電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二課程教學(xué)大綱

PAGEPAGEPAGE7電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二課程教學(xué)大綱課程中文名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)II課程英文名稱：PowerSystemProtectionRelayingII課程編號(hào)：204T0579學(xué)分：3學(xué)時(shí)：40先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路原理、電機(jī)學(xué)、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化(輸電線路工程方向)課程類別：專業(yè)核心課程/必修使用教材：電力系統(tǒng)繼電保護(hù).張保會(huì)尹項(xiàng)根.中國(guó)電力出版社，2010，第2版開(kāi)課單位：電氣與新能源學(xué)院課程簡(jiǎn)介：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)“三道防線”第一道防線，肩負(fù)著電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要責(zé)任，也是電氣工程學(xué)科核心課程。針對(duì)不同電壓等級(jí)電力系統(tǒng)發(fā)生的故障，課程采用故障特征分析-基本原理-實(shí)現(xiàn)技術(shù)-相關(guān)知識(shí)多層次講授方法，剖析常用的繼電保護(hù)原理和技術(shù)。一、課程性質(zhì)本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)必修的核心課程。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(jì)算方法和繼電保護(hù)基本原理在數(shù)字式保護(hù)裝置中的基本實(shí)現(xiàn)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(yùn)用，具有濃厚的工程實(shí)際應(yīng)用背景。二、課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的“四個(gè)自信”，幫助學(xué)生初步掌握科學(xué)的方法論和認(rèn)識(shí)論，塑造學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。課程目標(biāo)2：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)，能夠針對(duì)電力系統(tǒng)不同一次設(shè)備故障，分析其故障特征和應(yīng)配置的繼電保護(hù)原理。課程目標(biāo)3：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，能利用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的專業(yè)知識(shí)解決輸電線路工程問(wèn)題，通過(guò)電力系統(tǒng)短路計(jì)算與不同電壓等級(jí)需求，比較繼電保護(hù)原理，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)定值整定計(jì)算。課程目標(biāo)4：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，能夠針對(duì)輸電線路復(fù)雜工程問(wèn)題，提出應(yīng)用不同保護(hù)原理的實(shí)現(xiàn)方案，并能夠通過(guò)文獻(xiàn)閱讀、專題研討、仿真驗(yàn)證等手段分析可行性或?qū)で罂商娲慕鉀Q方案。課程目標(biāo)5：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，能夠針對(duì)輸電線路繼電保護(hù)工程設(shè)計(jì)與裝置開(kāi)發(fā)的特定需求，基于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)四性原則，完成保護(hù)配置、保護(hù)元件設(shè)計(jì)和二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系1.工程知識(shí)1.4能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法用于輸電線路專業(yè)工程問(wèn)題解決方案的比較與綜合。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)32.問(wèn)題分析2.3能認(rèn)識(shí)到解決輸電線路工程問(wèn)題有多種方案可選擇，會(huì)通過(guò)文獻(xiàn)研究尋求可替代的解決方案。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)43.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.2能夠針對(duì)輸電線路工程設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的特定需求，完成元件和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)5四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論1.教學(xué)內(nèi)容（1）電力系統(tǒng)的正常、不正常工作狀態(tài)及故障狀態(tài)；（2）繼電保護(hù)基本原理及其組成；（3）對(duì)繼電保護(hù)的基本要求；2.重點(diǎn)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)“四性”原則以及四性間的矛盾與統(tǒng)一。3.課程思政融入點(diǎn)：新中國(guó)成立以來(lái)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展以及引領(lǐng)世界保護(hù)原理的案例，并結(jié)合基于中國(guó)芯的保護(hù)裝置國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)，厚植愛(ài)國(guó)主義情懷，解決國(guó)家重大工程問(wèn)題。4.考核要點(diǎn)：（1）繼電保護(hù)基本原理及其組成；（2）繼電保護(hù)基本要求。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題1.2、1.3、1.5、1.9第二章電網(wǎng)的電流保護(hù)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)；（2）雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的方向性電流保護(hù)；（3）中性點(diǎn)直接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)；（4）中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障保護(hù)。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：三段式電流保護(hù)原理與整定計(jì)算；分支系數(shù)的定義和計(jì)算；零序電流分布特征。3.課程思政融入點(diǎn)：中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)故障選線難點(diǎn)分析與當(dāng)前我國(guó)專家研究成果，培養(yǎng)學(xué)生科研自信和愛(ài)國(guó)情懷，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)精神、工程倫理意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：（1）返回系數(shù)概念；（2）電流保護(hù)的接線方式；（3）三段式電流保護(hù)配置和整定計(jì)算；（4）功率方向元件電壓死區(qū)；（5）中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)單相接地故障特征。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題2.5、2.6、2.7、2.10、2.11、2.12、2.17、2.23、2.24第三章電網(wǎng)距離保護(hù)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成；（2）阻抗繼電器及其動(dòng)作特性；（3）阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法；（4）距離保護(hù)的整定計(jì)算與對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)；（5）距離保護(hù)的振蕩閉鎖；（6）故障類型判別和故障選相；（7）距離保護(hù)特殊問(wèn)題的分析；（8）工頻故障分量距離保護(hù)。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：阻抗繼電器的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程；系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響；三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算。3.課程思政融入點(diǎn)：從工頻故障分量距離保護(hù)原理，介紹世界首創(chuàng)繼電保護(hù)理論上的重大突破，培養(yǎng)敢于創(chuàng)新，敢于對(duì)比，敢于說(shuō)不的科學(xué)精神。4.考核要點(diǎn)：（1）阻抗繼電器接線方式；（2）阻抗繼電器的動(dòng)作特性和動(dòng)作方程；（3）三段式距離保護(hù)整定計(jì)算；（4）振蕩下距離保護(hù)閉鎖措施。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題3.3、3.5、3.11、3.21+計(jì)算題1道（整定計(jì)算）+分析題1道（根據(jù)動(dòng)作特性推導(dǎo)動(dòng)作方程）第四章輸電線縱聯(lián)保護(hù)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）輸電線路縱聯(lián)保護(hù)概述；（2）輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換；（3）方向比較式縱聯(lián)保護(hù)；（4）縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：方向縱聯(lián)保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式；縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理與整定。3.課程思政融入點(diǎn)：從電壓等級(jí)對(duì)繼電保護(hù)要求不同，闡述我國(guó)特高壓工程，了解大國(guó)重器、培養(yǎng)工匠精神。4.考核要點(diǎn)：（1）常用縱聯(lián)通道類型；（2）閉鎖式/允許式方向縱聯(lián)保護(hù)原理與實(shí)現(xiàn)方式；（3）縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)工作原理和制動(dòng)特性；（4）相位差動(dòng)保護(hù)閉鎖角整定原則。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題4.4、4.5、4.6、4.11、4.20第五章自動(dòng)重合閘1.教學(xué)內(nèi)容（1）自動(dòng)重合閘的作用及對(duì)它的基本要求；（2）輸電線路三相一次自動(dòng)重合閘；（3）高壓輸電線路的單相自動(dòng)重合閘；（4）高壓輸電線路綜合重合閘。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：重合閘最小時(shí)間整定；檢同期和檢電壓；后加速保護(hù)原理。3.課程思政融入點(diǎn)：從新能源接入系統(tǒng)對(duì)重合閘的影響分析，基于樹(shù)立能源危機(jī)意識(shí)，又要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。4.考核要點(diǎn)：（1）自動(dòng)重合閘的作用；（2）自動(dòng)重合閘動(dòng)作時(shí)限整定計(jì)算原則；（3）重合閘檢同期和檢電壓配合；（4）重合閘前加速和后加速保護(hù)；（5）潛供電流對(duì)重合閘的影響。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題5.1、5.5、5.12、5.13第六章電力變壓器保護(hù)1.教學(xué)內(nèi)容（1）電力變壓器的故障類型和不正常工作狀；（2）變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)；（3）變壓器的勵(lì)磁涌流及鑒別方法；（4）變壓器相間短路的后備保護(hù)；（5）變壓器接地短路的后備保護(hù)；（6）變壓器保護(hù)配置原則。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)及其不平衡電流分析；勵(lì)磁涌流識(shí)別。3.課程思政融入點(diǎn)：大型變壓器勵(lì)磁涌流整定困難，工程中存在誤動(dòng)，引入上述實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、專業(yè)素養(yǎng)、求真務(wù)實(shí)精神。4.考核要點(diǎn)：（1）變壓器的故障類型和保護(hù)配置；（2）變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)及其不平衡電流分析；（3）變壓器勵(lì)磁涌流鑒別方法；（4）變壓器后備保護(hù)原理；（5）非電氣量保護(hù)。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題6.7、6.10+分析題1道（變壓器典型保護(hù)配置原則）第八章母線保護(hù)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)基本原則；（2）母線差動(dòng)保護(hù)基本原理；（3）斷路器失靈保護(hù)簡(jiǎn)介。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：母線差動(dòng)保護(hù)原理；斷路器失靈保護(hù)原理。3.課程思政融入點(diǎn)：引入微機(jī)母線保護(hù)應(yīng)用案例，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、求真務(wù)實(shí)精神、工程倫理意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：（1）母線保護(hù)配置原則；（2）比率制動(dòng)式母線差動(dòng)保護(hù)的基本判據(jù)和整定原則；（3）斷路器失靈保護(hù)的工作原理和動(dòng)作邏輯。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+學(xué)堂在線的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：教材本章習(xí)題8.1、8.4、8.6章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配支撐的課程目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐第一章緒論21、2第二章電網(wǎng)的電流保護(hù)101、2、3、4、5第三章電網(wǎng)距離保護(hù)101、2、3、4、5第四章輸電線縱聯(lián)保護(hù)41、2、4、5第五章自動(dòng)重合閘41、2、4、5第六章電力變壓器保護(hù)61、2、4、5第八章母線保護(hù)41、2、4、5五、教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.課程考核方式：閉卷考試占60%，平時(shí)成績(jī)占40%。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)15%、課程作業(yè)10%、課外大作業(yè)15%，其中課外大作業(yè)可以采取線上學(xué)習(xí)完成或者線下報(bào)告完成。（若期末考試閉卷考試卷面成績(jī)≤40分，則平時(shí)成績(jī)不計(jì)入最后總考核成績(jī)）支撐畢業(yè)要求課程目標(biāo)考核與評(píng)價(jià)方式合計(jì)平時(shí)成績(jī)（40%）期末考試（60%）課堂表現(xiàn)(15%)課程作業(yè)(10%)課外大作業(yè)(15%)閉卷考試課程目標(biāo)155課程目標(biāo)253338指標(biāo)點(diǎn)1.4課程目標(biāo)3101222指標(biāo)點(diǎn)2.3課程目標(biāo)415924指標(biāo)點(diǎn)3.2課程目標(biāo)55611總分占比%40601002.課程考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)高于預(yù)期達(dá)到預(yù)期低于預(yù)期優(yōu)秀良好合格不合格1.通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的“四個(gè)自信”，幫助學(xué)生初步掌握科學(xué)的方法論和認(rèn)識(shí)論，塑造學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。（5分）課堂表現(xiàn)543<32.掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)，能夠針對(duì)電力系統(tǒng)不同一次設(shè)備故障，分析其故障特征，繼電保護(hù)。（38分）課堂表現(xiàn)課程考試35-3831-3422-30<223.能利用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的專業(yè)知識(shí)解決輸電線路專業(yè)工程問(wèn)題，通過(guò)電力系統(tǒng)短路計(jì)算與不同電壓等級(jí)需求，比較繼電保護(hù)原理，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)定值整定計(jì)算。（22分）課程作業(yè)課外大作業(yè)課程考試19-2216-1813-15<134.能夠針對(duì)電力系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題，提出應(yīng)用不同保護(hù)原理的實(shí)現(xiàn)方案，并能夠通過(guò)文獻(xiàn)閱讀、專題研討、仿真驗(yàn)證等手段分析可行性或?qū)で罂商娲慕鉀Q方案。（24分）課堂表現(xiàn)課程作業(yè)課外大作業(yè)課程考試22-2418-2