继电保护作用和原理

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继电保护作用和原理范文第1篇

关键词：电力系统；继电保护；运用

中图分类号：TM77 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）07-（页码）-页数

1.继电保护技术的运用特性

1.1继电保护技术的智能化

在20世纪90年代之后，智能化已经开始存在，并且已经有一定的发展，神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等智能技术已经在现在的电力系统被更广泛地应用着，现在在整个电力系统继电保护领域中这些智能化的研究已经成为了主要研究的对象。在电力系统的继电保护中，会存在一些专家系统、人工神经网络等智能化系统，这种智能化系统的纳入对于继电保护的发展有着很重要的意义。分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等都是人工神经网络中一部分特点，对于这样的发展和应用速度是相当快的，当前人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等都是比较重点的一些问题。与人工智能技术相结合，将其中出现的一些不确定因素进行分析，找出影响智能诊断系统的因素，在诊断的时候要更为准确，这在未来智能诊断发展中起着不可替代的作用。

1.2继电保护网络信息化

电力系统的发展要求越来越多，在继电保护领域中通信技术也在其中不断地发展，就使继电保护的作用已经不只是将故障找出来和缩小故障发生的范围，还需要在安全的层面上做足考虑。伴随着现在不断发展的计算机网络和数据通信工具，对于保护系统的观念已经在继电保护技术人员中兴起，也就是可以通过装置网络化，在分析这些数据和信息的基础上，协调每一个故障数据，各个保护单元和重合闸装置，这将会使系统的运

2.继电保护技术的配置和运用

2.1继电保护装置的作用继电保护装置在供电系统中具有极其重要的作用，在电力系统发生故障时，必须要通过保护装置将故障及时排除，以防发生更大的故障。当电力设备处于具有危害性的不正常的工作状态时，保护装置必须及时发出警报信号报知给工作人员，以便其及时消除不正常的工作状态，防止电力设备和元器件发生损害，从而导致电力事故的发生。

2 .2继电保护装置的基本原理

电力系统发生短路故障以后，电流会骤增，电压会骤降，电路测量阻抗会减小，电流和电压之间的相位角会发生变化，这些参数的变化能构成原理不同的继电保护，比如电流增大会构成过电流、电流阻断保护；电压降低会构成低电压保护。

2 .3继电保护装置的运用

工厂和企业的高压供电系统和变电站都会运用到继电保护装置。在高压供电系统分母线继电保护的应用中，分段母线不并列运行时装设的是电流速断保护和过电流保护，但是在断路器合闸的瞬间才会投入，合闸后就会自动解除。配电所的负荷等级如果较低，就可以不装设保护装置。变电站常见的继电保护装置有线路保护、母联保护、电容器保护、主变保护等。

（1）线路保护 ，通常采用二段式或者三段式的电流保护。其中一段是电流速断保护，二段是限时电流速断保护，三段是过电流保护。（2）母联保护 ，限时电流保护装置联同过电流保护装置一起装设。（3）电容器保护，包括过流保护、过压保护、零序电压保护和失压保护。

（4）主 变 保 护 ，包 括 主 保 护 （重 瓦 斯 保护、差动保护），后备保护（复合电压过负荷保护、过流保护）继电保护技术在目前已经得到飞速的发展，各种各样的微机保护装置正逐渐被投入使用，微机保护装置是有各种不同，但是其基本原理和目的都是一样的。

3.继电保护装置的维护

3.1继电保护装置的抗干扰

继电保护的抗干扰包括硬件抗干扰和软件抗干扰两种：（1）硬件抗干扰 ，即结合屏蔽和隔离来消除干扰。屏蔽主要有电磁屏蔽、铁质保护柜屏蔽等。隔离既可以让保护装置与现场保持信号的联系，又让它们不直接地发生电联系。（2）软件抗干扰 ，在直流和交流电入口接入RC滤波器，在芯片的电源和零序之间加上抗干扰的电容等。

对外部的二次回路的设计必须采取抗干扰的措施，如降低干扰对象和干扰源之间的电感和耦合电容；降低附近电气值；降低对信号的屏蔽层的阻抗值等。如果干扰导致了输入的采样值出错，必须在干扰脉冲过去了以后，重新输入采样值。

3.2继电保护装置的故障与和维护

3.2.1继电保护装置故障的发生原因

（1）电源问题。如果电源输出的功率不足，就会造成输出的电压下降，导致比较电路基准值发生变化，充电电路的时间变短。（2）集成度高，布线紧密。插件接线焊口的周围在长期运行以后，在静电作用下会聚集大量的静电尘埃，造成两个焊点之间形成导电通道，导致继电保护故障的发生。

3..2.2继电保护装置的维护

继电保护装置是电力系统中安全生产的后盾，对于继电保护装置的日常维护是非常重要的，继电保护装置要时刻处于工作状态，不要在设备发生故障时，继电保护装置不能起到保护的作用，所以对于继电保护装置的日常维护应该引起企业领导的重视。

对于继电保护装置应该安排专职人员进行，企业应该建立健全相关的岗位责任制，将日常对保护装置发现的各项数据及时的记录，如果在检查的过程中发现设备有异常情况出现的时候，要及时的向有关的领导反应，及时的进行排查，为设备的正常运转提供可靠的保证。进行维护的时候，维护人员一定要有非常细致的耐心，不错过微小的细节，需要有非常强烈的责任心，才能将这项工作做好。

对于保护装置的操作规定，要做到专人专职，与保护装置无关人员一律不得接触设备，不得随意的对设备进行任何操作，如果因为特殊情况需要对设备有所操作的时候，也要向有关的领导进行请示。一定要严守规章制度，没有规矩不能成方圆，继电保护装置的正常运行关系着整个企业的设备的安全管理情况，所以一定要加强重视。

对继电保护装置要进行定期的清扫工作，防止因为灰尘或者杂物等的进入引起机器出现故障问题，减少不必要的损失。对机器进行清扫的人员也要有专业精神，要同时有两个人进行，避免在对机器进行清扫的过程中，人为的原因，与机器发生触电行为，造成人员的安危和机器的短路，一定要精心细心，不得有丝毫的马虎。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

继电保护作用和原理范文第2篇

【关键字】继电保护；风险评估；继电保护可靠性

一、继电保护的工作原理及装置要求

1、要了解继电保护存在的风险，有必要分析继电保护的工作原理及装置要求，理论上，要去继电保护装置具有正确区分被保护元件是否处于正常运行状态，若发生故障，是区内或区外故障。根据整个电力系统的故障前后监测对比情况，检查电气量的剧烈变化，经过判断实现保护功能，对于与反应非工频量对应的工频量的继电保护，判断依据是电流的不正常增大、电压的降低、电流与电压相位角的改变、测量抗阻发生变化等，短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将大大超过此前的负荷电流反映的数值，电力系统内部各个点之间的电压值也会发生变化，而且与短路点距离的远近，影响着电压值得高低。继电保护的工作原理，就是根据电力系统的可测变化，及时作出故障区位判断，从这一原理可知，继电保护存在着风险，一旦判断失误，发出错误的继电保护信息，有可能导致全电力系统大面积停电的灾难性事故，或者出现因继电保护无法识别电流、电压等异样状况，忽略潜在危险，造成大面积供电中断、损坏设备，因此，继电保护需要进行风险评估。

2、继电保护的装置要求

对继电保护进行风险评估前，应该按照继电保护的装置要求配备相应装置，提高继电保护技术上的选择性、速动性、灵敏性和可靠性，实现风险评估的辅措施，综合降低风险评估的难度。理论上，对继电器跳闸的继电保护，应同时具备选择性、速动性、灵敏性和可靠性的基本要求，在电力系统中的设备或线路发生短路时，继电保护仅将发生故障的设备或者线路的保护从电力系统且相互，但故障设备或线路的保护拒动时，由相邻设备或者线路的继电保护设施将故障切除，即继电保护的选择性，对继电保护进行风险评估，其选择性应包含在内，若继电保护的选择性方面出现纰漏，电力系统全面崩溃的风险就会增加。速动性是对继电保护装置的另一个要求，它是指继电保护装置应具备的尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压状态运行的时间，减少设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性的功能特性，继电保护装置如果有良好的速动性，将大大减少风险，为风险评估提供良好的开头，一般而言，对继电保护设备要求速动性的条件是如下四种故障的发生：第一、故障的发生使发电厂或重要用户的母线电压低于了有效值（一般为0.7倍额定电压）。第二、大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。第三、中、低压线路导向截而过短，发热快。第四、可能危及人身安全，对通信系统或者铁路信号造成强烈干扰的故障。如上四种故障类型，对继电保护的反应速动性要求高，否则，继电保护难以完成预期的保护电力设备，防止大面积供电突然断开的作用，即继电保护的风险增加至不可控制，此外，继电保护在灵敏性方面，亦有严格要求，灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时保护装置的反应能力，作为继电保护装置的另一个重要特性，以灵敏系数衡量的灵敏性，对继电保护风险评估提供了有效的参数，能够满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内发生故障时，不论短路点在哪里，是何种类型，以及是否有过渡电阻在短路点上，都能够正确执行反应动作，这种反应动作，不仅局限于最大运行状态，即三相短路时，而且在系统的最小运行方式下，面对两相或者单相的短路故障条件，也能够实现正确的反应措施，最后，对继电保护装置最根本的要求是可靠性，包括安全性和信赖性两方面的继电保护可靠性，安全性是指继电保护不误动，即不需要动作时不发生动作，信赖性是指继电保护不拒动，即在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时有可靠动作，理论研究结果表明，继电保护的误动与拒动都会带来严重危害，综合上述关于继电保护装置要求性能的描述，运行合理、安全、高效的继电保护，要有良好的选择性、速动性、灵敏性、可靠性的性能，评估继电保护风险，也必须首先参考这些因素，检验继电保护装置能否实现以上要求。在具体的操作工程中，这四个基本要求是相互联系的，但各自又存在着矛盾，如可靠性要求继电保护有一定的反应时间，速动性和灵敏性又同时要求尽快解决接触点故障，基于此点，在继电保护装置的安装时，应该根据电网结构及用户性质，实现辩证统一。

3、继电器的选择

继电器作为继电保护装置的重要组成部分，是继电保护风险评估的参考项目之一，选择合适的、高质量的继电器，对降低继电保护的潜在风险有决定性的作用，继电器的选择，理论上受到使用环境、输入信号不同、输入参量的选定，负载情况等因素综合影响，以使继电器在正确的、相匹配的电力系统内最大限度、最安全的发挥理想作用。

二、继电保护的可靠性

继电保护可靠性（reliability of relay protection），指继电保护装置在给定条件下的给定时间累完成规定保护功能的概率，如前之所述，可靠性是继电保护最根本的要求，继电保护对整个电力系统的作用，也是以可靠性为前提，要求继电保护装置具有不误动、不拒动的判断能力，保证不因电流正常性增大等原因将相应部分切除，破坏整个电力系统与线路的正常运行甚至损坏设备，在局部有异常情况时，又能及时作出反应，不至使整体受到太大影响，提高继电保护的可靠性，根据GO法建立可靠性模型应用于检测实际。在提高继电保护可靠性的具体操作中，除了选用与电压匹配的继电器等设备外，定期维护、检修，提高工作人员的警惕也是必须的，及时更换故障设备，确保整个电力系统平稳正常运行，针对继电保护的可靠性与选择性、速动性、灵敏性之间的矛盾，鼓励技术创新，对其加以改进，使继电保护更为安全、合理、有效、便捷。

继电保护作用和原理范文第3篇

关键词 自适应继电保护；原理；特点；应用

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0131-01

目前，我国的计算机技术迅猛发展，它不仅能够满足人们获取知识和娱乐的需要，更重要的一点在于它能够把国家的现代化建设与技术新措施进行有机的结合，自适应继电保护系统就是如此。与电力系统的常规控制相同，自适应继电保护也是在模型基础上的控制，只不过其所要依据的数学模型比较少，它更加注重数据的取得。现如今，由于自适应控制理论与继电保护的结合，就使得这种新技术得到了更进一步的发展，它能够有效的解决电力系统运行中的故障，并给予自动化的控制，从而减少故障发生的可能性，完善控制措施，提高电力系统运行的可靠性和安全性。

1 自适应继电保护的含义

想要加强自适应继电保护系统在电网运行中的应用，并弄清其真正的原理特点，首先要清楚明确什么是自适应继电保护。顾名思义，自适应继电保护与传统的继电保护的不同之处就在于其自动调节性，它是指保护系统能够根据电网的运行状况进行适当的调节，从而保证运行参数的准确性和电网工作的最优功效。它能够通过信号的输入对电网的整定数值、动作特点以及逻辑过程给予控制，一旦电网出现故障问题，就会及时的加以保护，减少经济损失，保证人员安全。

2 自适应继电保护的原理

2.1 自适应电流速断保护

众所周知，电力系统继电保护装置要求具有良好的选择性和快速性，一旦发生故障，能够以尽可能快的切除故障元件和设备，减少设备损伤，减小故障影响时间，提高电力系统运行的稳定性。传统的继电保护速断装置的速度不够迅速，技术水平也不高，无法适应不断变化的电力系统故障，虽然其整定值相对合理，但是却无法与实际相连，在系统运行方式最小时，还会造成保护的失效。而自适应继电保护电流速断则可以根据电力系统的运行方式和状态进行实时的改变，保证最优控制。

传统的电流速断保护原理可以表示为Ld=E/Zs+Zd’，其中E表示系统等效电源的电势，Zs是保护安装处到系统等效电源的阻抗，Zd’是被保护线路的阻抗。而新型的自适应电流保护最重要的特点是能够利用微型机的计算和记忆功能，对电流速断保护的数值进行实时的在线计算，也就是说能够让整定值随电网的故障种类和运行情况进行改变，其原理公式如下，I’D=KKKdE/Zs+Zd’。其中E仍然代表系统等效电源的电势，Zd’是短路点到保护安装处的阻抗，KK的数值在1.2到1.3之间，Zs是保护安装处与系统等效电源的阻抗，Kd表示故障类型的数据。综上所述，一定要及时准确地测量出Kd与Zs的数据，只有保证测出整定值的正确性，才能判定出故障的主要类型，从而根据不同的故障确定合理的对策。此外，为了进一步分析传统的电流速断保护与自适应电流保护之间的差异，还可以制定出相应的图表进行判断，这样就可以直观准确的看出两者之间的差异，并分析特点优势所在。表格如下。

2.2 自适应过电流保护

过电流保护是指在启动电网的时候，尽量避开最大的负荷电流，进而实现整定的一种保护对策。在电网正常运行的时候，不应该对其进行启动，只有当其出现故障的时候，才能采取相应的措施，从而起到保护的功效。

传统的过电流保护是依照电网发生的故障而实施的原理作业，其原理公式如下，IDZ=KKKkg/KhIHmax’，其中IDZ是电流元件的启动电流，KK选取1.15到1.35之间的可靠数据，Kkg要大于1，Kh则要大于0.85，代表的是电流组件的返回系数。自适应继电保护电流保护原理则是按照当时的负荷电量来进行的电流定值，其数据更加准确完整。假定当时的负荷电流为IH，那么其动作电流整定值就为IIDz=KkKzqIH/Khp，此时的动作时限设定则以离线方式整定，t=Tp/[（I’d/Ip）n-1]，公式中的t代表动作时间，Tp是时间常数，I’d则是流入保护安装内部的电流继电器数值，n在一般反时限的时候取0.02，非常反时限时则取1。

2.3 自适应电压速断保护

由于传统的电压速断运动不带时限，无法从保证选择性上进行出发，其保护处的最低电Ummin整定数值应表示为，U为电压速断的整定数据，E为系统等效电源的数值，Zmmin则为最小运作状态下的系统阻抗。而自适应电压速断保护措施则可以在发生故障的时候运行系统电源侧的综合阻抗，其主要过程如下：1）输入被保护线路参数ZL和KL数值；2）在线实时计算电势E的准确数值；3）发生故障的时候计算系统综合阻抗Zm。

3 自适应继电保护的特点

其实，自适应继电保护并不是一个全新的概念，它发源于20世纪末，简单概括自适应继电保护的特点主要有：1）计算机的发展应用是自适应继电保护手段进行完善和普及的前提；2）自适应继电保护要依赖调度和电厂的自动化；3）自适应继电保护无论如何发展，其关键的安全环节不能遗弃。除此之外，自动重合闸也是实现其进一步发展的基础，在其应用过程中一定要适应实际的发展变化，在保证选择性的前提下，获得最高的灵敏度。

4 结束语

总而言之，自适应继电保护技术在电网中的应用是社会发展和技术进步的必然举措，通过进一步完善其措施技术，加强传统继电保护方式的创新，能够在很大程度上提高电网的运行安全，并保证电力的供应。虽然，目前自适应继电保护技术仅仅应用于几个部分，但是，相信在不久的将来，它一定可以成为新一代继电保护的领军者。

参考文献

[1]张洪英.自适应继电保护的探讨[A].电厂管理与电气技术经验交流文集[C].2003：251-48.

[2]蒋涛.电力系统中自适应继电保护的应用分析[J].科技致富向导，2011（22）：72-39.

[3]刘国富.浅析自适应继电保护原理及其优越性[J].广东科技，2009（18）：171-25.

[4]蒋伟绩.自适应继电保护的原理及其应用[J].中国高新技术企业，2007（2）：97-34.

继电保护作用和原理范文第4篇

【关键词】继电保护；变电系统；影响

在科学技术迅速发展的今天，继电保护也变得非常多样化。不仅方式不再单一，并且继电保护的影响范围也更加广泛。为了保证变电系统更好的进行变电工作，同时对居民的生活和工作用电提供一个较强的保证，我们必须利用继电保护的优势，强化变电系统的运行。另一方面，还要对地区的情况进行调研，每个地区的变电工作都存在一定的差异，结合市民对电力资源的实际需求，加上合理的继电保护方式，才能让变电系统发挥出更大的作用。本文就继电保护对变电系统的影响进行一定的讨论。

1 继电保护的概述

1.1 概念

对于继电保护来说，很多的人虽然听过，但是却没有办法说出个所以然来。为了进一步讨论继电保护对变电系统的影响。本文在此首先阐述一下继电保护的概念。在变电系统正常的运行过程中，不仅仅需要一些辅助的设备，同时还需要一系列的技术来帮助变电系统更好的运行，对外部和内部产生一些有效的保障。继电保护就是众多的保障措施之一，而且效果比较值得肯定，因此在近几年的发展中，获得了广泛的应用。从理论上来说，继电保护是由一个或者几个保护元件组合而成的设备，属于自动化设备的范畴。当系统运行的过程中，一旦出现线路故障或者设备故障，继电保护装置会在第一时间发出警报、跳闸的指令，在根本上防止事态进一步严重化。另一方面，能够有效保护系统的安全，避免安全事故的发生。

1.2 继电保护的主要任务

对于继电保护来说，现阶段的主要任务分为两点。首先，继电保护需要有效的监控系统的运行。变电系统在运行的过程中，不可能完全靠人工来进行监督，而且由于变电系统比较复杂，单单靠人工来进行监控工作，很有可能产生遗漏。继电保护则不同，它能够对变电系统的日常运行全方位的监控。当变电系统发生故障的时候，继电保护便会第一时间做出反应，不仅会发出警报，同时还会自动跳闸，避免恶性事件发生。其次，继电保护会及时反应系统设备的异常情况。电气设备在出现的异常情况的时候，会第一时间通知工作人员赶到现场处理，从而避免产生较大的损失。由此可见，继电保护的功能较多，而且可以有效的帮助变电系统运行。

2 继电保护对变电系统的影响

从以上表述来看，继电保护的确能够对变电系统产生较大的积极影响。但是具体应用后的效果仍然需要在实践以后才能得到肯定。在此，本文将继电保护对变电系统的影响进行一定的表述：

2.1 变压器瓦斯保护

变压器瓦斯保护可以反应变压器内部的漏油故障以及匝间短路故障等所有形式的故障，有着非常高的灵敏度。变压器瓦斯保护的一个主要元件是气体继电器，其位于油枕和油箱之间的连接管。当变压器在发生故障的时候，它的绝缘物和油就会发生一定的分解反应，并且产生很多的气体，为了让这部分气体能够较为顺畅的通过连接管，从而流到油枕当中，就需要保证连接管和变压器顶盖存在一个合理的坡度。当气体通过气体继电器的时候，变压器的瓦斯保护就会启动，从而达到保护变压器的作用。通过以上的阐述能够清楚的看到，利用继电保护的原理，可以对变压器的瓦斯起到较强的保护作用，而且用时较短。

2.2 电流速断保护

电流速断保护是继电保护对变电系统产生的积极影响之一。很多的地区的变电系统较为复杂，在发生问题的时候，常规手段并没有办法对事故进行一个较好的控制。针对这样的情况，电流速断保护就能够达到一个较高的工作水准。从客观的角度来分析，一些容量相对较小的变压器，比较适合应用这种保护方式。我们可以在实际的工作中，将电流速断保护安放在变压器的电源侧面，这样一来，既不会占用太多的空间，同时还不会影响日常的保护工作。电流速断保护拥有一个较强的优势，那就是接线比较简单，反应也非常的迅速。另一方面，电流速断保护还能够通过与变压器瓦斯保护的有效配合，二者之间互相弥补劣势，从而形成一个内部的变压器保护系统，进而对变电运行产生较大的积极影响。

2.3 纵联差动保护

它是变电系统变压器上的一种主保护，可以很好的对故障发生范围进行区分，并且反应出各种类型的短路故障，例如引线短路、绕组短路等，同时能及时切除位于其保护范围以内的所有元件短路故障。此种保护方式能够对变电系统的运行产生一个全面的保障，从现有的情况来看，当从纵联差动保护启动时，配合相应的重合闸装置动作，可以有效切除电力系统上一些瞬时故障和临时故障，并有效保护电网系统的稳定和提高用户供电的可靠性。当遇到永久性故障时，纵联差动保护更是能快速切除故障点，防止故障事故的进一步扩大，保护非故障设备的安全运行，提高了电网的稳定性。

2.4 过电流保护

对于变电系统来说，无论是否应用继电保护，都需要设置过电流保护。其主要作用是反应变压器外部相间短路故障而发生的过电流。对于变电系统来说，在正常运行的情况下，当然不会发生问题。但是随着居民的用电量不断的提高，国家在发电的过程中，有时候会出现疏漏，这个时候就需要过电流保护，否则会扩大损失。从现阶段的发展来看，过电流保护是最简单的保护方式，以此为基础，低电压启动的过电流保护在其上增设了低压继电器，而复合电压启动的过电流保护则又是在低电压启动的过电流保护的基础上增设了负序电压继电器。从任何一个角度来看，过电流保护无疑是继电保护对变电系统的影响是非常积极的。在今后的工作中，仍然要对其不断的深化和加强。

2.5 过负荷保护

变电系统在运行的过程中，不仅仅需要过电流保护，同时还需要过负荷保护。在日常的设置当中，变电系统会有一定的负荷范围，在其范围之内，变电系统自身就能够很好的处理，如果超出应有的范围，势必会引起一定的事故。利用继电保护的原理，能够有效的进行过负荷保护，从而避免一系列安全问题的产生。

3 总结

本文对继电保护进行了一定的阐述，同时将继电保护对变电系统的影响进行了一定的讨论，从现有的情况来看，很多地区的变电系统并没有良好的应用继电保护的方式和原理。因此，在今后的工作中，需要结合实际的发展情况，让继电保护对变电系统产生更大的积极影响。

参考文献：

[1]冯少辉.浅析电力系统继电保护的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（07）.

继电保护作用和原理范文第5篇

关键词：继电保护；教学内容；教学方法；教学手段；实践教学

作者简介：赵宇红（1973-），女，湖南邵阳人，南华大学电气工程学院，副教授；盛义发（1973-），男，湖南衡阳人，南华大学电气工程学院，教授。（湖南 衡阳 421001）

基金项目：本文系湖南省教育科学“十二五”规划2013年度课题（课题编号：XJK013CGD111）、南华大学研究生教改课题（课题编号：2013JG007）的研究成果。

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0062-02

“电力系统继电保护原理”一直是高等学校电气工程及其自动化专业一门很重要的主干专业课，近些年来，随着电子、通讯和计算机技术的飞速发展，继电保护技术也发生了巨大的变化。继电保护正在沿着计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的方向不断发展。继电保护的飞速发展使得当前继电保护的应用现状与人才培养存在着一定的差距。另外，我国高等学校的本科专业在近几年进行了较大的调整和改革，要求厚基础、宽专业，南华大学（以下简称“我校”）的“电力系统继电保护原理课”也顺应改革的形势由原总学时68学时减少到40学时。基于以上两个原因，“电力系统继电保护原理”课程需要进行改革。如何优化继电保护课程的教学内容，如何通过教学方法与教学手段的改革提高教学效率和质量，以在有限的教学时间内既能让学生很好地掌握电力系统继电保护中重要、复杂的知识点，又能提高学生应用所学知识进行综合分析问题、解决问题的能力，是培养学生创新创业能力，提升电气工程及其自动化专业人才培养质量的重要环节。

一、对专业课程进行系统规划，优化教学内容

“电力系统继电保护原理”课是电气工程及其自动化专业学生在大学最后一学期所学的一门综合性很强的专业课，它与前期电路原理、电机学、电力系统分析、电力电子技术等课程联系密切，在本专业培养方案中占据着重要的地位。[1]在该课程的教学过程中发现有许多学生在学习这些前期专业课时，相关知识点没有掌握好，从而导致不能很好地理解与之相衔接的继电保护知识。为了解决这个问题，笔者拟采用以下办法：先根据本专业的培养计划系统地规划专业课程，整理出前期与后续课程之间相互连接的部分、重复的部分，再与相关任课教师进行交流，将联系密切、相互影响的课程进行优化整合，然后对各课程教学计划及教学大纲进行调整，以强化本专业电力系统的系统观念，完善整个课程体系，这样可防止知识重复讲授所导致的学生学习内容繁多，学习“目的不明确”，系统感不强；有利于减少学生的学习负担，并利于学生将专业知识与工程实际进行结合。例如在“电机学”课中加强对变压器空载、负载、短路情况下的电磁特性的讲解，在“电力系统继电保护原理”课中就可以更好地理解变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法；“电力系统分析”课中加强对暂态分析部分的讲解，而在“电力系统继电保护原理”课程中只涉及在各种暂态情况下如何进行保护；通过在教学计划中增加“MATLAB”课，为学生提供上机操作微机保护的机会；在“发电厂电气部分”课中增加保护装置二次回路图的讲解内容，以便学生可以直接读懂继电保护二次图；减少或删除同其他课程相重复的内容，如“微机保护”中数据采集、数字滤波等内容在“信号与系统”中已经学过，就不再重讲；经过以上改革，可以让学生在有限的学时里更有效地掌握课程的相关内容。

二、教学方法与教学手段的改革

1.“学有所用，学有所趣”，激发学生的求知欲

古语云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是最好的老师，它能够激发学生强烈的求知欲望和学习热情，直接影响学生的学习成效。因此应首先注意提高学生的学习兴趣。

（1）学有所用，用自所学。继电保护技术是一门理论与实践并重的综合性很强的学科，而且很敏锐地反映了新技术的发展。系统地、有效地学习电力系统继电保护对培养电气工程及其自动化专业研究型、创业型、创新型、应用型、技能型等各种人才有着极为重要的作用。为了让学生认识到这门课的重要性，就需要从第一堂课开始精心准备。教师要把继电保护和日常生活联系起来，让学生觉得学有所用，用自所学；可以形象地把电力系统比作人，系统故障相当于人生病，系统处于不正常运行状态相当于人处于亚健康状态，则继电保护就相当于医生，这样，大家对继电保护的重要性也就有所体会了。还可以多收集一些电力系统的事故案例、现场图片及相关视频，从发电厂、输供电、用户等多角度讲授电力系统短路的后果，以及继电保护拒动或误动对电力系统和人类生产生活的重大影响。对人身的危害要用活生生的事例，这样才能理论联系实际，生动地在电力系统继电保护的作用、基本原理、基本要求、工作特点及发展趋势等问题的阐述中充分调动学生学习的主动性和积极性，同时可教育学生学好专业知识，培养学生严谨的学习态度和工作作风，避免事故发生。

（2）利用实物解说，化抽象为直观。各式各样的继电器是组成电力系统继电保护系统的基本器件，由于现在的生产实际中继电保护技术处于“四代同堂”的状态（即电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型同时存在），图1、图2、图3、图4所示为部分继电器的实物图。在介绍继电器的结构、原理时，教师可准备电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型继电器实物，把这些继电器分组发给学生，让他们直观了解这些元器件的外型和内部结构，辨识它们的不同；这样，一方面可以使学生直观地认识各种元器件的内部结构、外型、型号，明白不管是哪种类型的继电器，它们的继电特性是一致的；另一方面也可以把枯燥的继电器结构、原理学习变得轻松愉快。

（3）利用多媒体进行情境教学。“电力系统继电保护”课程相关知识比较抽象，以往采用板书教学时，教师要画图结合图型进行讲解，讲述起来不直观，且教师课堂工作量也大，教学效果不好。多媒体技术传递的信息更为丰富和形象，可以通过视频、Flas、动态图片等形式，[2]为同学们营造逼真的学习情境，从而激起学生强烈的学习欲望。

如讲继电保护作用这一部分内容时，可以给学生播放几段电力系统发生短路、变压器事故爆炸等的视频，学生看了这些富有震撼力的视频之后，会对继电保护的作用有更深的理解和记忆，会急于知道采取哪些措施可以避免这些事故，同时也会产生浓厚的求知欲。在讲解中性点非直接接地系统中发生单相接地时零序电流的分布时，众多的零序电流画在图上，学生容易弄混，而用动画来显示零序电流的分布状况就非常直观清楚，原本抽象枯燥的知识也变得鲜活多了。

2.启发式教学，师生互动

学生普遍感觉电力系统继电保护原理课程起点高、综合性强、难度大、较难以掌握，因为它实践性强但又比较抽象，而且对知识的描述与其他课程不同。如三段式电流保护是教学的重点，其中电流Ⅰ段保护的整定定义：电流速断保护按躲过下一条线路出口处短路的最大短路电流整定。学生很难理解这种表达，单纯的实验环节也不能很好地解决这个问题。这时教师可以根据学生的认知困惑和冲突来创设问题，最大限度地调动学生的思维积极性；[3]在师生互动的过程中，可提出一个启发式的问题，引导学生思考和解决问题，例如“电流速断保护能否保护线路全长”，鼓励学生讨论并回答。学生最初的考虑大都认为：能够。再进一步问：“如果能够，则在本线路末端短路与下一条线路出口处短路时，本线路和相邻线路保护的动作情况是否满足‘继电保护四性’的要求？”这时学生往往会发现保护动作情况有违“选择性”要求，前面回答错误。然后再引导出下一个问题，如：当系统运行方式变化时，对电流速断保护的影响，保护范围能否确定？在层层推进的设问中使学生自然而然地理解了保护的整定定义，培养了学生的创新思维和对知识的深刻理解。

3.实验教学环节的改革

“电力系统继电保护原理”是理论与实践并重的一门课程，通过开展实验来对学生进行继电保护专业技能的训练，培养学生创新思维和动手能力。

实验教学是高校人才培养体系的重要组成部分，是课堂理论教学的验证，是将知识转化为能力，基础理论与先进技术相衔接的桥梁，是学生实践能力和创新能力培养的必需环节。因课时有限，“电力系统继电保护”实验环节目前只开设验证性实验（继电器特性测试实验）和综合性实验（常规电流速断保护和电流电压联锁速断保护实验）各一个。实验环节教学改革的目标是根据现代教育理念和当前实验教学改革总体思路，即“实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性和创新性实验”。通过实验教学改革，培养学生的动手能力和创新精神，为他们以后的职业生涯打下良好的基础。如：在指导学生做继电器特性测试实验时，笔者会要求学生分析他们的实验现象和结果，做到知其然并知其所以然；并会设问“如果有些实验内容中整定值、整定时间等变动会出现什么现象”，以使学生对所学理论有一个更深的理解和认识。在做常规电流速断保护和电流电压联锁速断保护综合性实验时笔者一般会提前一个周以作业形式安排学生先做好电流速断保护和电流电压联锁速断保护整定计算，并根据自己所学知识设计相应实验内容，以培养学生的实际动手能力和创新研究能力。另外，我校的TQXDB-III多功能继电保护实验培训系统可以做30个实验，除了所开设的两个必做实验，余下的实验可以作为开放实验，鼓励学生利用课余进行。这样才能充分发挥实验室资源效益，为学生提供实践锻炼的空间和环境，给予学生选择、参与、实践、创新、创业的机会和条件。

三、结束语

“电力系统继电保护原理”是电气工程及其自动化专业一门理论和实践并重，综合性强的主干专业课程。本文以该课程为例探索本专业的专业课程紧密结合现代电力系统实际，积极改革教学内容、教学手段和教学方法，对课程进行整合和规划的方法，以激发学生的求知欲，变被动学习为主动学习，从而提高课堂教学效果，更好为国家培养出具有宽口径、厚基础电气专业创新、创业复合型人才。

参考文献：

[1]梁振锋，康小宁，杨军晟.《电力系统继电保护原理》课程教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报，2007，19（4）：125-128.