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山西电院目标教学教案任课教师教研室主任编写日期年月日审批日期年月日授课日期班级任务内容项目一继电保护及自动装置的基本知识认知任务一继电保护的基本知识认知素质目标1.培养独立分析解决问题的能力。能力标准1.具有分析自动并列装置原理的能力；2．具有完成自动并列装置性能检验和运行维护的能力。知识目标1.掌握继电保护的基本任务2.掌握继电保护的基本原理、分类3.掌握衡量继电保护性能的四个基本指标任务重点继电保护的四个基本指标任务难点如何保证继电保护的四个基本要求教学方法讲授法，案例法，多媒体讲授法布置作业1.何谓电力系统的故障、异常运行状态？分别有哪些类型？将产生哪些后果？2.继电保护的基本任务及作用是什么？3.何谓主保护、后备保护与辅助保护？远后备与近后备的作用有何不同？4.对继电保护有哪些基本要求？课后分析教学内容及板书过程设计及提示【任务描述】：【任务准备】：【任务实施】：1.电力系统的运行状态从分析角度可分为稳态分析和暂态分析，从继电保护的作用的角度分类可分为正常工作状态、不正常工作状态和故障状态。为了完成继电保护所担负的任务，继电保护装置应该能够正确的区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的区别。1）分析继电保护的基本任务；2）说出各种继电保护装置的基本原理，并能分析继电保护装置的组成；3)动作于跳闸的继电保护，在技术上应满足哪四个基本要求？2.继电保护的种类很多，按其功能的不同，可以分为主保护、后备保护和辅助保护，分析各种保护的情况，借助电网图分析在某点发生故障时，相应的继电保护装置动作的情况。查阅继电保护和自动装置的运行规程中关于继电保护的部分。电力系统的运行状态从继电保护的角度分类可分为哪几种？短路故障的危害有哪些？继电保护的基本任务有哪些？继电保护装置由哪几部分组成？对电力系统继电保护的基本要求有哪些？1.第一步，首先能正确地区分故障教学内容及板书过程设计及提示【相关知识】：项目一继电保护及自动装置的基本知识认知任务一继电保护的基本知识一、继电保护的概念电力系统继电保护是继电保护技术与继电保护装置的统称。继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。继电保护装置是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。和不正常运行状态，故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故，由此得出事故的概念。第二步，由此得出继电保护的基本任务是什么？第三步，为了完成继电保护所担负的任务，继电保护装置应该能够正确地区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的区别，分析各种继电保护装置的原理。第四步，分析对电力系统继电保护的基本要求。2.第一步，画出系统图，设置故障点，分析在某一点发生短路时，应该由哪个保护装置动作。第二步，得出主保护、后备保护和辅助保护的优缺点，分别在什么场合使用。Powersystemabnormalandoperating教学内容及板书过程设计及提示二、故障、不正常运行状态电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及操作等原因，可能引起各种故障或不正常工作状态1、故障（1）最常见同时也是最危险的故障是：1）三相短路2）两相短路3）两相接地短路4）大电流电网中的单相接地短路（2）系统发生故障可能引起的的后果是：1）故障点的电弧使故障设备损坏；2）短路电流将产生很大的热效应和电动力，而使设备损坏；3）电压大幅度下降，使其他用户的正常工作遭到破坏；4）破坏系统运行的稳定性。2、不正常运行状态电力系统中电气设备的正常工作遭到威胁，但并未发展成故障，这种情况称为不正常工作状态。常见的不正常工作状态包括过负荷、过电压、小电流接地电网中的单相接地等。三、继电保护的任务继电保护是一种能反应电力系统中电气元件发生短路故障或异常状态，动作于跳闸或发出信号的一种自动装置。基本任务1）当电力系统被保护对象发生故障时，能自动地、有选择地、快速地通过断路器将故障元件从电力系统中切除。2）当电力系统出现异常运行状态时，并根据运行维护条件，动作于发出信号、减负荷或跳闸。condition前续课程中学过，采用学生总结的方式，教师点评给出正确答案安全第一，预防为主。Functionofrelayprotection继电保护的任务是本次课的重点内容之一，要使学生明白针对故障和异常，继电保护的任务是不同的。首先给学生说明什么是故障和异常Elementsofrelayprotection教学内容及板书过程设计及提示四、继电保护的组成五、继电保护的工作原理利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如:电流增加（过电流保护）:故障点与电源直接连接的电气设备上的电流会增大；电压降低（低电压保护）:各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低，短路点的电压降低到零；电流电压间的相位角会发生变化（方向保护）:正常20°左右，短路：60°～85°；测量部分的作用是测量一个或几个能反应被保护设备的参数，然后与保护的给定值进行比较，以判断被保护设备的工作状态，决定保护是否启动。逻辑部分的作用是根据测量部分的输出结果，进行一系列的逻辑判断，以决定保护是否应动作。执行部分的作用是执行保护的功能，即设备正常运行时保护不动，设备故障时保护动作于跳闸，而设备异常时保护动作于发信号。Basicprinciplesofrelayprotection总体介绍继电保护的基本原理，就是找到正常与故障异常的不同特点（判据）根据前面故障和异常时的不同电气量特点，引导学生推出不同原理的保护。教学内容及板书过程设计及提示电压与电流的比值会发生变化；(距离保护或阻抗保护):系统正常运行是负荷阻抗，其值较大，系统短路时Z是保护安装处到短路点之间的阻抗，其值较小；电流差动保护:正常运行时I入=I出，短路时I入≠I出；分量保护:出现I2、I0分量。另外非电气量保护：瓦斯保护，过热保护。六、继电保护的分类（1）按被保护的对象分类：（2）按保护原理分类：（3）按保护所反应故障类型分类：（4）按继电保护装置的实现技术分类：5）按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；主保护－－－满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护－－－主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。①远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来依据不同的分类标准，分类不同，提醒学生培养工作中的严谨的工作作风。本次课的重点内容之一，要给学生建立基本的保护配合的关系。教学内容及板书过程设计及提示实现的后备保护。②近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。七、对继电保护的基本要求（一）选择性1、概念：所谓选择性是指继电保护动作时，只能把故障元件从系统中切除，使系统的无故障部分继续运行当k1短路时，保护1、2动→跳1QF、2QF，有选择性；当k2短路时，保护5、6动→跳5QF、6QF，有选择性；当k3短路时，保护7、8动→跳7QF、8QF，有选择性；若保护7拒动或7QF拒动，保护5动→跳5QF（有选择性）；本次课重点内容之一，继电保护的四性是衡量继电保护性能的四个基本指标，本次课的主要内容是让学生掌握四性的正确概念。教学内容及板书过程设计及提示若保护7和7QF正确动作于跳闸，保护5动→跳5QF，则越级跳闸（非选择性）。（二）速动性1、概念：是指要求继电保护快速切除故障。也称为快速性。2、故障切除时间包括继电保护动作时间和断路器固有跳闸时间，要缩短故障切除时间，从继电保护的角度看只能缩短继电保护动作时间，尽可能减少人为的延时时间。故障切除的总时间等于保护装置动作时间和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.04～0.08s，最快的可达0.01～0.02s；一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～0.06s。（三）灵敏性1.概念：继电保护装置对于保护范围内的故障应有足够的反应能力，不论故障点的位置和故障的性质如何，都能敏感地作出反应，即具备足够的灵敏性。2.作用：评价一套保护的可行性，通常用灵敏系数（灵敏度）ksen来衡量。《规程》规定在最不利的情况下，保护装置的灵敏系数要大于1。通过例子，使学生牢固掌握概念。【评价】首先由学生按小组选出代表，对自己小组的情况进行陈述，然后教师作出点评，对本次课的学习内容进行小结，对重点内容再次强调。教学内容及板书过程设计及提示（四）可靠性1.概念：继电保护的可靠性是指：保护在应该动作时，不拒动；而在不应动作时，不误动的性能。四“性”的相互关系以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，也是贯穿全课程的一个基本线索。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。相互统一，相互矛盾。教学内容及板书过程设计及提示继电保护