《城轨供电系统继电保护与二次回路》电子教案 17框架保护

PAGE5PAGE教案扉页单元标题直流牵引系统的框架泄漏保护教案编号17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会处理框架保护动作事故。知识目标掌握电流型、电流型框架保护的原理、保护范围、动作过程和误动作原因。掌握钢轨电位限制装置的作用、原理、整定和动作过程。德育目标培养学生正确的职业认知素质目标理解普遍联系造成的工程系统的复杂性，学会系统全面地分析问题。本次课涉及内容能力训练任务框架保护动作后的处理。案例框架保护误动知识点掌握电流型、电流型框架保护的原理、保护范围、动作过程和误动作原因。掌握钢轨电位限制装置的作用、原理、整定和动作过程。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：从实际案例入手，让学生正确认识未来职业内容：为了保障人身和设备的安全，电气设备的金属外壳和其它外露可导电部分应该接地。这样，在中性点直接接地的三相交流系统中，如果任何一相触碰外壳既可以引起电流保护动作，切断电源；在中性点经低电阻接地的三相交流系统中，如果任何一相触碰外壳也可以引起零序电流保护动作，切断电源；在中性点不接地的三相交流系统中，如果任何一相触碰外壳就会产生零序电压，这时虽然不能立即切断电源，但可以发出故障报警信号。这些措施都在一定程度上防止了人身触碰设备外壳导致的触电事故，也防止了另一相再发生接地时，造成的相间短路这种危害更大的事故。直流系统只有正极和负极，并且都是对地绝缘的，从理论上讲，正极或负极单独触碰设备外壳都不会导致短路跳闸，此时，如果人触碰设备外壳就会引起触电；如果再发生另一极触碰外壳就会就会导致正、负极短路，造成事故。为了防止这种情况的发生，在直流控制电源系统设置了绝缘监察装置，发生正极或负极单独触碰设备外壳时就会发出“直流接地”故障报警，提示值班人员处理。"那么电压更高，短路危险更大的直流牵引系统应该采取什么保护措施呢？这就是下面要讲的框架保护。实例导入课程分析案例152框架保护分类内容：框架保护分为电流型和电压型两种。"直流牵引系统的正极连接至接触轨或架空接触网，有着良好的绝缘。直流牵引系统的负极连接至走行轨，为了防止杂散电流，走行轨对地是绝缘安装的。但是，由于各种条件的限制，负极对地的绝缘电阻比较低。由于绝缘电阻的存在，即使直流电气设备的外壳接地，无论是正极单独绝缘下降或对外壳放电，还是负极单独对外壳放电，从理论上讲都不能造成短路。也就是说，不能可靠地引起电流保护动作，通过断路器切断电源。那么设备外壳就会带危险电压，威胁设备和人身的安全，框架保护就是针对这种情况设置的一种保护。理论教学，分析分类听讲，讨论分类方法153电流型框架保护原理内容：首先，我们把整流柜、直流开关柜和设在室内的直流配电柜安装在绝缘板上（新的标准不包括排流柜），然后把它们的外壳用绝缘导线连接在一起，引至负极柜的接地母排。在负极柜处，绝缘板开了一个孔，用导线通过一个电流继电器将接地母排与接地网连接。这个继电器就是电流型框架保护的电流继电器。由此可以看出，绝缘安装的设备外壳是在这里集中接地的。动画教学，演示原理观看动画，分析154电流型框架保护动作后的处理内容：由于负极对地绝缘电阻比较低，正极绝缘下降或对外壳放电时，虽然构不成电工学意义上的短路，但是仍然会产生接地电流，达到定值时，这个电流继电器就会动作，使所有向绝缘安装的电气设备供电的开关跳闸。包括：236（246）、237（247）、60、70、10、20、30、40（90）开关，以及左邻站对应30、40，右邻站10、20开关，从而保证设备安全。电流型框架保护的电流继电器整定值一般为80A，动作以后需要人为手动复归后才能够回复送电。框架保护动作后一般表示绝缘安装的电气设备发生了正极绝缘下降或对外壳放电的故障。通常电力调度会要求该牵引变电站退出运行进行检查，这时需要故障变电站拉开16、26、36、46刀闸，而由相邻的左、右邻站实行大双边供电。讲授，看动画课件听讲讨论处理方法155电压型框架保护原理内容：前面说过，走行轨是绝缘安装的。走行轨对地的绝缘电阻值受到绝缘材料、环境情况的影响会不断变化，所以在发生正极绝缘下降或对外壳放电的故障时流过电流型框架保护电流继电器的电流值也是不确定的。当回路电阻值高，故障电流达不到电流继电器整定值，电流型框架保护就不会动作，这时，设备外壳就会带危险电压，威胁人身安全。电压型框架保护就是为弥补电流型框架保护这种缺陷而设计的。电压型框架保护装置检测的是负极对设备外壳（地）的电压，通常设有两个电压继电器，一个整定值为95V，称为1段。另一个整定值为150V，称为2段各有一个转换开关控制其投入、退出。当电压型框架保护装置检测到负极对设备外壳电压大于95V时发出报警信号；当检测到负极对设备外壳电压大于150V时发出跳闸命令，跳闸情况与前述相同。动画演示原理分析动画156注意事项与误动作原因内容：1、绝缘安装的设备外壳只允许有集中接地点一点接地，如果因接线错误，或金属类杂物短接绝缘板造成另外一点接地的话，在直流馈出线跳闸或其它情形的短路时，两点接地点间就会有电压差，可能会使电流型框架保护误动作。所以日常工作中要保持绝缘安装的设备对地绝缘良好。2、有些线路框架保护是负逻辑（常闭接点）启动的，相关控制回路断线或接触不良也会引起框架保护误动作。所以日常工作中要注意检查相关控制回路接触良好。3、一些线路对绝缘安装的设备分组、分别设置框架保