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文档简介
PAGEII《电力系统继电保护》课程实施大纲目录1.教学理念 12.课程介绍 32.1课程的性质 32.2课程在学科专业结构中的地位、作用 32.3课程的历史与文化传统 32.4课程的前沿及发展趋势 42.5课程与经济社会发展的关系 82.6课程内容可能涉及到的伦理与道德问题 92.7学习本课程的必要性 93.教师简介 103.1教师的职称、学历 103.2教育背景 103.3研究兴趣(方向) 104.先修课程及后续课程 105.课程目标 106.课程内容 136.1课程内容概要 136.2学时分配表 146.3课程的重点、难点及解决办法 156.4实验安排 207.课程实施 217.1教学单元一 217.2教学单元二 227.3教学单元三 257.4教学单元四 267.5教学单元五 277.6教学单元六 297.7教学单元七 307.8教学单元八 317.9教学单元九 337.10教学单元十 357.11教学单元十一 378.课程要求 408.1学生自学要求 408.2课外阅读要求 408.3课堂讨论要求 408.4作业要求 418.5批改要求 418.6课程实践要求 419.课程考核 429.1出勤 429.2缺课补习 429.3作业 429.4考核与成绩评定 4310.学术诚信 4411.课堂规范 4412.课程资源 4612.1教材与参考书 4612.2专业刊物 4612.3网络课程资源 4613.教学合约 4713.1教师作出师德师风承诺 4713.2阅读课程实施大纲,理解其内容 4813.3同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望 4814.其他说明 48PAGE491.教学理念电气工程及其自动化专业是培养电气工程相关的系统运行、工程设计、试验分析等领域的宽口径、复合型人才。本专业生源情况一直较好、学生素质较高,招收本科生的第一志愿报录比和录取分数线历年居我校前列,长年本科生招生学生成绩高出四川省高考录取分数控制线40分以上,也比四川理工学院的调档线高出25分以上。所以,同学们的基础是非常扎实的,对于学好《电力系统继电保护》课程大家要充满信心。《电力系统继电保护》是高等学校电气工程及其自动化的一门专业核心课程,在电气专业学生的人才培养计划和课程体系中起着重要作用,是知识结构至关重要的组成部份。每年的国家电网招聘考试和研究生复试中,该门课程内容占有相当比例,对同学们考入国家电网、考上研究生具有重要意义。课程紧紧围绕专业人才培养目标,以输电线路、变压器、发电机、母线等保护对象为载体,以专业能力培养为主线,以保护的整定为导向,通过保护配置方案制定,设置保护的动作参数,校验灵敏度等,对学生的操作技能、职业素质进行综合训练,实现继电保护高技术人才“零距离”培养。本课程经过多年的建设,通过采用教、学、做一体化教学模式,形成了以培养职业能力为核心的理论与实践高度融合的课程体系,使学生掌握保护的配置、计算、校验、设定以及调试等操作技能,培养学生的职业技能和分析解决问题的能力。在本课程的教学中,将重点介绍三段式电流保护的原理和整定计算,本部分是继电保护最基础的知识点,也是把学生引入继电保护学习的关键点,帮助学生建立继电保护的一些基本概念,掌握继电保护的基本分析方法,培养学生的学习兴趣。突出本专业本科教学应掌握的基本概念、基本理论和基本分析方法,高同学们分析继电保护问题的能力。教学中还会根据具体情况对一些内容加以选择,尽量适应同学们的学习需求。继电保护中方向元件的装设原则是电流保护学习过程中不可缺少的基本内容,也是初学者的几个难点问题。在课程讲授过程中,通过分析例题向同学们介绍各种情况下的方向元件处理方法。接地保护部分主要接收零序网络、中性点直接接地系统中三段式零序电流保护的原理和整定原则,介绍非直接接地系统的保护原理等内容。距离保护部分的分析方法与三段式电流保护部分的分析方法类似,在授课过程中,会为同学们比较他们的联系及区别。同时还会介绍线路的差动保护、高频保护、自动重合闸等内容。在对电力设备的保护讲解中,会重点讲解变压器保护、母线保护和发电机保护的基本原理和整定原则。国家电网考试对继电保护基础知识要求很高,这些内容要学习得更深入一些才行,大家可以自学,也可以课外时间来询问相关问题。继电保护是一门理论和实践联系较强的课程,为了帮助同学们理解继电保护的基本原理,掌握继电保护的基本分析方法,为同学们开设了实验课。通过实践验证,加深对继电保护的理解,所以要求大家要重视实验课,在实验课过程中,要知其然,并知其所然,明确知道自己为什么做这个实验,以及这个实验该怎么做。我们选用的《继电保护原理》教材作为《电力系统继电保护》的主要参考资料,在学习过程中,要求同学们认真阅读推荐的其他同类教程参考资料,但请同学们平时作业一定不要照抄答案。本课程实验教材为自编的《继电保护实验指导书》,在多年的实验教学中发挥了很好的作用。该课程原理推导比较多,且抽象,因此要认真进行分析,强化基本概念的理解;结合不同的保护讲解重点问题,建议同学在学习过程中采用对比方法结合起来理解不同继电保护的分析方法,举一反三,容易理解,便于记忆;利用多媒体、电视录像和网络资源丰富教学手段,使得教学过程更加生动形象;利用实验实践加深对继电保护的感性认识,进而加强对相关理论知识的深刻理解。本课程的学习方法:1、熟记继电保护中的名词、术语、各主要物理量和参数的名称、符号、物理意义及相互关系,培养学习能力。2、学会分析问题的思路和方法,注意各章节和各部分内容之间的联系,使认识和理论进一步深化,在学习过程中要善于比较不同继电保护的各种分析方法,找出其共同处和不同点,以便更好地掌握各种分析方法的特点;然后去做教材中有关的思考题和习题,借以检验所学内容的掌握程度。3、理论联系实际,重视实验,培养动手能力。4、做到课前预习,课后复习并认真完成作业。2.课程介绍2.1课程的性质《电力系统继电保护》课程是电气工程及其自动化专业的核心专业课程,是一门综合性的、理论和实践并重的科学。它奠基于理论电工,电机学和电力系统等基础理论,还与电子技术、通讯技术、计算机技术和信息科学等新理论新技术有着密切的关系,是一门学习电力系统运行分析和保证电力系统安全运行的专业知识和技能的课程。本课程教学内容主要包括:电力系统继电保护的基本概念;电网的电流保护和方向性电流保护;电网的距离保护;输电线纵联保护;自动重合闸;电力变压器的继电保护;发电机的继电保护等知识。学习本课程的目的是为了掌握电力系统继电保护的原理,以及相应的整定计算及实现方法。2.2课程在学科专业结构中的地位、作用电力系统继电保护属于专业限选课程,是电气专业结构中最核心的部分之一,是学习专业技术的重点课程。通过本课程的学习,使学生掌握继电保护的基本理论、分析方法和进行实验的初步技能,为毕业后从事相关工作奠定坚实基础。2.3课程的历史与文化传统继电保护技术与当代新兴科学技术相比,继电保护技术已经是相当古老了,然而电力系统继电保护作为一门综合性科学又总是充满青春活力,处于蓬勃发展中。之所以如此,是因为它是一门理论和实践并重的科学技术,又与电力系统的发展息息相关。电力系统在飞速发展的同时,也对继电保护装置不断提出新的要求。电子技术、计算机技术与通信技术的快速发展又为继电保护技术不断地注入了新的活力。继电保护技术以电力系统的需要作为发展的泉源,同时又不断地吸取相关的科学技术中出现的新成就作为发展的手段。电力系统继电保护技术的发展过程充分地说明了这一点。到现在,继电保护技术已经经过了机电式、半导体式、微机式等三个发展阶段。1、机电式18世纪末人类已开始利用熔断器防止在发生短路时损坏设备,建立了过电流保护原理。19世纪初,随着电力系统的发展,继电器被广泛应用于电力系统的保护。这个时期被认为是继电器保护技术发展的开端。1905~19O8年研制出电流差动保护,自1910年起开始采用方向性电流保护,于19世纪20年代初生产出距离保护,在30年代初已出现了快速动作的高频保护。由此可见,从继电保护的基本原理上看,到本世纪20年代末现在普遍应用的继电保护原理基本上都已建立。2、半导体式
20世50年代后,随着晶体管的发展,出现了晶体管保护装置。这种保护装置体积小,动作速度快,无机械转动部分,经过20余年的研究与实践,晶体管式保护装置的抗干扰问题从理论和实际都得到了满意的解决。在20世纪70年代,晶体管保护被大量采用。到了20世纪80年代后期,静态继电保护装置由晶体管式向集成电路式过渡,成为静态继电保护的主要形式
3、微机式20世纪60年代末,科学家提出了小型计算机实现继电保护的设想,但由于价格昂贵,难于实际采用。但随着微处理器技术的快速发展和价格的急剧下降,在20世纪70年代后期,便出现了性能比较完善的微机保护样机并投入运行。20世纪80年代微机保护在硬件和软件技术方面已趋成熟,进入90年代,微机保护已在大量应用,主运算器由8位机,16位机发展到目前的32位机;数据转换与处理器件由A/D转换器,压频转换器(VFC),发展到数字信号处理器(DSP)。这种由计算机技术构成的继电保护称为数字式继电保护,也称微机保护。2.4课程的前沿及发展趋势电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新的活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化,网络化及保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。1、计算机化随着计算机硬件技术的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。从初期的8位单CPU结构问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大规模结构。除了具备保护的基本功能外,还具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这样就使得微机保护装置具有相当于一台PC的功能。在微机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机做成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这一设想没能实现。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速断、存储容量都大大超过当年的小型机,因此,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。2、网络化计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联差动保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因此保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统运行和故障的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络连接起来,亦即实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可能的。3、保护、控制、测量、数据通信一体化在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可以从网络上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、测量、数据通信一体化。目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但需要大量投资,而且使二次回路非常复杂。若将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,今后必将在电力系统中得到广泛应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备的附近。OTA和OTV的光电信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断,另一方面作为测量量,通过网络送主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各领域的应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法后则可迎刃而解。如在输电线路两侧系统电势角度摆开情况下,发生过渡电阻的短路就是一个非线性问题,距离保护很难正确做出故障位置的判断,从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判断。其他如遗传算法、进化规划算法等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。现在,继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,大大提高保护性能和可靠性。进入20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络(ANN)和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。人工神经网络(ANN)具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确做出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。自适应控制技术在继电保护中的应用自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣,是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题,采用自适应控制技术,从而提高保护的性能。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。由此可见,继电保护技术必将向着自动化、智能化、网络化的方向发展。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。2.5课程与经济社会发展的关系改革开放至今,我国的市场经济迅猛发展,在经济建设及科学技术创新方面取得了令世界瞩目的成就。随着社会各方面的发展以及人们生活水平的提高,现代社会对电力的需求日益增长,电力需求开始日趋紧张,在许多地方都出现了供电不足危机,供电企业不得已采取各种相关措施(对部分地区进行限电、短时停电等),以缓解紧张的供电压力。在这样的严峻局面下,加强对电力系统的运行安全保护显得尤为重要,而继电保护便是其中最重要的保护手段之一,它对电力系统的安全运行有着重大的意义:1、继电保护是电力系统安全、稳定运行的可靠保证当电力系统出现故障或异常状态时,继电保护能够自动地、有选择性地在最短时间和最小范围内,将故障设备从系统中切除,也能够及时向相关负责人员发出警告信号,提醒相关人员及时采取解决措施,这样继电保护不但能够有效防止设备的进一步损坏,而且能够降低引起相邻地区连带故障的机率。同时还可以有效防止系统故障范围的进一步扩大,确保未发生故障部分继续维持正常使用。2、继电保护的应用发展不仅能够有效地消除电力故障,而且切实保证了国民经济生产以及人民生活等各方面秩序的正常化继电保护的应用发展在确保国民经济生产正常运转的前提下,还肩负着保证社会安全稳定,人民安居乐业的责任。以前国外一些国家曾发生过大规模停、断电事件,由此造成了巨大的经济损失,甚至引起了社会的不稳定,对人民的生命财产安全产生了严重的威胁。由此可以看出,电力系统的安全与否,不仅仅关系到人们的日常生活,更是关系到社会稳定、人们生命财产安全的重大问题。因此,电力系统继电保护的应用是国民经济生产以及人民生活等各方面正常化的重要保证。继电保护在我国电力系统中具有举足轻重的地位,具有无可替代的作用,它很好地保证了电力系统运行的安全性和稳定性。目前,在我国经济高速度、持续发展的情况下,对电力的要求在不断增大,电力系统及其保护装置将面临着巨大考验。因此,要做好继电保护工作,就要从各方面学习和了解继电保护的作用和意义,尤其要掌握其中起关键作用的继电保护装置,并要及时把握其未来发展的前景。作为继电保护工作者,这对我们是一项艰巨的任务,但同时也为我们提供了广阔的发展空间。2.6课程内容可能涉及到的伦理与道德问题本课程不涉及伦理道德问题。2.7学习本课程的必要性通过本课程的学习,使同学们掌握继电保护的基本概念、基本原理和一般分析方法;掌握不同保护的有关整定计算方法等。目的是培养同学们分析问题与解决问题的能力,培养一定的动手能力,为电气工程及其自动化专业学生在今后工作中,分析和解决专业问题奠定良好的基础,为培养新一代电气自动化高级工程人才打下坚实的基础,为科学研究奠定初步基础。3.教师简介4.先修课程及后续课程1、本课程先修课程为《大学物理》、《电路原理》、《电力系统分析》、《发电厂电气部分》、《电机学》等。2、本课程的后续课程有《电力系统自动化》、《电力系统微机保护》等。5.课程目标5.1知识目标理解线路相间短路的电流和电压保护及零序电流和零序电流方向保护。掌握距离(阻抗)保护的基本原理和距离保护整定计算。理解线路纵差动保护与横差保护。理解线路高频保护和自动重合闸。掌握变压器保护掌握发电机保护。了解母线保护。了解继电保护新技术。5.2能力目标掌握各种继电保护装置的调试方法和技能。熟悉继电保护装置运行操作的相关规程、规范。能进行110kV及以下线路、变电站的继电保护装置的配置及其整定计算。掌握变压器保护方案设计。掌握发电机保护方案设计。基本具备继电保护方面的专业知识和专业技能。5.3素质目标具有良好的职业道德和敬业精神。具有较强的学习兴趣和自主学习的能力。具有团队协作精神和沟通协调能力。具有严谨和周密细致的思维能力。具有良好的心理素质和克服困能的能力。5.4实现教学目标的措施、方法课程教学过程中采用三种方法:讲课,习题课和讨论课(1)讲课:每周4学时(2)习题课:总共2-4学时,根据学生情况具体安排穿插在讲课过程中。(3)讨论课:总共2-4学时,根据学生情况具体安排穿插在讲课过程中。具体实施过程中,采用多种教学方法与先进的教学手段,培养学生的逻辑思维能力、联想推理能力、分析判断能力、自我学习能力等。为此我们在教学中采用了以下几种有效的教学方法。1)、精讲多练,自主学习精讲,集中精力对基础概念、基本定理和重点内容精心组织,精心讲授,讲知识的精华、知识的内在联系,引导学生建立系统的知识结构。多练,从能力培养着眼,注重讲和练的结合,增加习题课、练习、课堂讨论的时间,保证练的比重,通过增加习题课,巩固基础概念、基本原理和重点内容。同时,加强综合训练,培养学生自主学习、增强分析问题和解决问题的能力。2)、演、讲、练相结合,理论联系实际演、讲、练是指首先演示现象,然后讲解理论,再实验的教学方法。在教学过程中首先演示现象(即教学内容),让学生观察物理现象,然后提出本节所讲述的内容,让学生带着问题有的放矢听课,把现象上升到理论高度分析,得出结论,最后再通过实验(这时让学生自己动手)进一步将理论深化,实现从现象到本质,从理论到实践,最终达到完全掌握的目的。3)、学习方法指导,培养自学能力教与学是互动的两个方面。教师不但要教给学生知识,更要教会学生如何去获取知识。要重视教法,更要重视指导学生的学法。在教学过程中,尽量多地教给、教会学生如何理解、分析、归纳、总结问题,避免死记硬背、机械地理解问题,引导学生学会举一反三,掌握学习的方法,培养自学能力。4)、多种教学方法,提高教学质量教学中,摒弃满堂灌的教学方法,某些内容采用让学生自学的方法,充分发挥学生的主观能动性,克服学生过分依赖教师的现象。除了上述的讲练法、自学法,还采用对比法、提纲法,讨论法等等,激发学生的学习兴趣和挖掘学生的潜能,以提高教学效果和教学质量。5.5情感、态度与价值观方面上课的同学们须得尊重老师和其他同学,遵守课堂纪律,不要在非讨论时间段和他人大声讨论专业内容,从而干扰别人听课与思考。如有疑惑可以举手向老师提问。上课期间更不要与他人讨论与本课程无关的内容,或者玩手机、上网、打电话、吃东西(包括嚼口香糖)、喝饮料(含酒精类饮料和碳酸类饮料)。不遵守上述课堂礼仪并严重干扰教学秩序的同学们将影响全勤分的获得。6.课程内容6.1课程内容概要第1章概述继电保护在电力系统中的作用;对继电保护的基本要求;继电保护的原理、组成、继电保护技术的发展。重点为继电保护的4个基本性质和工作原理。第3章电网相间短路的电流电压保护电流、电压继电器的构造与原理;三段式电流保护作用、原理和时限特性;三段式电流保护的应用及评价和接线方式。重点是分析三段式电流保护原理和整定计算,这是继电保护的基础,应深刻理解。第4章电网相间短路的方向电流保护方向性电流保护的基本原理;功率方向继电器的工作原理;相间短路功率方向继电器的接线方式;对方向性电流保护的整定计算和评价。重点是功率方向继电器的接线方式和方向元件的装设原则及时间整定。第5章电力系统的接地保护大电流接地系统单相接地短路时零序分量的特点;三段式零序电流保护;中性点非直接接地电网中零序保护。重点是三段式零序电流保护的整定计算,非直接接地电网中零序分量分布特点分析。第6章电网的距离保护距离保护的基本原理和时限特性;阻抗继电器及其动作特性;阻抗继电器的接线方式;距离保护的整定计算;影响阻抗继电器正确工作的因素。重点在于掌握三段式距离保护的整定计算和影响阻抗继电器正确工作的因素。第7章电网的差动保护输电线路的纵差动保护;平行线路横联差动保护。重点掌握差动保护的接线和工作原理。第8章电网高频保护高频保护基本概念及高频通道;高频闭锁方向保护;相差高频保护。重点掌握高频闭锁方向保护的工作原理。第9章输电线路的自动重合闸自动重合闸概述;单电源三相一次自动重合闸;双电源线路三相一次自动重合闸;单相自动重合闸和综合自动重合闸。重点掌握三相一次自动重合闸工作原理,前加速和后加速。第10章电力变压器保护变压器的故障、不正常运行状态及相应的保护方式;变压器差动保护;变压器的电流电压保护;变压器接地保护;变压器瓦斯保护。重点掌握变压器差动保护原理,励磁涌流及其防止办法。第11章同步发电机的继电保护发电机的故障、不正常运行状态及相应的保护配置;发电机纵差保护;发电机定子绕组匝间短路保护;发电机定子绕组单相接地保护。重点掌握发电机差动保护、匝间短路保护、100%定子接地保护的接线和工作原理。第12章母线保护母线故障及其保护;完全电流差动母线保护;电流比相式母线保护;双母线同时运行时的母线保护。重点掌握完全电流差动母线保护、电流比相式母线保护的接线和工作原理。6.2学时分配表章号各章名称参考学时数1第1章概述22第3章电网相间短路的电流电压保护43第4章电网相间短路的方向电流保护44第5章电力系统的接地保护45第6章电网的距离保护86第7章电网的差动保护27第8章电网高频保护48第9章输电线路的自动重合闸29第10章电力变压器保护410第11章同步发电机的继电保护411第12章母线保护26.3课程的重点、难点及解决办法继电保护课程理论和实践联系较强,是非常重要的一门专业技术课程,涉及的专业理论和知识面比较广泛。牵涉到电路原理、电力系统暂态分析、电机学等等多方面知识,教学内容与工程实践联系紧密。因此,需要认真剖析整个课程,分清重点、难点所在,并提出相应的解决办法,以提高教学效果。针对继电保护的每一个内容模块,分析如下表。概述重点(1)掌握继电保护装置的任务;对继电保护装置的基本要求(2)理解继电保护的基本工作原理;运行方式、主保护、后备保护、辅助保护等名词定义(3)了解继电保护的发展概况;继电保护装置的组成。难点对继电保护装置的基本要求;主保护、后备保护。解决办法可靠性、选择性、灵敏性和速动性四项要求是贯穿本篇(继电保护)的一条基本线索,在本篇的学习中,结合各种原理的保护不断深入理解这些要求,学会利用它来分析各种保护的性能。电网相间短路的电流电压保护重点掌握电磁型继电器的构成原理、作用及符号;掌握三段式电流保护的作用、原理、整定计算原则;熟悉阶段式电流保护的主保护、后备保护的保护范围;掌握保护动作时限、时限级差的概念及应用;掌握三段式电流保护的展开图及其画法。理解电流保护的各种接线方式及其使用场所、电流电压联锁保护的特点及使用场所;通过三段电流保护的实验,加深了解继电器的基本结构和理解三段保护的基本原理。难点三段式电流保护的时限特性、配合整定原则解决办法通过图表法推导时限特性,通过例题讲解配合整定原则。电网相间短路的方向电流保护重点(1)掌握装设方向元件的必要性;功率方向继电器的配置原则;(2)了解功率方向继电器的工作原理;(3)理解双侧电源线路电流保护的特点和对功率方向继电器接线方式的要求;(4)掌握90度接线及功率方向继电器正确动作的条件。(5)了解功率方向继电器电压"死区"及消除"死区"的方法;(6)理解方向电流保护的按相起动接线;(7)掌握方向电流保护的构成、工作原理、接线方式、整定计算原则和评价。难点双侧电源线路电流保护的特点、功率方向继电器90度接线方式;按相起动;"死区"及消除"死区"的方法解决办法和单电源的电流保护对应;引入双电源线路的电流保护特点,绘制向量图,通过多媒体动态演示引导学生理解方向继电器90度接线和按相起动原则。电网的接地保护重点(1)了解电网接地故障时电气量的变化特征;掌握零序分量的取得方式;(2)掌握大接地电流电网阶段式零序电流保护的构成、工作原理、接线方式及整定计算原则;(3)掌握中性点不接地电网接地故障时零序分量的特点;理解中性点经不接地电网单相接地故障特点及保护构成。(4)掌握无选择性绝缘监视装置、零序电流保护和零序方向保护的工作原理。难点灵敏零序Ⅰ段和不灵敏零序Ⅰ段的原理和整定原则;中性点不直接接地电网接地故障时零序分量的特点。解决办法分析零序Ⅰ段的原理;由零序Ⅰ段引入灵敏零序Ⅰ段和不灵敏零序Ⅰ段的原理。通过多媒体动态演示引导学生理解性点不接地电网接地故障时零序分量的特点电网的距离保护重点(1)理解距离保护的基本原理及时限特性、主要构成;(2)理解阻抗继电器的动作特性;掌握3个圆特性阻抗继电器。(3)理解两电气量的相位比较和幅值比较的方法以及它们之间的转换关系;(4)掌握测量阻抗、整定阻抗、动作阻抗、动作区、灵敏角、死区等概念;(5)了解动作死区的消除方法;(6)掌握阻抗继电器的接线方式;(7)了解短路点过渡电阻、分支电流、系统振荡及电压回路断线等因素对距离保护正确工作的影响及其对策;(8)掌握相间短路保护三段式距离保护整定计算方法。难点3个圆特性阻抗继电器;阻抗继电器的接线方式;短路点过渡电阻、分支电流、系统振荡的影响;三段式距离保护整定计算解决办法通过多媒体动态演示引导学生理解圆特性阻抗继电器的动作过程和动作方程;由相间三段式电流保护引入三段式距离保护原理的整定配合方法。电网的差动保护重点(1)掌握输电线路的纵差动保护的工作原理和整定计算方法;(2)平行线路横联方向差动保护工作原理和整定方法。难点输电线路的纵差动保护的工作原理;平行线路横联方向差动保护工作原理;解决办法通过多媒体动态演示引导学生理解线路差动保护的接线方式和电流分布特点,进而分析保护工作原理。电网高频保护重点(1)理解高频保护的工作原理、通道的组成、信号分类、发信机工作方式。(2)掌握高频闭锁方向保护的基本原理;起动元件、功率方向元件的作用;(3)理解相差高频保护的工作原理。难点高频保护的工作原理;高频闭锁方向保护的基本原理;解决办法结合线路差动保护,分析内外部故障时电流和功率分布特点,进而对高频保护的工作原理进行详细讲解。输电线路的自动重合闸重点(1)掌握自动重合闸在电力系统中的作用及电力系统对自动重合闸的基本要求;(2)了解重合闸的类型及重合方式;(3)掌握单电源三相一次自动重合闸工作原理及继电保护与重合闸的配合;(4)掌握双电源线路采用重合闸的特殊要求和类型;(5)了解单相重合闸的原理及输电线路使用综合重合闸的意义。难点单电源三相一次自动重合闸工作原理及继电保护与重合闸的配合解决办法通过多媒体动态演示引导学生理解自动重合闸工作原理和前加速后加速。电力变压器保护重点(1)了解电力变压器的故障、不正常运行状态及相应的保护方式;(2)掌握变压器差动保护的工作原理、接线方式;(3)理解变压器差动保护不平衡电流产生的原因及削弱其影响和提高灵敏度的相应措施;(4)理解瓦斯继电器的工作原理、瓦斯保护的作用;(5)了解瓦斯保护的接线;(6)了解变压器电流速断保护的工作原理;(7)掌握复合电压起动的过电流保护工作原理及整定方法;(8)理解三绕组变压器后备保护的配置原则、过负荷保护的配置;(9)了解负序过电流和单相式低压起动过电流保护工作原理;(10)理解全绝缘变压器、分级绝缘变压器零序保护的配置和原理接线。难点变压器差动保护的工作原理、接线方式,励磁涌流及其防止措施;解决办法由向量图和电机学相关知识,讲解变压器短路电流分布特征,让学生深入理解。同步发电机的继电保护重点(1)了解发电机的故障、不正常运行状态及相应的保护配置;(2)掌握发电机纵差保护的工作原理;(3)了解比率制动式发电机纵差保护工作原理;(4)理解单元件式横差保护工作原理;(5)了解零序电压匝间短路保护工作原理以及反应转子2次谐波电流的匝间短路保护;(6)理解发电机定子接地故障零序电压的特点、反应基波零序电压的接地保护工作原理;(7)了解反应基波零序电压和3次谐波电压构成的发电机100%接地保护;难点发电机纵差保护原理、横差保护、发电机100%接地保护工作原理和整定原则。解决办法有线路差动、变压器差动接线图和工作原理引入发电机差动。利用多媒体动画演示发电机横差保护工作原理。母线保护重点(1)理解母线故障的保护方式和装设母线保护的基本原则。(2)掌握完全差动母线保护的工作原理、双母线固定连接运行的完全差动保护原理。(3)理解母线电流相位比较式差动保护工作原理。(4)理解双母线同时运行时的母线保护;元件固定连接的电流差动保护工作原理。难点双母线固定连接运行的完全差动保护原理。解决办法利用多媒体动画演示母线故障时短路电流的分布特征,引入母线差动保护概念。6.4实验安排建立对继电保护的感性认识,加深对课堂讲授内容的理解,学习用实验手段分析问题和解决问题的方法,锻炼独立分析问题和解决问题的能力。本课程安排6学时实验,其中包含综合性实验。缺做一次实验按规定将取消课程考试资格。实验一:线路过电流保护实验(2学时)实验二:三段式电流保护实验(2学时)实验三:微机保护实验(2学时)7.课程实施7.1教学单元一教学日期:2学时教学目标:了解电力系统继电保护的作用及基本任务;理解继电保护的工作原理与组成;理解继电器的分类其图形符号,使学生初步建立起对继电保护的基本概念;掌握对继电保护的基本要求,并且明白它们之间的辨证关系。教学内容(含重点、难点):重点:对继电保护的基本要求及它们之间的关系;继电保护在保证电力系统安全稳定运行中的作用;继电保护的原理、组成、继电保护技术的发展。着重讲述继电保护对电力系统安全运行的作用和对继电保护的基本要求。可靠性、选择性、灵敏性和速动性四项要求是贯穿本篇(继电保护)的一条基本线索,应使学生在本篇的学习中,结合各种原理的保护不断深入理解这些要求,学会利用它来分析各种保护的性能。难点:继电保护的工作原理本章的内容,主要使学生对继电保护有一个基本认识。讲清对继电保护的基本要求、作用和基本原理。教学过程:(一)、组织教学介绍本课程特点、要求(二)、新课引入:多媒体课件链接:概述电力系统的故障及不正常方式继电保护的构成原理及保护的判据继电保护的任务及组成继电保护的“四性”基本要求继电器的分类及其图形符号主保护、后备保护、辅助保护等灵敏系数的概念及运用各种常用保护的工作原理继电保护的发展和继电保护目前的技术现状(三)、小结:本次课主要介绍了继电保护的基本任务及继电保护的作用、继电保护的组成及分类、对继电保护的基本要求。课堂交流:谈谈对继电保护的认识?什么是继电保护的“四性”基本要求?教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:P9,1-3,1-4,1-5,1-6,1-7课前准备情况及其他相关要求:复习电力系统分析部分相关知识。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.2教学单元二教学日期:4学时教学目标:理解电磁型继电器的工作原理以及动作电流、返回电流、返回系数的概念;理解三段式继电保护的原理(时间的配合、动作范围的配合、整定值的配合);掌握无时限、限时电流速断保护的工作原理及整定计算;掌握定时限电流保护的工作原理及整定计算;掌握电流保护的接线方式及特点;教学内容(含重点、难点):重点:输电线路三段式电流保护工作原理和整定计算,装设方向元件的必要性。输电线路三段式电流保护是继电保护的基础,教学上应结合输电线路短路电流曲线,仔细分析各段保护的动作特性、整定原则和相应的保护范围。应突出三段保护之间的相互配合关系。着重点在于结合具体电路图讲解各段的整定原则。同时应使学生熟悉三段式电流保护的作用、工作原理和整定计算方法。并结合三段式电流保护介绍展开图和安装接线图的概念。三段式电流保护的整定计算为了使学生对于三段式电流保护的接受和理解,应通过实例讲解计算。教学过程:(一)、组织教学(二)复习旧课提问:对继电保护的基本要求有哪些?概括复习(1)继电保护的基本任务及继电保护的作用。(2)继电保护的组成及分类。(三)引入新课多媒体课件链接:三段式继电保护的原理一、各段保护间保护范围和动作时间的配合二、各段保护间整定值(边界)的配合多媒体课件链接:三段式电流保护一、阶段式电流保护的构成原理1、电磁型电流继电器2、电磁型时间、中间继电器二、无时限电流速断保护的工作原理;无时限电流速断保护的整定计算;1.动作电流的整定;2、保护范围的确定;三、无时限电流速断保护的单相原理接线四、无时限电流速断保护的特点五、限时电流速断保护1、限时电流速断保护的原理;2、限时电流速断保护的整定计算;1).动作电流的整定;2)、动作时限的选择;3)、灵敏系数的校验六、限时电流速断保护的单相原理接线七、过电流保护的工作原理;八、过电流保护的整定计算;1.启动电流的整定;2、动作时间的选择;3、灵敏系数的校验九、接线方式及接线系数十、接线方式的分析1.小接地电流电网不同地点发生的两点接地短路;2.Y、Δ11接线变压器后发生的两相短路3.两相电流差接线十一、小结:1)定时限电流保护的工作原理及整定计算2)电流保护的接线方式及特点;教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:3-2、3-3、3-4、3-5、3-8、3-10、3-11、3-14、3-15、3-16、3-17、3-19、3-21课前准备情况及其他相关要求:预习教材第3章参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.3教学单元三教学日期:4学时教学目标:了解方向性问题的提出及解决方法;了解双电源线路区内、区外短路时功率方向的特点;理解整流功率方向继电器构成原理和动作区、电压死区、灵敏角、潜动现象的基本概念以及如何克服电压死区和潜动现象;教学内容(含重点、难点):重点:方向元件动作的判据以及电压死区的产生和如何消除电压死区难点:方向元件如何区分正方向故障和反方向故障教学过程:(一)、组织教学(二)、复习旧课:提问:三段式电流保护由哪几部分组成?各有何作用?概括复习:三段式电流保护的整定原则。(三)、新课引入:多媒体课件链接:方向电流保护的工作原理电流保护用于双电源线路时的问题方向性保护的概念方向性电流保护的整定计算多媒体课件链接:功率方向继电器功率方向继电器的工作原理LG—11型功率方向继电器的组成及原理(四).小结1)方向性问题的提出与解决方法;2)动作区、电压死区、灵敏角、潜动现象的基本概念课堂交流:系统正常运行时功率方向继电器动作是否属于误动?功率方向继电器的死区在线路的首端还是末端?课外作业及思考题:思考题:功率方向继电器的动作条件是什么?教学方法:课堂讲授。作业安排及课后反思:4-4、4-5、4-6、4-10、4-11课前准备情况及其他相关要求:课前准备笔记本、草稿纸。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.4教学单元四教学日期:4学时教学目标:理解中性点直接接地电网接地时零序分量的特点;理解三段式零序电流保护的逻辑框图;掌握三段式零序电流保护的整定原则;掌握中性点非直接接地零序分量分布特点和接地保护构成;教学内容(含重点、难点):重点:中性点直接接地和不直接接地电网接地时零序分量的特点难点:中性点直接接地和不直接接地电网接地时零序分量的特点分析;三段式零序电流保护的整定原则教学过程:(一)、组织教学(二)、复习旧课:阶段式电流保护的原理(三)、新课引入:多媒体课件链接:阶段式零序电流保护一、单相接地时的零序电压、零序电流、零序功率的特点中性点直接接地电网接地时零序电压的分布:故障处最高,变压器中性点处为0;零序电流的分布为只取决于变压器的中性点是否接地,而与电源数目无关;零序功率由故障线路指向母线为正。二、零序电流滤过器三、阶段式零序电流保护整定计算:四、对中性点非直接接地电网中的单相接地故障的保护,着重讲明发生接地时零序电容电流分布及零序功率方向的特点,并在此基础上介绍各种保护方式的构成原理及特点。课堂交流:中性点直接接地电网和不直接接地电网,接地时零序电压和零序电流各有何特点?教学方法:课堂讲授。作业安排及课后反思:5-1,5-2,5-3,5-4、5-7、5-8、5-12课前准备情况及其他相关要求:课前准备笔记本。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.5教学单元五教学日期:8学时教学目标:了解距离保护的构成;理解距离保护的基本原理、全阻抗继电器、偏移阻抗继电器的动作特性;掌握单相式方向阻抗继电器的动作特性及动作方程;教学内容(含重点、难点):重点:距离保护的基本原理、方向阻抗继电器的动作特性动作方程难点:偏移阻抗继电器的动作特性;单相式方向阻抗继电器的动作特性及动作方程。教学过程:(一)、组织教学(二)、复习旧课:复习零序电流保护(三)、新课引入:多媒体课件链接:1距离保护的基本原理2距离保护的引入3距离保护的原理4距离保护的组成课堂演示:三段式距离保护的动作行为5阻抗继电器的分类与特性6阻抗继电器的基本原理与分类7单相式圆特性阻抗继电器8距离保护的整定计算9影响距离保护正确动作的因素(四)、小结:距离保护的基本原理单相式圆特性阻抗继电器的动作特性与动作方程(3)圆特性的方向阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗、动作阻抗的概念课堂交流:1、距离保护与电流电压保护相比有何特点?2、方向阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗、动作阻抗的概念3、相位比较与绝对值比较的方向阻抗继电器的动作方程课后记载:此章较难,学生反映有些吃力教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:6-2、6-3、6-4、6-10、6-11、6-12、6-13、6-15、6-18、6-19课前准备情况及其他相关要求:课前准备笔记本。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.6教学单元六教学日期:2学时教学目标:掌握纵联差动保护的工作原理掌握平行线路横联差动保护的工作原理教学内容(含重点、难点):重点:差动保护的原理分析难点:内外部故障时的电流分布特点教学过程:一、纵联差动保护基本原理:1.反应单侧电气量保护的缺陷:∵无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。∴无法实现全线速动。原因:(1)电气距离接近相等。(2)继电器本身测量误差。(3)线路参数不准确。(4)LH、YH有误差。(5)短路类型不同。(6)运行方式变化等。2.输电线路纵联差动保护:(1)输电线路的纵联保护:(P129第二自然段)。(2)导引线纵联差动保护:3.纵联保护信号传输方式:辅助导引线(2)电力线载波:高频保护(3)微波:微波保护(4)光纤:光纤保护4.纵联差动整定计算原则、不平衡电流等等。二、线路横联差动保护:1、基本原理2、相继动作区和死区3、横联差动的整定计算与接线图教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:7-2,7-3,7-4,7-5,课前准备情况及其他相关要求:课前准备笔记本。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.7教学单元七教学日期:4学时教学目标:(1)理解广义高频保护的工作原理、通道的组成、信号分类、发信机工作方式。(2)掌握高频闭锁方向保护的基本原理;起动元件、功率方向元件的作用;(3)了解相差高频保护的工作原理。教学内容(含重点、难点):高频保护的基本概念,高频通道和高频信号的基本知识,方向高频闭锁保护基本工作原理。教学过程:一、高频保护概述:高频保护的定义:分类:按照工作原理分两大类,方向高频保护和相差高频保护。方向高频保护:比较被保护线路两侧的功率方向。相差高频保护:比较被保护线路两侧的电流相位。高频通道的构成:有“相-相”和“相-地”两种连接方式高频通道工作方式及高频信号的应用:无高频电流是信号高频通道的工作方式2.高频信号的分类及应用有高频电流是信号按高频信号的应用分三类:跳闸信号、允许信号、闭锁信号二、方向高频保护1.高频闭锁方向保护的基本原理举例说明它是以由短路功率为负的一侧发出高频闭锁信号,这个信号被两端的收信机所接收,而把保护闭锁。故称高频闭锁方向保护。注:这种按闭锁信号构成的保护只在非故障线路上才传送高频信号,而在故障线路上并不传送高频信号。因此,在故障线路上由于短路使高频通道可能遭到破坏时,并不会影响保护的正确动作。2.高频闭锁距离保护和高频闭锁零序方向保护的基本原理(自学)高频闭锁距离保护是距离保护与电力线载波通道相结合,利用收发信急的高频信号传送对侧保护的测量结果,两端同时比较两侧距离保护的测量结果,实现内部故障瞬时切除,区外故障不动作。高频闭锁零序方向保护工作原理与上同此种构成方式,主保护和后备保护统一设计,减少了测量元件,简化了接线,相对的提高了可靠性。缺点:距离或零序保护检修时,主保护和后备保护都必须退出工作。三、相差动高频保护:1.相差动高频保护基本原理:比较被保护线路两侧短路电流的相位。2.闭锁角的确定:3.保护的相继动作(区):教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思,8-1、8-2、8-3、8-4、8-5、8-7、8-8、8-9课前准备情况及其他相关要求:预习教材第八章参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.8教学单元八教学日期:2学时教学目标:了解输电线路自动重合闸的作用和分类;掌握三相一次ARC的构成;掌握单相重合闸和综合重合闸的重合方式;教学内容(含重点、难点):重点:三相一次ARC的原理难点:前加速、后加速、单相重合闸工作过程教学过程:(一)、组织教学(二)、复习旧课:复习三段式电流保护(三)、新课引入:多媒体课件链接:一、输电线路自动重合闸的作用和分类一)自动重合闸装置(简称ARC)在电力系统中的作用二)、对自动重合闸的基本要求三)、自动重合闸的分类二、单侧电源线路的三相一次自动重合闸一)、三相一次ARC的构成三、综合重合闸简介1、单相重合闸方式定义:2、综合重合闸装置:一)综合重合闸的重合闸方式:二)、综合重合闸的特殊问题
三)、选相元件
四、小结:ARC在电力系统中的作用课堂交流:三相一次ARC的原理、综合重合闸的重合闸方式教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:9-4、9-5、9-6、9-8、9-16、9-18课前准备情况及其他相关要求:课前准备笔记本。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.9教学单元九教学日期:4学时教学目标:了解变压器保护的配置及各保护的作用;掌握变压器纵差动保护原理及不平衡电流的产生、消除;熟悉变压器瓦斯继电器的构成原理及瓦斯保护的工作原理及保护范围;熟悉变压器相间短路的后备保护及过负荷保护的配置;熟悉变压器零序电流电压保护的整定计算和配置原则;教学内容(含重点、难点):重点:变压器瓦斯继电器的构成原理及瓦斯保护的工作原理及保护范围;不平衡电流的产生、消除;复合电压启动的过电流保护的整定计算方法;变压器零序电流电压保护的整定计算方法和配置原则;难点:不平衡电流的产生、消除;差动保护的整定计算;瓦斯保护的工作原理;励磁涌流;教学过程:(一)、组织教学(二)、复习旧课:复习输电线路的纵联方向保护的原理(三)、新课引入:多媒体课件链接:1电力变压器的故障不正常运行状态及其相应的保护方式2变压器的纵差保护3变压器纵差保护的基本原理4变压器纵差保护的特点励磁涌流的定义及产生过程励磁涌流的特点及解决方法变压器两侧相位不同引起的不平衡电流及解决方法TA实际变比与计算变比不同引起的不平衡电流及解决方法两侧TA不同型引起的不平衡电流及解决方法有载调压引起的不平衡电流及解决方法5变压器的瓦斯保护6瓦斯保护的概念及作用7气体继电器的构造和工作原理课堂演示:瓦斯继电器的照片8瓦斯保护的整定9变压器相间短路的后备保护及过负荷保护过电流保护原理整定计算特点负序电流保护原理整定计算特点过负荷保护安装原则多媒体课件链接:变压器零序电流电压保护课堂演示:变压器中性点直接接地的照片中性点直接接地变压器的零序电流保护原理整定计算中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流、电压保护1、全绝缘变压器A:原理B:整定计算2、分级绝缘变压器A:原理B:整定计算(四)、小结:励磁涌流的产生、特点及解决方法;瓦斯保护的作用及保护范围;变压器相间短路的后备保护之间的关系;中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流、电压保护的配置原则及整定计算方法.课堂交流:不平衡电流的产生及消除瓦斯保护的作用及保护范围复合电压启动的过流保护提高了什么元件的灵敏度?分级绝缘变压器中性点经放电间歇接地的零序电流、电压保护的配置及动作原则是什么?教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:10-1、10-2、10-3、10-5、10-8、10-9课前准备情况及其他相关要求:课前预习第十章,准备笔记本。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.10教学单元十教学日期:4学时教学目标:了解同步发电机保护的配置;熟悉发电机完全差动保护的构成原理;掌握发电机比率制动式差动保护原理及整定计算方法;了解反映转子回路2次谐波电流的匝间短路保护的原理、反应零序电流构成的定子接地保护原理;理解横联差动保护、纵向零序电压匝间保护的原理和利用基波零序电压构成的定子接地保护原理;掌握利用基波零序电压和3次谐波电压构成的100%定子接地保护原理.教学内容(含重点、难点):重点:发电机比率制动式差动保护原理及发电机比率制动式差动保护的整定计算方法。横联差动保护、纵向零序电压匝间保护的原理和利用基波零序电压和3次谐波电压构成的100%定子接地保护原理.难点:发电机比率制动式差动保护原理。基波零序电压和3次谐波电压构成的100%定子接地保护的原理.教学过程:(一)、组织教学(二)、复习旧课:复习变压器差动保护(三)、新课引入:多媒体课件链接:一、概述二、同步发电机的差动保护1、发电机完全差动保护的接线与构成原理2、发电机完全差动保护的整定计算3、发电机比率制动式差动保护的动作方程与动作特性三、同步发电机定子绕组匝间短路保护1、横联差动保护2、反映转子回路2次谐波电流的匝间短路保护3、纵向零序电压匝间保护四、发电机的单相接地保护(1)发电机定子绕组单相接地的特点(2)反应零序电流构成的定子接地保护(3)利用基波零序电压构成的定子接地保护(4)利用基波零序电压和3次谐波电压构成的100%定子接地保护(四)、小结:(1)发电机可能发生的故障及保护的配置原则(2)发电机比率制动式差动保护的整定计算(3)发电机比率制动式差动保护的动作方程与动作特性(4)发电机可能发生的故障及保护的配置原则(5)发电机比率制动式差动保护的整定计算(6)发电机比率制动式差动保护的动作方程与动作特性(7)横联差动保护的原理;(8)纵向零序电压匝间保护的原理(9)利用基波零序电压和3次谐波电压构成的100%定子接地保护的原理课堂交流:比率制动式差动保护的原理有何优点?反应发电机纵向零序电压的匝间短路保护如何取得零序电压?利用基波零序电压和3次谐波电压的保护区分别在什么地方?教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:11-1,11-3,11-4,11-5,11-6,11-7课前准备情况及其他相关要求:课前准备笔记本。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。7.11教学单元十一教学日期:2学时教学目标:(1)理解母线故障的保护方式和装设母线保护的基本原则。(2)掌握完全差动母线保护的工作原理、双母线固定连接运行的完全差动保护原理。(3)理解母线电流相位比较式差动保护工作原理。(4)理解双母线同时运行时的母线保护;元件固定连接的电流差动保护工作原理。教学内容(含重点、难点):完全电流差动母线保护工作原理;电流比相式母线保护工作原理;教学过程:一装设母线保护的基本原则母差保护分为:1母线完全差动2固定连接的双母线差动保护3电流比相式差动保护4母联相位差动保护二母线的完全差动保护1作用原理将母线的连接元件都包括在差动回路中,需在母线的所有连接元件上装设具有相同变比和特性的CT。2整定计算两个条件:①躲外部短路可能产生的②CT(LH)二次回路断线时不误动:母线连接元件中,最大负荷支路上最大负荷电流。取较大者为定值。——连接元件最少时应用:35KV及以上单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况,母线故障时,所有联于母线上的设备都要跳闸。三固定连接母线的差动保护为提高供电的稳定性,常采用双母线同时运行的方式。按一定要求将引出线和有电源的支路固定联于两条母线上——固定连接母线。任一母线故障时,只切除联于该母线上的元件,另一母线可以继续运行,从而缩小了停电范围,提高了供电可靠性,此时需要母线差动保护具有选择故障母线的能力。1构成以及作用原理四电流比相式母线保护为提高母线保护运行的灵活性而提出教学方法:课堂讲授作业安排及课后反思:12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-7课前准备情况及其他相关要求:预习教材12章。参考资料:1.刘学军.继电保护原理(第3版).中国电力出版社。2.贺家李,电力系统继电保护原理(第4版).中国电力出版社。3.张保会.电力系统继电保护.中国电力出版社。8.课程要求8.1学生自学要求课前预习:根据教学日历和老师的要求,每次上课前要做好充分准备。预习可以使自己发现旧的知识结构中的薄弱环节,并在上课前迅速补上这部分知识,为听课扫清障碍。课前的充分准备可以使你带着问题听课,帮助你将课堂上的注意力集中在难于理解的知识上,从而提高了听课的效率。同时预习也是一个主动进行探索的过程,有助于提高自学能力。在预习过程中,多看几本读物,可以加强知识点的理解。在每个单元开始上课前,要求同学们预习该单元内容,并做好预习报告,在预习报告中将不能理解的内容记录下来,以便课堂听课时重点理解。课后复习:课后5分钟把学过的知识像“过电影”一样及时课后回忆,理清例题的解题思路、概念,可以巩固所学知识。同时,复习过的内容还需定期巩固,形成一个知识网络,达到对知识和方法的整体把握。在该单元讲授下课后,同学们要对重点和难点内容进行复习,并通过作业巩固知识。1)尽量独立完成;2)课后作业在下次上课时间前上交。8.2课外阅读要求1、学习期间至少阅读3本保护类期刊杂志2、学习期间至少阅读2本继电保护参考教材3、学习期间至少浏览3个保护来教学网站8.3课堂讨论要求上课时要做好笔记,以备后续复习查阅,注意重点记下教科书中未出现而教师却一再强调的内容及知识点,积极参与课堂讨论,这是对所学知识加深理解的重要途径。教师希望班级的每个成员都为课堂对话或讨论做贡献。你可以通过以下方式参与:1)提出问题;2)回应老师或班级其他成员提出的问题;3)对课堂讨论进行评论或发表观感。8.4作业要求每次上课布置作业。下一次上课前交作业,防止缺交或迟交。作业作在作业本上、用钢笔圆珠笔按一定规格书写、字迹力求清晰,防止漏题不做。教师每次登记作业情况,期末计算作业成绩,按“A、B、C、D”四级计分。为了巩固和深化课堂讲授的基本内容,培养学
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