《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

一、课程简介

课程名称：电力系统继电保护

英文名称：Principles of Power System Protection

课程代码：0110355 课程类别：专业课

学分：4 总学时：52（52理论+12实验）

先修课程：电路、电子技术、电机学、电力系统分析

课程概要：

《电力系统继电保护》是理论与实践并重的一门课程，是从事电力系统工作的人员必须掌握的一门专业课程，主要介绍电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法。其目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、整定计算及其运行分析方法，为学生毕业后从事电力系统及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础。

二、教学目的及要求

本课程的教学目的是：本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下讲述保护构成原理、配置及动作行为的，并配以一定的实验。故而是一门理论与实践并重的学科。使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的任务，并通过本课程学习，掌握电力系统继电保护的基本原理，基本概念，考虑和解决问题的基本方法及基本实验技能，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。

通过本课程的学习要求同学们掌握电力系统的基本知识；通过课程教学，使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理、实现方法和应用范围、整定计算的基本原则和保护之间的配合关系；使学生了解电力系统各主要一次主设备（发电机、变电器、母线、送电线路）的故障类型，不正常运行状态及各自的保护方式；使学生了解各种继电器（电流、方向、阻抗）的构成原理、实现方法、动作特性和一般调试方法，熟悉常用继电保护的实验方法。

三、教学内容及学时分配

第一章绪论（4学时）

掌握电力系统继电保护的任务、基本原理、基本要求及发展概况。

重点：继电保护的任务、对继电保护的基本要求。

难点：继电保护的选择性和灵敏性。

第二章互感器及变换（6学时）

掌握电流互感器、电压互感器的工作原理、注意事项、动作特性及三种接线方式；变换器和对称分量滤过器的工作原理、整定计算原则，根据电流、电压的特点及制定保护方案。

第三章电网的电流电压保护（8学时）

掌握电流继电器的工作原理、无时限电流速断保护及带时限电流速断保护的工作原理、定时限过流保护、电压、电流联锁速断保护、晶体管电流保护装置、三段式电流保护装置、反时限过电流保护整定计算原则及接线方式、动作特性及接线方式。

重点：继电保护的工作原理、整定计算原则、及动作特性、加装原则。

难点：继电保护的工作原理、整定计算原则，性能分析、元件的加装原则。

第四章电网相间短路的电流保护（4学时）

掌握电流继电器的工作原理、相间短路的三段式电流保护及方向电流保护的工作原理、整定计算原则及接线方式、功率方向元件的工作原理、动作特性及接线方式。

重点：相间短路的三段式电流保护及方向电流保护的工作原理、整定计算原则、功率方向元件的工作原理及动作特性、方向元件的加装原则。

难点：相间短路的三段式电流保护的工作原理、整定计算原则，功率方向元件的性能分析、方向元件的加装原则。

第五章电力系统的接地保护 (4学时)

中性点直接接地电网中接地短路的零序电流保护及零序方向电流保护的工作原理、整定计算原则、零序功率方向元件的工作原理；中性点非直接接地电网中单相接地的特点及保护方案。

重点：中性点接地的电流矢量分析。

难点：保护的工作原理、整定计算原则。

第六章电网的距离保护（8学时）

掌握距离保护的基本原理、阻抗继电器的动作特性、动作方程和实现方法、距离保护的整定计算及振荡闭锁、距离保护特殊问题分析、工频变化量距离保护。

重点：距离保护的基本原理、阻抗继电器的动作特性、方向阻抗继电器消除死区的方法、距离保护的整定计算及影响距离保护正确动作的因素和防止办法、工频变化量距离保护。

难点：距离保护的振荡闭锁及特殊问题的分析、工频变化量距离保护。

第七章电网的差动保护（6学时）

掌握输电线路纵联保护、方向比较式纵联保护、纵联电流差动保护的工作原理。

重点：输电线路纵联保护的特点、输电线路纵差保护、方向高频保护的基本原理。

第九章自动重合闸（6学时）

掌握自动重合闸的作用及基本要求、重合闸与继电保护的配合、重合闸种类及方式。

重点：重合闸与继电保护的配合，综合重合闸（单相重合闸）的特点。

第十章电力变压器保护（6学时）

掌握电力变压器保护配置，纵差保护的原理，不平衡电流的产生及消除办法，变压器后备保护。

重点：变压器的纵差保护，不平衡电流的产生及消除办法。

难点：比率制动的差动保护，变压器不平衡电流的产生及消除办法。

四、课程教学提示

1、课堂讲授

采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，增加讨论课、现场课以及答疑质疑等教学环节。

2、教学手段

在教学中采用幻灯和插播教学录象片等手段。并逐渐采用电子教案及多媒体教学系统等先进教学手段。

3、实验教学环节

（1）实验要求

实验课是课程主要针对电力系统正常运行与故障状态的不同特征，采取相应的保护措施而使系统可靠稳定工作这一目的来设置。使学生通过实验对继电保护的原理有更深一步地理解，使理论与实践有机地结合起来，并提高分析与综合系统的能力，锻炼其实际动手能力。

（2）实验内容（见本课程实验大纲）

4、习题课、课外作业、答疑

（1）习题课：安排在电网的电流电压保护和方向性电流保护；电网的距离保护；电力变压器的继电保护；发电机的继电保护等章节中。

（2）课外习题

本教材各章节后附习题，教师择选。

（3）答疑和质疑

每周在规定时间和地点至少安排一次答疑或质疑。

（4）对外语的要求

在讲授过程中，给出各章节主要专业名词的英语单词，通过本门课程的学习，学生可接触到100个左右专业名词的英语单词。如：

高顶值 high limited value，静态 static (state)，方向保护Directional protection ，距离保Distance protection 护，过流保护Over current protection ，高频保护Pilot protection ，差动保护Differential protection ，转子接地保护Rotor earth-fault protection ，定子接地保护Stator earth-fault protection ，后备保护Back-up protection，电力线路（electric power line）,可靠系数（reliability coefficient）,,设备容量（equipment capability ）, 短路全电流（short-circuit whole-current），变电所（transformer substation ），配电所（distribution substation），高压隔离开关（high-voltage disconnector），故障 fault，三相故障 three phase fault ，分接头 tap，保护断路器 circuit breaker，变电站 transformer substation。

五、考核方式

期末考试占50％，平时成绩占10％,实验成绩占40%；

采用笔试，题型分为：填空、选择、简答题、计算题等。

六、推荐教材及教学参考书

教材：《继电保护原理》，刘学军主编，中国电力出版社，第3版。

参考书：

《电力系统继电保护》，霍利民、葛丽娟、吕佳编著，中国电力出版社，2013年第2版。

《电力系统继电保护原理》，贺家李、宋从矩编著，中国电力出版社，2010年第4版。

《电力系统继电保护》，张保会、尹项根编著，中国电力出版社，（“十五”国家级规划教材）2010年第二版。

《高压电网继电保护原理与技术》，朱声石编著，中国电力出版社，第2版。