电力系统继电保护三教学大纲.docx

电力系统继电保护三教学大纲课程中文名称：电力系统继电保护HI课程英文名称：Relay Protection of Power System III课程编号：C414学分：2.5学时：40 （其中：讲课学时：40实验学时：0实践学时：0 ）先修课程：高等数学、电路原理、电力系统分析基础、电力系统信号分析与处理适用专业：智能电网信息工程课程类别：专业拓展课/选修使用教材：电力系统继电保护.张保会 尹项根.中国电力出版社，2010,第2版开课单位：电气与新能源学院一、课程性质电力系统继电保护?6一？课程是智能电网信息工程专业的专业拓展课程。本课程主 要介绍继电保护装置的基本原理、配置原则、整定计算方法和继电保护基本原理在数字式保 护装置中的基本实现方法。本课程涉及多门专业基础课程和专业核心课程的综合运用，具有 浓厚的工程实际应用背景。二、教学目标1 .本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求3和毕业要求4；2 .本课程支撑专业培养计划中毕业要求2：能够应用数学和物理等自然科学、工程科 学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析与智能电网信息工程有关的复杂工程问题， 获得有效结论；3 .本课程支撑专业培养计划中毕业要求3：能够设计针对智能电网信息工程有关的复 杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中 体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；4 .本课程支撑专业培养计划中毕业要求4：能够基于科学原理并采用科学方法，对智 能电网信息工程有关的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信 息综合得到合理有效的结论。三、教学内容及要求第一章绪论课程以继电保护的基本原理、配置原则和整定计算方法为核心内容。要求能理解三段式电流保护、方向性电流保护、零序电流保护、距离保护、纵联差动保护、断路器失灵 保护和自动重合闸装置的基本工作原理，掌握输电线路保护、变压器保护、发电机保护和母 线保护的配置原则和整定计算方法；理解数字式保护装置的硬件构成和软件流程；能够进行 简单电力系统中主要电气设备继电保护装置的合理配置和整定计算。通过对该课程的学习， 为学生毕业后从事继电保护的设计开发、现场维护与调试工作奠定理论基础。考核方式：课堂考勤及表现、平时作业、期末考试使用教材：张保会尹项根主编.电力系统继电保护（第2版）.北京：中国电力出版社， 2010参考书目：1.杨奇逊，黄少峰.微型机继电保护基础（第4版）.北京：中国电力出版社, 2013.王维俭.发电机变压器继电保护应用（第2版）.北京：中国电力出版社，20052 .朱声石.高压电网继电保护原理与技术（第2版）.北京：中国电力出版社，20051 .教学内容（1）电力系统的正常、不正常工作状态及故障状态；（2）继电保护基本原理及其组成；（3）对继电保护的基本要求；（4）继电保护的发展简史。2 .重、难点（1）对保护的四项要求及其间的矛盾与统一。3 .考核要点（1）继电保护基本原理及其组成；（2）对继电保护的四项基本要求。4 .教学方法本章内容属于介绍性的知识主要采用讲授式的教学方法，通过引导学生分析故障前后电 气量的变化，讲授继电保护基本原理；通过实例说明，讲授继电保护装置的组成；结合工程 实例，来加深对对保护的基本要求概念的理解。5 .作业安排6 .8第二章电网的电流保护和方向性电流保护7 .教学内容（1）单侧电源网络相间短路的电流保护；（2）双侧电源网络相间短路的方向性电流保护；（3）中性点直接地电网中接地短路的零序电流及方向保护；（4）中性点非直接接地电网中单相接地故障保护。2 .重、难点（1）电流保护的原理和整定计算；（2）分支系数的定义和计算。3 .考核要点（1）电流保护的接线方式及其运用范围；（2）三段式相间电流保护和零序电流保护的配置和整定计算；（3）功率方向元件工作原理和电压死区问题；（4）中性点非直接接地电网单相接地故障特征及保护原理。4 .教学方法主要采用讲授式的教学方法，通过对电流保护概念的讲解，整定公式的推导，引导学生 进行归纳、总结，有效地获取知识，为后面学习继电保护理论打下坚实的基础。5 .作业安排6 .3, 2.7第三章电网距离保护1 .教学内容（1）距离保护的基本原理与构成；（2）阻抗继电器及其动作特性；（3）距离保护的整定计算与对距离保护的评价；（4）距离保护的振荡闭锁；（5）距离保护特殊问题的分析。2 .重、难点（1）阻抗继电器的动作特性和动作方程；（2）系统振荡时各电气量的变化规律及振荡闭锁的措施；（3）距离保护的整定计算。3 .考核要点（1）相间和接地阻抗继电器接线方式的选择和分析方法；（2）圆特性、直线特性阻抗继电器的动作特性和动作方程；（3）三段式距离保护的配置和整定计算原则；（4）距离保护的三种常见振荡闭锁措施；（5）过渡电阻、串补电容和非工频分量对距离保护的影响。4 .教学方法本章内容属于介绍性的知识主要采用讲授式的教学方法，运用类比式教学法，讲授距离 保护与电流保护的相似之处和区别;运用多媒体课件，演示系统振荡时各电气量的变化规律, 使学生对系统振荡时各电气量的变化规律有一个直观的认识。5 .作业安排3.9,3.18第四章输电线纵联保护6 .教学内容（1）输电线路纵联保护概述；（2）输电线路纵联保护两侧信息的交换；（3）方向比较式纵联保护；（4）纵联电流差动保护。7 .重、难点（1）输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析；（2）输电线路纵联保护两侧信息的交换；（3）方向比较式纵联保护的工作原理；（4）纵联电流差动保护的工作原理。3 .考核要点（1）导引线通道、电力线路载波通道、微波通道和光纤通道的工作原理；（2）方向比较式纵联保护在区内外故障时的动作特性分析方法；（3）电流互感器不平衡电流、分布电容电流和负荷电流对纵联电流差动保护的影响。4 .教学方法本章的特点是不同情况下，故障特征的分析与保护工作原理的分析，教学方法以讲授为 主，在讲授的过程中，提出相应的思考题，激发学生自主学习的兴趣。5 .作业安排6 .5第五章自动重合闸1 .教学内容（1）自动重合闸的作用及对它的基本要求；（2）输电线路三相一次自动重合闸；（3）高压输电线路的单相自动重合闸。2 .重、难点（1）重合闸最小时间整定；（2）检同期重合闸的同步检定和无电压检定逻辑关系；（3）重合闸前加速保护和后加速保护的特点及优缺点。3 .考核要点（1）自动重合闸的作用和对重合闸的基本要求；（2）三相一次自动重合闸构成和工作原理；(3)检同期自动重合闸的同步检定和无电压检定功能的配合关系；(4)重合闸动作时限的影响因素和整定计算原则；(5)重合闸前加速保护和重合闸后加速保护及其配置原则。4 .教学方法本章内容属于概念原理及逻辑性的知识，主要采用讲授式的教学方法，通过基本概念原 理的讲解、特点的分析和形象的展示，引导学生进行理解、归纳、总结，有效地获取知识。5 .作业安排5.5第六章电力变压器保护1 .教学内容(1)电力变压器的故障类型和不正常工作状；(2)变压器的纵差动保护；(3)变压器的励磁涌流及鉴别方法；(4)变压器相间短路的后备保护；(5)变压器接地短路的后备保护；(6)变压器保护配置原则。2 .重、难点(1)变压器的纵差动保护的特点及其不平衡电流的分析；(2)变压器纵差动保护不平衡电流产生原因及其减小方法。3 .考核要点(1)变压器的故障类型和不正常工作状；(2)变压器纵差动保护不平衡电流产生原因及其减小方法；(3)变压器纵差动保护的工作原理和整定计算原则；(4)变压器励磁涌流产生机理及其鉴别方法；(5)变压器相间短路后备保护的特点；(6)变压器主保护和后备保护的配置原则。4.教学方法本章内容属于分析计算性的知识主要采用讲授式的教学方法，运用类比式教学法，讲授 线路纵联保护与变压器差动保护的相似之处和区别，引出变压器纵差动保护不平衡电流原因 及其对策；通过单相变压器空载合闸的具体实例，结合公式推导和作图法，分析变压器励磁涌流产生的原因和励磁涌流的特点，引出三相变压器励磁涌流的鉴别方法。5.作业安排6.13第七章发电机保护.教学内容(1)发电机的故障、不正常运行状态；(2)发电机定子绕组短路故障的保护；(3)发电机定子绕组单相接地保护；(4)发电机负序电流保护；(5)发电机励磁回路接地保护。1 .重、难点(1)发电机纵差保护的工作原理和整定原则；(2) 100%保护范围的发电机定子接地保护工作原理。2 .考核要点(1)发电机的故障类型和不正常工作状；(2)发电机主保护和后备保护的的配置原则；(3)定子绕组相间短路的纵差保护工作原理和整定原则；(4)定子绕组匝间短路的横差保护工作原理和整定原则；(5)基于零序电压和三次谐波电压的定子绕组单相接地保护工作原理和整定原则；(6)定子绕组不对称短路的负序电流保护工作原理和整定原则。4 .教学方法本章内容属于发电机保护技术，主要采用讲授式的教学方法，通过发电机保护概念的讲 解，发电机故障的分类，引导学生进行资料查询，背景了解，全面掌握发电机保护的基础。5 .作业安排.3, 7.4第八章母线保护.教学内容(1)母线故障和装设母线保护基本原则；(2)母线差动保护基本原理；(3)母线保护的特殊问题及其对策；(4)断路器失灵保护简介。6 .重、难点(1)母线保护的特殊问题及其对策。7 .考核要点(1)母线保护的作用和配置原则；(2)固定连接母线差动保护的工作原理和；(3)电流比相式母线差动保护的工作原理；(4)比率制动式母线差动保护的基本判据；(5)电流互感器饱和、母线运行方式切换和断路器接线方式对母差保护的影响；(6)断路器失灵保护的工作原理和动作逻辑。4 .教学方法本章内容属于介绍性的知识主要采用讲授式的教学方法，通过与输电线路、发电机、变 压器差动保护的类比，突出母线差动保护的特点；利用多媒体展示母线差动保护在正常运行 以及区内外故障情况下的电流分布，帮助学生加深对分析方法的掌握。5 .作业安排.6第九章数字式继电保护技术.教学内容(1)数字式保护装置硬件原理概述；(2)数字式保护的特征量算法；(3)数字式保护的基本动作判据的算法；(4)数字式保护装置的软件构成。6 .重、难点(1)数字式保护特征量算法；(2)保护基本动作判据。7 .考核要点(1)微机保护系统硬件构成各模块的功能和原理；(2)数字式保护装置的软件的基本功能，保护装置软件的故障处理流程。8 教学方法本章内容属于保护数字化实现技术，是学习微机保护的基础，主要采用讲授式的教学方法，通过微机保护概念的讲解，软硬件的构成，引导学生进行资料查询，背景了解，有效地 获取知识，为下面学习微机保护实现理论打下坚实的基础。9 作业安排5四、学时分配及对毕业要求指标点的支撑五、考核方式及成绩评定标准章节教学内容支撑的毕业 要求指标点学时分配讲课实验实践第一章绪论电力系统的正常、不正常工作状态及故障状态; 继电保护基本原理及其组成;对继电保护的基本 要求；继电保护的发展简史。2-2200第二章电网 的电流保护 和方向性电 流保护单侧电源网络相间短路的电流保护；双侧电源网 络相间短路的方向性电流保护；中性点直接地电 网中接地短路的零序电流及方向保护；中性点非 直接接地电网中单相接地故障保护。2-2, 3-3800第三章电网 距离保护距离保护的基本原理与构成；阻抗继电器及其动 作特性；距离保护的整定计算与对距离保护的评 价；距离保护的振荡闭锁；距离保护特殊问题的 分析。2-2, 3-3800第四章输电 线纵联保护输电线路纵联保护概述；输电线路纵联保护两侧 信息的交换；方向比较式纵联保护；纵联电流差 动保护。2-2400第五章自动 重合闸自动重合闸的作用及对它的基本要求；输电线路 三相一次自动重合闸；高压输电线路的单相自动 重合闸。2-2400第六章电力 变压器保护电力变压器的故障类型和不正常工作状；变压器 的纵差动保护；变压器的励磁涌流及鉴别方法; 变压器相间短路的后备保护；变压器接地短路的 后备保护；变压器保护配置原则。2-2400第七章发电 机保护发电机的故障、不正常运行状态；发电机定子绕 组短路故障的保护；发电机定子绕组单相接地保 护；发电机负序电流保护；发电机励磁回路接地 保护。2-2400第八章母线 保护母线故障和装设母线保护基本原则；母线差动保 护基本原理；母线保护的特殊问题及其对策；断 路器失灵保护简介。2-2400第九章数字 式继电保护 技术数字式保护装置硬件原理概述；数字式保护的特 征量算法；数字式保护的基本动作判据的算法; 数字式保护装置的软件构成。2-2200合计40001、课程考核方式：考核方式包括：课堂考勤及课堂表现、平时作业和期末考试。期末考试采用闭卷笔试。2、课程成绩评定标准课程成绩=课堂考勤及课堂表现x25%+平时作业x25%+期末考试X50%成绩的具体构成如下:考核形式分值考核细则L课堂考勤及表现25出勤率90%以上；课堂点名回答问题基本概念清晰，解决问题 的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案，积极参与课堂交 流，能组织同组学生进行讨论学习，能带动与激励同组伙伴的求知 欲，按25%计入课程总成绩。2 .平时作业25作业严格按要求并及时完成；书写清晰、逻辑性强，正确率 95%以上，没有抄袭情况，按25%计入课程总成绩。4.期末考试50按照期末考试的标准答案或要求，按百分制评分，按50%计入 课程总成绩。六、参考书目:教材：1.电力系统继电保护,张保会尹项根.中国电力出版社，2010,第2版参考书：1 .微型机继电保护基础.杨奇逊，黄少峰.中国电力出版社，2013,第4版.发电机变压器继电保护应用.王维俭.中国电力出版社，2005,第2版2 .高压电网继电保护原理与技术.朱声石.中国电力出版社，2005,第2版电力系统继电保护III课程简介课程中文名称：电力系统继电保护?6- ？课程英文名称：Relay Protection of Power System?e * ?课程编号：C1414学分：2.5学时：40先修课程：高等数学、电路原理、电力系统分析基础、电力系统信号分析与处理适用专业：智能电网与信息工程内容提要：电力系统继电保护?6 一？课程是智能电网与信息工程专业的专业选修课程。本