电力系统继电保护课程自学指导书-《电力系统自动装置》课程 .pdfVIP

《电力系统继电保护》课程自学指导书

一、课程的任务和教学目标

《电力系统继电保护》是电气工程及其自动化专业的专业课，是选修课。通过

本课程学习，应使学生深刻地认识到，电力系统继电保护在保证电力系统的安全稳

定运行中所起的重要作用;使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、基本概念,这

将利于学生从事本专业范围内的实际工作。

二、课程的主要内容

绪论（面授2学时,自学6学时)

通过对电力系统故障和不正常运行状态对电力系统危害的分析，引出了电力系

统继电保护的基本作用和对继电保护装置的基本要求，并根据电力系统故障和不正

常运行状态所表现出的一些电气量和非电气量在故障发生前后的一些显著变化特点,

引出了构成继电保护装置的基本原理及保护装置的基本组成。

第一章电网的电流电压保护（面授１2学时,自学36学时)

本章主要从电力系统发生故障时,电流增大和电压降低这两个主要特征入手,揭

示了反应各种短路故障的电流、电压保护的基本工作原理。并且,为了确保电流电

压保护在不同的电力网结构中及不同的短路故障情况下能正确动作,本章分别介绍

了适合单侧电源供电、灵敏地反应电网相间短路的三段电流保护的基本工作原理及

其接线方式;适合双侧电源供电、灵敏地反应电网相间短路的方向电流保护的基本

原理、功率方向继电器的工作原理和接线方式;反应电网接地短路的零序电流保护

的工作原理,并分别针对大接地电流系统和小接地电流系统的单相接地短路的特点

予以分析。

第二章电网的距离保护(面授６学时，自学２4学时)

本章主要从电网电流电压保护在电力系统发生故障时,保护范围受系统运行方

式影响大,保护的灵敏度较低的特点出发，同时考虑到电力系统故障时的两个显著

特点，即电流增大、电压降低,而引入反应线路电压与电流比值(阻抗）的距离保

护。由于电力系统发生故障时，电压降低、电流增大，所以,距离保护中的阻抗继

电器在电网正常运行时，所测量的阻抗是额定电压与额定负荷电流的比值,即负荷

阻抗；而当电力系统发生故障时，所测量的阻抗是保护安装处的电压与短路电流的

比值，如果阻抗继电器的接线方式选择合适，此值即为短路点与保护安装处的线路

阻抗,此值远远小于正常运行时的负荷阻抗，所以,距离保护为低动作量的继电保护

装置，即线路发生故障时，反应的是比整定阻抗的整定值低而动作的一种继电保

护。从这点上看,与电网的电流保护正好相反。电流保护反映的是在电网发生故障

时,电流增大而动作的保护,所以说电流保护是一种反映故障量增大的过量保护,这一

点显著的区别,希望在学习中予以特别注意。距离保护通常也是采用三段保护的原

理,每一段的概念与电流保护相类似。所以本章主要介绍了距离保护中的故障测量

元件—阻抗继电器的工作原理及适用与不同故障形式的几种典型的阻抗继电器的接

线方式，距离保护整定计算的基本原则和影响距离保护正确动作的因素和对策。

第三章输电线路的高频保护（面授4学时,自学１2学时)

根据电力系统故障时,继电保护装置反映的是故障元件或故障线路的单端电气

量还是双端电气量，可以将继电保护装置分为两大类:反映单端电气量变化的继电

保护，如：电流电压保护、方向电流保护、零序方向电流保护、距离保护等保护装

置;反映双端电气量变化的继电保护,如:输电线路的纵差保护,高频保护、发电机、

变压器的差动保护和母线差动等继电保护。这两大类保护的显著区别是：对于反映

单端电气量变化的继电保护装置,由于反映的是单端电气量，所以保护不能正确地

反映是本线路末端故障还是相邻线路的首端故障。为了保证保护的选择性，在全线

路任意一点故障时,保护不可能都能无时限地动作，需加时限来保证。而对于反映

双端电气量变化的继电保护装置,由于反映的是双端电气量,所以保护能正确地反映

本线路内任意一点故障，即在全线路任意一点故障时，保护都能无时限地动作。但

此种保护的保护区只在本线路内,所以，不能作为相邻线路的后备保护。所以说，

这两种保护各有优缺点，一般配合使用。

本章正是从介绍反映双端电气量变化的输电线路的纵差动保护入手,引入各种

保护原理的高频保护，并为今后学习发电机和变压器的差动保护打下基础。

第四章自动重合闸(面授2学时，自学６学时）

由于电力系统的输电线路所发生的故障大多数都是瞬时性的短路故障，即故障

发生，保护动作跳开断路器后,线路又恢复完好,所以，为了提高供电的可靠性，在

输电线路上普遍装设了自动重合闸。顾名思义即当线路