电力系统继电保护 教案正页 刘学军 第12-24次课 自动重合闸-差动继电器实验

第12次

课题：自动重合闸

1、自动重合闸作用及分类

2、对自动重合闸基本要求

单侧电源三相一次自动重合闸

教学目的：

1、了解自动重合闸的作用和基本要求

2、掌握自动重合闸的分类和配置原则

3、掌握单侧电源线路三相一次重合闸的工作原理。

教学重点和难点：

三相一次自动重合闸工作原理、接线。

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

授课内容设计：

一、自动重合闸作用及基本要求

1、自动重合闸作用，

2、自动重合闸基本要求，

二、自动重合闸分类和配置原则

1）分类

2）配置原则

三、单侧电源三相一次重合闸

用图5-1讲述单侧电源三相一次重合闸工作原理动作特性

1、讲解LW2-ZTa型控制开关的工作原理

2、讲解DH-3型重合闸继电器的工作原理及接线

3、讲解图5-1重合闸原理接线图。

按照动作特性分析。

作业：

5-1、5-2.5-3>5-4.5-10.5-11

第14次

课题：继电保护与自动装置配合

教学重点和难点：

1、了解为提高电力系统的可靠性，继电保护与自动装置配合使用，配合方式

有前加速和后加速两种方式。

2、分析前加速和后加速保护工作原理、使用场合。

3、掌握单侧电源线路自动重合闸的整定计算

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

授课内容设计

1、用图5-2讲解自动重合闸前加速保护工作原理及使用场合

2、用图5-3讲解自动重合闸后加速保护工作原理及使用场合

3、讲述重合闸整定计算原则。

课外作业：

5-8>5-9

利用变压器油箱内部故障特点构成反应气体而动作的保护装置称为气体保护。

1、气体继电器的构成及动作原理

主要介绍气体继电器QJI-80型气体继电器的动原理与作结构（图6-2）及使

用。

2、气体保护的原理接线图（图6-3）

分析图6-3保护的动作特性

课外作业:

第16次

课题：电力变压器保持（二）

三、变压器纵差保护

教学目的：

1、了解变压器纵差保护基本原理

2、掌握不平衡电流产生原因及减小措施

3、掌握变压器励磁涌流及其抑制措施

教学重点和难点：

1、掌握不平衡电流产生原因及减小措施

2、掌握变压器励磁涌流及其抑制措施

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

教学内容设计

一、变压器纵差保护基本原理

1、用图6-5a,讲述变压器差动保护工作原理，图6-5变压器差动保护二次侧

接线采用环流法接线。先说明差动保护区，分析故障点在保护区内，差动继电

器动作情况，再分析故障点在保护区外动作情况。

二、不平衡电流产生原因及减小措施分析

1）主要讲解稳态的不平衡电流产生原因，励磁电流引起的不平衡电流可以忽

略不计；主要讲解变压器各侧电流相位不同引起的不平衡电流，进行详细分析

（图6-6）。简单介绍电流互感器计算电流和选用实际标准电流变比不同而引

起的不平衡电流。

3、暂态过程引起的不平衡电流（图6-8）

内部故障和外部故障短路电流非周期分量不同，速饱和变流器一次绕组只

有短路电流周期分量电流通过，使差动继电器动作。

三、变压器励磁涌流及其抑制措施

1、先讲变压器在什么情况下会产生励磁涌流。

2、重点讲励磁涌流的三个特点

3、根据励磁涌流特点，采用下列措施防止励磁涌流。

1）采用具有速饱和铁芯的差动继电器

2）利用二次谐波制动原理而躲过励磁涌流

3）按比较间断角来鉴别内部故障和励磁涌流的差动保护。

4、BCH-2型差动继电器构成中传播纵差保护

1）差动继电器

由BC1I-2型继电器组成变压器差动保护并进行整定计算。

2）例题[6-2]

课外作业：

6-1、6-2、6-3、6-5

第17次

课题：电力变压器保持（三）

电力变压器的后备保护和过负荷保护

教学目的：

1、了解变压器的主保护和后备保护

2、掌握变压器相间短路的后备保护工作原理、接线及整定计算

3、掌握变压器过负荷保护的工作原理、接线及整定计算

4、掌握变压器零序保护的工作原理、接线及整定计算

教学重点和难点：

1、电力变压器的后备保护

1）保过流护

2）低电压起动过流保护

2、电力变压器的过负荷保护

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

教学内容设计：

变压器的主保护（差动保护和气体保护）的后备保护是相邻元件的后备保

护。变压器相间短路故障的后备保护采用过电流保护、带低电压起动的过流保

护、复合电压起动的过流保护和负序过电流保护。

一、电力变压器的后备保护

1、保过流护（详细讲）

2、低电压起动过流保护（详细讲）

3、复合电压起动过流保护（简单介绍）

4、负序电流及单相式低电压起动的过流保护（自学）

二、电力变压器过负荷

1、双绕组变压器过负荷保护

2、三绕组变压器过负荷保护

3、相间短路后备保护的配置原则

三、变压器的零序保持

1、中性点直接接地变压器的零序保护

2、中性点可能接地或不接地变压器的零序保护

课外作业：

6—7、6—8、6-9、6-11

第18次

课题：发电机保护（一）

一、发电机的故障类型、不正常工作状态及其保护方式

二、发电机纵差保护

三、发电机定子绕组匝间短路保护

教学目的：

1、了解发电机的故障类型、不正常工作状态及其保护方式

2、掌握发电机纵差保护

3、了解发电机定子绕组匝间短路保护

教学重点和难点：

1、掌握发电机纵差保护工作原理、接线及整定计算

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

教学内容设计：

一、先讲述发电机故障类型和不正常工作状态，然后讲述发电机对应的保护措

施。

二、重点讲述发电机的纵差保护

1、用图7-1讲述发电机差动保护接线，分析保护区内故障和区外故障差动继

电器动作情况，讲述图7-2发电机差动保护工作原理及动作特性。

2、讲述差动保护整定计算（公式7-1至7-3）

3、讲述图7-4具有比率制动特性的差动保护。

三、发电机定子绕组匝间短路保护（简介）

1、单继电器式横差保护

2、反应转子回路二次谐波电流原理的匝间短路保护

3、定子绕组零序电压原理的匝间短路保护

课外作业：

7-1、7-2、7-3、7-4。

第19次

课题：发电机保护（二）

一、发电机定子单相接地保护

二、发电机励磁回路接地保护

三、发电机相间短路后备保护及过负荷保护

教学目的：

1、掌握发电机单相接地保护

2、了解发电机励磁回路接地保护

3、掌握发电机相间短路后备保护及过负荷保护

教学重点和难点：

1、发电机相间短路后备保护及过负荷保护

2、发电机单相接地保护

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

课程内容设计：

一、发电机定子绕组单相接地保护

1、发电机定子绕组单相接地故障的主要危害及对保护的基本要求

2、重点讲述反应基波零序电压的接地保护

3、利用零序电流构成的定子接地保护

4、利用零序电压构成的定子接地保护

5、重点讲述利用三次谐波电压构成100%定子单相接地保护

1）先分析正常运行时，发电机三次谐波电动势的分布特点，然后分析定子绕

组在单相接地时三次谐波电压的分布，得出正常运行时，发电机端电压总是小

于中性点三次谐波电压，而定子绕组单相接地故障a<50%时，机端电压大于中

性点三次谐波电压。见图7-20。

2）分析图7-21发分析电机零序电压和三次谐波电压结合构成100%定子接地

保护。

二、发电机励磁回路接地保护（简单介绍）

1）一点接地保护

2）两点接地保护

三、发电机相间短路后备保护及负荷保护（重点讲述）

1、后备保护

1）发电机的过流保护是发电机外部短路和定子绕组内部相间短路的后备保

护。过流保护只用在容量小于lOOOkW的发电机上。

2）复合电压起动的过流保护（图7-41）

3）负序电流单相式低电压起动过流保护

4）负序反时限过流保护

2、过负荷保护

1）定子过负荷保护

2）励磁绕组过负荷保护

3）转子表面负序过负荷保护

作业：7-6>7-7、7-9、770、7-13、7-14

T~

第20次

课题：母线保护

8.1母线保护方式

8.2母线电流差动保护

教学目的：

1、了解母线保护方式

2、掌握母线电流差动保护工作原理

教学重点和难点：

母线电流差动保护基本原理

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

课程内容设计：

一、简要介绍母线保护方式

1、利用供电元件的保护装置来保护母线

2、专设专用母线保护

二、母线电流差动保拧

1、母线电流差动保护的基本原理

2、单母线电流差动保护，利用图8-4分袖讲解。

3、利用图8-5分析讲解高阻抗母线差动保护

4、简介具有比率制动特性的母线电流差动保护

5、电流比相式母线保护

利用图8-8讲解比相式电流保护工作原理，利用图8-10和8-11分析母线正

常运行和外部故障时及内部故障时比相元件的输出波形，保护动作情况。

作业：7-6、7-7、7-9、7-10>7-13、7-14

第21、22次

课题：

1、电流继电器实验

2、时间继电器实验

实验目的：

1、掌握DL型电流继电器的结构、工作原理、基本特性

2、掌握动作电流、动作电压参数的整定

3、熟悉DS-20型系列时间继电器的结构、工作原理、基本特性

4、掌握时限整定和测试调整方法

教学重点和难点：

1、熟悉读懂接线图，正确接线。

2、熟悉实验步骤，了解元件工作原理，指导正确操作。准确测试技术数据。

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

课外作业：

1、完成实验报告，要求内容完整、测试数据准确、计算数据合理。图表规范。

2、完成实验思考题。

第23次

课题：功率方向继电器实验

实验目的：

1、学会使用相位测试仪测量电流和电压之间相角的方法

2、掌握功率方向继电器动作特性、接线方式及测试动作特性方法

3、研究接入功率方向继电器的电流、电压极性对功率继电器的动作特性的影

响。

教学重点和难点：

1、熟悉读懂接线图，正确接线。

2、熟悉实验步骤，了解元件工作原理，指导正确操作。准确测试技术数据。

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

课外作业：

1、完成实验报告，要求内容完整、测试数据准确、计算数据合理。图表规范。

2、完成实验思考题。

第24次

课题：差动继电器实验

实验目的：

1、掌握具有磁力特性的DCD-5型差动继电器的工作原理、结构特点、实验方

法。

2、了解其调试方法。

教学重点和难点：

1、熟悉读懂接线图，正确接线。

2、熟悉实验步骤，了解元件工作原理，指导正确操作。准确测试技术数据、

教学方法与手段：

采用讨论式教学方法，用多媒体课件讲授。

课外作业：

1）完成实验报告，要求内容完整、测试数据准确、计算数据合理。图表规范。

2）完成实验思考题。

电子教案说明：

本教案是参考电力系统继电保护教学大纲，按48学时编写的，理论40学时、

实验8学时。

有的学校教学大纲继电保护总学时40,理论36学时，实验4学时。可以减

少母线保护2学时，距离保护2学时，发电机保护2学时。实验减少4学时丁

教案确定了每次课的教学目的、重点和难点，讲课的基本内容，那些详细讲,

那些简单讲，那些学生自学。教师可以根据教案，修改电子课件。

我每次课，根据教案，写出讲稿，第一次课还要对本专业对本门课程要求作

出介绍。讲述学习本门课程的学习方法和学习要求。讲稿的格式是：

1、前课回顾，复习重要内容（5T0分钟）

2、引入本次课新内容（80-70分钟）

3、小结本次课重点内容（570）分钟）

讲课时，根据讲稿使用电子课件，一般比较复杂的公式、图形