《电力系统自动装置》课程标准

《电力系统自动装置》课程标准

一、课程描述

《电力系统自动装置》课程是我院高等职业技术教育电力系统继电保护及自动化专业

的一门的职业技能课程，培养学生电力系统自动装置操作，使学生具有分析问题和解决实

际问题的能力。

通过本课程学习，使学生了解电力系统自动装置的主要目标和实际作用，实践技能方

面能正确使用常规的电力系统自动装置。为学生了解电力企业，毕业后从事电力系统自动

装置相关工作。为学生顶岗实习、毕业后能胜任电力系统自动装置操作相关岗位工作起到

必要的支撑作用。

二、课程目标

根据《电力系统自动装置》课程所面对的工作任务和职'也能力要求，本课程的教学目

标为：通过本课程的学习，使学生具备电力系统继电保护行业岗位能力，培养学生严谨的

工作作风，提高学生的职业素质、职业道德和创新创业能力，具体如下：

1.知识目标：

①了解自动装置使用的主要目标和主要内容。

②掌握电力系统常规自动装置的作用。

③掌握电力系统常规自动装置的基本要求。

④掌握电力系统常规自动装置的原理接线。

⑤掌握电力系统常规自动装置的工作情况分析

2.技能目标：

①具备常用常规电力系统自动装置的使用能力。

②具有对电力系统自动装置日常维护的能力。

③具有对电力系统自动装置简单故障判断的能力。

④具有处理突发事件的应变能力。

3.态度目标:

①刻苦学习精神一一听课专注，思维积极，作业独立完成并正确率高。

②规范应用习惯一一正确应用国家法律法规，国家和行业的相关规范，作风严谨。

③团结协作精神一一互相帮助、共同学习、共同达成目标。

@诚实守信品格一一遵守纪律、止确做事，做止确的事。

三、教学内容与能力要求

根据本课程的工作任务与职业能力分析，本课程设计了6个学习项目，其包含14个

学习型工作任务，10个实训任务，具体见下表。

教学组织表

项目（章）编

项目（章）名称学习工作任务（节名称）学时

号

任务1:备自投的作用和基本要求2

提高电力系统故

任务2：备自投的原理2

项目一障情况下的可靠6

实训1：备自投的接线及故障分析与探

性2

讨

任务1：输电线路自动重合闸的作用及

2

分类

任务2：对ARD的基本要求2

实训1：单侧电源三相一次自动重合闸

提高输电线路运2

项目二的原理分析与探讨12

行的可靠性

实训2：双侧电源线路三相自动重合闸

2

的原理分析与探讨

任务3；自动重合闸与继电保护的配合2

任务4：综合自动重合闸2

任务1：按频率自动减负荷装置2

任务2：AFL工作原理2

恢复电力系统频实训1：按频率自动减负荷装置接线分

项目三28

率析与探讨

实训2：防止误动作的措施的分析与探

2

讨

任务1：同步发电机自动并列装置2

实现同步发电机任务2：整步电压2

项目四8

自动并列实训1：ZZQ-5型自动准同期装置分析

2

与探讨

实训2：数字式并列装置的分析与探讨2

任务1：同步发电机自动调节励磁装置2

任务2：励磁调节器的基本概念2

任务3：同步发电机的常见励磁方式2

为发电机提供可

项目五

实训1：继电强行股磁和发电机灭磁的10

控的直流电2

分析与探讨

实训2：晶闸管静止励磁装置分析与探

2

讨

为电力系统的故任务：故障录波装置22

项目六

障进行录波实训1：故障录波装置的分析与探讨

总it-48

四、理论课设计

上

学习单元学习任学对应知识课堂媒介及教课

学习目标重难点

编号务单元时点学方法地

J占•、、

(1)备教学课件、黑

用电源自(1)了解备用板、教材与习

动投入装电源自动投入题、网络课程

置的定装置的概念和

项目一任务1:义、分类作用；多

备用电源自

提高电力备自投和应用；(2)规范应用媒

动投入装置多媒体教室启

系统故障的作用2(2)明习惯一一正确体

的基本要求发、讲授法、

情况下的和基本备用和暗应用国家法律教

情景教学法、

可靠性要求备用；法规，国家和室

讨论法、探究

(3)备行业的相关规

法。

用电源自范，工作作风

动投入装严谨。

置的基本

（3）团结

协作精神

----互相

帮助、共

同学习、

共同达成

目标。

（1）掌握教学课件、测

输电线路量仪器、黑板、

自动重合案例、教材与

（1）了解重合

闸装置的习题、网络课

闸有哪些起动输电线路自多

任务2：基本要程

方式动重合闸装媒

对ARD求；

2（2）掌握输电置的基本要多媒体教室启体

的基本（2）掌握

线路自动重合求发、讲授法、教

要求输电线路

闸装置的基本案例教学法、室

自动重合

要求情景教学法、

闸装置的

讨论法、演示

接线原

法、探究法。

理。

给出自动重合闸前加

分析重合闸前

重合闸与速保护和重

加速保护和重

继电保护合闸后加速

任务3：合闸后加速保

的配合方保护的原理教学课件、测多

自动重护的原理展开

式及定展开图量仪器、黑板、媒

合闸与图；

2义；重合闸前加案例、教材与体

继电保说明重合闸前

以单侧电速保护、后习题、网络课教

护的配加速保护、后

源辐射状加速保护各程室

合加速保护各自

网络为例自的特点及

的特点及应用

说明重合应用范围

范围。

闸前加速

保护和重

合闸后加

速保护的

实现方

法。

了解超高

压输电线讲解综合重合

综合重合闸

路上采用闸与三相重合

与三相重合多媒体教室启

综合重合闸相比应考虑多

任务4：闸相比应考发、讲授法、

闸的必要的特殊问题；媒

综合自虑的特殊问案例教学法、

2性；介绍综合重合体

动重合题的原因情景教学法、

掌握综合闸装置的动作教

闻综合重合闸讨论法、演示

重合闸装行为及工作特室

装置的动作法、探究法。

置能实现点。

行为

的重合闸

方式；

说明按频率自教学课件、测

动减负荷装置量仪器、黑板、

了解低频的作用；案例、教材与

认识低频运

运行的危说明电力系统习题、网络课

任务1：多

行的危害及

按频率害；负荷的静态频程媒

按频率减负

自动减2掌握电力率特性，表述多媒体教室启体

项目三荷装置的作

负荷装系统的动负荷调节效应发、讲授法、教

恢复电力用。

置态频率特的作用及负荷案例教学法、室

系统频率

性。调节效应系数情景教学法、

的物理意义。讨论法、演示

法、探究法。

了解低频分析按频率自分析按频率教学课件、测多

任务2：

2运行的危动减负荷装置自动减负荷量仪器、黑板、媒

AFL工作

害及按频的T作原理装置的T作案例、教材与体

原理率减负荷原理习题、网络课教

装置的作程室

用；多媒体教室启

掌握按频发、讲授法、

率自动减案例教学法、

负荷装置情景教学法、

的作用。讨论法、演示

法、探究法。

了解同步

发电机并分析准同步并

列操作的列条件；分析准同步

任务1:意义及准给出同步点的并列条件，教学课件、测多

同步发同步和自概念，说明发给出同步点量仪器、黑板、媒

电机自2同步并列电厂中同步点的概念，说案例、教材与体

动并列的特点；的选择原则；明发电厂中习题、网络课教

装置掌握对同介绍自动准同同步点的选程室

步发电机步装置的基本择原则；

项目四并列操作功能。

实现同步的要求；

发电机自了解整步

动并列电压的概

念及分类整步电压的作正弦整步电

掌握正弦用压的分析方教学课件、测多

任务2：整步电压正弦整步电压法量仪器、黑板、媒

整步电2的分析方的分析方法半波、全波案例、教材与体

压法半波、全波线线性整步电习题、网络课教

掌握半性整步电压的压的分析方程室

波、全波分析方法法

线性整步

电压的分

析方法

同步发电机自

动调节励磁装

置的作用及对说明对自动

了解自动其的基本要调节励磁系

任务1:

调节励磁求；统的基本要教学课件、测多

同步发

的必要熟悉同步发电求。量仪错、黑板、媒

电机自

2性；机的励磁方式画出各种励案例、教材与体

动调节

掌握自动及其特点；磁方式的示习题、网络课教

励磁装

调节励磁懂得自动调节意图，并说程室

置

的作用；励磁的基本概明其特点及

念、熟悉自动使用。

调节励磁系统

项目五的基本构成；

为发电机了解励磁

提供可控调节器的

的直流电构成；

多媒体教室启

任务2：掌握励磁多

励磁调节器发、讲授法、

励磁调调节器的励磁调节器的媒

的调节方式案例教学法、

节器的2调节方构成和简单原体

励磁调节器情景教学法、

基本概式；理。教

的简单原理讨论法、演示

念掌握励磁室

法、探究法。

调节器的

简单原

理。

任务3：了解同步同步发电机多媒体教室启多

同步发电机的

同步发发电机的的直流、交发、讲授法、媒

直流、交流励

电机的2励磁方式流励磁机的案例教学法、体

磁机的励磁系

常见励的定义励磁系统原情景教学法、教

统原理

磁方式掌握同步理讨论法、演示室

发电机的法、探究法。

励磁系统

了解故障

多媒体教室启

录波装置多

项目六发、讲授法、

任务：故的作用；媒

为电力系故障录波装置故障录波装案例教学法、

障录波2了解故障体

统的故障的作用置的作用情景教学法、

装置录波装置教

进行录波讨论法、演示

的发展过室

法、探究法。

程。

总

24

计

电力系统自动装置实训课程设计

名称备自投的接线及故障分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

1.理解备用电源自动投入装置的工作原理以及掌握实验操作方法。

2.分析当发生工作设备故障时，各个断路器如何工作？其主电路中

实训目标

触点先后动作顺序怎样？

3.分析当工作设备发生故障时，备用设备如何投入？

重点：1.备用电源自动投入装置的工作原理

实训重难点

难点：2.实验操作方法

实训条件

备用电源自动投入装置实验组件

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.按实验要求整定KA及KT的动作值，其中KA整定值整定在0.5—0.8A,KT整定值整定

在0.5—0.8S。并调试好。

2.根据实验要求选择相应的工作电源。

3.按实验接线图安装接线，将2只电流继电器接入ZB28面板电流互感器二次侧。从实验

台A母线左侧任意两相取得ZB28所需“〜220V输入〃。

4.接线完毕，在实验指导老师的检查下，确定接线无误后开始实验。

5.确定自耦调压器旋钮指示输出零位，开关“距离保护电源开关”“差动保护电源开关”

均在关断状态，RI、R2均在最大值，起动控制屏，“实验内容”旋钮打到“运行”档，监

视“系统电压”电压表，慢慢增大调压器输出电压至200V线电压，打开直流操作电源，

分别将SA2、SA3打到合闸位置，再将控制开关SA1打到投入状态，此时ATS监视灯亮，

然后断开SA2或SA3,3QF应快速吸合，3QF灯亮，ATS装置投入工作，ATS监视灯经延时

一段时间后灭。

6.分别将SA2、SA3打到合闸位置，将SA1打到投入，此时ATS监视灯亮，然后将钮子开

关打到故障侧，ATS装置动作后迅速断开，迅速断开是为了防止ATS装置投入到永久性故

障中去。

电力系统自动装置实训课程设计

名称单侧电源三相一次自动重合闸的原理分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

电气式三相一次重合闸装置的构成元件及其作用；

实训目标装置的接线特点；

装置在线路运行时的工作情况。

重点：1.装置的接线特点

实训重难点2.装置在线路正常运行时的工作情况

难点：1.单侧电源三相一次自动重合闸的原理分析

实训条件

线路自动重合闸成套装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.线路正常运行

2.线路发生瞬时故障或由于其他原因使断路器跳闸

3.线路上发生永久性故障

4.用控制开关SA手动跳闸

5.用控制开关SA手动合闸于故障线路

6.重合闸闭锁回路

电力系统自动装置实训课程设计

名称双侧电源线路三相自动重合闸的原理分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

1.解列重合闸、检定另一回线路有电流的自动重合闸、自同步重

实训目标合闸的使用条件及动作过程；

2.熟悉重合闸的选用原则

重点：双端电源线路采用自动重合闸装置时，应考虑的特殊问题

实训重难点难点：解列重合闸、检定另一回线路有电流的自动重合闸、自同步

重合闸的使用条件及动作过程

实训条件

线路自动重合闸成套装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.探讨双端电源线路采用自动重合闸装置时，应考虑的特殊问题

2.三相快速自动重合闸

3.三相非同期自动重合闸

4.不按顺序投入线路两侧断路器的方式

5.按顺序投入线路两侧断路器方式

电力系统自动装置实训课程设计

名称按频率自动减负荷装置接线分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

1.熟悉按频率自动减负荷装置的接线图

实训目标

2.熟悉BDZ—1型低频继电器

重点；熟悉按频率自动减负荷装置的接线图

实训重难点

难点：熟悉BDZ—1型低频继电器、SZH—1型数字频率继电器

实训条件

BDZ—1型低频继电器、SZH—1型数字频率继电器

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.按频率自动减负荷装置的接线图的探讨

2.探讨BDZ—1型低频继电器的工作原理

3.探讨SZH—1型数字频率继电器的工作原理

电力系统自动装置实训课程设计

名称防止误动作的措施的分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

了解怎么确定各级的动作频率及切除负荷数、时限等；

实训目标掌握附加级的作用及动作频率、断开功率、时限等的确定。

说明防止按频率自动减负荷装置误动作的措施。

重点：1.确定各级的动作频率及切除负荷数、时限

实训重难点2.防止按频率自动减负荷装置误动作的措施

难点：1.附加级的作用及动作频率、断开功率、时限等的确定

实训条件

按频率自动减负荷成套装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

（1）给AFL装置设置适当延时，防止频率短时波动和系统旋转备用起作用前AFL误动。

（2）加快继电保护、备用电源自动投入装置、自动重合闸装置的动作时间，缩短供电中

断时间，防止负荷反馈使AFL误动作。

（3）增加低电压或低电流闭锁，在供电电源中断时闭锁AFL装置，防止.其误动,

（4）采用频率变化率闭锁，即利用系统频率下降的速度区分是有功缺额造成的频率下降，

还是负荷反馈时的频率下降。

电力系统自动装置实训课程设计

名称ZZQ—5型自动准同期装置分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

熟悉ZZQ—5型自动准同步并列装置的基本构成；

实训目标利用程序流程框图熟悉微机型并列条件软件检测基本原理。

自动准同步装置的构成及基本工作原理；

重点：1.ZZQ—5型自动准同步并列装置的基本构成

实训重难点2.自动准同步装置的构成及基本工作原理

难点：自动让同步装置的构成及基本工作原理

实训条件

ZZQ—5型自动准同步并列装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

（1）线性整步电压的获得单元。得到线性整步电压，便于检测准同步条件。

（2）导前时间脉冲的形成单元。得到一个恒定的导前时间脉冲，用以保证并列断路器主

触头闭合瞬间的相角差6在0。附近。

（3）频差检测单元。检查待并发电机与系统之间的频率差是否在规定范围内，在规定范

围内时，允许发合闸脉冲，否则闭锁合闸脉冲。

（4）压差控制单元。利用电压差检测结果，控制合闸逻辑单元。

（5）合闸逻辑单元。对上面几个单元的输出结果进行逻辑判断，满足准同步条件时，发

出合闸脉冲实际上，合闸脉冲是与在导前时间脉冲同时发出的。

电力系统自动装置实训课程设计

名称数字式并列装置的分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

1.熟悉数字式并列装置的基本结构。

实训目标2.掌握数字式自动准同步并列装置的特点。

3.掌握数字式自动并列装置的工作原理

重点：数字式并列装置的基本结构

实训重难点

难点：数字式自动并列装置的工作原理

实训条件

数字式并列装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.探讨自动准同步并列装置在现场使用中的主要问题

2.探讨数字式自动并列装置的特点

3.整步信号测量及原理

4.数字式恒定导前时间合闸控制原理

5.探讨数字式合闸脉冲的形成电路

电力系统自动装置实训课程设计

名称继电强行励磁和发电机灭磁的分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

1.掌握发电机继电强行励磁的原因；

实训目标2.发电机继电强行励磁的操作方法；

3.发电机继电灭磁的方法。

重点：1.发电机继电强行励磁的操作方法

实训重难点2.发电机继电灭磁的方法

难点：1.发电机继电灭磁的方法

实训条件

发电机自动励磁成套装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.探讨发电机继电强行励磁的原因，包括短路故障、电动机启动、响应速度等方面。

2.探讨发电机继电强行励诚的操作方法

3.探讨灭磁的基本要求

4.灭磁的基本方法

电力系统自动装置实训课程设计

名称晶闸管静止励磁装置分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

说明半导体自动调节励磁装置的构成；

讲述测量比较单元的作用、构成环节及各环节功能；

分析测量比较和整定电路的工作原理，并画出其工作特性；

实训目标熟悉综合放大单元的作用及典型电路的原理，画出其工作特性；

熟悉移相触发单元的作用及电路原理，并画出其工作特性；

了解三相全控桥式整流电路的工作原理，着重说明输出电压平均值

与控制角的关系

重点：L半导体自动调节励磁装置的构成

实训重难点2.三相全控桥式整流电路的工作原理

难点：1.三相全控桥式整流电路的工作原理

实训条件晶闸管静止励磁装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

励磁系统中的整流电路：

（一）三相桥式不可控整流电路

1、输出电压瞬时值

2、输出电压平均值

（二）三相半控桥式整流电路

（三）三相全控桥式整流电路

晶闸管VS01VS06的触发脉冲次序应为VS01、VS02、…、VS06,且依次间隔60电角度。

为保证后一晶闸管触发导通时前一品闸管处于导通状杰，在触发脉冲的宽度小于60电角

度时，应在给后一待导通晶闸管触发脉冲（主触发脉冲）的同时，也给前一己导通晶闸管

以触发脉冲（从触发脉冲），形成双脉冲触发。晶闸管号一周期内触发脉冲的次序0°60°

120°180°240°300°360°

电力系统自动装置实训课程设计

名称故障录波装置的分析与探讨

实训地点

善能楼407学时2

（实训室）

1.认识故隙录波装置的发展过程；

实训目标

2.熟悉故障录波装置的作用。

重点：故障录波装置的作用

实训重难点

难点：故障录波装置的作用

实训条件

故障录波装置

（仪器、设备）

实训过程设计：

1.讨论故障录波装置的发展

2.故障录波装置的作用：

（1）为正确分析故障原因、研究防范对策提供原始资料。

（2）帮助寻找故障点。

（3）帮助正确评价继电保折、自动装置、高压断路器的工作情况，及时发现这些设备的

缺陷，以便消除事故隐患。

（4）便于了解系统运行情况，及时处理事故。

（5）实测系统参数，分析研究振荡规律。

六、教学方法与手段

本课程的重点是各种常用装置的作用、工作原理、使用、调试及维护等，难点是装置

原理的理解。理论为装置服务，装置以应用为主。在明确装置作用的基础上讲解理论；在

理解装置原理的基础上讲应用。以装置实物为载体，以多媒体课件为手段，以装置的运行、

调试规程为标准，采用理论与实践高度结合的任务驱动方法进行教学，力争做到每种装置

都能让每个学生动手调试，直到学会应用为止。

本课程的实践教学从两方面着手，首先是单个装置的试验，然后与测试系统相连进行

装置的整组实验，模拟电力系统的运行状态，熟悉装置的使用和调试。

按照课程改革思路和建设方案要求，采用校企合作、校校合作的建设思路。

深入工程第一线，与企业、行业人员交流探讨，收集选取优化工程案例、工程图片，

校企合作、校校合作编写突出高职特色教材。

企业调研，熟知实际工作过程