張 師 陳恒陽 楊修宇
(東北電力大學電氣工程學院,吉林 吉林132012)
東北電力大學輸變電運行實驗中心是國家級實驗教學示范中心“電氣工程實驗教學中心”的重要組成部分。
“輸變電運行實驗中心”始建于2007 年10 月,由國家電網吉林省電力有限公司援建,經過2011 年二次系統(tǒng)的智能化改造和2013 年220kV/66kV 室外開關場的擴建,現(xiàn)擁有國內高校唯一 的 220kV/66kV、60kV/10.5kV全電壓等級的輸變電運行實驗系統(tǒng)。戶外包括220kV 和60kV電壓等級設備,主要有變壓器、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等。室內為10kV 電壓等級設備,包含主受柜、 饋線柜、 母聯(lián)柜等。220kV/66kV 一次變高壓側和低壓側主接線均為雙母線形式,兩組母線為中型布置,高壓側和低壓側均包含完整的母聯(lián)間隔、進出線間隔以及電壓互感器避雷器間隔。60kV/10.5kV 二次變高壓側主接線為內橋接線,包含完整的進出線間隔、橋間隔和電壓互感器避雷器間隔,10kV 側采用屋內配電裝置類型,主接線為單母線雙分段,包含完整的進出線間隔、母聯(lián)間隔以及電壓互感器避雷器間隔。
輸變電運行實驗中心主要承擔電氣工程及其自動化專業(yè)實驗課程,教學目的是使學生掌握發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)設計和運行的基本理論和方法,主要電氣設備的基本原理與性能,通過課堂講授、課堂討論、習題、多媒體教學以及課程設計等環(huán)節(jié)并結合生產實習,使學生樹立工程觀點,經濟觀點,逐步培養(yǎng)學生分析和解決工程問題的能力,為今后從事設計、運行與科研等工作打下良好的基礎。
開放式教學是當代先進的教學理念,可以使學生更好地掌握專業(yè)知識,提高學習興趣[1]。為提高東北電力大學輸變電運行實驗中心的教學效果,提高校內外學生的對現(xiàn)場設備的了解,本文將研究開放式教學在輸變電運行實驗中心中的應用。
圖1 一次變平面圖
圖2 二次變主接線圖
輸變電運行實驗中心所承擔的發(fā)電廠電氣部分實驗課程主要包括“電力系統(tǒng)基礎知識簡介及變電所基本安全規(guī)定”和“實驗中心電氣主接線圖及配電裝置類型的認識”,在輸變電運行實驗中心可以讓學生切身接觸到現(xiàn)場實際運行設備,因此學生對發(fā)電廠電氣部分實驗課一直保有較高的學習熱情。
兩次實驗課中,老師能給學生們講授的內容雖然是有限的,但卻燃起了無限學生們學習現(xiàn)場知識的熱情,課下有許多學生來輸變電運行實驗中心向老師請教專業(yè)知識。當老師不在輸變電運行實驗中心時,學生們想來學習參觀效果就會受到限制,沒有老師的講解,學生們不夠了解每一個設備的工作原理、組織構成和運行維護的相關知識。
因此,當前輸變電運行實驗中心亟需引入開放式教學,能讓學生在課余時間自主學習,提高學習效率。
通過采用微信公眾號的形式,將二維碼貼在輸變電運行實驗中心里,讓學生通過關注公眾號,在公眾號中可以查到輸變電運行實驗中心的設備,并進行相關學習。
根據東北電力大學輸變電運行實驗中心的實際設備,按電氣設備的類型,將自助學習內容分為以下7 個部分:母線、隔離開關、斷路器、變壓器、電壓互感器、避雷器、電流互感器,一次變平面圖如圖1 所示,二次變主接線圖如圖2 所示。
母線的自助學習內容主要包括常用接線方式、常用母線類型以及母線的運行維護。
隔離開關主要針對220kV 和60kV 的隔離開關進行相關知識的講解。隔離開關的自助學習內容主要包括隔離開關的工作原理、隔離開關的結構、隔離開關理論知識以及巡視工作。
斷路器的學習內容主要針對220kV 六氟化硫斷路器和60kV 的少油斷路器,包括工作原理、結構學習、理論知識和運行維護四個方面。
變壓器主要針對220kV/66kV 變壓器,講授其工作原理、結構學習、理論知識以及運行要求。
電壓互感器針對JCC1-60 型電壓互感器,內容包括結構學習、理論學習以及運行維護。
避雷器的學習包括結構學習、理論學習以及運行維護。
電流互感器的學習內容包括結構學習、理論學習以及運行維護。
此外,學生可以通過微信公眾號,隨時向老師提出上課的建議以及遇到的專業(yè)問題。
開放式實驗教學是現(xiàn)代高校實驗室培養(yǎng)人才的重要模式,是一所高校的教育水平與實力的體現(xiàn),有效地開展輸變電運行實驗中心的開放式教學,可以提高電氣工程及其自動化學生的專業(yè)認知水平與工程實踐能力。只有在開放式實驗教學中不斷探索和研究,才能提升輸變電運行實驗中心的實驗教學效果,為電力人才的培養(yǎng)提供有力支持。