電力系統(tǒng)繼電保護 教案正頁 劉學軍 第12-24次課 自動重合閘-差動繼電器實驗

電力系統(tǒng)繼電保護參考教案2教案共24次課48學時，理論40學時，實驗8學時。電氣與電子工程系電力系統(tǒng)繼電保護劉學軍第10頁共38頁第12次課題：自動重合閘自動重合閘作用及分類對自動重合閘基本要求單側(cè)電源三相一次自動重合閘教學目的：了解自動重合閘的作用和基本要求掌握自動重合閘的分類和配置原則掌握單側(cè)電源線路三相一次重合閘的工作原理。教學重點和難點：三相一次自動重合閘工作原理、接線。教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。授課內(nèi)容設(shè)計：一、自動重合閘作用及基本要求自動重合閘作用，自動重合閘基本要求，二、自動重合閘分類和配置原則1）分類2）配置原則三、單側(cè)電源三相一次重合閘用圖5-1講述單側(cè)電源三相一次重合閘工作原理動作特性講解LW2-Z-1a型控制開關(guān)的工作原理講解DH-3型重合閘繼電器的工作原理及接線講解圖5-1重合閘原理接線圖。按照動作特性分析。作業(yè)：5-1、5-2、5-3、5-4、5-10、5-11第14次課題：繼電保護與自動裝置配合教學重點和難點：了解為提高電力系統(tǒng)的可靠性，繼電保護與自動裝置配合使用，配合方式有前加速和后加速兩種方式。分析前加速和后加速保護工作原理、使用場合。3、掌握單側(cè)電源線路自動重合閘的整定計算教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。授課內(nèi)容設(shè)計用圖5-2講解自動重合閘前加速保護工作原理及使用場合用圖5-3講解自動重合閘后加速保護工作原理及使用場合講述重合閘整定計算原則。課外作業(yè)：5-8、5-9 第15次課題：電力變壓器的保護一教學目的：了解變壓器故障類型、不正常工作狀態(tài)及相應保護方式。掌握變壓器的氣體保護3、掌握變壓器的電流速斷保護的工作原理及接線。教學重點和難點：變壓器氣體保護的工作原理與接線。變壓器電流速斷保護的工作原理與接線。變壓器不平衡電流產(chǎn)生原因和抑制勵磁電流產(chǎn)生原因及躲過方法。教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。授課內(nèi)容設(shè)計電力變壓器保護一、電力變壓器的故障類型、不正常工作狀態(tài)及相應保護方式變壓器的故障類型及不正常工作狀態(tài)、2、電力變壓器的保護方式二、變壓器的氣體保護利用變壓器油箱內(nèi)部故障特點構(gòu)成反應氣體而動作的保護裝置稱為氣體保護。氣體繼電器的構(gòu)成及動作原理主要介紹氣體繼電器QJI-80型氣體繼電器的動原理與作結(jié)構(gòu)（圖6-2）及使用。氣體保護的原理接線圖（圖6-3）分析圖6-3保護的動作特性課外作業(yè)：第16次課題：電力變壓器保護（二）三、變壓器縱差保護教學目的：了解變壓器縱差保護基本原理掌握不平衡電流產(chǎn)生原因及減小措施3、掌握變壓器勵磁涌流及其抑制措施教學重點和難點：1、掌握不平衡電流產(chǎn)生原因及減小措施2、掌握變壓器勵磁涌流及其抑制措施教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。教學內(nèi)容設(shè)計變壓器縱差保護基本原理1、用圖6-5a,講述變壓器差動保護工作原理，圖6-5變壓器差動保護二次側(cè)接線采用環(huán)流法接線。先說明差動保護區(qū)，分析故障點在保護區(qū)內(nèi)，差動繼電器動作情況，再分析故障點在保護區(qū)外動作情況。二、不平衡電流產(chǎn)生原因及減小措施分析主要講解穩(wěn)態(tài)的不平衡電流產(chǎn)生原因，勵磁電流引起的不平衡電流可以忽略不計；主要講解變壓器各側(cè)電流相位不同引起的不平衡電流，進行詳細分析（圖6-6）。簡單介紹電流互感器計算電流和選用實際標準電流變比不同而引起的不平衡電流。暫態(tài)過程引起的不平衡電流（圖6-8）內(nèi)部故障和外部故障短路電流非周期分量不同，速飽和變流器一次繞組只有短路電流周期分量電流通過，使差動繼電器動作。三、變壓器勵磁涌流及其抑制措施先講變壓器在什么情況下會產(chǎn)生勵磁涌流。重點講勵磁涌流的三個特點根據(jù)勵磁涌流特點，采用下列措施防止勵磁涌流。采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器利用二次諧波制動原理而躲過勵磁涌流按比較間斷角來鑒別內(nèi)部故障和勵磁涌流的差動保護。BCH-2型差動繼電器構(gòu)成中傳播縱差保護差動繼電器由BCH-2型繼電器組成變壓器差動保護并進行整定計算。2)例題【6-2】 課外作業(yè)：6-1、6-2、6-3、6-5第17次課題：電力變壓器保護（三）電力變壓器的后備保護和過負荷保護教學目的：了解變壓器的主保護和后備保護掌握變壓器相間短路的后備保護工作原理、接線及整定計算掌握變壓器過負荷保護的工作原理、接線及整定計算掌握變壓器零序保護的工作原理、接線及整定計算教學重點和難點：1、電力變壓器的后備保護1)保過流護2)低電壓起動過流保護2、電力變壓器的過負荷保護教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。教學內(nèi)容設(shè)計：變壓器的主保護（差動保護和氣體保護）的后備保護是相鄰元件的后備保護。變壓器相間短路故障的后備保護采用過電流保護、帶低電壓起動的過流保護、復合電壓起動的過流保護和負序過電流保護。一、電力變壓器的后備保護1、保過流護（詳細講）2、低電壓起動過流保護（詳細講）3、復合電壓起動過流保護（簡單介紹）4、負序電流及單相式低電壓起動的過流保護（自學）二、電力變壓器過負荷1、雙繞組變壓器過負荷保護2、三繞組變壓器過負荷保護3、相間短路后備保護的配置原則三、變壓器的零序保護1、中性點直接接地變壓器的零序保護2、中性點可能接地或不接地變壓器的零序保護課外作業(yè)：6-7、6-8、6-9、6-11第18次課題：發(fā)電機保護（一）發(fā)電機的故障類型、不正常工作狀態(tài)及其保護方式發(fā)電機縱差保護三、發(fā)電機定子繞組匝間短路保護教學目的：1、了解發(fā)電機的故障類型、不正常工作狀態(tài)及其保護方式2、掌握發(fā)電機縱差保護3、了解發(fā)電機定子繞組匝間短路保護教學重點和難點：1、掌握發(fā)電機縱差保護工作原理、接線及整定計算教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。教學內(nèi)容設(shè)計：先講述發(fā)電機故障類型和不正常工作狀態(tài)，然后講述發(fā)電機對應的保護措施。重點講述發(fā)電機的縱差保護用圖7-1講述發(fā)電機差動保護接線，分析保護區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障差動繼電器動作情況，講述圖7-2發(fā)電機差動保護工作原理及動作特性。講述差動保護整定計算（公式7-1至7-3）講述圖7-4具有比率制動特性的差動保護。發(fā)電機定子繞組匝間短路保護（簡介）單繼電器式橫差保護反應轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流原理的匝間短路保護定子繞組零序電壓原理的匝間短路保護課外作業(yè)：7-1、7-2、7-3、7-4。第19次課題：發(fā)電機保護（二）一、發(fā)電機定子單相接地保護二、發(fā)電機勵磁回路接地保護三、發(fā)電機相間短路后備保護及過負荷保護教學目的：掌握發(fā)電機單相接地保護了解發(fā)電機勵磁回路接地保護掌握發(fā)電機相間短路后備保護及過負荷保護教學重點和難點：發(fā)電機相間短路后備保護及過負荷保護發(fā)電機單相接地保護教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。課程內(nèi)容設(shè)計：發(fā)電機定子繞組單相接地保護發(fā)電機定子繞組單相接地故障的主要危害及對保護的基本要求重點講述反應基波零序電壓的接地保護利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護利用零序電壓構(gòu)成的定子接地保護重點講述利用三次諧波電壓構(gòu)成100%定子單相接地保護1）先分析正常運行時，發(fā)電機三次諧波電動勢的分布特點，然后分析定子繞組在單相接地時三次諧波電壓的分布，得出正常運行時，發(fā)電機端電壓總是小于中性點三次諧波電壓，而定子繞組單相接地故障a<50%時，機端電壓大于中性點三次諧波電壓。見圖7-20。2）分析圖7-21發(fā)分析電機零序電壓和三次諧波電壓結(jié)合構(gòu)成100%定子接地保護。二、發(fā)電機勵磁回路接地保護（簡單介紹）一點接地保護兩點接地保護三、發(fā)電機相間短路后備保護及負荷保護（重點講述）1、后備保護1）發(fā)電機的過流保護是發(fā)電機外部短路和定子繞組內(nèi)部相間短路的后備保護。過流保護只用在容量小于1000kW的發(fā)電機上。2）復合電壓起動的過流保護（圖7-41）3）負序電流單相式低電壓起動過流保護4）負序反時限過流保護2、過負荷保護1）定子過負荷保護2)勵磁繞組過負荷保護3）轉(zhuǎn)子表面負序過負荷保護作業(yè)：7-6、7-7、7-9、7-10、7-13、7-143第20次課題：母線保護8.1母線保護方式8.2母線電流差動保護教學目的：1、了解母線保護方式2、掌握母線電流差動保護工作原理教學重點和難點：母線電流差動保護基本原理教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。課程內(nèi)容設(shè)計：一、簡要介紹母線保護方式1、利用供電元件的保護裝置來保護母線2、專設(shè)專用母線保護二、母線電流差動保護1、母線電流差動保護的基本原理2、單母線電流差動保護，利用圖8-4分袖講解。3、利用圖8-5分析講解高阻抗母線差動保護4、簡介具有比率制動特性的母線電流差動保護5、電流比相式母線保護利用圖8-8講解比相式電流保護工作原理，利用圖8-10和8-11分析母線正常運行和外部故障時及內(nèi)部故障時比相元件的輸出波形，保護動作情況。作業(yè)：7-6、7-7、7-9、7-10、7-13、7-14第21、22次課題：1、電流繼電器實驗2、時間繼電器實驗實驗目的：掌握DL型電流繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性掌握動作電流、動作電壓參數(shù)的整定熟悉DS-20型系列時間繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性掌握時限整定和測試調(diào)整方法教學重點和難點：熟悉讀懂接線圖，正確接線。2、熟悉實驗步驟，了解元件工作原理，指導正確操作。準確測試技術(shù)數(shù)據(jù)。教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。課外作業(yè)：完成實驗報告，要求內(nèi)容完整、測試數(shù)據(jù)準確、計算數(shù)據(jù)合理。圖表規(guī)范。完成實驗思考題。第23次課題：功率方向繼電器實驗實驗目的：學會使用相位測試儀測量電流和電壓之間相角的方法掌握功率方向繼電器動作特性、接線方式及測試動作特性方法3、研究接入功率方向繼電器的電流、電壓極性對功率繼電器的動作特性的影響。 教學重點和難點：1、熟悉讀懂接線圖，正確接線。2、熟悉實驗步驟，了解元件工作原理，指導正確操作。準確測試技術(shù)數(shù)據(jù)。教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。課外作業(yè)：1、完成實驗報告，要求內(nèi)容完整、測試數(shù)據(jù)準確、計算數(shù)據(jù)合理。圖表規(guī)范。2、完成實驗思考題。第24次課題：差動繼電器實驗實驗目的：掌握具有磁力特性的DCD-5型差動繼電器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、實驗方法。2、了解其調(diào)試方法。教學重點和難點：1、熟悉讀懂接線圖，正確接線。2、熟悉實驗步驟，了解元件工作原理，指導正確操作。準確測試技術(shù)數(shù)據(jù)、教學方法與手段：采用討論式教學方法，用多媒體課件講授。課外作業(yè)：1）完成實驗報告，要求內(nèi)容完整、測試數(shù)據(jù)準確、計算數(shù)據(jù)合理。圖表規(guī)范。2）完成實驗思考題。電子教案說明：本教案是參考電力系統(tǒng)繼電保護教學大綱，按48學時編寫的，理論40學時，實驗8學時。有的學校教學大綱繼電保護總學時40，理論36學時，實驗4學時。可以減少母線保護2學時，距離保護2學時，發(fā)電機保護2學時。實驗減少4學時。教案確定了每次課的教學目的、重點和難點，講課的基本內(nèi)容，那些詳細講，那些簡單講，那些學生自學。教師可以根據(jù)教案，修改電子課件。我每次課，根據(jù)教案，寫出講稿，第一次課還要對本專業(yè)對本門課程要求作出介紹。講述學習本門課程的學習方法和學習要求。講稿的格式是：前課回顧，復習重要內(nèi)容（5-10分鐘）引入本次課新內(nèi)容（80-70分鐘）小結(jié)本次課重點內(nèi)容（5-10)分鐘）講課時，