电力系统继电保护课程自学指导书-《电力系统自动装置》课程.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：《电力系统继电保护》课程自学指导书一、课程的任务和教学目标《电力系统继电保护》是电气工程及其自动化专业的专业课是选修课。通过本课程学习应使学生深刻地认识到电力系统继电保护在保证电力系统的安全稳定运行中所起的重要作用；使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、基本概念这将利于学生从事本专业范围内的实际工作。二、课程的主要内容绪论（面授2学时自学6学时）通过对电力系统故障和不正常运行状态对电力系统危害的分析引出了电力系统继电保护的基本作用和对继电保护装置的基本要求并根据电力系统故障和不正常运行状态所表现出的一些电气量和非电气量在故障发生前后的一些显著变化特点引出了构成继电保护装置的基本原理及保护装置的基本组成。第一章电网的电流电压保护（面授12学时自学36学时）本章主要从电力系统发生故障时电流增大和电压降低这两个主要特征入手揭示了反应各种短路故障的电流、电压保护的基本工作原理。并且为了确保电流电压保护在不同的电力网结构中及不同的短路故障情况下能正确动作本章分别介绍了适合单侧电源供电、灵敏地反应电网相间短路的三段电流保护的基本工作原理及其接线方式；适合双侧电源供电、灵敏地反应电网相间短路的方向电流保护的基本原理、功率方向继电器的工作原理和接线方式；反应电网接地短路的零序电流保护的工作原理并分别针对大接地电流系统和小接地电流系统的单相接地短路的特点予以分析。电网的距离保护（面授6学时自学24学时）本章主要从电网电流电压保护在电力系统发生故障时保护范围受系统运行方式影响大保护的灵敏度较低的特点出发同时考虑到电力系统故障时的两个显著特点即电流增大、电压降低而引入反应线路电压与电流比值（阻抗）的距离保护。由于电力系统发生故障时电压降低、电流增大所以距离保护中的阻抗继电器在电网正常运行时所测量的阻抗是额定电压与额定负荷电流的比值即负荷阻抗；而当电力系统发生故障时所测量的阻抗是保护安装处的电压与短路电流的比值如果阻抗继电器的接线方式选择合适此值即为短路点与保护安装处的线路阻抗此值远远小于正常运行时的负荷阻抗所以距离保护为低动作量的继电保护装置即线路发生故障时反应的是比整定阻抗的整定值低而动作的一种继电保护。从这点上看与电网的电流保护正好相反。电流保护反映的是在电网发生故障时电流增大而动作的保护所以说电流保护是一种反映故障量增大的过量保护这一点显著的区别希望在学习中予以特别注意。距离保护通常也是采用三段保护的原理每一段的概念与电流保护相类似。所以本章主要介绍了距离保护中的故障测量元件—阻抗继电器的工作原理及适用与不同故障形式的几种典型的阻抗继电器的接线方式距离保护整定计算的基本原则和影响距离保护正确动作的因素和对策。第三章输电线路的高频保护（面授4学时自学12学时）根据电力系统故障时继电保护装置反映的是故障元件或故障线路的单端电气量还是双端电气量可以将继电保护装置分为两大类：反映单端电气量变化的继电保护如：电流电压保护、方向电流保护、零序方向电流保护、距离保护等保护装置；反映双端电气量变化的继电保护如：输电线路的纵差保护高频保护、发电机、变压器的差动保护和母线差动等继电保护。这两大类保护的显著区别是：对于反映单端电气量变化的继电保护装置由于反映的是单端电气量所以保护不能正确地反映是本线路末端故障还是相邻线路的首端故障。为了保证保护的选择性在全线路任意一点故障时保护不可能都能无时限地动作需加时限来保证。而对于反映双端电气量变化的继电保护装置由于反映的是双端电气量所以保护能正确地反映本线路内任意一点故障即在全线路任意一点故障时保护都能无时限地动作。但此种保护的保护区只在本线路内所以不能作为相邻线路的后备保护。所以说这两种保护各有优缺点一般配合使用。本章正是从介绍反映双端电气量变化的输电线路的纵差动保护入手引入各种保护原理的高频保护并为今后学习发电机和变压器的差动保护打下基础。第四章自动重合闸（面授2学时自学6学时）由于电力系统的输电线路所发生的故障大多数都是瞬时性的短路故障即故障发生保护动作跳开断路器后线路又恢复完好所以为了提高供电的可靠性在输电线路上普遍装设了自动重合闸。顾名思义即当线路故障时保护动作跳开故障线路的断路器之后自动重合闸动作将跳开的断路器再合上即恢复线路的正常供电。由于自动重合闸装置无法区分线路发生的是瞬时性故障还是永久性故障所以当重合到完好线路时线路可以恢复运行；而当重合到故障线路时保护还需再次动作将断路器跳开；跳开后一般重合闸也不再动作（一次动作的重合闸）。根据故障的类型即单相故障还是相间故障保护动作跳的是单相断路器还是三相断路器可将重合闸分为单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸几种类型。电力变压器保护（面授4学时自学