電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)大綱

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)大綱

課程中文名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程英文名稱：RelayProtectionofPower

System

課程編號：C1013應(yīng)開課學(xué)期：6

學(xué)時數(shù)：48學(xué)分?jǐn)?shù)：3

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化課程類型：專業(yè)核心課/必修

先修課程：電路原理、電機學(xué)、電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分

一、課程性質(zhì)

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程是電氣工程及其自動化專業(yè)（拔尖計劃）必修的專業(yè)核心課

程。本課程主要介紹繼電保護(hù)裝置的基本原理、配置原則、整定計算方法和數(shù)字式保護(hù)裝置

的基本實現(xiàn)方法，并通過實驗環(huán)節(jié)掌握常用繼電器的校驗方法。本課程涉及多門理論基礎(chǔ)課

程和專業(yè)核心課程的綜合運用，具有濃厚的工程實際應(yīng)用背景。

二、課程目標(biāo)

通過對該課程的學(xué)習(xí)、研討與探索，使學(xué)生了解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研究領(lǐng)域、研究內(nèi)

容、研究方法和實踐能力及與其它相關(guān)學(xué)科方向的關(guān)系；掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的基本

概念和術(shù)語；理解線路、發(fā)電機、變壓器和母線等主要電氣設(shè)備短路故障特征的分析和識別

方法，具備將繼電保護(hù)配置原則和整定計算方法應(yīng)用于二程分析和工程實際能力，為研究生

教育輸送高素質(zhì)生源，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供適應(yīng)能力強的人才。

課程以繼電保護(hù)的基本原理、配置原則和整定計算方法為核心內(nèi)容。要求理解三段式電

流保護(hù)、方向性電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、距離保護(hù)、縱聯(lián)差動保護(hù)、斷路器失靈保井和自

動重合閘裝置的基本工作原理，掌握輸電線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機保護(hù)和母線保護(hù)的

配置原則和整定計算方法；理解繼電保護(hù)基本原理在數(shù)字式保護(hù)裝置中的實現(xiàn)方法；掌握常

見繼電器的具體調(diào)試和校驗方法。能夠進(jìn)行簡單電力系統(tǒng)中主要電氣設(shè)備繼電保護(hù)裝置的合

理配置和整定計算。

三、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時安排和基本要求

第一章緒論（2學(xué)時）

①掌握繼電保護(hù)基本原理及其組成。

②掌握對繼電保護(hù)的四項基本要求。

重點難點：對保護(hù)的四項要求及其間的矛盾與統(tǒng)一。

第二章電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)（10學(xué)時）

①理解電流繼電器引作電流、返回電流、返回系數(shù)的概念。

②理解電流保護(hù)的接線方式及其運用范圍。

③掌握三段式相間電流保護(hù)和零序電流保護(hù)的配置和整定計算原則。

④掌握功率方向元仔工作原理和電壓死區(qū)問題。

⑤掌握最大、最小運行方式下分支系數(shù)的計算方法。

⑥掌握中性點非直接接地電網(wǎng)單相接地故障特征及保護(hù)原理。

重點難點：電流保護(hù)H勺原理和整定計算，分支系數(shù)的定義和計算，方向元件的原理和加

裝原則。

第三章電網(wǎng)距離保護(hù)（10學(xué)時）

①掌握相間和接地阻抗繼電器接線方式的選擇和分析方法。

②掌握圓特性、直線特性陽抗繼電器的動作特性和動作方程及其實現(xiàn)方法。

③掌握三段式距離俁護(hù)的配置和整定計算原則。

④掌握距離保護(hù)的三種常見振蕩閉鎖措施。

⑤理解故障類型判別的作用和故障選相方法。

⑥理解過渡電阻、申補電容和非工頻分量對距離保護(hù)的影響。

⑦理解工頻故障分量距離保護(hù)概念和工作原理。

重點難點：阻抗繼電器的動作特性和動作方程，系統(tǒng)振蕩時各電氣量的變化規(guī)律及振蕩

閉鎖的措施、距離保護(hù)的整定計算。

第四章輸電線縱聯(lián)保護(hù)（4學(xué)時）

①掌握導(dǎo)引線通道、電力線路載波通道、微波通道和光纖通道的工作原理。

②理解線路兩側(cè)電流數(shù)據(jù)同步的方法。

③理解工頻故障分量方向元件的工作原理和特點。

④掌握方向比較式縱聯(lián)保護(hù)在區(qū)內(nèi)外故障時的動作特性分析方法。

⑤理解非全相運行、功率倒向和線路分布電容對方向比較式縱聯(lián)保護(hù)影響。

⑥掌握縱聯(lián)電流（相位）差動保護(hù)和的工作原理和整定計算原則。

⑦理解電流a感器不平衡電流、分布電容電流和負(fù)荷電流對縱聯(lián)電流差動保護(hù)的影響。

重點難點：輸電線路通路時兩側(cè)電氣量的故障特征分析，輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的

交換，閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的原理和工作過程。

第五章自動重合閘的（2學(xué)時）

①理解自動重合閘的作用和對重合閘的基本要求。

②掌握三相一次自幻重合閘構(gòu)成和工作原理

③掌握檢同期自動重合閘的同步檢定和無電壓檢定功能的配合關(guān)系。

④理解重合閘動作時限的影響因素和整定計算原則。

⑤掌握重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)及其配置原則。

⑥理解單相重合閘工作原理及其與繼電保護(hù)和選用元件的配合關(guān)系。

⑦理解潛供甩流的產(chǎn)生原因及其對單相重合閘時限的影響。

重點難點：檢同期重合閘的同步檢定和無電壓檢定邏輯關(guān)系；重:合閘前加速保護(hù)和后加

速保護(hù)，潛供電流的概念和來源。

第六章電力變壓器（6學(xué)時）

①理解變壓器的故陌類型和不正常工作狀。

②掌握變壓器縱差均保護(hù)不平衡電流產(chǎn)生原因及其減小方法。

③掌握變壓器縱差到保護(hù)的工作原理和整定計算原則。

④理解變壓器勵磁汨流產(chǎn)生機理及其鑒別方法。

⑤掌握理解變壓器相間短路后備保護(hù)的特點。

?掌握多臺變壓器封聯(lián)運行時的接地保護(hù)配置原則和跳閘邏輯。

⑦掌握變壓器主保護(hù)和后備保護(hù)的配置原則。

重點難點：變壓器的縱差動保護(hù)，變壓器相間短路的后備保護(hù)，變壓器接地短路佗后備

保護(hù)，變壓器的縱差動保護(hù)的特點及其小平衡電流的分析。

第七章發(fā)電機保護(hù)16學(xué)時）

①理解發(fā)電機的故障類型和不正常工作狀。

②掌握發(fā)電機主保護(hù)和后備保護(hù)的的配置原則。

③掌握定子繞組相間短路的縱差保護(hù)工作原理和整定原則。

④掌握定子繞組匝間短路的橫差保護(hù)工作原理和整定原則。

⑤掌握基于零序電壓和三次諧波電壓的定子繞組單相接地保護(hù)工作原理和整定原則。

⑥掌握定子繞組不對稱短路的負(fù)序電流保護(hù)工作原理和整定原則。

⑦理解發(fā)電機失磁、失步保護(hù)和勵磁系統(tǒng)接地保護(hù)工作原理和整定原則。

重點難點：發(fā)電機縱差保護(hù)的工作原理和整定原則，100%保護(hù)范圍的發(fā)電機定子接地

保護(hù)工作原理，發(fā)電機失磁保護(hù)。

第八章母線保護(hù)的工作原理（4學(xué)時）

①理解母線保護(hù)的作用和配置原則。

②掌握固定連接母線差動保護(hù)的工作原理和整定原則。

③掌握電流比相式母線差動保護(hù)的工作原理。

④掌握比率制動式母線差動保護(hù)的基本判據(jù)和整定原則。

⑤理解電流互感器飽和、母線運行方式切換和斷路器接線方式對母差保護(hù)的影響。

⑥掌握中阻抗母線差動保護(hù)和數(shù)字式母線差動保護(hù)的抗電流互感器飽和原理。

⑦理解斷路器失靈俁護(hù)的工作原理和動作邏輯。

重點難點：幾種常用母線差動保護(hù)的工作原理，母線保護(hù)的特殊問題及其對策

第九章數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)（4學(xué)時）

①理解數(shù)字式保護(hù)的概念與模擬式保護(hù)裝置的區(qū)別。

②理解微機保護(hù)系統(tǒng)硬件構(gòu)成各模塊的功能和原理。

③掌握簡單數(shù)字涯波器基本原理及其設(shè)計方法。

④掌握正弦信號的幅值、相位和功率的數(shù)字式保護(hù)算法。

⑤理解非正弦信號特征量的全周傅式算法。

⑥掌握啟動判據(jù)、相位比較判據(jù)和幅值比較判據(jù)的數(shù)字式保護(hù)算法。

⑦理解數(shù)字式保護(hù)裝置的軟件的基本功能，能夠理解保護(hù)裝置軟件的故障處理流程。

重點難點：數(shù)據(jù)采集與數(shù)字濾波，保護(hù)基本動作判據(jù)，數(shù)字式保護(hù)特征量算法。

四、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)

序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)

1、對保護(hù)的四項基本要求

2、線路相問電流保護(hù)的整定計算

3、線路距離保護(hù)的整定t?算

4、阻抗繼電器的動作特性和動作方程

1平時作業(yè)0

5、方向比較式縱聯(lián)保護(hù)的動作特性

6、變壓器縱差動保護(hù)不平衡電流

7、發(fā)電機主保護(hù)和后備供護(hù)的的配置原則

8、微機保護(hù)硬件構(gòu)成各模塊的功能和原理

五、教學(xué)方法與手段

本課程教學(xué)主要采用雙語PPT,中文課堂講授，并結(jié)合多媒體教學(xué)、課程作.業(yè)、企業(yè)工

程師參與教學(xué)等教學(xué)方法與手段。

六、推薦教材和教學(xué)參考資源

教材：

1.張保會尹項根主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（第2版）.北京：中國電力出版社，20