《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》教學(xué)大綱 (一)

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程教學(xué)大綱

課程編碼：AL042490

課程性質(zhì)：限定選修課

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化

學(xué)時學(xué)分：40學(xué)時2.5學(xué)分

所需先修課：電力系統(tǒng)分析、電機學(xué)、電路原理

一、課程說明

1.課程簡介

本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)方向限選課。本課程講述電力

系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理、分析方法和應(yīng)用技術(shù)，內(nèi)容主要包括：作為繼電保護(hù)

硬件系統(tǒng)的幾種主要繼電器的作用原埋、分析方法和整定原則；電網(wǎng)的相間電流、

電壓保護(hù)，輸電線路的接地保護(hù)，輸電線路的距離保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)和自動重合閘；

電力系統(tǒng)的主設(shè)備保護(hù)、母線保護(hù)和電動機保護(hù)：高壓直流輸電系統(tǒng)的保護(hù)與控

制以及電力系統(tǒng)微機保護(hù)原理等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)繼電

保護(hù)的原理和主要技術(shù)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課以及畢業(yè)后從事電力系統(tǒng)機電保護(hù)

工作打下必要的基礎(chǔ)。該課程的先修課是電力系統(tǒng)分析、電路原理等。

2.教學(xué)目標(biāo)要求

本課程以輸電線路、變壓器、母線和發(fā)電機四種典型設(shè)備為研究對象，以三

段式電流保護(hù)和三段式距離保護(hù)、變壓器的保護(hù)為重點。學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下

基本要求：

1）了解各種典型繼電保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu)，掌握各種常用繼電器的工作原

理、各種繼電保護(hù)運行特性和操作技能。

2）掌握線路相間短路保護(hù)的的分析方法，能正確分析不同故障點時，各段

保護(hù)的整定值以及時間特性。特別是對于雙電源和單電源環(huán)網(wǎng)故障采用的方向電

流保護(hù)的原理。

3）掌握三段式距離保護(hù)的原理，特別是距離保護(hù)三段式整定值的計算。在

影響距離保護(hù)正確動作的因素里面重點掌握系統(tǒng)振蕩和過渡電阻的影響以及防

止誤動作的措施。

4）透徹理解輸電線路自動重合閘的工作原理，以及重合閘的前加速和后加

速的區(qū)別、重合閘的分類。

5）掌握變壓器保護(hù)的分類和故障的分類，以及不平衡電流產(chǎn)生的原因和限

1

制措施。

3.教學(xué)重點難點

1）掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理和分類；

2）深入理解輸電線路三段式電流保護(hù)和三段式距離保護(hù)；

3）了解輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)的原理；

4）掌握變壓器保護(hù)的原理和勵磁涌流的抑制方法。

4.學(xué)時分配表

理論課學(xué)時

次序教學(xué)內(nèi)容

數(shù)

第一部分緒論2

第二部分輸電線路三段式電流保護(hù)14

第三部分輸電線路三段式距離保護(hù)10

第四部分輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)4

第五部分輸電線路的自動重合閘4

第六部分變壓器的保護(hù)4

第七部分母線的保護(hù)2

總計40

5.主要教法、學(xué)法

本課程以課堂講授為主、自學(xué)和討論為輔的方式開展教學(xué)，著重對學(xué)生的分

析問題能力、理論綜合能力以及實驗研究能力等方面的培養(yǎng)。

研發(fā)并采用多媒體教學(xué)方式。

6.考核方式及標(biāo)準(zhǔn)

1）考核目的：

考核學(xué)生對繼電保護(hù)的基本知識、基本理論、整定值的計算方法等的理解和

掌握程度，促進(jìn)學(xué)生提高分析和解決問題的能力。

2）考核形式：

開卷筆試。

3）主要考核內(nèi)容：

繼電保護(hù)的基本結(jié)構(gòu)，工作原理及運行特性，分析電流保護(hù)的基本方法，電

流一段、二段的保護(hù)范圍、電流保護(hù)的接線方式：距離保護(hù)的組成、整定、影響

因素及其抑制方法?？v聯(lián)保護(hù)的特點、重合閘的基本知識和變壓器、母線的保護(hù)

原理。

4）考核題型：

填空，選擇，問答，計算。

2

5）成績評定：

考試成績占總成績的70%,其他（包括考勤、作業(yè)、討論等）成績占總成績

的30%。

二、各部分教學(xué)綱要

第一部分緒論（2學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

通過緒論的學(xué)習(xí)，首先要了解課程的主要內(nèi)容和繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)的作

用，明確電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在電氣工程及其自動化專業(yè)中的地位，從而明確學(xué)習(xí)

目的；其次要了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)、特點和繼電保護(hù)保護(hù)理論的一般分析方

法；最后要對繼電保護(hù)發(fā)展歷史做了講解。

本部分重點

繼電保護(hù)的作用和組成以及繼電保護(hù)的“四性”。

本部分難點

繼電保護(hù)的“四性”：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。

教學(xué)內(nèi)容

1.緒論

2.繼電保護(hù)的原理及其組成

3.繼電保護(hù)的“四性’

第二部分電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)（14學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

掌握電磁型、晶體管和集成電路型電流繼電器的工作原理，理解動作電流、

返回電流、返回系數(shù)的概念；掌握電流1斷保護(hù)的整定原理、掌握限時電流速斷

保護(hù)、定時限過電流保護(hù)的整定原則，理解階段式電流保護(hù)的優(yōu)缺點、掌握電網(wǎng)

相間短路的方向性電流保護(hù)的原理、掌握中性點直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序

電流及其方向保護(hù)的原理、掌握中性點非直接接納電網(wǎng)中單相接地故障的零序電

壓、電流及方向性保護(hù)的原理。

本部分重點

三段式電流保護(hù)的整定原則、方向性電流保護(hù)的特點、中性點接地系統(tǒng)和非

接地系統(tǒng)零序保護(hù)的特點。

本部分難點

三段式整定值的計算，零序電流和零序電壓過濾器。

教學(xué)內(nèi)容

1.繼電器的工作原理和分類

2.速斷電流保護(hù)、限時電流速斷和定時過電流保護(hù)的整定計算

3.電流保護(hù)的接線方式

3

4.方向性電流保護(hù)的原理和組成

5.中性點接地系統(tǒng)零序電流的保護(hù)

6.中性點不接地系統(tǒng)零序電流的保護(hù)

第三部分距離保護(hù)（10學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

掌握距離保護(hù)的原理和阻抗繼電器的動作特性，掌握阻抗繼電器的接線方

式，集成電路型方向阻抗繼電器的接線和特性分析、掌握集成電路型方向阻抗繼

電器的接線和特性分析、距離保護(hù)的整定計算原則及對距離保護(hù)的評價，了解影

響距離保護(hù)正確的因素及防止方法。

本部分重點

距離保護(hù)的原理和整定原則、距離保護(hù)的接線方式。

本部分難點

距離保護(hù)的接線方式和整定原則。

教學(xué)內(nèi)容

1.距離保護(hù)的作用原理

2.阻抗繼電器、阻抗繼電器的接線方式

3.集成電路型方向阻抗繼電器的接線和特性分析

4.影響距離保護(hù)正確的因素及防止方法

第四部分輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)（4學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

掌握輸電線縱聯(lián)差動保護(hù)和輸電線的高頻保護(hù)的原理，掌握輸電線的高頻保

護(hù)的原理、了解微波保護(hù)簡介、輸電線縱聯(lián)保護(hù)的發(fā)展趨勢。

本部分重點

輸電線路的縱聯(lián)差動保護(hù)和輸電線路的高頻保護(hù)。

本部分難點

輸電線路的高頻保護(hù)

教學(xué)內(nèi)容

L輸電線縱聯(lián)差動保護(hù)

2.輸電線的高頻保護(hù)、相差保護(hù)

第五部分輸電線路的自動重合閘（4學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

1）掌握自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用；

2）理解對自動重合閘裝置的基本要求及雙側(cè)電源送電線路重合閘的方式及

選擇原則。特別是重合閘的前加速和后加速以及重合閘的分類。

本部分重點

4

自動重合閘的工作原理，特別是針對故障不同重合閘的作用不同；重合閘的

前加速和后加速；雙側(cè)電源的重合閘。

本部分難點

重合閘的前加速和后加速。

教學(xué)內(nèi)容

1.自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用

2.自動重合閘裝置的基本要求

3.雙側(cè)電源送電線路重合閘的方式及選擇原則

4.具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘

第六部分變壓器的保護(hù)（4學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

掌握電力變壓器的故障類型、不正常運行狀態(tài)及其相應(yīng)的保護(hù)方式，掌握變

壓器的縱差動保護(hù)、整定原則，不平衡電流出現(xiàn)的原因和對策，特別是勵磁涌流

的識別方法。掌握變壓器的電流和電壓保護(hù)的原理。

本部分重點

變壓器的保護(hù)原則和勵磁涌流的特點。

本部分難點

勵磁涌流、瓦斯保護(hù)。

教學(xué)內(nèi)容

1.電力變壓器的故障類型、不正常運行狀態(tài)及其相應(yīng)的保護(hù)方式

2.變壓器的縱差動保護(hù)

3.變壓器的電流和電壓保護(hù)

4.變壓器的瓦斯保護(hù)

第七部分母線的保護(hù)（2學(xué)時）

教學(xué)目標(biāo)

了解母線的保護(hù)原則與原理；掌握母線差動保護(hù)的基本原理。了解低阻抗母

線保護(hù)、中阻抗母線保護(hù)、高阻抗母線保護(hù)的的優(yōu)缺點。

本部分重點

母線保護(hù)的原理

本部分難點

斷路器失靈保護(hù)

教學(xué)內(nèi)容

1.裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則

2.母線差動保護(hù)的基本原理

3.母線比相保護(hù)