电力系统继电保护课程教学大纲 (二)

电力系统继电保护课程教学大纲

课程中文名称：电力系统继电保护课程英文名称：RelayProtectionofPowerSystem

课程编号：C1013应开课学期：6

学时数：5652+4学分数：3.5

适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业核心课

先修课程：高等数学、大学物理、电路原理、电机学、电力系统分析、发电厂电气部分、

电力系统信号分析与处理

一、课程性质

《电力系统继电保护》课程是电气工程及其自动化专业必修的专业核心课程。本课程主

要介绍继电保护装置的基本原理、配置原则、整定计算方法和数字式保护装置的基本实现方

法，并通过实验环节掌握常用继电器的校验方法。本课程涉及多门理论基础课程和专业核心

课程的综合运用，具有浓厚的工程实际应用背景。

二、课程目标

通过对该课程的学习，使学生了解电力系统继电保护的研究领域、研究内容和研究方法

及与其它相关学科方向的关系；掌握电力系统继电保护领域的基本概念和术语；理解线路、

发电机、变压器和母线等主要电气设备短路故障特征的分析和识别方法，具备将继电保护配

置原则和整定计算方法应!IJ于分析和解决电力系统实际工程问题的初步能力，为学生毕业后

从事继电保护的设计开发、现场维护与调试工作奠定理论基础。

课程以继电保护的基本原理、配置原则和整定计算方法为核心内容。要求理解三段式电

流保护、方向性电流保护、零序电流保护、距离保护、纵联差动保护、断路器失灵保护和自

动重合闸装置的基本工作原理，掌握输电线路保护、变压器保护、发电机保护和母线保护的

配置原则和整定计算方法；理解继电保护基本原理在数字式保护装置中的实现方法；掌握常

见继电器的具体调试和校验方法。能够进行简单电力系统中主要电气设备继电保护装置的合

理配置和整定计算。

三、支撑的毕业要求

课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等

3掌握工程基础知识和本教学目标：掌握电力系统继电保护领域的基本概念和术语；理

专业的基本理论知识，具有解继电保护装置的基本原理和动作特性分析方法；掌握继电保

系统的工程实践学习经历，护装置的配置原则和整定计算方法；能够理解继电保护装置运

行和校验的技术标准；培养学生将电力系统继电保护的基本原

理和方法应用于电力系统工程实践的初步能力。

达成途径：课堂讲解；平时作业。

评价依据：平时作业；期末考试试题。

评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩：评价

期末考试的得分率。

4具备设计和实施工程实教学目标：掌握各种继电保护装置的工作原理和动作判据；理

验的能力，并能够对实验结解可能导致继甩保护装置误动或拒动的因素；理解电力系统继

果进行分析。电保护对速动性、灵敏性、选择性和可靠性的要求；能够对继

电保护装置配置和整定计算结果的合理性进行分析和判断，能

够对影响继电保护动作性能的因素进行分析和评价。

达成途径：课堂例题分析；课程实验。

评价依据：课程实验报告；期末考试试题。

评价方式：评估课程实验报告的正确性与完整性，给出成绩；

评价期末考试的得分率。

5具有综合运用理论和技教学目标：掌握电力系统短路故障的计算方法，掌握继电保护

术手段设计系统和过程的装置的配置原则和整定校验方法，能够根据电网参数、电压等

能力，设计过程中能够综合级和继电保护装置运行和校验的技术标准，完成继甩保扶装置

考虑经济、环境、法律、安的合理配置和整定计算。

全、健康、伦理等制约因素；达成途径：企业工程师参与教学；平时作业。

评价依据：平时作业；期末考试试题。

评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评价

期末考试的得分率。

7能正确认识工程对于客教学目标：理解继电保护不合理动作对电网安全稳定运行和持

观世界和社会的影响。续可靠供电的不利影响，理解继电保护合理设计方案对社会生

产和人民生活的重要作用。

达成途径：平时作业。

评价依据：平时作业。

评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩C

8具有一定的组织管理能教学目标：掌握电力系统的基本概念和术语，理解对电力系统

力、表达能力和人际交往能继电保护的各项基本要求及其辩证关系，掌握电力元件短路故

力。障特征分析、保护整定值计算和灵敏度校验的基本原理；培养

学生识别和描述继电保护装置配置、整定校验和动作性能分析

等相关的电力系统工程问题的能力。

达成途径：课堂例题分析；平时作业。

评价依据：平时作业；期末考试试题。

评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评价

期末考试的得分率。

四、教学内容、学时安排和基本要求

第一章绪论2学时

①掌握继电保护基本原理及其组成。

②掌握对继电保护的四项基本要求。

重点难点：对保护的四项要求及其间的矛盾与统一。

第二章电网的电流保护和方向性电流保护10学时

①理解电流继电器动作电流、返回电流、返回系数的概念。

(2)理解电流保护的接线方式及其运用范围。

③掌握三段式相间电流保护和零序电流保护的配置和整定计算原则。

④掌握功率方向元件工作原理和电压死区问题。

⑤掌握最大、最小运行方式下分支系数的计算方法。

⑥掌握中性点非直接接地电网单相接地故障特征及保护原理。

重点难点：电流保护的原理和整定计算，分支系数的定义和计算，方向元件的原理和

加装原则。

第三章电网距离保护10学时

®掌握相间和接地阻抗继电器接线方式的选择和分析方法。

②掌握圆特性、直线特性阻抗继电器的动作特性和动作方程及其实现方法。

③掌握三段式距离保护的配置和整定计算原则。

④掌握距离保护的三种常见振荡闭锁措施。

⑤理解故障类型判别的作用和故障选相方法。

⑥理解过渡电阻、串补电容和非工频分量对距离保护的影响。

⑦理解工频故障分量距离保护概念和工作原理。

重点难点：阻抗继电器的动作特性和动作方程，系统振荡时各电气量的变化规律及振

荡闭锁的措施、距离保护的整定计算。

第四章输电线纵联保护4学时

①掌握导引线通道、电力线路载波通道、微波通道和光纤通道的工作原理。

(2)理解线路两侧电流数据同步的方法。

③理解工频故障分量方向元件的工作原理和特点。

④掌握方向比较式纵联保护在区内外故障时的动作特性分析方法。

⑤理解非全相运行、功率倒向和线路分布电容对方向比较式纵联保护影响。

⑥掌握纵联电流相位差动保护和的工作原理和整定计算原则。

⑦理解电流互感器不平衡电流、分布电容电流和负荷电流对纵联电流差动保护的影

响。

重点难点：输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析•，输电线路纵联保护两侧信息

的交换，闭锁式方向纵联保护的原理和工作过程。

第五章自动重合阿的4学时

①理解自动重合M的作用和对重合闸的基本要求。

②掌握三相一次自动重合闸构成和工作原理

③掌握检同期自动重合闸的同步检定和无电压检定功能的配合关系。

③掌握简单数字滤波器基本原理及其设计方法。

④掌握正弦信号的幅值、相位和功率的数字式保护算法。

（5）理解非正弦信号特征量的全周傅式算法。

⑥掌握启动判据、相位比较判据和幅值比较判据的数字式保护算法。

⑦理解数字式保护装置的软件的基本功能，能够理解保护装置软件的故障处理流程。

重点难点：数据采集与数字滤波，保护基本动作判据，数字式保护特征量算法。

五、课程的其它教学环节

序号教学环节教学内容学时数

1课程实验常见电磁型继电器特性实验2

2课程实验常见电磁型继电器特性实验2

1、对保护的四项基本要求

2、线路相间电流保护的整定计算

3、线路距离保护的整定计算

4、阻抗继电器的动作特性和动作方程

3平时作业0

5、方向比较式纵联保护的动作特性

6、变压器纵差动保护不平衡电流

7、发电机主保护和后备保护的的配置原