《城轨供电系统继电保护与二次回路》电子教案 15 DDL保护

PAGE5PAGE教案扉页单元标题DDL保护教案编号15教学时数2授课类型R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看懂电流曲线图，整定曲线图。知识目标掌握直流牵引系统DDL保护的原理，掌握各个整定值的意义。德育目标培养团结友爱的品德素质目标培养系统的电的思维，学会查阅国标和网络资料。本次课涉及内容能力训练任务看懂电流曲线图，整定曲线图。案例无知识点掌握直流牵引系统DDL保护的原理，掌握各个整定值的意义。本次课使用的外语单词无本次课使用的教学材料《城市轨道交通供电系统继电保护》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.导入德育教育：通过分组合作，培养同学间团结友爱的品质内容：导入:曲线斜率的知识：大家知道两点可以确定一条直线。如果我们想知道这一小段曲线的平均斜率，只需用直线连接这两点即可。如果想知道很小一段曲线的斜率，那么，只需将A`移向A即可。无限接近时就成了曲线这一点的切线啦。"我们以直线L1为标准比较一下：曲线A-B段的平均斜率L2比直线L1大；曲线B=C段的平均斜率L3比直线L1小。；曲线A-B段的平均斜率L2比曲线B=C段的平均斜率L3大；现在我们已经知道怎样确定一段曲线的平均斜率，也知道怎样比较各段曲线平均斜率的大小了。"那么，如果我们设定坐标系的X轴代表时间t（mS）；坐标系的Y轴代表牵引电流的数值i(A)，那么这个斜率表示了什么意义呢？它表示了单位时间内牵引电流的变化率。"导入教学，曲线斜率的知识逐步深入学习分析方法15电客车启动时不但要克服阻力还要加速，这时需要很大的牵引功率，司机由“0”位开始操作手柄，牵引电流上升率较大；电客车达到预定速度后只需克服阻力维持速度，这时需要的牵引功率比较小，牵引电流的上升率很小，甚至不上升了；"短路大多是突然发生的，在极短的时间内短路电流就可能超过10000A，那么短路电流的上升率一定是非常大，一定超过了电客车启动时的电流上升率。根据这一特征，我们是否可以设定一个电流上升的斜率作为标准，小于这个上升斜率的电流就认定是正常牵引电流，大于这个上升斜率的电流就认定是短路电流呢…？这就是我们下面要讲的DDL保护。""当然，在实际运行中，同一牵引区间内会有几台电客车处于不同的运行状况，牵引电流的变化要复杂得多。为了兼顾继电保护装置的选择性、速动性、灵敏性、可靠性，实际的DDL保护的整定项目要复杂一些，但是，我们已经大致了解它的基本思路。"2、原理"内容：DDL保护是通过分析电流上升率di/dt，电流增量△I和持续的时间t检测短路故障的。DDL保护由电流变化率保护di/dt+电流增量保护△I组成，分为：di/dt+△I保护；di/dt+△t保护两种。""这是某变电站的DDL保护整定值表，共有6个整定参数：E：电流上升率启动值di/dt，整定值是60A/mS；F：电流上升率di/dt返回值，整定值是25A/mS；△Imax：最大电流增量值，整定值是3500A；t△Imax：最大电流增量延时时间，整定值是2mS；△Imin：最小电流增量值，整定值是1800A；Tmax：最小电流增量延时，整定值是80mS。"E=60（A/mS）表示电流上升率达到60A每毫秒时，电流变化率di/dt保护启动，由此时开始计算延时。F=25A/ms,电流上升率di/dt返回值,DDL保护启动后，在延时时间内必须保证实测电流上升率di/dt一直大于F。若小于F，则保护返回，重新开始监测。原理讲解理解，回答问题153、情况1内容：第一种动作情况：当实测电流上升率di/dt大于E，保护启动，由此时开始计算电流增量△Imax，在延时阶段时（也就是电流变化率di/dt≥E后，并保持电流变化率di/dt大于返回值F），如果2mS时电流增量大于3500A（△Imax），则保护立即出口使开关跳闸。这就是di/dt+△I保护动作的情况，一般是线路中段短路。""设置di/dt+△I保护的整定值要考虑一下四个参数的配合：E：电流上升率启动值di/dt（A/mS）F：电流上升率di/dt返回值（A/mS）△Imax：最大电流增量值（A）t△Imax：最大电流增量延时时间（mS）情景教学，分析提问回顾，分析154、情况2内容：第二种情况：当实测电流上升率di/dt大于E，保护启动，持续到Tmax（80mS）延时时间时，如果电流增量大于△Imin（△Imin=1800A），则保护也出口使开关跳闸。这就是di/dt+△t保护的动作情况，一般是线路末端短路。""设置di/dt+△t保护的整定值要考虑以下四个参数的配合：E：电流上升率启动值di/dt（A/mS）F：电流上升率di/dt返回值（A/mS）△Imin：最小电流增量值（A）Tmax：最小电流增量延时（mS）。"请同学们注意：以上两种情景的前提是在电流变化率di/dt大于E，保护启动后，电流上升率一直保持大于返回值F,（F=25A/mS），延时时间尚未未到达Tmax=80（mS）。这是它们的逻辑关系图情景教学分析对比记忆155、典型工况分析曲线1：电流变化率di/dt小于E,肯定不是故障情况,该电流曲线是电客车在距离牵引变电所很远处启动时的电流曲线。曲线2：电流变化率di/dt小于E,也不是故障情况,该电流曲线是电客车在距离变电站较近的位置启动时的电流曲线。曲线3：电流变化率di/dt大于E启动，电流增量虽然超过3500A整定值（△Imax）,但延时时间不足2mS（t△Imax），电流变化率di/dt延时小于80mS(Tmax)时,电流变化率di/dt即小于F（25A/ms）了，故也不是故障情况。实际是电客车的受电弓与导线接触时电容器充电的电流曲线。曲线4：电流变化率di/dt大于E启动，电流增量超过3500A的整定值（△Imax）,延时时间也大于2mS（t△Imax）,故可以肯定是短路故障，保护立即出口跳闸。曲线5：电流变化率di/dt大于E启动，持续时间超过了di/dt延时整定值80mS（Tmax）,则肯定是故障情况。电流增量也超过3500A的整定值（△Imax）,如果电流变化率di/dt保护未动作,则电流增量保护动作，使直流馈线断路器跳闸切除故障。曲线6：电流增量超过3500A的整定值（△Imax）,有可能是故障情况。但是在电流上升的过程中,电流上升率di/dt回落到整定值F（25A/ms)以下,因此保护返回。在B点，电流上升率di/dt再次大于E，保护重新启动,并以B点作为新基准点计算电流增量（△Imax）和延时。该曲线实际是电客车驶进车站后重新启动的电流变化曲线。图纸讲解，分析引导