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用電監察員在供電系統中起著重要的作用。他為供電企業和用戶之間搭建了一個平臺,這個平臺能夠保證企業和用戶之間的相互信任、相互理解,并將國家有關電力的管理法規、政策進行宣傳和解釋,從而更好地服務客戶,對供電雙方的權利進行有效的監督和維護。但是,在實際的工作中,用電監察員會遇到各種各樣的問題。為了有效地解決這些問題,我們需要對用電監察員進行電力實訓,這不但可以提高用電監察員的專業素質和技能,同時也能解決實際中存在的問題。因此,電力實訓對用電監察員的培訓起著重要作用,下面就實際情況進行詳細的探討。
1 電力實訓的目的以及主要內容
電力實訓就是對員工的素質、技能以及經驗進行全面的培訓,主要目的就是提升員工的綜合素質,從而更好地進入就業的崗位,為電力企業服務。電力實訓與傳統的教學課堂不同,傳統的課堂主要是教師授課為主,進行理論類的教學,而實習則是將員工直接安排到工作崗位中去,主要培養的是員工的動手能力。電力實訓結合了理論教學和實習的優點,以真實的案例為教學的背景,在教學的過程中,理論和實踐相結合,員工能夠主動地參與到學習中,并且在短時間內提高員工的專業技能、實踐能力以及與團隊的協作能力等。傳統的理論教學都是參照課本進行授課,而電力實訓則是根據授課的內容,結合實際的工作經驗,再模擬實際的工作環境進行授課。經過這樣的實訓,就能夠提高員工的實踐能力和基本素養,這樣進入企業之后,就能夠擔負起一個用電監察員的責任,更好地為電力企業服務。
在電力實訓中,主要還是與實踐相結合,比如對互感器的檢測進行培訓,現場的技術人員要對員工進行培訓,使員工能夠通過規范的操作,詳細地分析測試現場的情況,進而熟練地掌握互感器的檢測方法。另外,這種教學方式能夠解決員工在實際情況中遇到的各種問題,從而達到較好的培訓效果。除此以外,為了更好地進行電力實訓,建設實訓實驗室是必要的。很多操作只有在實驗室才能進行,員工也只有通過實際的操作,才能掌握更多的技能,從而提高自身的素質。當然,建立實驗室時,也要與實踐相結合,最大限度地為企業服務,真正起到用電監察的作用。
2 電力實訓對用電監察員培訓的意義
首先,進行電力實訓的教師都對現場進行了充分的調研,對實際的情況進行了科學的研究,將有價值的素材寫進了教材中。與傳統的理論教學相比,它對員工的實際操作具有更多的指導,能夠幫助用電監察員更好地進行實踐操作。其次,電力實訓最大的一個優勢在于,在實際的操作中,員工會遇到解決不了的問題,并能夠在現場提出自己的疑問,與培訓教師進行共同探討,這樣就能夠解決實際操作中的問題。對于用電監察員來說,在以后的實際工作中,就會減少出現錯誤的幾率,從而達到監察的目的。從這一點上來說,電力實訓對用電監察員的培訓具有重要的意義。最后,在電力實訓中,員工還能夠進行自主的操作。員工可以帶著自己的疑問,在教師的指導下,進行實際的操作與試驗。這種開放性的試驗可以幫助員工開拓思維,研究解決實際問題的方法,從而更好地指導實踐。在日后的用電監察工作中,能夠更好地發揮自己的作用。
3 電力實訓在用電監察中的實際應用
隨著社會的發展,人們的用電需求在不斷增加。為了保證用戶的用電需求,維護正常的用電秩序,電力企業從公共安全的角度出發,進行有效的用電監察,這樣就能保證用戶的經濟安全與合理用電。但是,在實際的用電過程中,還是出現了很多問題,其中影響最大的問題就是竊電問題。隨著科學技術的進步,竊電技術也在不斷發展,竊電的主體構成也變得越來越復雜,這就給電力檢察人員帶來了很多的麻煩。隨著竊電事件的不斷增加,我們必須要采取一定的措施,維護正常的供電秩序。對于用電監察員來說,這是巨大的挑戰。所以不但要學習國家有關用電的法律法規,還要總結用電監察的經驗,對發生的竊電案例進行分析研究,從而提出更好的防竊電措施,這就更加說明了電力實訓對于用電監察的重要性。下面,就電力實訓在用電監察中的實際應用進行分析,探討如何在實際中采取有效的防竊電措施。
3.1 對反竊電技術知識的學習
對于用電監察員來說,掌握必要的反竊電技術知識是必要的。這就需要在電力實訓中,對現有的反竊電技術原理進行學習,并能夠進行有效的分析,這樣在實際的工作中,才能根據原理,采取針對性的反竊電方式。除了學會對反竊電的技術原理進行分析,還要結合實際情況和一些具體的案例,加強對反竊電專業技術知識的學習,才能更好地應對實際中的困難。尤其是在當今,科學技術如此發達,在竊電領域也應用到很多高新技術,這是對用電監察員的挑戰,所以在電力實訓中還要增加對最新科學技術動態的學習和研究,分析哪些高新技術可能被運用到竊電領域中,做好提前的防范,并且要結合實際的案例以及竊電的原理,采取針對性的預案,這樣才能最大限度地降低竊電案例的發生。
3.2 對電流互感器誤差因素的判斷
在用電監察的過程中,電力互感器是一個重要的設備,只有正確地判斷它產生的誤差,才能確定是否發生竊電現象。所以,在電力實訓中,要對電流互感器的誤差問題進行實際的培訓。
一般情況下,影響電流互感器誤差包括內部因素和外部因素兩種。內部因素是由互感器的鐵芯結構和材料的性能造成的,另外還受到磁路長度、鐵芯的截面積、導磁率的影響。而外部因素就比較復雜:首先,它會受一次電流的影響。當一次電流很小時,產生的導磁率就會降低,從而使電流互感器的誤差增大。但是,當電流互感器處于額定電流的工作狀態時,一次電流產生的影響就比較小了;其次,電流互感器的誤差還受到二次負載阻抗的影響。當電流互感器的二次負載與額定負載有較大的偏差時,超過或小于額定負載時,都會導致誤差增大。在實際運行中,二次負載超過額定負載的現象發生的很多,在檢定中要特別注意;最后,鐵芯剩磁也會對電流互感器的誤差產生影響。一般情況下,在用電負荷較大時突然斷電,鐵芯就會產生剩磁,如果不去磁就進行檢測,產生的誤差會較去磁后大一些。除此以外,校驗設備和電源的頻率都會對電流互感器的誤差產生影響,用電監察員必須對這些知識了如指掌。
例如,在某地煉鋼爐的附近,10kV線損發現異常,具有竊電的嫌疑。用電監察員對其計量設備進行了現場的校驗,檢測的結果發現,電能表的誤差接線均正常,但是測量的綜合誤差卻慢了20%。然后對電流互感器的誤差進行了觀察和檢測,發現互感器的銘牌標注有動過的痕跡,通過檢測發現,用戶將互感器的變流比私自由500/5改成了600/5,采取這種方式逃避檢查,達到竊電的目的。而熟悉電流互感器的原理以及誤差的影響因素,就能對其進行綜合的分析和判斷,從而保障了用電的安全,防止了竊電現象的發生。
3.3 加強對反竊電技術的創新研究
除了學習反竊電的專業技術知識,了解電流互感器的原理以及誤差產生的原因,能夠提高用電監察人員的反竊電技能。但是,僅僅學習反竊電專業知識是不夠的,還需要對其進行研究創新。尤其是當今智能化設備的應用領域越來越廣泛,這給不法分子提供了竊電的機會。所以說,為了有效防止竊電行為的發生,要不斷強化反竊電的技術水平,并且對反竊電技術進行創新,從而應對各種竊電行為。目前,進行竊電的主要方式就是降低電壓、減小電流,雖然智能電表的應用大大減少了竊電的行為,但是仍有一些竊電事件發生。因此,在電力實訓中,必須要加強對反竊電技術的創新研究。
例如,在某地區安裝了智能電表,通過監控系統的監控,發現其存在異常,但是用電監察人員在入戶調查時,并沒有發現異?,F象,電能表本身也沒有任何問題,竊電的現象卻在發生。于是,聘請專家進行檢查,經過仔細的檢查發現,鉛封是被偽裝過的。在將電能表拆開之后才發現,電能表中安裝了反監測的竊電裝置。該裝置的工作原理是,在觸動電能表時,反監測裝置就能終止竊電的行為,電能表的計數就會恢復正常,3小時之后,就能自動恢復竊電。而且,該竊電裝置使電能表的讀數僅為正常讀數的三分之一,而三分之二的電能就會被竊走。
這個實例說明,在對用電監察人員進行電力實訓時,要加強對反竊電技術的應用和創新,這樣才能提升反竊電的效果。同時,用電監察人員也要從自身出發,提高自己的責任意識,在工作時充分發揮自己的作用。
3.4 注意計量裝置電流回路開路的情況
用電監察人員在對某一工廠的計量裝置進行現場校驗時發現,L2相的二次電流為零,對一次電流進行檢測發現,三相的電流都處于平衡的狀態,然后對二次回路的接線進行檢查。檢查發現,電能表L2相的進線以及電能表尾的壓線被套上了塑料管,這樣就導致L2相電流回路處于開路的狀態,電能裝置就不會記錄這一相的電能。另外,在對另一工廠的電能表進行現場校驗時發現,L1相二次回路的電流是其他兩相電流的一半,檢查發現三相電流是平衡的。經過仔細檢查發現,電流回路導線在電流互感器二次端子的接頭顏色與其他的具有明顯不同,于是將這段導線拆下進行測量,發現這是一段漆包線,在壓緊接頭時,壓壞了一部分絕緣漆,但并沒有處于開路的狀態,所以電流回路的阻抗就明顯增大,從而降低了二次回路的電流,使計量裝置出現較大的負誤差。因此,用電監察人員要特別注意計量裝置電流回路開路的情況,防止竊電行為的發生。
論文摘要:介紹了西南交通大學建成的教學用模擬變電所實訓基地的結構、功能、特點、實踐項目。使用表明,該基地具有國內領先技術水平,完善的教學、培訓和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監控技術,該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術改造的參考。
0引言
西南交通大學有部分直接服務于鐵路現代化建設的專業,其中“鐵道電氣化”專業作為教育部、鐵道部的重點特色專業而一直受到重視。
分布于鐵路沿線的牽引變電所,是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發展,變電所綜合自動化技術水平的不斷提高,對從事牽引變電所設計、運行、管理等方面的專業技術人才的需求數量增加,同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此,在教學環節中,應加強學生理論和實踐相結合的能力的培養。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下,2002年西南交大在峨眉校區建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。
1模擬變電所簡介
我校模擬變電所分為兩期建成:
I期是與實際變電所相同的開關控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。
Ⅱ期是模擬一段地方電力網或電氣化鐵路的環境下,一個調度中心使用遠動監控系統控制的五個變電所,圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所,且負載的大小和相位均可調節,其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設備測試系統。
模擬變電所中被監控設備的位置狀態信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關量輸人/輸出模塊相連接,電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜,輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發的遙控命令,通過以太網傳輸,實現遙信、遙測、遙控的功能。遠動監控系統結構圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結構的Momentum,其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環境的編程軟件套件,具有很強的設計性、可擴展性;主站組態軟件iFix支持工業標準,具有開放性、可組態性、兼容性及可開發性。
為了比較和研究,我系的教師正在進行一系列的科研開發,其目標是在模擬變電所二次系統中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(DCS)實現變電所自動化管理,其結構圖如圖4。
2教學實踐基地的開發
1)校內學生及現場工程技術人員,可對照變電所各種屏柜,提高閱讀二次系統接線圖、安裝施工圖的能力,通過開閉操作、設置故障等項目的訓練,可以培養他們對現場運行中出現的故障的分析和處理能力,包括一次設備的故障范圍的判斷、二次系統的故障判斷、查找和處理。
2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結構、原理;斷路器參數的測量與調整;變電所二次接線、電纜的數字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術;變壓器控制、保護盤結構、接線、檢測、調試及整套保護聯動實驗(包括整定計算);在以上各盤設置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。
3)運動系統遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。
4)利用便攜式計算機對遙控設備進行合、分實驗,讓學生了解遠動系統是如何驅動被控設備動作。轉貼于
5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網頁,實時了解該PLC的運行、通信等狀態的實驗。
6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調度員的工作職責、工作內容、iFix軟件的各種功能的使用,從而對遠動系統有更深層的了解。
7)利用組態軟件Concept對PLC進行配置,使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程,使學生熟練掌握Concept編程方法。
8)自動化組態軟件iFix系統的安裝,熟悉掌握iFix系統軟件的運行環境及其安裝過程。
9)通過在iFix系統新增6#模擬變電所的實驗,使學生了解iFix系統的可組態性及可擴展性。
10)進行繼電保護單體測試及數據管理。
11)進行繼電保護盤上測試及數據管理。
12)微機保護裝置的調試與特性實驗。
3實踐意義
模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后,至今已連續培訓了五屆畢業生和一批現場工程技術人員,經總結,其實踐意義在于:
1)為學生提供專業技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監控技術等幾乎全部專業課程的大量綜合性實驗,以及電氣設備的實際操作技能、檢修調試技術、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優勢,以模擬變電所為基地,配合學生專業課和專業基礎課學習,開發如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網絡與通訊等領域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設備的集中,能夠按項目組織學生進行綜合性實訓,盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。
2)對于現場技術和施工人員,很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝,能查找和處理運行故障和設計缺陷。通過實地培訓,能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人,取得良好的效果。
3)目前西南地區鐵路已完全實現電氣化,全區擁有牽引變電所200多座,其中大都為上世紀70~80年代所建,技術水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成,對其技術改造具有借鑒的意義,在應用新技術、新設備和進行技術創新方面起到示范的作用。
【關鍵詞】繼電保護 教學內容 教學方法
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)08C-0072-02
隨著我國國民經濟的快速發展,對電力的需求越來越大,對電力人才的要求也越來越高,面對新的形勢,高職教育要主動適應社會的需求,對原有的教學進行改革。供電系統繼電保護是供用電專業的核心課程,對于培養合格的電力人才具有較大的作用,然而,由于這門課程涉及的內容很多,學生學起來很費勁。為了提高學習的質量和效率,滿足用人單位對技術工人的要求,本文試以廣西電力職業技術學院為例,從課程內容改革、教學方法改革、教學模式改革三個方面對供電系統繼電保護課程教學改革進行探索。
一、課程內容改革
隨著高校的擴招,高職教育的普及,越來越多的人能走進了大學,但是也帶來了一個問題,學生的質量參差不齊,差別很大,一個專業既有文科生也有理科生。要上好供電系統繼電保護課程,這對于教師來說壓力很大。面對這樣的情況,首先必須從教學內容上進行改革。以廣西電力職業技術學院為例。該院教師走訪企業,與一線的技術人員進行交流,請來專家對課程內容提出問題及整改意見,并從中總結出電力職業所要具備的理論知識、基本技能和職業素養。根據調研的一手資料,廣西電力職業技術學院對課程內容進行了整合,不再一味地追求大而全的知識,而是把學生定位具有專業技能的技術人員,與一線崗位進行對接,更注重學生對現場問題的解決和設備的維護方面,注重學生的動手能力和實用性。于是我們打破現有的教學內容按章節來上的習慣,不在以灌輸繼電保護的所有知識點為出發點,而是針對這個專業的典型工作任務總結了五大模塊、十二個子項目,其中五大模塊分別是基礎模塊、線路保護模塊、主設備保護模塊、自動裝置模塊和信號控制模塊。這門課程的定位就是為后面開展的實訓課程做好理論知識的儲備。通過這樣的改革,改變了教師一味的教授理論知識、不重技能的缺點,也改變了教師把理論知識講得很深入,而學生又不能理解的兩難情況,把教師從繁重的理論知識給解放出來。本團隊對照典型工作任務里面的所要求的理論知識,重新梳理這門課的知識點,把很多用得少,但是理論性很強的內容給刪除,比如距離繼電器的靈敏角、線路在有分支情況下的距離整定等。把典型任務里面要求的基本知識點給講透。這樣教師不會再有課時緊張的情況,有了更多的時間對著門課程進行項目化改革,學生有了更多時間去練習和提問,從而提高他們對于知識點的掌握,增強他們學習的主動性和積極性。通過任務式教學,傳統教學方法里的兩條“平行線”――理論內容和實踐能夠得到很好的結合。
二、教學方法改革
以往上繼電保護都是教師滿堂灌,課堂是教師的獨角戲,師生互動很少,這導致很多學生并沒有真正理解里面的知識點。為了滿足用人單位對學生的專業知識的要求,就必須要對傳統的教學方法進行改革,要使學生成為學習的主體,讓他們從被動接受知識轉變為主動學習知識,充分調動學生的積極性。
(一)充分采用各種教學媒體
現代社會,教師和學生都能很輕易地接觸到網絡和各種媒體,為了使枯燥而乏味的繼電保護知識變得更加生動,在課堂上教師可采用“多媒體+案例”的教學方式。為了找到學生易懂的多媒體資料,可通過網絡收集大量與繼電保護相關的視頻和動畫,通過一些編輯軟件對它們進行加工處理,轉化為上課的課件。而對一些網上沒有的視頻,還可以深入電力企業,把企業一些培訓員工的視頻和圖片拿回來編輯,變成上課的視頻文件和動畫,使得學生能通過這些視頻和動畫的展示,更容易理解和掌握保護動作的相互過程,從而產生事半功倍的教學效果?,F在智能手機已經在學生中廣泛普及,為了使學生課后也能充分學習繼電保護的知識,教師可建立微信群,一些網絡上制作比較好的繼電保護的視頻和文件,讓大家有空的時候都能下載這些文件學習,彌補課堂上時間短的弊端,也能夠對一些難懂的知識點進行有益的補充。通過多媒體,很多書本上枯燥乏味的知識點變成了看得到、摸得著的東西,從而能夠大幅度提高學生的積極性,也便于學生更好地理解繼電保護的原理。
(二)充分利用仿真軟件
供電系統繼電保護是一門理論課,是為后面的微機保護和二次接線實訓的實訓課提供理論支撐的。如果這門課沒學好,后續微機保護和二次接線實訓的課程就不好開展。供電系統繼電保護除理論性強外,還存在大量的計算。對于本專業有部分學生是文科生和對口招生的學生,他們的計算水平的底子并不是很好。為了提高他們對知識點的理解能力和計算能力,一味地強化項目式教學,效果并不是非常理想。例如,對于繼電保護的電流三段式保護這個知識點,可利用電力的仿真軟件PSCAD,利用仿真軟件可視化好的特點,在課堂上搭建線路模型,設置故障點。給仿真軟件里面的示波器加載線路電流,通過可視化的軟件,把短路前和短路后的電流展示給學生,讓他們充分體會電流的變化量對線路造成的影響。接下來就是引導學生如何有效地對線路進行保護,通過對電流設定整定值來保護線路。通過這些方法使學生很自然地掌握了計算整定值的方法,加深了對公式的理解和記憶。有了電流三段式的計算的基礎后,對于距離三段式保護的計算,教師可對學生采用啟發式教學,讓學生模仿電流三段式的計算方法來算出距離保護的整定值,再把學生算出的整定值設置到PSCAD搭建的模型中來進行驗證。通過這個的手段使學生對自己的計算水平和能力產生較強的自信,也能檢驗出他們易出錯的地方,便于他們在日后的學習和工作中能有所改正。事實證明,通過仿真軟件輔助教學,三段式電流的的整定計算學生的掌握率提高10%以上。
(三)充分利用實物元件
看懂二次接線圖是供電系統繼電保護課程必須教會學生掌握的技能,傳統的教學方法既費力氣,也很難達到預期的效果,而采用任務式教學方法,可以大幅加強學生對該知識點的掌握。例如,過電流二次動作的原理圖,教師可首先通過視頻的演示,把二次圖的過電流保護動作原理演示出來,學生掌握基本的原理后,把學生領到已經安裝和調試好的由電磁繼電器組成的二次電路的屏柜面前,結合圖紙對照實物,對學生布置任務,讓他們找出過電流保護的繼電器以及它們之間的連線。結合實物接線,畫出它們的接線圖紙,這個過程使學生能輕易掌握識圖方法,教師再也不用反反復復地演示過電流的保護原理圖,從而達到一舉兩得的效果。
三、教學模式改革
由于受到教室和設備的局限,許多電力院校供電系統繼電保護、微機保護和二次接線實訓被割裂成三門獨立課程來開設,這既耗費課時,也不利于學生理解這三門課程之間的內在聯系和對構建課程整體意識。為此,隨著學校硬件逐步完善,應實現傳統教學模式向一體化教學模式的轉變,將供電系統繼電保護與微機保護、二次接線實訓整合成一門課。目前,許多電力院校都在這方面做出了探索,一些好的電力系統的學校已經開始實施。這將對教師的綜合能力提出了更高的要求。教師應將知識點融入項目教學中,對學生進行教、學、練、做的一體化教學模式的設計。一體化教學大致的實施步驟如下:教師講解這個任務要涉及的知識點,緊接著布置任務,學生根據擬定的方案完成任務,提交成果,教師根據學生的過程和成果進行點評、打分。通過一體化教學,把真實的場景搬到教學中來,不僅可以鍛煉學生的學習能力,還能提高學生的分析能力、協作能力和創新能力,極大地調動教師和學生的積極性,增強學生的綜合素質。
綜上,供電系統繼電保護是一門涉及多個基礎專業、綜合性較強的課程,這使得教與學的難度都比較大,因此,有必要在結構安排、內容選擇、教學方法和方式方面做出一些新的創新,充分利用網絡和多媒體技術調動起學生的積極性。整個課堂的教學不應是一個照本宣科的過程,而應是一個不斷增長見識、消除困惑和分享經驗的過程。應充分調動教師和學生的主動性和創造性,使整個課堂的氛圍變得充滿活力。
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