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1、电气工程及其自动化继电保护综合实验课程教学大纲课程中文名称：继电保护综合实验课程英文名称：SyntheticExperimentsofRelayProtection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（输电线路工程方向）课程类型：专业拓展课程/选修先修课程：电机学H、电力系统分析II、电力系统继电保护11一、课程性质继电保护综合实验课程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
2、，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件与过程，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测试实验为核心内容，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
3、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、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1工程知识：具有从事输电线路工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识，掌握输电线路工程专业的基本理论知识教学目标：理解继电保护基本原理和动作特性；掌握常见电力系统电气元件继电保护的发展历程以及前沿新技术应用；通过将理论课程内容与实际装置相结合，培养学生工程应用能力；达成途径：课堂讲解；图纸阅读；专题讨论；设
4、备检查。评价依据：讨论提问、实验操作；评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性：评估实验报告的正确性与完整性。4设计与分析：具备设计针对输电线路工程问题的解决方案教学目标：理解继电保护基本原理和动作特性；掌握继电保护测试实验设备和方法；掌握常用继电保护装置检查测试与实验结果分析能力，并能使用各种工具对方案进行分析与模拟方法；具备根据保护逻辑制定实验实施技术方案、完成测试实验及分析实验结果的能力；分组实验过程中组员之间的协同能力。达成途径：课堂讲解；实践操作。评价依据：讨论提问：实验操作及过程控制。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性；6工程与社会：具有人文社会教学目标：试验过程的科学性、严
5、谨性和职业素养训练；科学素养、社会责任感和工程达成途径：课堂讲解和指导。职业道德，能正确认识工程对评价依据：实验操作；实验报告。于社会的影响评价方式：实验操作的正确性以及实验报告的处理。四、教学内容、学时安排和基本要求通过继电保护综合实验，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
6、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；1.1 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
7、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回路检查方法；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 发电机主保护原理及动作逻辑；4.2 发电机主保护定值的整定、测试方法及步骤（高值比率
8、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
9、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）1.1 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；13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 保护装置的回路采样实验。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 复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
10、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 比率差动保护的动作特性；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 变压器保护实验整体抽查测试及实验数据整理。（三）线路保护综合实验（
11、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；1.1 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
12、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 后备保护及重合闸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 后备保护及重合闸整组测试；6.2 线路保护装置报文观察、分析后备保护及重合闸动作情况方法；6.3 线路后备保护
13、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）1.1 继电保护综合试验的内容、目的；1.2 RCS-915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熟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
14、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、开入开出量状态检查（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 掌握微机母线差动保护原理以及动作逻辑框图；3.5
15、 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 掌握断路器失灵保护原理及动作逻辑；6.
16、2 掌握断路器失灵保护定值的配置、整定、测试方法及步骤；6.3 掌握断路器失灵保护装置报文观察、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）1. 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查方法；2.2 掌握保护装置输入输出回路检查方法；2.3 掌握保护装置电流、电压回路及零漂、采
17、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
18、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 掌握反时限过流保护原理及动作逻辑；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。五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1课外讨论专题讨论：保护装置原理、整定与设置
19、22课外讨论专题讨论二：继电保护测试仪使用基本方法2六、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、讨论、实验操作等教学方法与手段。要求教师在实验授课过程中，采用实验课程PPT、实验设备厂家说明书、图纸等教学材料结合保护装置、实验设备、实际操作等方法、手段开展实验教学。七、推荐教材和教学参考资源教材：1、发电机变压器保护继电保护综合实验指导书一大型发电机保护（黄景光、甘辉霞）2、发电机变压器保护继电保护综合实验指导书一大型变压器保护（黄景光、汪平）3、高压电网继电保护综合实验指导书一母线保护（黄景光、常鹏）4、高压电网继电保护综合实验指导书一线路保护（黄景光、王峥）5、配电网继电保护综合实验指导书（黄景光、谢莎莎、贾智彬）八、课程考核内容及方式平时成绩占40%,实验报告成绩占60%。
