电力系统继电保护课程教学大纲

《电力系统继电保护》课程教学大纲课程代码：F0416001课程名称：《电力系统继电保护》／RelayProtectionTheoryofthePowerSystem学时／学分：54／3先修课程：《基本电路理论》、《电子技术》、《电气工程基础》适用专业：电气工程与自动化开课院系：电气工程系开课教研室：电力系统及其自动化教材：《电力系统继电保护原理》贺家李宋丛矩教学参考书：《高压电网继电保护原理与技术》朱声石一、本课程的性质和任务本课程是电气工程系的主要专业课之一。他的主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握电力系统继电保护及其系统构成的基本原理、接线图、整定计算和调试方法；通过课堂讲授、实验等环节，使学生获得分析和解决继电保护有关问题的初步能力和实验技能，为学生毕业后从事继电保护方面的运行、设计、制造、研究等工作打下坚实的基础。二、本课程的教学内容和基本要求1．绪论了解电力系统继电保护的作用、继电保护的基本原理和保护装置的形成。掌握电力系统继电保护的基本要求。了解电力系统继电保护的工作特点。2．电网的电流保护（1）单侧电源网络相间短路的电流保护：了解电磁型和晶体管型过电流继电器的工作原理。掌握电流速断保护的工作原理、整定计算和保护范围校验；限时电流速断保护的工作原理、整定计算、灵敏度校验和定时限过电流保护的工作原理、整定计算、灵敏度校验，以及各保护之间在动作实现和灵敏度上的配合。了解电流互感器和电流继电器之间的接线方式。（2）电网相间短路的方向电流保护：了解方向电流保护的基本工作原理和主要组成元件。掌握功率方向继电器的构成原理和工作特性；相间短路功率方向继电器的接线方式及90°接线方式的分析与评价。（3）中性点直接接地电网中接地短路的零序电流和零序方向电流保护：熟悉接地短路时零序分量的特点，了解零序电流和零序电压过滤器的构成。掌握三段时式零序电流保护的原理以及零序功率方向保护的特点。（4）中性点非直接接地电网中单相接地故障的单相接地保护：了解中性点不接地电网中，单相接地故障时零序电流的分布，零序功率方向的特点及保护方式的考虑，掌握中性点经消弧线圈接地电网中，单相接地故障的特点及保护方案。3．电网的距离保护（1）距离保护的作用原理：掌握距离保护的基本概念、距离保护的时限特性和距离保护的主要组成元件及其作用。（2）阻抗继电器及其接线方式：掌握构成阻抗继电器的基本原则，阻抗继电器的实现方法：绝对值比较原理和相位比较原理。熟悉相位比较回路的工作原理。掌握方向阻抗继电器的基本原理和阻抗继电器的精工电流。了解相间短路阻抗继电器的接线方式及其分析方法。了解接地短路阻抗继电器的接线方式及其分析方法。（3）影响距离保护正确工作的主要因素和采取的措施：了解短路点过渡电阻对阻抗继电器的影响与减少其影响的方法。掌握分支电流对阻抗继电器的影响及整定计算时分支系数的考虑。了解电压回路断线对阻抗继电器的影响及断线闭锁的实现方法。掌握电力系统振荡时电流、电压及阻抗继电器测量阻抗的变化规律。熟悉使用复数平面分析方法分析系统振荡对各种阻抗继电器的影响。掌握振荡闭锁回路的构成原理。（4）距离保护的整定原则：能熟悉地对较简单的网络进行距离保护的整定计算。4．输电线路纵联保护（1）输电线路的纵联差动保护：了解输电线路纵联差动保护的基本原理。*了解输电线路纵差动保护的动作特性以及影响输电线路纵差动保护正确工作的因素。（2）输电线路的高频保护：掌握相差高频保护的基本原理。*了结微波保护的基本概念。5．自动重合闸（1）了解自动重合闸在电力系统中的作用以及电力系统对自动重合闸装置的基本要求。（2）三相自动重合闸：掌握单侧电源送电线路三相一次重合闸的工作原理和双侧电源送电线路三相重合闸方式及选择原则。（3）掌握重合闸与继电保护的配合方式如：前加速，后加速。（4）熟悉单相自动重合闸及综合重合闸的概念。6．电力变压器的继电保护（1）了解电力变压器的故障类型，不正常运行状态及其保护方式。（2）变压器的纵差动保护：掌握纵差动保护的基本原理。掌握纵差动保护的不平衡电流及影响不平衡电流的因素以及减少不平衡电流和提高纵差动保护灵敏度的措施。掌握变压器纵差动保护的整定计算原则。了解具有磁力制动差动继电器和具有二次谐波制动的差动继电器的工作特点。掌握变压器的后备保护如复合电压闭锁的过电流保护的工作原理及其整定计算。7．发电机的继电保护（1）了解发电机的故障类型、不正常运行状态及其相应的保护方式。（2）掌握发电机纵差保护和横差保护的工作原理。（3）发电机的定子单相接地保护：了解发电机定子绕组单相接地的特点。掌握利用零序电压构成的定子接地保护和利用三次谐波电压、相电压构成的100％定子接地保护。（4）发电机的失磁保护：了解发电机的失磁运行方式及其影响。掌握发电机失磁过程中机端测量阻抗的变化规律。了解失磁保护的要求及构成方式。（5）了解发电机－变压器相继电保护的特点。8．母线继电保护简介掌握装设母线保护的基本原则。熟悉并掌握完全电流差动母线保护和电流相位比较母线保护的基本原理。三、实验内容和基本要求实验安排5学时。可参考以下内容：1．阶段式电流保护的整组实验。2．晶体管（或集成电路）型阻抗继电器的特性测试。3．三相一次自动重合闸的整组实验。4．变压器纵差保护实验。5．高频闭锁距离保护动态考核实验。通过实验，使学生掌握阶段式电流保护、阻抗继电器、三相一次自动重合闸和变压器纵差保护的基本试验电路和基本调试方法；高频闭锁距离保护动态考核实验的接线及考核方法。同时，通过实验，使学生获得分析和解决继电保护有关问题的初步能力和实验技能。四、对学生能力培养的要求1．课内教学活动中能力培养的安排及要求：通过课堂教学，采用启发式、讨论式教学方法，注意培养学生的独立思考能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。2．课外科技活动和社会实践等教学活动中能力培养的安排及要求：通过生产实习，让学生了解继电保护装置的调试、维护。