為三周。包括 6個實驗項目, 微機繼電保護實驗是其中的一項。在微機繼電保 護實驗教學的第二、第三階段中, 選擇使用的實驗設備是由國內繼電保護生產商生產的、用于現(xiàn)場實際運行的保護設備, 這樣能更好地鞏固和加深課堂上的理論教學、鍛煉提高學生的動手能力、綜合分析能力, 并開闊學生視野, 激發(fā)學生的創(chuàng)新意識, 縮短畢業(yè)后適 應現(xiàn)場工作的時間。 在該階段的微機保護實驗又分為兩部分: 單裝置 整組實驗和微機線路保護模擬系統(tǒng)實驗。
實驗中,學生要用微機繼電保護測試儀對實驗裝置的保護功能進行調試。具體包括: 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗、定值的修改及固化、運行方式下打印采樣報告、距離保護多邊形動作特性測試、距離保護定值校驗、零序方向電流保護動作區(qū)測試、零序電流保護定值校驗、重 合閘及后加速功能測試。 通過該環(huán)節(jié)的實驗使學生鞏固加深對所學理論知識的理解; 熟悉微機繼電保護裝置的調試過程; 熟悉微機繼電保護測試儀的使用方法。
