微机保护具有优异的计算、分析、逻辑判断能力和存储记忆功能; 结构更加简化合理, 易实现装置结构标准模块化; 调试方便, 维护简单; 运行可靠性高等常规保护不可比拟的优越性。所以, 它自20世纪80年代在我国投入运行以来, 就受到许多继电保护工作者的青睐和关注, 并在电力系统中已得到广泛应用。现在新投入使用的高中压等级继电保护设备几乎均为微机保护产品, 继电保护领域的研究部门和制造厂家也已经*转向进行微机保护的研究与制造。可以说, 微机保护已成为当前继电保护的主要形式。
经过多年的改革和发展, 目前本科微机保护实验 教学主要分为以下三个阶段。
*阶段:基础微机继电保护装置实验
电力系统微机保护课程是电气工程及其自动化专业继电保护及自动远动技术方向)的必修课,是其它电专业的选修课程,在第七学期初开出。该课程为40学时,其中实验为4学时。 该实验环节使用的是自制的W JS11微机线路保 护仿真实验教学装置。该环节的实验目的是使学生 较好的掌握微机保护装置硬件电路的构成、设计思路和主要器件的功能及原理; 学习微机线路保护软件基 本功能的试验方法; 掌握微机保护的主要算法; 会分析故障后的打印报告。该装置的硬件结构设计没有采用运行装置的插件式结构, 而采用了将所有芯片均布置在同一块印刷线路板上, 可随时打开机箱进行观察。微机保护的硬件电路组成如下:
打开机箱盖后, 可直观地观察到这些硬件电路构成的各个部分, 使学生更好得理解和掌握微机保护的硬件构成。 在一些重要的地方(如 VFC部分 )设计了测试点, 学生可通过示波器观察这些点的波形, 更好的理解微机保护的硬件原理及工作状况。 为了增强学生的动手能力, 在该阶段做模拟短路实验时, 仍使用常规仪器仪表测量(电流表、电压表、 相位表、移相器、电流互感器等, 学生动手接线的实验方式, 故障后打印出相应故障报告。要求学生会分析故障报告, 选取学过的微机保护算法, 利用故障报告采样点数据计算并验证实验结果的正确性。
第二阶段:继电保护与自动化综合实验
继电保护与自动化综合实验是电气工程及其自动化专业 (继电保护及自动远动技术方向)毕业前的专业综合实验, 是必修课, 其目的是培养学生综合运用专业知识的能力, 在第七学期末开出。自 70年代至今, 已连续为30多届学生开设, 随着电力系统技术的不断发展, 教学大纲的不断更新, 实验内容、设备也在不断的进行改进和更新。 目前, 综合实验的时间为三周。包括 6个实验项目, 微机继电保护实验是其中的一项。在微机继电保 护实验教学的第二、第三阶段中, 选择使用的实验设备是由国内继电保护生产商生产的、用于现场实际运行的保护设备, 这样能更好地巩固和加深课堂上的理论教学、锻炼提高学生的动手能力、综合分析能力, 并开阔学生视野, 激发学生的创新意识, 缩短毕业后适 应现场工作的时间。 在该阶段的微机保护实验又分为两部分: 单装置 整组实验和微机线路保护模拟系统实验。
实验中,学生要用微机继电保护测试仪对实验装置的保护功能进行调试。具体包括: 数据采集系统实验、定值的修改及固化、运行方式下打印采样报告、距离保护多边形动作特性测试、距离保护定值校验、零序方向电流保护动作区测试、零序电流保护定值校验、重 合闸及后加速功能测试。 通过该环节的实验使学生巩固加深对所学理论知识的理解; 熟悉微机继电保护装置的调试过程; 熟悉微机继电保护测试仪的使用方法。
