《城轨供电系统继电保护与二次回路》电子教案 1短路的概念继电保护的原理

PAGE5PAGE教案扉页单元标题短路的概念，继电保护的原理教案编号1教学时数2授课类型□理论课□实训课授课教师□理实一体化课授课班级授课时间上课地点合作教师日期节次教学目标能力目标能构识别不同短路的种类。知识目标掌握不同系统中短路的种类理解继电保护的基本原理。德育目标培养正确职业观素质目标培养电工系统思维，学会查阅国标和网络资料。本次课涉及内容能力训练任务地铁短路事故处理案例地铁短路事故案例知识点掌握不同系统中短路的种类理解继电保护的基本原理。本次课使用的外语单词无本次课使用的教学材料PPT项目负责人评价意见或建议项目负责人课前签字签字日期单元教学计划步骤教学内容及能力/知识目标教师活动学生活动时间分配1、课程导入德育教育：引入实际案例，培养学生正确职业观内容：1）电力系统最主要的事故形式是短路。2）电力系统短路的危害有哪些？3）讨论如果你家中的用电系统发生短路会有哪些现象？4）电力系统发生短路呢？5）继电保护：能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。6）本课程学习的内容和学习方法。能力/知识目标：了解本课程的主要学习内容提问回顾前面知识思考回答问题102、电力的三种运行状态内容：1）正常运行：电力系统的正常运行，指电力系统的设备和线路，在运行中均满足额定电压、额定电流等额定条件。2）不正常运行：是指电力系统的运行状态由于某些设备或者负荷的原因，不处于额定状态。中性点不接地系统的单相接地和两相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等3）故障状态：指正常运行情况以外的一切相与相间的短接，以及中性点直接接地系统中的单相接地。三相短路f(3)、两相短路f(2）、中性点接地系统单相接地f(1)、两相接地f(1,1)、变压器绕组匝间短路、复合故障等。4）电力系统一般要求运行于正常运行方式下，允许短时的运行于不正常运行方式，不允许运行于故障状态讲授三种状态的特点笔记，对比记忆三种运行状态10能力/知识目标：理解电力的三种运行状态3、短路的种类内容：1）短路的定义：供电系统中不等电位的点没有经过用电器而直接相连通。2）短路的种类：三相、两相、两相接地、单相、单相接地。见(表3-1)3）对称性短路和非对称性短路。（1）对称性短路：因三相电路的三相阻抗相等且三相电压与三相电流仍然保持对称，所以三相短路属于对称性短路。（2）非对称性短路：由于两相短路、两相接地、单相接地短路时阻抗、电压、电流不对称，所以属于非对称短路。能力/知识目标：掌握短路形式的分类讲授分析各种短路状态的特点笔记，分清各种短路状态154、短路产生短路的原因及危害内容：1）引发短路的原因有哪些？绝缘损坏；误操作；鸟兽危害；恶劣的气候；其它以外事故。2）短路的危害有哪些？（1）故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏；（2）系统中设备在通过短路电流时所产生的热和电动力会使设备损坏或缩短使用寿命；（3）因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；（4）破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。3)供电事故：指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。能力/知识目标：理解电力系统发生短路有哪些危害讲授，分析短路产生短路的原因及危害记忆认识短路产生的原因155、地铁事故案例内容：1）整流器短路事故2）遗忘接地线导致火灾事故。能力/知识目标：形象地认知短路的危害举例说明短路事故分析事故原因156、继电保护的基本任务内容：1）发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。2）能够反应元件的不正常运行状态，根据运行维护条件（如有无经常值班人员）动作于发出信号（减负荷或跳闸），为保证选择性，一般要求保护经过一定的延时。3）与其它自动化装置（比如自动重合闸）相配合，恢复由于瞬时自消性故障引起的保护动作跳闸，迅速恢复供电，从而提高电力系统的可靠性。能力/知识目标：掌握继电保护的基本任务引入继电保护的任务分析继电保护的概念107、对继电保护如何识别故障内容：继电保护装置要实现上述功能，必须能够识别电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征，并以此为基础来构成继电保护。电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是包括电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。2）电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。3）电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°。三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。4）测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。5）不对称短路时，出现序分量。如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。6）特别大的近端短路还会影响电源频率。7）除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护，如瓦斯保护。利用短路故障时电气量、非电气量的变化，便可构成各种原理