电力系统继电保护与自动化专业

电力系统继电保护与自动化专业哈尔滨电力职业技术学院继供电教研室-1-目录一、专业介绍........................................1二、专业知识........................................4三、专业基础知识...................................37（一）电机学...................................37（二）电路.....................................53（三）电子.....................................791一、专业介绍1．专业名称电力系统继电保护与自动化专业，学制3年。2．培养目标是以培养符合社会主义建设需要的电力系统继电保护技术专业人才为宗旨，培养基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、高素质的高等技术应用性人才。3．继电保护工种定义调试、维修、更新改造电力系统的继电保护与自动装置及其回路，确保其动作的正确性。4．专业课程设置课程体系由公共必修课、专业必修课和专业选修课三块组成。公共必修课主要包括高等数学、外语、思想道德修养与法律、计算机操作基础等，为专业必修课打基础，一般在入学后第一年内修完。专业必修课由理论课程和相应的实训环节组成。理论课程主要有：电路及磁路、计算机（C）语言、电子技术、电机学、电力工程、单片机及接口技术、电力电子技术、电力系统故障分析、电气二次系统、电网继电保护、元件继电保护、电力系统自动装置、电力系统综合自动化、继电保护检测技术、专业英语、电气运行技术与管理等。实训环节主要有：电工仪表组装、电路实训、单片机及接口技术、电机学+电机检修、内线+电气控制、继电保护基础、电气安全、工程读图、电厂仿真实训与技能鉴定、微机保护综合调试实训与技能鉴定、二次线装配、电气CAD绘图、微机自动装置综合调试实训与技能鉴定、毕业设计、岗位实习等。25．就业方向主要从事发电厂与变电所继电保护、二次系统及自动化方面的运行管理、设计、维护、安装、调试等工作；从事电力系统建设施工单位继电保护及电气二次系统的工程设计、施工等工作；从事电力设计院继电保护及电气二次部分的设计、技术支持工作；从事继电保护制造厂家产品的开发、调试等工作；也可从事工矿企业、建筑行业、第三产业及其他企事业单位的电气二次设备的运行管理、维护、检修、安装、技术改造等工作。6．工作内容描述根据继电保护与自动装置的设计要求，安装、检验、校核及调试各种类型的继电保护与自动装置及其回路；绘制、整理竣工图及调试报告；按有关规程维修继电保护与自动装置及其回路，定期校核装置的整定值，及时消除缺陷、排除故障或进行更新改造；填写检验报告和各种记录，建立健全技术资料档案。7．本专业培养的人才能力结构总体要求（1）专业知识：1)掌握一门外语，具备一定读写译的能力；2)具备计算机操作能力，掌握计算机基础与技术应用知识；3)掌握电力系统测量的基本理论知识，掌握常用仪表的测量及使用方法；4)熟悉较复杂的继电保护原理图的识绘知识；5)熟悉高频通道各组成部分的原理、参数及调试方法；6)掌握电业安全规定中与运行相关部分知识。熟悉国家3有关电厂运行有关规范、标准等；7）掌握电气一次系统接线方式、特点及运行方式；8）熟悉电力系统继电保护与安全自动装置的工作原理；9）掌握微型计算机保护，自动装置的性能、维护、运行及调试方法；10）掌握电力系统继电保护与自动装置整定原则及配置情况；11）熟悉电气二次系统的控制、信号、保护回路工程图纸的识、绘知识；12）熟悉电力系统短路电流的计算知识。（2）专业技术能力：1）具备一定的英语听、说、读、写能力；具有阅读和翻译本专业英语文献、资料的初步能力；2）具备办公软件操作能力，具有制表和文字录入及排版等能力；具有合理使用计算机网络资源的能力；3）具备机械绘图及识图的基本能力；具有正确使用基本工具、量具的能力；具有初步的钳工技能；4）具备一定的发电厂与变电所电气运行的操作技能，了解电气一次设备的启停、运行、调整、事故预防和处理方法，具备一定的发电厂与变电所典型事故处理的能力；5）具备熟悉掌握电力系统各类继电保护与自动装置的构成原理、动作过程、保护范围与运行维护的能力；6）具备电力系统继电保护装置及单元件的调试、校正、基本定值计算的能力；7）具备电力系统继电保护与自动装置的配置与设计的能力。4（3）社会能力与方法能力：1)具备独立学习、获取新知识的能力和自我发展的探讨问题的一般能力；2)具备进行人际交往和协调人际关系的能力、劳动组织能力、群体意识和社会责任心等；3)具备创新精神、实践能力的立业创业意识；4)具备较强的综合职业能力和推销自我的技巧，初步形成适应社会主义市场经济需要的劳动就业观和生活观；5)具备合作与共事及团队协作能力；6）具备健全的人格和健康的身心。8．毕业后所能获得的资格证书序号资格证书种类证书名称及等级1英语应用能力考试证高等学校英语应用能力考试证书2非计算机专业计算机水平考试证CCT全国高等学校计算机考试证书3职业资格证继电保护工（中级）火力发电厂电气运行值班员技能鉴定证书（中级或高级）变电运行值班员（中级或高级）4CAD技能等级考试全国CAD技能等级考试一级证书二、专业知识1．什么是继电保护装置？5当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。2．继电保护在电力系统中的任务是什么?继电保护的基本任务：（1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。3．简述继电保护的基本原理和构成方式。继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。4．电力系统对继电保护的基本要求是什么?6继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。（1）可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。（2）选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。（3）灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的实现。（4）速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护（如高频保护、差动保护）、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。5．什么叫主保护？是指发生短路故障时，能满足系统稳定及设备安全的基本要求，首先动作于跳闸有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。76．什么是“远后备”?什么是“近后备”?“远后备”是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时．由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开；“近后备”则用双重化配置方式加强元件本身的保护，位之在区内故障时，保护无拒绝动作的可能，同时装设开关失灵保护，以便当开关拒绝跳闸时启动它来切开同一变电所母线的高压开关，或遥切对侧开关。7．如何保证继电保护的可靠性?继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。8．为保证电网继电保护的选择性，上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求？上、下级电网（包括同级和上一级及下一级电网）继电保护之间，应遭循逐级配合，满足选样性的要求，即当下一级线路或元件故障时，故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护值相互配合，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。9．微机保护有哪几个部分硬件组成？硬件结构可分为：数据采集（模拟量输入）系统、输入输8出接口部分、微型计算机系统、通讯、人机对话、电源部分。10．微机人机器接口部分由那些东西组成？主要有什么作用？键盘、液晶显示器、打印机。工作人员通过键入命令和数值完成对各保护插件定值的输入、控制方式字的输入及对系统各部分的检查，计算机将系统自检结果几个部分运行状况数据通过液晶显示器或打印机输出，完成人机对话，人机接口部分的任务还包括对各CPU保护插件的的集中管理、巡检等。1．微机保护的软件一般由哪两部分组成？各部分的作用？通常可分为监控程序和运行程序两部分；监控程序包括人机接口键盘命令处理程序及为插件调试、整定设置显示等配置的程序。运行程序一般分为主程序、中断服务程序和故障处理程序，主程序主要完成巡检、键盘扫描和处理及故障信息的排列和打印。中断服务程序主要完成采样和串口通信；故障处理程序完成各种保护功能。12．三段式电流保护包括哪三段？各段的特点和作用？Ⅰ段：瞬时电流速断保护，特点是将保护范围限定在本线路上，时间上无需与下段线路配合，可做成瞬动保护。保护的动作电流可按躲过本线路末端短路时的最大短路电流来整定。最小保护范围应不小于本线路全长的15%～20%。一般作为低压电网瞬时切除线路首端相间故障的主保护。Ⅱ段为限时电流速断保护，能够保护线路的全长，但保护区要延长至下一条线路首端，且不超过下条线路瞬时速断的保护区。定值上与相邻下条线路的Ⅰ段配合，时间较下条线路Ⅰ段时间长0.5秒，即为0.5秒，称限时电流速断，一般作为低压电网相间故障的主保护。Ⅲ段为定时限过电流保护，各级动作时限按阶梯形时限特9性整定，越靠近电源动作时限越长。动作电流按躲过线路最大负荷电流来整定，要求既能保护本线路全长，还要能够保护相邻下一条线路全长，可作为本线路Ⅰ段和Ⅱ段的近后备保护，也可实现对相邻下一条线路的远后备作用。13．小接地电流系统接地短路的特点及相应的接地保护配置？小接地电流系统出现单相接地时，故障相电压为零，非故障相电压升高3倍，系统出现零序电压，利用该特点可构成无选择性地绝缘监察装置；故障元件的零序电容电流为全系统所有非故障元件的零序电容电流之和，且方向相反，利用该特点可构成有选择性地零序电流保护和零序方向保护，又称小接地电流选线装置。14．大接地电流系统接地短路的特点及相应的接地保护配置？大接地电流系统出现单相接地时，零序电