《电力系统继电保护》课程思政探索

《电力系统继电保护》课程思政探索

赵辛欣

三峡大学电气与新能源学院 湖北省 宜昌市 443002

摘要：在高等教育中，如何将思政元素融入专业课程的教学过程是一个需要深刻研究的课题，本文以电气工程及其自动化专业的《电力系统继电保护》课程为例，对课程涉及的思政元素和课程思政的教学方法进行了探索。

关键词：专业课程；电力系统继电保护；课程思政

0 引言

在课程内容中恰当的加入思政元素，可以将传授知识和立德树人结合起来，让教学的过程也是育人的过程[1]。本文介绍了电力系统继电保护课程和学生的特点，分析了该课程中课程思政的主要元素，并对课程思政实施过程中的教学方法进行了探讨。

1课程特点

《电力系统继电保护》课程是电气工程及其自动化专业的专业课程，通常开设在本科阶段第6或7学期。学生在学习该课程时，已经完成了绝大部分专业课程的学习，对电力系统的特点有了一定的了解，具备利用所学知识解决电力系统基本工程问题的能力。同时，他们也即将面临就业，对未来可能从事的工作充满了期待，更渴望在课程学习过程中获得更多未来工作中实用的知识和技能。

2课程思政元素探索

（1）辩证思维

电力系统继电保护的作用是当电力系统中的元件发生故障时，用于切除故障元件或发出信号的一种自动装置。学习继电保护的原理，首先需要对不同设备发生故障时的现象进行分析，计算故障时发生变化的参数，甄别这些参数在故障和非故障时的区别，用以确认故障是否发生在元件中。对于继电保护这一种自动装置，人们希望它能够满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求。这“四性”是继电保护固有的辩证矛盾。在设计继电保护装置时，要善于运用辩证思维的方式处理实际工程问题。例如，信赖性和安全性是可靠性的两个方面，信赖性注重发生本元件故障时继电保护装置不拒动，安全性要求发生非本元件故障时继电保护装置不误动。信赖性和安全性分别希望在发生故障时继电保护装置动作和不动作，它们本身是可靠性中的一对辩证矛盾，在设计继电保护时，需要合理的处理它们之间的矛盾，以达到使可靠性整体性能达到最优的目标。当电网的电压等级较高，如承担将远离负荷中心的电源电能输送到负荷中心功能的输电网，通常是环网或者多电源的闭式网络，在设计其中输电线路的保护时应更注重安全性，因为即便出现保护误动，闭式网每个节点有不止一个获得电能的路径，不会出现设备停电，但如果出现保护拒动，则有可能影响整个系统的暂态稳定性。反之，如果是负责将电能分配给不同负荷的配电网，大多数情况下是单电源的开式网络，如果出现保护误动的情况，则会出现负荷停电，所以在设计开式网配电网线路保护时应侧重信赖性。

又如，在电流速断保护的设计中，为了保证快速切除故障，舍弃了线路末端的保护范围。也就是为了保证线路首段故障时的速动性，牺牲了线路末端故障时的灵敏性，线路末端故障时的灵敏性通过限时电流速断保护来弥补。

继电保护的“四性”的辩证矛盾是贯穿整个课程的思政元素，在各个章节的教学中，应以它们之间的辩证矛盾的处理为主线，深刻分析不同设备的保护原理在设计中的思路，运用辩证思维的方式来帮助学生理解继电保护的基本原理，为将来综合运用专业知识解决工作中遇到的复杂工程问题做好理论准备。

（2）职业素养

在实际电力系统发生短路故障时，继电保护装置感受到的故障位置会受到运行方式、过渡电阻、测量误差等各种因素的影响。在设计继电保护装置时，需要经过足够的测试，保证任何保护区内的故障都能准确动作，保护区外的任何故障都不动作；在安装调试继电保护装置时，需要可靠接线，避免错误接线、虚接线的情况，安装完成后还需要对每个保护功能测试和做断路器联动测试，以确认安装无误；在日常维护工作中，如果出现缺陷，应及时消缺，以保障整个电力系统的安全稳定运行。

设计、安装调试和日常维护都是电气工程及其自动化专业学生未来可能从事的工作，在未来工作中复杂工程问题的解决过程中不仅要有扎实的基础知识、理论联系实际，更应该具备良好的职业素养，实事求是、精益求精、吃苦耐劳和坚韧不拔的工匠精神，才能为电力系统的运行提供完备的技术保障。

（3）科技创新

继电保护原理的发展恰好映射了继电保护装置的发展经历的电磁型（1890年）、晶体管型（1950年）、集成电路型（1980年）和微机型（1990年至今）四个阶段。

以距离保护阻抗继电器动作区域的不同形状出现的时间先后顺序为例，恰好与继电保护装置发展的不同阶段对应，具有很强的历史感。最基本的圆特性阻抗继电器是电磁型继电保护装置时代的代表，在电子技术和计算机技术并不是很发达的年代，电磁型的继电器实现电压形式的比较来比较两个参数的幅值比较是最容易实现的。但同样由于当时科技水平的限制，为了解决实际电力系统中不同保护的需要，也只能是通过圆特性阻抗继电器来衍生，例如将一簇圆特性阻抗继电器偏转不同的角度，来识别系统振荡状态。随着科技的发展和计算机技术的成熟，阻抗继电器可以内置成为计算机存储器中的一段程序，用复杂数学方程表达的阻抗继电器也很容易实现，阻抗继电器的动作特性得以更加丰富，也具有更好的工作性能。

科学技术的进步是推动继电保护装置发展的重要力量，给电力系统的生产方式带来了深刻的变革，未来继电保护的发展必将紧跟科技创新的步伐，同时推动科学技术不断创新发展也是发展社会主义事业的必然要求。

微机保护装置是目前我国电力系统的主流保护装置，自1984年杨奇逊院士研制出我国第一套微机保护装置以来，我国微机保护在世界上一直处于领先水平，我国电力系统中使用的微机保护装置几乎全部实现了国产化，南瑞继保、北京四方、国电南自、许继、深圳南瑞等国内有名的微机保护企业也都有着很好的发展前景，电气专业的毕业生有广阔的发展空间，应苦练专业技术的基本功，为我国的继电保护发展添砖加瓦。

3 课程思政的教学方法探索

为了更好的将《电力系统继电保护》课程中的工程问题和工程实际与思政元素结合起来，采用的教学方法如表1所示：

表1教学方法举例

4总结

本文在分析《电力系统继电保护》课程特点和学习对象的基础上，从辩证思维方式，职业素养和科技创新三个方面对课程中的思政元素进行了分析，并结合不同的教学方式对课程思政实施过程中的教学方法进行了探索。

作者简介：赵辛欣，女，讲师，三峡大学电气与新能源学院教师，研究方向：电力系统优化运行。

参考文献

[1] 孙建平，朱东岳，王建国．浅析思政元素与专业课程融入贯通的途径[J]．课程教育研究，2019(51)：8