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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);誤動(dòng);分析處理
中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)11-0107-02
1 故障現(xiàn)象及經(jīng)過(guò)
漾泉藍(lán)焰煤層氣公司35 kV變電站是2012年7月才投入運(yùn)行的一座新變電站,采用一臺(tái)主變單母線(xiàn)不分段運(yùn)行方式,該站共有5條10 kV出線(xiàn),總負(fù)荷約為3 200 kW,饋線(xiàn)保護(hù)裝置選用了北京清大繼保電力技術(shù)有限公司的THL-302A型數(shù)字線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控裝置。2012年11月10日07:20,10 kV南二區(qū)624線(xiàn)路過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作跳閘,運(yùn)行人員對(duì)開(kāi)關(guān)、斷路器和保護(hù)裝置進(jìn)行檢查均正常,對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行巡查,最終確定了故障為線(xiàn)路落鳥(niǎo)造成相間短路,故障點(diǎn)找到且已排除,09:02對(duì)線(xiàn)路試送電,試送不成功。保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)如表1,波形如圖1所示。
南二區(qū)624;事件類(lèi)型:保護(hù)事件;事件時(shí)間:2012/11/10-09:02:17.056
2 故障原因分析
10 kV南二區(qū)624線(xiàn)路全長(zhǎng)15.3 km,接帶22臺(tái)變壓器,單臺(tái)最大容量315 kVA,最小80 kVA,總?cè)萘繛? 480 kVA,該線(xiàn)路平均負(fù)荷約為650 kW,平均電流52 A。該線(xiàn)路電流互感器采用兩相星形接法,變比為200/5,選用的THL-302A型線(xiàn)路保護(hù)裝置,具有三段低電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù),低電壓閉鎖方向反時(shí)限過(guò)流保護(hù),三相一次自動(dòng)重合閘、失壓保護(hù)、測(cè)控及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信等功能,過(guò)流保護(hù)的低電壓閉鎖和方向閉鎖可單獨(dú)投退。南二區(qū)624線(xiàn)路保護(hù)定值單如表2所示。
10 kV架空線(xiàn)路常見(jiàn)故障有單相接地、兩相和三相短路等故障。該線(xiàn)路所投過(guò)流I段、II段保護(hù)可以保護(hù)線(xiàn)路相間短路故障,絕緣監(jiān)察配合系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)配置的小電流接地選線(xiàn)裝置可判定單相接地故障,所以南二區(qū)624回路所配保護(hù)種類(lèi)基本合理,能夠滿(mǎn)足線(xiàn)路出現(xiàn)的各種故障對(duì)于繼電保護(hù)的需求。
上面的分析表明繼電保護(hù)配置能夠滿(mǎn)足線(xiàn)路故障的需求,下面對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算進(jìn)行檢查分析:空載變壓器投入送電時(shí)會(huì)出現(xiàn)很高的勵(lì)磁涌流,其幅值可以達(dá)到變壓器額定電流的6~8倍同時(shí)含有大量的非周期分量和高次諧波分量,對(duì)于線(xiàn)路接帶的多臺(tái)變壓器,每臺(tái)變壓器的勵(lì)磁涌流對(duì)于整條線(xiàn)路的影響會(huì)因安裝位置和距離電源側(cè)的長(zhǎng)度有所不同,南二區(qū)線(xiàn)路總長(zhǎng)15.3 km,線(xiàn)路中后段安裝的變壓器對(duì)整條線(xiàn)路的啟動(dòng)電流影響較小,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)線(xiàn)路的送電沖擊電流按照所有變壓器額定電流的3倍計(jì)算,即:I=3×2 480/10/1.732≈429.6 A,折算到二次側(cè)i=429.6/40≈10.7 A。實(shí)際動(dòng)作值為8.45 A,與計(jì)算結(jié)果基本相符,而設(shè)定的保護(hù)定值為6.8 A,無(wú)法躲過(guò)送電瞬間的變壓器勵(lì)磁涌流。從錄波圖上也能看到,送電過(guò)程中三相電壓波形無(wú)明顯變化,A、C相電流波形正常無(wú)畸變,說(shuō)明線(xiàn)路無(wú)故障,送電不成功的原因就是過(guò)流一段的保護(hù)定值設(shè)定較小造成的,這是一起典型的繼電保護(hù)誤動(dòng)故障。這樣,我們只需根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷幕蛘邷p少變壓器同時(shí)送電啟動(dòng)的臺(tái)數(shù)即可。
3 改進(jìn)措施
①根據(jù)線(xiàn)路負(fù)荷的特點(diǎn),采用分片分級(jí)的送電方式,減少變壓器同時(shí)送電的臺(tái)數(shù),降低送電時(shí)變壓器的勵(lì)磁涌流,以躲過(guò)保護(hù)定值偏小的問(wèn)題,這樣不需要調(diào)整保護(hù)定值,只是線(xiàn)路送電時(shí)繁瑣一些。
②根據(jù)計(jì)算的結(jié)果,對(duì)保護(hù)定值按照表3進(jìn)行調(diào)整。
表3中過(guò)流一段為零時(shí)限速斷,按照躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流同時(shí)能夠保護(hù)線(xiàn)路末端三相短路進(jìn)行整定,過(guò)流二段為限時(shí)速斷,按照能夠保護(hù)最小運(yùn)行方式下線(xiàn)路末端兩相短路進(jìn)行整定,時(shí)限按照躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流時(shí)間進(jìn)行整定,一般的中小型變壓器兩個(gè)周波后勵(lì)磁涌流即可恢復(fù)到正常值,所以過(guò)流二段的時(shí)限按照0.1 s整定,過(guò)流三段按照原過(guò)流二段的定值進(jìn)行整定,即躲過(guò)全部負(fù)荷正常運(yùn)行的情況下,最大容量的電機(jī)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行整定。經(jīng)過(guò)核算校驗(yàn),該保護(hù)定值單能夠滿(mǎn)足繼電保護(hù)對(duì)選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性的要求。
4 結(jié) 語(yǔ)
我們先期采用了分片分級(jí)的送電方式,將整條線(xiàn)路分成三段逐級(jí)送電,每次都能順利的送電成功;在今年春檢時(shí),我們對(duì)保護(hù)定值按照上表進(jìn)行了調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了整條線(xiàn)路一次送電成功,期間線(xiàn)路出現(xiàn)了幾次鳥(niǎo)害、雷擊等故障,保護(hù)裝置也能準(zhǔn)確的保護(hù)跳閘,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);安全運(yùn)行;措施
中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)35-0091-01隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人們的生活水平得到了不斷的提高,給社會(huì)的用電提出了更高的要求。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者運(yùn)行異常時(shí),繼電保護(hù)能夠在最短的時(shí)間和最小的區(qū)域內(nèi)將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,或者自動(dòng)發(fā)出信號(hào)給相關(guān)的值班人員對(duì)異常運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查和處理,有效的防止給電力設(shè)備帶來(lái)?yè)p害,給附近區(qū)域的供電產(chǎn)生影響。在社會(huì)的生產(chǎn)和生活中,電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障是不可避免的,只有做好電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作,確保繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量,才能夠有效的提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)的又好又快發(fā)展。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置概念
電力作為現(xiàn)代社會(huì)生活中重要的能源,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人民生活水平的提高具有十分重要的作用。繼電保護(hù)不僅是電網(wǎng)的安全屏障,而且還是擴(kuò)大電網(wǎng)事故的重要根源,因此,做好繼電保護(hù)工作能夠保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)進(jìn)行的狀態(tài)檢修工作對(duì)于縮短停電時(shí)間、增加設(shè)備使用壽命、改善設(shè)備性能、提高設(shè)備的安全可靠性以及提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修是在對(duì)二次設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)與診斷結(jié)果進(jìn)行分析,對(duì)檢修的時(shí)間和方法進(jìn)行科學(xué)、合理的安排,主要包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和決策內(nèi)容。
2 影響電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全運(yùn)行的因素
繼電保護(hù)的二次回路、輔助裝置、裝置通信、斷路器、通道以及接口等是構(gòu)成電網(wǎng)的重要元件,其安全可靠性對(duì)于繼電保護(hù)的可靠性和電網(wǎng)的可靠性具有重要的影響。對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全運(yùn)行產(chǎn)生影響的因素主要有以下幾個(gè)因素:
2.1 二次設(shè)備及回路老化
二次回路設(shè)備和回路老化現(xiàn)象,會(huì)給保護(hù)誤動(dòng)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致出口可靠性不高。例如我國(guó)的大多數(shù)電力單位所運(yùn)用的繼電器型號(hào)是20世紀(jì)80年代的舊型號(hào),壓力不夠且節(jié)點(diǎn)氧化塵比較多,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)問(wèn)題。在二次回路的分交和直流部分,如果交流回路端出現(xiàn)銹蝕、老化、接觸電阻過(guò)大的現(xiàn)象,那么可能導(dǎo)致開(kāi)路,導(dǎo)致保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)或者誤動(dòng)問(wèn)題。在電力系統(tǒng)處于低電壓或者失電的情況下,不能很好的保證直流部分的安全性,嚴(yán)重者導(dǎo)致出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象,增加事故的范圍。
2.2 電流互感器的飽和
隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致變電站的短路電流增大,如果出現(xiàn)出口短路現(xiàn)象,那么導(dǎo)致電流互感器過(guò)于飽和。電流互感器的變比誤差越大,那么越容易導(dǎo)致靈敏度不高的保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象,或者導(dǎo)致定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)情況。
2.3 保護(hù)插件的觸電松動(dòng)
保護(hù)插件作為微機(jī)保護(hù)裝置重要的功能模塊,觸電出現(xiàn)松動(dòng)或者不到位的現(xiàn)象,那么將會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)功能退出,導(dǎo)致保護(hù)告警、閉鎖出現(xiàn)退出運(yùn)行的情況。觸電是幫助繼電器實(shí)現(xiàn)切換負(fù)荷工作的重要部件,大多數(shù)繼電器都會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)開(kāi)裂、松動(dòng)或者尺寸位置偏差的問(wèn)題,不同程度的給電力系統(tǒng)的安全性帶來(lái)影響。
3 確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施
3.1 政府加大資金投入,提高繼電保護(hù)的科技水平
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)的企業(yè)、政府以及居民對(duì)用電量有了更高的需求,用電范圍在不斷的擴(kuò)大。由于電力系統(tǒng)的設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)繼電保護(hù)裝置性能提出了更高的要求,不滿(mǎn)足裝置需求的零件不能運(yùn)用,已經(jīng)出現(xiàn)老化或者破損的設(shè)備需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)更換,旨在能夠有效的保證繼電保護(hù)正常、穩(wěn)定運(yùn)行。因此,國(guó)家應(yīng)該加大對(duì)電力系統(tǒng)資金的投入,電力部門(mén)要對(duì)資金進(jìn)行科學(xué)、合理的分配,旨在能夠保證電力系統(tǒng)能夠物盡其用,將錢(qián)花到關(guān)鍵位置。另外,還要注重對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行研發(fā),提高技術(shù)水平和科技含量,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)的繼電保護(hù)工作達(dá)到一個(gè)新的高度。
3.2 對(duì)繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量關(guān)進(jìn)行嚴(yán)格把握
在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行選購(gòu)的過(guò)程中,要保證所選擇的設(shè)備的零件、開(kāi)關(guān)都達(dá)到國(guó)家相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。例如電力系統(tǒng)的一次設(shè)備要選擇抗飽和能力高、額定開(kāi)斷電流大的斷路器。另外,在選擇繼電保護(hù)裝置的微機(jī)設(shè)備時(shí),要選擇知名度高、品牌效應(yīng)好、服務(wù)完善的設(shè)備。總之,對(duì)設(shè)備的選擇、安裝、檢驗(yàn)以及試用等各個(gè)環(huán)節(jié)要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。
3.3 定期對(duì)繼電保護(hù)裝置的維護(hù)工作進(jìn)行檢查
繼電保護(hù)裝置工作是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作,不能出現(xiàn)馬虎的情況。因此,在對(duì)其進(jìn)行日常檢查工作時(shí),要求電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人員要具有很強(qiáng)的職業(yè)責(zé)任感和安全意識(shí),運(yùn)用高度負(fù)責(zé)的態(tài)度,嚴(yán)格的依據(jù)規(guī)章流程對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真的檢查,并將所檢查到的結(jié)果進(jìn)行記錄和整理,以便能夠在需要時(shí)進(jìn)行查閱。另外,電力部門(mén)要注重對(duì)檢修工組人員進(jìn)行培訓(xùn),以便其在以后的工作中遇到不同的突況,能夠快速、及時(shí)的處理,與時(shí)俱進(jìn)的適應(yīng)電力系統(tǒng)的變化發(fā)展,減少電力故障的出現(xiàn)頻率,保證工作的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
3.4 對(duì)繼電保護(hù)裝置的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行檢查
工作人員要對(duì)繼電保護(hù)裝置實(shí)施過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真、仔細(xì)的檢查,例如對(duì)芯片、虛焊點(diǎn)、螺絲以及連接件和焊接點(diǎn)的緊固程度等方面進(jìn)行檢查。除此之外,還要對(duì)接地工作進(jìn)行檢查,對(duì)保護(hù)屏進(jìn)行檢查時(shí),對(duì)保護(hù)屏的各項(xiàng)裝置機(jī)箱憑證是否和屏內(nèi)的銅排相連接、銅排是否與地網(wǎng)相接入等方面進(jìn)行檢查。最后,對(duì)繼電保護(hù)中的信息警鐘進(jìn)行檢查,如果出現(xiàn)問(wèn)題,要及時(shí)、快速的通知相關(guān)工作人員進(jìn)行維修工作。
3.5 提高人們的用電安全意識(shí),使其積極參與到繼電保
護(hù)工作中
目前,我國(guó)對(duì)用電量需求較大的主要是企業(yè)和居民,因此,除了讓政府加大對(duì)電力系統(tǒng)的投資之外,還要將企業(yè)和人民兩個(gè)與用電最緊密的主體的自身作用發(fā)揮出來(lái)。例如通過(guò)宣傳用電安全海報(bào)、舉辦用電安全講座以及現(xiàn)場(chǎng)演練等形式,對(duì)人們普及電力安全知識(shí),加大傳播力度,讓人們購(gòu)買(mǎi)合格、規(guī)范的電力設(shè)備裝置,提高企業(yè)和人民對(duì)用電設(shè)備的安全意識(shí),提高自身的警惕性。一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,立刻上報(bào)給相關(guān)電力部門(mén)進(jìn)行有效地解決,將安全隱患消滅于萌芽之中,減少電力故障次數(shù)。
4 結(jié) 語(yǔ)
總而言之,繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的影響。因此,通過(guò)政府加大資金投入,提高繼電保護(hù)的科技水平、嚴(yán)格把握繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量、定期檢查繼電保護(hù)裝置的維護(hù)工作、檢查繼電保護(hù)裝置的實(shí)施過(guò)程以及提高人們的用電安全意識(shí)等措施,來(lái)有效的確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1] 夏巖.繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性及計(jì)算方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,28(11):76-77.
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關(guān)鍵詞:動(dòng)車(chē)組;電路;過(guò)載;短路;安全保護(hù)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.157
中國(guó)的高鐵運(yùn)營(yíng)里程截至到2015年底,已經(jīng)達(dá)到1.9萬(wàn)公里,居世界第一,每天有大量的動(dòng)車(chē)組運(yùn)行在祖國(guó)各地,如何保障列車(chē)安全運(yùn)行就成為設(shè)計(jì)者必須優(yōu)先考慮的設(shè)計(jì)原則。本文詳細(xì)論述了CRH1型動(dòng)車(chē)組針對(duì)不同負(fù)載采取的多種安全保護(hù)措施。
1 用斷路器做短路及過(guò)載保護(hù)
對(duì)于大多數(shù)的負(fù)載,CRH1動(dòng)車(chē)組使用斷路器做短路及過(guò)載保護(hù),根據(jù)電壓、負(fù)載電流、最大短路電流及負(fù)載特性,并結(jié)合斷路器級(jí)聯(lián)原則選擇不同型號(hào)的斷路器。為了能夠選擇合適的斷路器在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)起到保護(hù)作用,首先我們制定了嚴(yán)格的斷路器選型原則:
(1)斷路器的額定電壓≥線(xiàn)路的工作電壓;
(2)斷路器的額定電流≥線(xiàn)路的負(fù)載電流;
(3)斷路器的最大分?jǐn)嚯娏鳌菥€(xiàn)路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。
根據(jù)CRH1型動(dòng)車(chē)組車(chē)輛負(fù)載的不同,我們分別選擇了C特性(阻性負(fù)載和較低沖擊電流的感性負(fù)載)、K特性(電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和變壓器系統(tǒng))和Z特性(敏感型負(fù)載進(jìn)行保護(hù)或?qū)ψ栊载?fù)載)的斷路器,同時(shí)大部分的負(fù)載采用多個(gè)斷路器級(jí)聯(lián)保護(hù),并且確保下級(jí)斷路器動(dòng)作要快于上級(jí)斷路器動(dòng)作。
2 針對(duì)不同系統(tǒng)特性采用組合保護(hù)方式
2.1 直流供電
車(chē)輛直流供電由5組蓄電池和5個(gè)充電機(jī)提供,將DC110V電源提供到車(chē)輛總線(xiàn)。
(1)蓄電池:由熔斷器提供短路保護(hù);
(2)充電機(jī):由軟件檢測(cè)電流,及時(shí)關(guān)斷換流元件提供短路保護(hù);
DC110V電源從車(chē)輛總線(xiàn)分配到車(chē)輛負(fù)載,每路負(fù)載均通過(guò)斷路器進(jìn)行保護(hù),為防止故障擴(kuò)大,在蓄電池總線(xiàn)上各單元組之間加熔斷器進(jìn)行保護(hù)。
2.2 交流供電
AC400V電源由輔助變流器ACM提供,5個(gè)ACM將AC400V提供到車(chē)輛總線(xiàn),車(chē)輛負(fù)載電源由車(chē)輛總線(xiàn)提供,每路負(fù)載均通過(guò)斷路器進(jìn)行保護(hù)。
3 安全的接地方式
CRH1動(dòng)車(chē)組不但有嚴(yán)格的短路及過(guò)載保護(hù)方式,而且有安全的接地方式,保證系統(tǒng)故障時(shí),不發(fā)生人身事故及火災(zāi)事故。
3.1 DC110V系統(tǒng)接地
CRH1型車(chē)DC110V接地采用IT接地系統(tǒng),全列車(chē)DC110V負(fù)線(xiàn)在T2車(chē)通過(guò)1.2K電阻接地,防止供電系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)電流過(guò)大引起火災(zāi)。
3.2 AC400V系統(tǒng)接地
CRH1型車(chē)AC400V接地采用TT轉(zhuǎn)IT型接地系統(tǒng),全列車(chē)N線(xiàn)在T2車(chē)接地。當(dāng)接地電流較小時(shí),接地電流通過(guò)斷路器直接接地,此時(shí)為T(mén)T型;當(dāng)接地電流大到斷路器脫扣后,接地電流通過(guò)10K歐電阻接地,接地系統(tǒng)改為IT型,以便于限制接地電流,防止電流過(guò)大引起火災(zāi)事故,如圖2所示。
4 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)設(shè)備保護(hù)
電機(jī)之類(lèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備由于自身特性,在設(shè)計(jì)安全保護(hù)時(shí),需要特別注意。下面分別以幾種典型電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)設(shè)備保護(hù)方式進(jìn)行描述。
4.1 變壓器冷卻風(fēng)機(jī)
變壓器冷卻風(fēng)機(jī)由車(chē)輛總線(xiàn)供電,冷卻風(fēng)機(jī)供電保護(hù)方式:
(1)從車(chē)輛總線(xiàn)到車(chē)下分線(xiàn)箱,電纜由輔助變流器(ACM)進(jìn)行保護(hù);
(2)從車(chē)下分線(xiàn)箱到變壓器控制箱,電纜由斷路器S203C16進(jìn)行保護(hù);
(3)從變壓器控制箱到設(shè)備,電纜由電機(jī)起動(dòng)器進(jìn)行保護(hù)。
4.2 油泵、主壓縮機(jī)、牽引風(fēng)機(jī)和空調(diào)風(fēng)機(jī)
油泵、壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)設(shè)備保護(hù)均采用電機(jī)起動(dòng)器做保護(hù),電機(jī)起動(dòng)器具有以下保護(hù)功能:
(1)過(guò)載保護(hù);(2)短路保護(hù);(3)缺相保護(hù)。
5 非運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)設(shè)備的安全保護(hù)設(shè)計(jì)方案
5.1 車(chē)內(nèi)電加熱器
車(chē)內(nèi)電加熱器在空調(diào)控制柜內(nèi)設(shè)有過(guò)流保護(hù)的繼電器,在電加熱器內(nèi)部還設(shè)有超溫保護(hù)探頭,可以在加熱器溫度過(guò)高的情況下及時(shí)斷開(kāi)電源,保證設(shè)備的安全。
5.2 車(chē)內(nèi)電開(kāi)水爐
車(chē)內(nèi)電開(kāi)水爐自身帶有的斷路器提供一級(jí)保護(hù),在交流配電柜中設(shè)有斷路器提供二級(jí)保護(hù)。
5.3 水系統(tǒng)伴熱線(xiàn)
通過(guò)帶剩余電流保護(hù)功能的斷路器,為水系統(tǒng)的伴熱線(xiàn)的絕緣故障提供保護(hù)。
5.4 插座
通過(guò)帶剩余電流保護(hù)功能的斷路器,為車(chē)內(nèi)插座電源線(xiàn)及負(fù)載的絕緣故障提供保護(hù)。
5.5 廚房設(shè)備
所有廚房設(shè)備,包括咖啡機(jī)、收銀機(jī)、吧臺(tái)插座等負(fù)載供電均由廚房電控柜統(tǒng)一控制。廚房電控柜集中放置系統(tǒng)所用斷路器及其他電氣元件,控制各個(gè)設(shè)備的供電,并有系統(tǒng)狀態(tài)指示。
6 負(fù)載安全邏輯連鎖策略
CRH1動(dòng)車(chē)組不但采用了先進(jìn)的保護(hù)方式,而且設(shè)計(jì)了優(yōu)秀的設(shè)備安全邏輯連鎖以提供指示、報(bào)警和切除故障等功能。
6.1 普通負(fù)載安全邏輯連鎖策略
直流、交流電氣柜內(nèi)分別設(shè)有保護(hù)器指示回路。當(dāng)某處保護(hù)器脫扣,將向列車(chē)通信與管理系統(tǒng)(TCMS)發(fā)送故障信號(hào)。列車(chē)智能顯示單元(IDU)將顯示B類(lèi)故障報(bào)警及故障所在位置。其中由漏電保護(hù)器提供保護(hù)的回路單獨(dú)進(jìn)行故障報(bào)警。
6.2 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載設(shè)備邏輯連鎖策略
6.2.1 高低速控制的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載設(shè)備
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載中可高低速控制的設(shè)備主要有逆變器、牽引電機(jī)、變壓器等冷卻風(fēng)機(jī)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載均設(shè)有單獨(dú)的檢測(cè)回路。當(dāng)電機(jī)保護(hù)器脫扣,或接觸器故障時(shí),結(jié)合設(shè)備起動(dòng)命令狀態(tài),列車(chē)通信與管理系統(tǒng)(TCMS) 可以判斷其工作狀態(tài),列車(chē)智能顯示單元(IDU)可顯示故障報(bào)警及故障位置。TCMS根據(jù)故障狀況可做出相應(yīng)的處理。如高速回路故障,則切換到低速,反之切換到高速。同時(shí)故障則封鎖該設(shè)備。以變壓器冷卻風(fēng)機(jī)示例如圖4所示。
6.2.2 其他電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載中還有變壓器油泵和逆變器水泵等,這些電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)負(fù)載均設(shè)有單獨(dú)的檢測(cè)回路。當(dāng)電機(jī)保護(hù)器脫扣,或接觸器故障時(shí),結(jié)合設(shè)備起動(dòng)命令狀態(tài),列車(chē)通信與管理系統(tǒng)(TCMS) 可以判斷其工作狀態(tài),列車(chē)智能顯示單元(IDU)可顯示故障報(bào)警及故障位置。
7 供電回路中電線(xiàn)電纜的安全保護(hù)
7.1 電線(xiàn)電纜的選擇
電線(xiàn)電纜的絕緣和護(hù)套選用低煙無(wú)鹵阻燃材料,例如70mm2單芯電纜選用FLAMEX Z EN 50264-3-1 600V,低煙無(wú)鹵電纜在火災(zāi)時(shí)能有效限制火的傳播和煙氣的釋放,避免對(duì)人員造成危險(xiǎn)。電線(xiàn)電纜的類(lèi)別依據(jù)各電氣系統(tǒng)的電壓等級(jí)和工作環(huán)境條件進(jìn)行選擇,確保電線(xiàn)電纜不會(huì)被擊穿。如400V系統(tǒng)選用600V耐低溫耐油電纜,1000V系統(tǒng)選用1800V電纜。電線(xiàn)電纜的截面積是根據(jù)預(yù)期的工作條件(如電流、電壓降、環(huán)境溫度、敷設(shè)方式等), 經(jīng)過(guò)計(jì)算而確定的,已充分考慮了負(fù)載短路和短時(shí)過(guò)載。例如:車(chē)下U11.K2 交流電氣柜與車(chē)上P3.K3交流電氣柜之間的AC400V電纜:
額定電流計(jì)算:Inom=220/(0.94x0.71)=330A。
電纜選擇:截面積為95mm?的電纜。
校驗(yàn)計(jì)算:95mm2載流量是360A,短路電流(200℃)是11590A持續(xù)5S, 上述的選擇是能夠保證線(xiàn)路安全工作的。
7.2 電線(xiàn)電纜分組敷設(shè)
電線(xiàn)電纜在敷設(shè)時(shí)被分為A、B、C1、C2、D、E、F等幾個(gè)EMC等級(jí),分別安裝在動(dòng)力線(xiàn)槽和信號(hào)線(xiàn)槽的獨(dú)立金屬隔板內(nèi)中,動(dòng)力線(xiàn)槽中的電纜采用分層并排鋪設(shè),每層與每排電纜之間都有一定距離,便于散熱,以防止熱量聚集造成的安全隱患。
7.3 電線(xiàn)電纜連接的散熱考慮
對(duì)于不同的電器件和連接器,選用適合的端子和壓接針,以保證連接的可靠性,防止因接觸不良發(fā)熱造成安全隱患。例如:選用筒形端子,O型端子等。
【關(guān)鍵詞】高壓電動(dòng)機(jī) 變頻器 繼電保護(hù)
1 變頻技術(shù)的基本原理和案例分析
1.1 變頻器的基本工作原理
變頻技術(shù)的形成基礎(chǔ)是電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制通信技術(shù),基本原理是“把50 Hz頻率的工頻電源整流成直流,再斬波還原成交流,”再依據(jù)流體流量的調(diào)節(jié),對(duì)還原后的交流電源頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是說(shuō),在發(fā)電工作中,變頻技術(shù)用來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)一步調(diào)節(jié)流體流量,為的是提高發(fā)電設(shè)備運(yùn)行效率,促進(jìn)能源的節(jié)約,能耗的降低。變頻技術(shù)的應(yīng)用,提高了電機(jī)速度調(diào)整的精確度,實(shí)現(xiàn)了“按需分配”電動(dòng)機(jī)功率,與傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式相比,變頻調(diào)節(jié)既避免了電動(dòng)機(jī)功率的浪費(fèi),又節(jié)能省了大量的能源。
1.2 案例分析
發(fā)電廠(chǎng)煙風(fēng)系統(tǒng)中,變頻控制的風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī),在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的狀態(tài)下,通過(guò)調(diào)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)量,這樣將大大減小風(fēng)道阻力,保證了煙風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和效益性。山西大同發(fā)電廠(chǎng)11 號(hào)燃機(jī)給水泵,未改造前,給水管路系統(tǒng)的水壓與高壓汽包蒸汽壓力相差較大,造成給水管路系統(tǒng)振動(dòng)的現(xiàn)象,在給水泵采用變頻調(diào)速技術(shù)之后,給水管路系統(tǒng)就沒(méi)再出現(xiàn)過(guò)振動(dòng),使用一年約節(jié)省547 萬(wàn)kW?h的電量。我企業(yè)的變頻方案中,要求投標(biāo)方所提供的凝結(jié)水泵10KV高壓變頻裝置必須是技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,成熟可靠的產(chǎn)品,并具有較高的靈活性,完全滿(mǎn)足主機(jī)各種運(yùn)行方式的需要。
2 變頻技術(shù)的高壓電動(dòng)機(jī)電氣接線(xiàn)
目前,發(fā)電廠(chǎng)的高壓電動(dòng)機(jī)采用變頻器的電氣接線(xiàn)主要三種,一種是1 臺(tái)變頻裝置帶1 臺(tái)電動(dòng)機(jī)固定運(yùn)行的1拖1固定式,另一種是1臺(tái)變頻裝置帶1臺(tái)電動(dòng)機(jī),能手動(dòng)切換為工頻運(yùn)行的1拖1手動(dòng)旁路式,最后一種是由1臺(tái)變頻裝置帶2臺(tái)電動(dòng)機(jī),能夠分別切換為工頻運(yùn)行的1拖2旁路式。
3 高壓電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)要求及配置
我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 5153―2002《火力發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》,高壓異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù):縱聯(lián)差動(dòng)(容量大于2 000 kW 或小于2 000 kW但采用速斷靈敏度不夠時(shí))、電流速斷(未裝設(shè)縱差或縱差保護(hù)范圍只含電動(dòng)機(jī)時(shí))、過(guò)電流(作為縱差后備)、單相接地、過(guò)負(fù)荷、低電壓。我國(guó)發(fā)電廠(chǎng)高壓電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)一般都會(huì)按照該要求配置繼電保護(hù),通常情況下,在電動(dòng)機(jī)10kV開(kāi)關(guān)柜中,配備微機(jī)型綜合保護(hù)裝置,由10 kV開(kāi)關(guān)柜和電動(dòng)機(jī)中性點(diǎn)側(cè)電流互感器提供差動(dòng)保護(hù)電流。
4 使用高壓變頻器后電動(dòng)機(jī)保護(hù)的問(wèn)題及改進(jìn)措施
4.1 保護(hù)問(wèn)題
電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)。根據(jù)《火力發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》,2MW 及以上的電動(dòng)機(jī)應(yīng)該配置電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置,而2 MW 以下且中性點(diǎn)具有分相引線(xiàn)的電動(dòng)機(jī),在電流速斷保護(hù)不夠靈敏的情況下,裝設(shè)本保護(hù)。配置變頻器的電動(dòng)機(jī),由于,變頻器輸入、輸出電流的頻率和相位不存在必然聯(lián)系,所以,電動(dòng)機(jī)上配置的變頻器就不納入差動(dòng)保護(hù)的范圍。電動(dòng)機(jī)接地保護(hù)。變頻器的輸出端不接地,一般裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)旁,電纜較短,電流較小。此時(shí),傳統(tǒng)的零序CT 法來(lái)不適合用來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)或電纜單相接故障,變頻器的保護(hù)功能也無(wú)法檢測(cè)單相接地故障,所以使用變頻器后,電動(dòng)機(jī)不再配置接地保護(hù)。隔離變壓器的保護(hù)。有些變頻器自身的保護(hù)功能不涉及輸入側(cè)隔離變壓器的保護(hù),有些只有熔斷器保護(hù)配有變頻器的大容量電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的隔離變壓器相當(dāng)于大容量變壓器,按規(guī)定,容量大于2 000 kVA的變壓器應(yīng)該配備差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng),但變頻器控制系統(tǒng)很難滿(mǎn)足隔離變壓器的保護(hù)。
4.2 改進(jìn)措施
我公司針對(duì)繼電保護(hù)存在的問(wèn)題,在電動(dòng)機(jī)回路的設(shè)計(jì)上進(jìn)行改進(jìn),利用工頻、變頻分設(shè)差動(dòng)保護(hù)的方法,確保高靈敏度保護(hù),解決了由變頻器前后電源變化導(dǎo)致的靈敏度差動(dòng)保護(hù)難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。根據(jù)招標(biāo)方凝結(jié)水泵設(shè)備情況,投標(biāo)方提供一套最新的10kV高壓變頻調(diào)速裝置,水泵專(zhuān)用變頻器1套,額定容量3150kVA,適用于2375kW電機(jī),變頻器輸出電流是電機(jī)最大電流的1.5倍、即234A。采用“一拖二”手動(dòng)切換方式。如圖1所示。這種改進(jìn)方法的優(yōu)點(diǎn)是:改進(jìn)了電動(dòng)機(jī)主保護(hù),改進(jìn)工作較容易進(jìn)行,保持現(xiàn)有的裝置不變。
5 結(jié)語(yǔ)
高壓變頻器由于對(duì)電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)具有突出的作用,在電廠(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,電廠(chǎng)行業(yè)應(yīng)繼續(xù)重視變頻器的應(yīng)用,并進(jìn)行一定的整改,確保高壓變頻器在發(fā)電企業(yè)中的安全運(yùn)行,促使高壓變頻器在電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)工作中發(fā)揮更大的作用,節(jié)約更多的能源。
參考文獻(xiàn):
[1] 唐紅鍵,譚茂強(qiáng).大容量高壓電動(dòng)機(jī)變頻器繼電保護(hù)對(duì)策探討[J].電力建設(shè),2010(5).
論文摘要:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。繼電保護(hù)裝置與發(fā)電廠(chǎng)和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等密切關(guān)聯(lián)。繼電保護(hù)課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課和選修課的教學(xué)。當(dāng)前,該課程現(xiàn)行教材已不能滿(mǎn)足高職教育的需要,表現(xiàn)在:理論教學(xué)內(nèi)容偏多,缺少對(duì)各種電力設(shè)備保護(hù)配置和實(shí)際運(yùn)行與檢修方面技術(shù)的內(nèi)容。因此,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程教材改革已迫在眉睫。在此對(duì)繼電保護(hù)課程教材改革進(jìn)行探討,提出解決的設(shè)想和具體措施。
在高職院校中,電氣工程及其自動(dòng)化、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)等專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程,從目前全國(guó)發(fā)行的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材看,其教學(xué)大綱和教材都有一個(gè)共同點(diǎn),都是圍繞保護(hù)原理、動(dòng)作整定來(lái)提出要求和進(jìn)行教材編寫(xiě),往往忽略了對(duì)各種電氣設(shè)備進(jìn)行繼電保護(hù)配置,忽略了對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行、維護(hù)和檢修技術(shù)的介紹。當(dāng)學(xué)生畢業(yè)后,面對(duì)電廠(chǎng)、變電所中各種電氣設(shè)備的繼電保護(hù)時(shí),不知配置有哪一種保護(hù),感到茫然,體現(xiàn)出教材和教師教學(xué)偏離職業(yè)教育課程教學(xué)目標(biāo)的需要。學(xué)生普遍認(rèn)為課堂講授的內(nèi)容很難與實(shí)際的結(jié)合起來(lái),短時(shí)間內(nèi)很難進(jìn)入工作角色。擺在電專(zhuān)業(yè)課教師面前的工作就是要全面分析和解決這些問(wèn)題,給出令人滿(mǎn)意的答案,讓學(xué)生一走入工作單位就能勝任相應(yīng)的工作崗位。在此對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程教材改革進(jìn)行探索,并提出一些解決方法,更希望獲得拋磚引玉的功效。
一、高職培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)行繼電保護(hù)教材分析
由于人的認(rèn)知和觀(guān)念上的慣性,社會(huì)上普遍認(rèn)為高職院校學(xué)生是比普高院校低一個(gè)層次的學(xué)生,這種看法還將持續(xù)一段時(shí)間,還會(huì)在高職教育中充分表現(xiàn),并將持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,具體表現(xiàn)在教材的編寫(xiě)和教師的教學(xué)全過(guò)程中。雖然許多從事職業(yè)教育研究的專(zhuān)家做了大量的研究工作,提出了與層次不同的觀(guān)點(diǎn),比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才觀(guān)”,闡明從人才觀(guān)的角度看職業(yè)院校與普通院校的教育的根本差別不是水平高低的差別,而是類(lèi)型的不同。而且,他還進(jìn)一步提出了非常重要的一個(gè)涉及職業(yè)教育與普通教育分野的基本問(wèn)題:是在“層次下談?lì)愋汀边€是“在類(lèi)型中談層次”?他指出:“在談到教育層次與教育類(lèi)型之間的關(guān)系時(shí),是以層次下的類(lèi)型為基礎(chǔ),還是以類(lèi)型中的層次為基礎(chǔ),涉及到兩類(lèi)大相徑庭的教育觀(guān)。”基于層次的類(lèi)型觀(guān)與基于類(lèi)型的層次觀(guān)將成為高等職業(yè)教育定位的一個(gè)重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)、一種重要的理論基礎(chǔ)。基于類(lèi)型的層次觀(guān)給予了各種類(lèi)型教育自身發(fā)展的空間。
顯然,針對(duì)人才和教育的層次觀(guān)而提出的類(lèi)型觀(guān)體現(xiàn)了“以人為本”和“以學(xué)生為中心”的教育思想,為高職學(xué)生學(xué)習(xí)生涯的發(fā)展以及高職教育發(fā)展空間的拓展提供了有力的理論依據(jù),具有空前的建設(shè)性。但是,這種人才類(lèi)型觀(guān)和教育類(lèi)型觀(guān)對(duì)于闡明我國(guó)確定的“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向”的職業(yè)教育辦學(xué)方針來(lái)說(shuō)只是提出了清晰的原則,遠(yuǎn)沒(méi)有明確和具體地闡明高職學(xué)生要成為能有效服務(wù)于社會(huì)、具有就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的人才,最根本之點(diǎn)是什么?也沒(méi)有清楚地勾畫(huà)出高職院校為了貫徹“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向”的辦學(xué)方針,其具體實(shí)施過(guò)程中需要什么樣的條件?教學(xué)過(guò)程怎樣實(shí)施?在這樣的情況下,從事高職教育的教師只能是八仙過(guò)海、各顯神通。那么,有沒(méi)有規(guī)范統(tǒng)一的要求來(lái)規(guī)范職業(yè)教育活動(dòng)呢?這還需要進(jìn)一步加以探索,形成全國(guó)從事職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)課教師的共同認(rèn)識(shí)和規(guī)范教學(xué)行為,形成能夠托起我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)高技能勞動(dòng)大軍的合力。
從人力資源的視點(diǎn)來(lái)看,高職院校學(xué)生要成為能有效服務(wù)于社會(huì)、具有就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的人才,最根本點(diǎn)是要具備社會(huì)所需要的勝任力。具體地說(shuō),就是要具備企業(yè)所需要的人才所必備的勝任力,基于勝任力模型的人才觀(guān)也為高職院校貫徹落實(shí)“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向”的辦學(xué)方針,為有效地拓展高職教育的發(fā)展空間提供了堅(jiān)實(shí)的觀(guān)念基礎(chǔ)。在這個(gè)基礎(chǔ)之上,高職教育可以把“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向”的辦學(xué)方針具體化為:培養(yǎng)企業(yè)(組織)所需要的符合相應(yīng)勝任力模型要求的、具有較強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的人才,這正是高職教育的目標(biāo)。
另外,一個(gè)亟待解決的問(wèn)題是要廓清課程與教材的關(guān)系,即弄清教材為本,還是課程為本。否則就會(huì)本末倒置,將嚴(yán)重地影響教育和教學(xué)改革的主攻方向。現(xiàn)代意義的教材是以不同的承載媒體、不同的使用主體與不同的裝幀形式出現(xiàn)的教學(xué)資源的集合。教材的多樣化正是教材特色化的過(guò)程,服務(wù)于職業(yè)教育特色的所有教學(xué)資源以及教室與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合的開(kāi)放的教學(xué)資源都應(yīng)反映到教材中來(lái)。
目前,全國(guó)高職院校采用的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材都有一個(gè)共同特點(diǎn),那就是:首先提出繼電保護(hù)的四個(gè)要求,即可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性,其次提出基本電路(各種濾過(guò)器)和繼電器元件圖形符號(hào);最后,按保護(hù)對(duì)象分別對(duì)各種電壓輸配電線(xiàn)路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的保護(hù),并在各章插入微機(jī)保護(hù)。即使是精品課程教材,也難以突破這一教材編寫(xiě)模式,都還屬于精英教育型選用教材,若老師按這樣的教材去實(shí)施高職電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程教學(xué),學(xué)生是否具有勝任力,可想而知。對(duì)學(xué)生而言,他們應(yīng)該知道:面對(duì)各種電氣設(shè)備時(shí),該設(shè)置哪些保護(hù);每一種保護(hù)的電路布置;每一種保護(hù)在運(yùn)行和動(dòng)作時(shí)信號(hào)顯示情況以及根據(jù)這些信號(hào)對(duì)其進(jìn)行維護(hù);微機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)形式以及動(dòng)作原理(不用程序流程圖)。因此,當(dāng)前的高職電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材不能適應(yīng)職業(yè)教育的需要,必須進(jìn)行教材改革。高職電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程目標(biāo)的達(dá)成需要有一套合適的教材、一批具有實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的教師和良好的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)設(shè)施,缺哪一樣都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生勝任力打折扣。這里僅對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程教材改革作一些探討。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程教材體系重構(gòu)和教師實(shí)踐能力培訓(xùn)
基于對(duì)當(dāng)前廣泛采用的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材存在問(wèn)題的分析,并結(jié)合職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)的要求,結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)能力,結(jié)合實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)條件和教師的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提出對(duì)繼電保護(hù)課程體系進(jìn)行重構(gòu),具體考慮如下:
1.教材重構(gòu)
教材是教師實(shí)施教學(xué)并達(dá)到教學(xué)目的的指南,簡(jiǎn)潔實(shí)用的教材是職業(yè)教育必不可少的。從職業(yè)教育的目標(biāo)和課程目標(biāo)出發(fā)去實(shí)現(xiàn)學(xué)生職業(yè)勝任力。因此,必須對(duì)現(xiàn)用教材進(jìn)行拆分、瘦身、添加和重構(gòu)教材體系,以便于專(zhuān)業(yè)課教師有效地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。
(1)教材拆分。首先,將各種電壓輸配電線(xiàn)路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)保護(hù)以及微機(jī)保護(hù)的原理和整定的體系進(jìn)行拆分,把各種保護(hù)的原理從各章節(jié)中拆分出來(lái)單列一章,專(zhuān)門(mén)介紹反應(yīng)故障保護(hù)的大值動(dòng)作原理、小值動(dòng)作原理(電壓保護(hù)、阻抗保護(hù))、氣體動(dòng)作保護(hù)原理。在各種故障情況下,故障物理量的檢測(cè)電路中的檢測(cè)設(shè)備或原件(ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器)及其保護(hù)動(dòng)作原理和信號(hào)顯示要求。并在這一章節(jié)中增加兩天去發(fā)電廠(chǎng)和變電所認(rèn)識(shí)ta、tv、電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器等的安裝位置以及繼電保護(hù)運(yùn)行信號(hào)顯示情況。安排兩次實(shí)驗(yàn)完成繼電器的動(dòng)作值整定實(shí)驗(yàn)。其次,拆分出動(dòng)作值整定,只介紹整定的原則,不作復(fù)雜的理論分析計(jì)算,讓高職學(xué)生從復(fù)雜、難懂的窘境中解脫出來(lái),而把主要求精力放在繼電保護(hù)的實(shí)用技術(shù)上。最后,拆分出各章節(jié)中的微機(jī)保護(hù),并單列一章,重點(diǎn)介紹微機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)(從故障分量的檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的故障判斷、指令形成,再到計(jì)算機(jī)發(fā)出控制跳閘指令到現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備執(zhí)行跳閘的過(guò)程)。
(2)瘦身。去掉復(fù)雜裝置或元器件原理的介紹、整定計(jì)算及整定計(jì)算實(shí)例。教材篇幅減至原來(lái)的一半。
(3)添加。增加各種電氣設(shè)備的繼電保護(hù)配置、保護(hù)的原理圖和展開(kāi)圖,增加去發(fā)電廠(chǎng)、變電所的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和學(xué)校內(nèi)的實(shí)驗(yàn),增加對(duì)各種事故的案例分析(繼電保護(hù)運(yùn)行、維護(hù)和檢修技術(shù))。
(4) 教材體系重構(gòu)。把電力系統(tǒng)繼電保護(hù)重構(gòu)成下列幾個(gè)部分。一是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí),重點(diǎn)介紹電力系統(tǒng)運(yùn)行及繼電保護(hù)的概念、主后備保護(hù)概念、保護(hù)要求、基本元件文字符號(hào)認(rèn)識(shí)、保護(hù)的實(shí)現(xiàn)原理(反應(yīng)故障保護(hù)的大值動(dòng)作原理、小值動(dòng)作原理、氣體動(dòng)作保護(hù)原理和差動(dòng)保護(hù)原理。在各種故障情況下,故障物理量檢測(cè)電路中的檢測(cè)設(shè)備或原件:ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器,保護(hù)動(dòng)作原理和信號(hào)顯示要求)。二是電氣設(shè)備的繼電保護(hù)配置,主要介紹電氣設(shè)備繼電保護(hù)的配置、保護(hù)的原理圖和展開(kāi)圖識(shí)讀。三是繼電保護(hù)動(dòng)作值整定:電流動(dòng)作值整定(短路動(dòng)作電流、過(guò)電流)、動(dòng)作時(shí)間整定、動(dòng)作阻抗值整定、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流值整定等。四是微機(jī)自適應(yīng)保護(hù):從故障分量的檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的故障判斷、指令形成,再到計(jì)算機(jī)發(fā)出控制跳閘指令到現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備執(zhí)行跳閘的過(guò)程。五是繼電保護(hù)運(yùn)行、維護(hù)和檢修技術(shù),收集編制案例,用案例教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)的學(xué)習(xí)。六是實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),編制去發(fā)電廠(chǎng)和變電所認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的項(xiàng)目、目的,在校內(nèi)試驗(yàn)的項(xiàng)目和目的。
2.加強(qiáng)教師在電力企業(yè)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)
校企結(jié)合是職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)學(xué)生的重要舉措,也是加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)教師的理論與實(shí)際結(jié)合、提高教師的教學(xué)能力的重要手段。通過(guò)學(xué)院的規(guī)劃,分期分批讓電專(zhuān)業(yè)課教師深入企業(yè)去工作一段時(shí)間,以增強(qiáng)教師的實(shí)踐能力,增長(zhǎng)教師對(duì)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)過(guò)程的把控能力,以達(dá)到良好的教學(xué)效果。為取得可檢驗(yàn)的實(shí)際效果,學(xué)院要求各系專(zhuān)業(yè)教研室擬出各批次教師的實(shí)習(xí)項(xiàng)目、目的和要求等,實(shí)習(xí)結(jié)束后由各教研室統(tǒng)一進(jìn)行檢驗(yàn)。電專(zhuān)業(yè)教研室針對(duì)繼電保護(hù)課程教師提出具體目標(biāo):
(1) 必須熟悉電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)電氣運(yùn)行管理規(guī)程與維護(hù)、檢修的基本技術(shù)。
(2)必須熟悉發(fā)電廠(chǎng)、變電所一、二次系統(tǒng)設(shè)計(jì),熟悉一、二次系統(tǒng)的運(yùn)行管理、維護(hù)與檢修技術(shù)。
(3) 必須熟悉一、二次設(shè)備選擇、設(shè)備的布置等。
并作出相應(yīng)的安排和要求如下:
(1)每年7月18日至8月18日分兩組分別去發(fā)電廠(chǎng)和變電所實(shí)習(xí),同運(yùn)行人員同吃住,同上班;虛心請(qǐng)教相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,時(shí)刻牢記自己的實(shí)習(xí)目標(biāo)。
(2)學(xué)院為每名電專(zhuān)業(yè)教師配置電氣工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯編一套。
(3)要求實(shí)習(xí)教師了解發(fā)電廠(chǎng)或變電所的電氣運(yùn)行情況、繪制電氣主接線(xiàn)圖、各種電氣設(shè)備繼電保護(hù)配置圖,重點(diǎn)了解實(shí)習(xí)廠(chǎng)、所繼電保護(hù)裝置運(yùn)行情況,并寫(xiě)出評(píng)價(jià)報(bào)告。
(4)了解發(fā)電廠(chǎng)、變電所使用新技術(shù)、新設(shè)備以及運(yùn)行情況,作出書(shū)面記錄。
(5)實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)要求教師請(qǐng)發(fā)電廠(chǎng)變電所的技術(shù)人員出來(lái)座談和交流。
實(shí)習(xí)教師回到學(xué)校后,由教研室主任對(duì)實(shí)習(xí)教師的實(shí)習(xí)資料進(jìn)行一一檢查,簽署意見(jiàn),由系主任核實(shí)后,交資料室存檔,作為教研室全體教師交流學(xué)習(xí)材料。
電專(zhuān)業(yè)教師到電力企業(yè),把現(xiàn)代企業(yè)中的新知識(shí)、新技術(shù)、新設(shè)備和實(shí)用技能學(xué)回來(lái),更好地與課堂教學(xué)相結(jié)合,使電專(zhuān)業(yè)教師向著“雙師型”師資隊(duì)伍方向快步前進(jìn)。
三、效果
經(jīng)過(guò)一年的試驗(yàn)和探索,這種重構(gòu)后的教材對(duì)高職學(xué)生學(xué)習(xí)具有明顯的好處,他們感覺(jué)學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不是太難的事,保護(hù)原理清楚、電路原理圖和展開(kāi)圖通過(guò)課堂教學(xué)和在企業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)也容易掌握,特別是各種設(shè)備的保護(hù)配置也基本清楚;通過(guò)案例教學(xué)使學(xué)生對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)有了初步認(rèn)識(shí)。在崗前實(shí)習(xí)中,現(xiàn)在的學(xué)生沒(méi)有往屆學(xué)生那種茫然感覺(jué)。另外,組織教師去電力企業(yè)工作實(shí)習(xí),增強(qiáng)了教師的實(shí)踐能力,大大增強(qiáng)了教師在課堂和實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)中把控能力。學(xué)生對(duì)教師更有信任感,教師對(duì)學(xué)生更有感染力、示范力。由于教師能力增強(qiáng),課堂教學(xué)把握得當(dāng),幽默感頓生,語(yǔ)言語(yǔ)氣感染力增強(qiáng),教學(xué)效果大大提高。但不足方面在于:教材中還有許多內(nèi)容需要改進(jìn),對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行和維護(hù)的實(shí)踐案例還不夠豐富,這些方面還有很多工作要做。
四、總結(jié)
繼電保護(hù)課程教材改革不是一件容易的事,需要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的相關(guān)教師和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教師積極參與才會(huì)更深入、到位。希望有更多有志者參與這項(xiàng)工作中來(lái),使繼電保護(hù)課程更完善。
參考文獻(xiàn):
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