继电保护综合实验教学大纲

继电保护综合实验教学大纲

课程中文名称：继电保护综合实验

课程英文名称：ComprehensiveExperimentsofRelayProtection

课程编号：C8120应开课学期：7

学时数：24学分数：1.5

适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业拓展课/选修

先修课程：电机学、电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护

一、课程性质

《继电保护综合实验》课程是电气工程及其自动化专业（拔尖计划、卓越计划）的工程

师课堂专业拓展课。继电保护是电气工程专业重要学科方向，主要包括电力系统电气元件的

继电保护原理、构成及动作分析，如输电线路、母线、变压器、发电机、电抗器、电容器等

主要故障及其电压、电流、距离、零序、差动、方向等原理的保护，继电保护的测试实验作

为保护系统的检测试验技术，是电气工程及其自动化专业技术人员必备的知识和技能。本课

程是一门专业综合实验课，课程的特点是实践性强，课程内容贴近电力生产实践，要求理论

联系实践，并对理论学习起到提高和促进作用。

二、课程目标

通过对该课程的学习和实践，使学生了解继电保护基本原理、构成、动作特性；掌握电

压、电流、距离、零序、差动、方向等原理保护动作条作与过程，掌握继电保护装置测试的

设备、方法和动作特性，具备继电保护装置测试实验基本能力。

课程以继电保护装置;则试实验为核心内容，要求掌握输电线路、母线、变压器、发电机、

电抗器、电容器等元件的故障特性和保护配置，掌握电压、电流、距离、零序、差动、方向

等保护的原理和动作特性，掌握继电保护装置测试实验方法和设备；掌握常见保护的整定计

算方法，掌握继电保护装置检查、设置、测试及实验结果分析方法；能够运用所学电力系统

分析、继电保护等课程知识，设计保护装置测试方法和实验方案，分析保护装置动作逻辑和

动作结果。

三、教学内容、学时安排和基本要求

通过继电保护综合实捡，熟悉成套保护装置和继电保护测试仪的原理与构成，熟悉保护

装置主要保护功能及其动作逻辑；根据保护装置及继电保护测试仪厂家说明书、图纸，熟练

掌握继电保护综合实验的测试方法；掌握保护装置设置与整定方法；熟练掌握保护装置测试

实验方法和结果分析。通过完成继电保护综合实验，要求熟悉成套保护装置工程图纸和产品

说明书，具备保护装置主保护和后备保护测试、整组测试及实验结果分析能力，具备电力系

统工程技术人员基本素质。

根据学时要求选择以下实验内容：

1.大型发电机组保护综合实验；（24学时）

2.大型电力变压器保护综合实验；（24学时）

3.高压线路保护综合实验；（24学时）

4.高压母线保护综合实验；（24学时）

5.配网保护综合实验；（24学时）

（一）大型发电机保护综合实验（24学时）

1.RCS-985微机大型发电机保护综合实验系统简介（4学时）

1.1发电厂一次主接线形式及运行方式：

1.2发电机保护的配置；

1.3发电机保护装置二次控制回路；

1.4发电机保护的硬件特点及结构；

1.5继电保护装置的发展历史。

2.微机大型发电机保护装置实验（4学时）

2.1继电保护测试仪使用方法；

2.2发电机保护装置送电前及送电装置检查方法；

2.3发电机保护装置输入输出问路检查方法；

2.4发电机保护装置电流、电压回路及零漂、采样值检查方法；

2.5发电机保护装置软硬压板投退检查方法。

3.发电机主保护实验（4学时）

3.1发电机主保护原理及动作逻辑；

3.2发电机主保护定值的整定、测试方法及步骤（最小动作值，稳态比率差动特性曲线,

跳闸出口回路）；

3.3发电机主保护整组测试方法及步骤；

3.4发电机保护装置报文观察、分析主保护动作情况。

4.发电机主保护实验（4学时）

4.1发电机主保护原坦及动作逻辑：

4.2发电机主保护定值的整定、测试方法及步骤（高值比率差动特性曲线，差动速断,

TA断线闭锁）；

4.3发电机主保护整组测试方法及步骤：

4.4发电机保护装置报文观察、分析主保护动作情况方法。

5.发电机后备保护实验（4学时）

5.1发电机后备保护原理及动作逻辑；

5.2发电机后备保护定值的配置、整定、测试方法及步骤；

5.3发电机后备保护整组测试方法及步骤；

5.4发电机保护装置报文观察、分析后备保护动作情况方法。

6.发电机后备保护实验（4学时）

6.1发电机后备保护原理及配置，探讨电力系统中其它电气设备后备保护的原理与配置:

6.2发电机后备保护典型定值整定原则与整定值计算：

6.3发电机后备保护整组模拟实验及短路故障分析方法探讨。

（二）大型变压器保护综合实验（24学时）

1.保护装置和图纸认知实验（4学时）

L1保护装置采集变压器各侧的电流和电压；

1.2保护装置的直流电源回路图；

1.3保护装置的交流电流回路图；

1.4保护装置的交流电压回路图；

1.5保护装置的问路采样实验。

2.复合电压闭锁方向过流保护实验（6学时）

2.1复合电压闭锁方向过流保护的原理；

2.2复合电压闭锁方向过流保护低电压动作值测试；

2.3狂合电压闭锁方向过流保护负序电压动作值测试；

2.4复合电压闭锁方向过流保护方向元件测试；

2.5复合电压闭锁方向过流保护电流动作值测试。

3.变压器零序方向过流保护（2学时）

3.1变压器零序方向过流保护的原理和逻辑条件；

3.2变压器零序方向过流保护方向元件测试；

3.3变压器零序方向过流保护电流动作值测试；

4.变压器差流平衡实验（4学时）

4.1保护装置对变压器各侧电流的处理方法；

4.2变压器保护差流的计算方法；

4.3变压器差流平衡实验。

5.变压器比率差动保护曲线边界点验证实验（4学时）

5.1比率差动保护的原理；

5.2比率差动保护的司作特性；

5.3比率差动保护边界点测试。

6.变压器比率差动保护二次谐波制动保护、非电量保护、实验整体测试（4学时）

6.1二次谐波制动的原理及测试方法：

6.2非电量保护的测试方法；

6.3变压器保护实聆驱体抽杳测试及实聆数据整理。

（三）线路保护综合实验（24学时）

1.RCS-931微机线路保护综合实验系统简介（4学时）

1.1线路保护实验综述；

1.2线路保护的配置：

1.3线路保护装置二次控制回路；

1.4线路保护的硬件特点及结构；

1.5区分运行和调试状态下保护装置的接线；

1.6绘制实验接线图。

2.微机线路保护装置测试（4学时）

2.1继电保护测试仪使用方法；

2.2线路保护装置送电前及送电装置检查方法；

2.3线路保护装置输入输出回路检查方法：

2.4线路保护装置电流、电压回路及零漂、采样值检查方法；

2.5线路保护装置软硬压板投退检查方法。

3.线路主保护测试原理及方法（4学时）

3.1线路光纤纵联保护原理及动作方程；

3.2线路光纤纵联保护定值的整定；

3.3线路光纤纵联保护测试方法及步骤。

4.线路主保护测试及对数据结果的分析讨论（4学时）

4.1测试仪主保护调试功能介绍；

4.2线路光纤纵联保护整组测试：

4.3线路保护装置报文观察、分析线路光纤纵联保护动作逻辑方法。

5.线路后备保护及重合闸测试（4学时）

5.1测试仪后备保护调试功能介绍；

5.2线路后备保护及重合闸原理；

5.3线路后备保护及重合闸定值的配置、整定

5.4后备保护及重合间整组测试方法及步骤；

6.线路后备保护分析讨论（4学时）

6.1后备保护及重合间整组测试；

6.2线路保护装置报殳.观察、分析后备保护及重合间动作情况方法：

6.3线路后备保护动作逻辑分析。

6.4实验总结及对实验报告的要求与数据整理。

（四）母线保护综合实验（24学时）

1.RCS-915微机母线保护装置原理及说明（4学时）

11继电保护综合试验的内容、目的：

1.2RCS915微机母线保护装置简介及原理说明；

1.3微机母线保护装置的图纸构成、如何识图看图；

1.4结合平面布置图熟悉保护装置；

1.5结合直流电源回路图、交流电源【回路图及端子接线图熟悉保护装置中相应回路；

1.6结合交流电流回路图、交流电压回路图及端子接线图热悉保护装置中相应回路；

2.微机母线保护装置工程图纸的识图及熟悉装置（4学时）

2.1结合输入回路接点联系图及端子接线图熟悉保护装置中相应回路；

2.2结合输出回路接点联系图及端子接线图熟悉保护装置中相应回路；

2.3熟练掌握继电保护测试仪试验方法，保护装置送电前后的检查及注意事项；开入回

路检查，结合图纸和继保之星装置，相应的电流、电压回路等接入保护装置。

2.4装置各保护整定值参数的设置、修改；

2.5结合图纸和继保之星装置，相应的电流、电压回路等接入保护装置。

3.交流回路检查、开入开出量状态检0:（4学时）

3.1交流电压回路通电检查回路接线是否正确、采样值准确度检查；

3.2交流电流回路通电检查回路接线是否正确、采样值准确度检查；

3.3开入量状态回路检查、状态检查；

3.4掌握微机母线差幻保护原理以及动作逻辑框图；

3.5根据实验指导书的调试步骤进行母线保护调试方案制定，并进行整组保护调试;

4.母线差动保护动作分析及母联失灵保护动作调试（4学时）

4.1母差保护动作报文分析；

4.2掌握母联失灵保护原理以及动作逻辑框图；

4.3掌握母联失灵保护整组测试方法及步骤；

4.4掌握母联失灵保护报文观察、分析母联失灵保护动作情况方法；

5.母线死区保护原理及测试（4学时）

5.1掌握母联死区保护原理及动作逻辑：

5.2掌握母联死区保护定值的配置、整定、测试方法及步骤；

5.3掌握母联死区保护装置报文观察、分析死区保护动作情况方法。

6.断路器失灵保护原理及测试（4学时）

6.1掌握断路器失灵俣护原理及动作逻辑；

6.2掌握断路器失灵俣护定值的配置、整定、测试方法及步骤；

6.3掌握断路器失灵俣护装置报文观察、分析死区保护动作情况方法.

（五）配电网继电保护综合实验（24学时）

I.RCS-9600系列配电网保护综合实验系统简介（4学时）

1.1微机型保护装置的介绍；

1.2了解RCS-9600CS系列保护测控装置的适用范围和主要特点；

1.3了解该保护测控装置的硬件内容和菜单功能说明；

1.4熟悉阅读保护装置工程图纸的方法；

2.RCS-9600CS系列保护装置试验（4学时）

2.1掌握保护装置送电前及送电装置检杳方法；

2.2掌握保护装置输入输出问路检查方法；

2.3掌握保护装置电流、电压回路及零漂、采样值检查方法；

2.4掌握保护装置软硬压板投退检查方法；

2.5了解继电保护测试仪的使用方法。

3.RSC-9615cs线路距离保护调试（4学时）

3.1掌握复压方向闭锁过流保护、零序保护原理及动作逻辑；

3.2掌握“交流试验”测试软件的使用方法；

3.3掌握线路保护定值整定、整组测试步骤及注意事项：

3.4掌握线路保护装置报文观察、分析保护动作情况方法。

4.RSC-9615CS系列线路距离保护调试（4学时）

4.1掌握重合闸保护、距离保护原理及动作逻辑；

4.2掌握“状态序列”、“距离与零序保护”测试软件的使用方法;

4.3掌握线路保护整组测试步骤及注意事项；

4.4掌握线路保护装置报文观察、分析保护动作情况方法。

5.RCS-9647CS系列电抗器保护调试（4学时）

5.1掌握差动保护原理及动作逻辑：

5.2掌握“差动保护”测试软件的使用方法；

5.3掌握差动保护定值的整定、测试方法及步骤

5.4掌握保护装置报文观察、分析保护动作情况方法。

6.RCS-9647CS系列电抗器保护调试（4学时）

6.1掌握反时限过流俣护原理及动作逻辑；

6.2掌握“反时限继电器”测试软件的使用方法；

6.3掌握反时限过流保护定值的整定、测试方法及步骤；

6.4掌握保护装置报文观察、分析保护动作情况方法。

四、课程的其它教学环节

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