电力系统继电保护原理
电力系统继电保护原理
1000+ 人选课
更新日期:2025/04/23
开课平台智慧树
开课高校青岛理工大学
开课教师田艳兵李振范锐张民
学科专业工学电气类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
电力系统继电保护原理是研究电力系统运行分析、保证电力系统安全运行,是电气工程及其自动化专业的核心课程。它是综合性、理论和实践并重的课程。通过本课程的学习,使学生较熟练掌握继电保护的基础知识和如何实现各种继电保护,掌握电力系统继电保护的理论与技术。尤其是电流保护、序分量保护、纵联保护、功率方向性等保护的原理、整定及如何实现继电保护,为后续应用电力系统继电保护打下良好的基础。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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电力系统继电保护绪论
张民
电力系统几种运行状态
张民
继电保护的基本原理及其组成
田艳兵
对继电保护的基本要求
田艳兵
继电保护发展简史
张民
电网的电流保护
单侧电源网络相间短路的电流保护
继电器
张民
单侧电源网络相间短路短路时电流量值特征
张民
电流速断保护及其工作原理、整定计算原则、构成、优缺点
张民
限时电流速断及其工作原理、整定、保护装置的灵敏度校验
张民
定时限过电流保护的工作原理、动作时限和灵敏度校验
张民
阶段式电流保护的配合和应用
张民
电流保护整定计算实例
张民
双侧电源网络保护
双侧电源网络相间短路时的功率方向、方向性电流保护的基本原理
张民
功率方向元件(功率方向继电器)的动作特性、要求、构成框图
张民
对功率方向判别元件接线方式要求、90度接线方式
张民
方向性电流保护的应用特点
张民
中性点直接接地系统
中性点接地方式及特点、接地短路时零序电压、电流和功率分布
张民
零序电压、电流滤过器、零序电流I段(速断)保护、零序电流II段保护
张民
零序电流III段保护、方向性零序电流保护、对零序电流保护的评价
张民
中性点非直接接地系统
中性点不接地系统单相接地故障特点
张民
中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障特点、零序电压、零序电流和零序功率方向保护
张民
电网距离保护
距离保护的基本原则与构成
距离保护的概念、测量阻抗及其与故障距离关系距离保护的概念、测量阻抗及其与故障距离关系
张民
三相系统中测量电压和测量电流的选取
张民
故障环路的概念及测量电压 、电流的选取距离保护的延时特性和构成
张民
阻抗继电器及其动作特性
张民
阻抗继电器实现方法
阻抗继电器绝时值比较和相位比较原理的实现
张民
比较工作电压相位法实现故障区段的判断
张民
距离保护的整定计算与评价
距离保护的整定计算
张民
整定计算实例和对距离保护的评价
张民
距离保护的振荡闭锁
张民
故障类型判别和故障选相
张民
距离保护特殊问题
张民
工频故障分量的距离保护
张民
输电线路纵联保护
输电线路纵联保护概述
纵联保护及其构成及分类
张民
输电线路短路时两侧电气量的故障特性分析
张民
输电线路纵联保护信息交换
导引线通信
张民
电力线载波通道的构成
张民
电力线载波通道的特点、工作方式、种类高频信号与高频电流的同异
张民
微波通信纵联保护的构成及保护的优点光纤通信的构成及光纤通信的特点
张民
方向比较式纵联保护
工频故障分量的方向元件闭锁式方向纵联保护
张民
闭锁式距离纵联保护、影响方向比较式纵联保护正确工作的因素及应对措施
张民
纵联电流差动保护
纵联电流差动保护原理及实现
张民
两侧电流同步测量
张民
北斗卫星最新成果
张民
纵联电流相位差动保护影响纵联电流差动保护正确动作的因素
张民
自动重合闸
自动重合闸概述
张民
三相自动重合闸
张民
单相自动重合闸
张民
综合重合闸
张民
电力变压器保护
变压器故障类型
张民
变压器纵差动保护
变压器纵差动保护的基本原理和接线
张民
变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法
张民
纵差动保护的整定计算原则具有制动特性的差动继电器
张民
变压器的励磁涌流及鉴别方法
张民
变压器相间短路后备保护
张民
变压器接地短路后备保护
张民
变压器零序电流差动保护和保护配置
张民
发电机保护
发电机工作状态
张民
发电机定子绕组短路故障的保护
张民
发电机接地保护
张民
母线保护
母线故障和装设母线保护的原则
张民
母线保护的特殊问题及其对策
张民
数字式保护
数字式保护装置硬件原理概述
范锐
数字式保护的数据采集与数字滤波
范锐
正弦信号的特征量算法
李振
数字式保护的基本动作判据的算法_1
李振
数字式保护装置的软件构成
李振
  • 第一章绪论

    本章介绍电力系统的几种工作状态、电力系统发生短路的危害,介绍继电保护的基本原理和构成、继电保护的作用。介绍动作于跳闸的继电保护系统有4个基本要求,最后介绍电力系统继电保护的发展历史。

  • 1.1电力系统继电保护绪论

    介绍电力系统继电保护原理是研究电力系统运行分析并保证电力系统安全运行,是电气工程及其自动化专业的核心课程。它是综合性、理论和实践并重的课程。

  • 1.2电力系统几种运行状态

    介绍电力系统的3种工作状态和故障、不正常运行状态对电力系统的危害。3种工作状态是正常运行状态、不正常运行状态和故障状态。

  • 1.3继电保护的基本原理及其组成

    介绍电力系统继电保护的基本原理和继电保护的组成。电力系统继电保护泛指继电保护技术和由各种继电器保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成。

  • 1.4对继电保护的基本要求

    介绍动作于跳闸的继电保护,在技术上应满足四个基本要求,即可靠性(安全性和信赖性)、选择性、速动性和灵敏性。四者之间紧密联系,矛盾统一。应根据具体的系统运行的主要矛盾及其方面,合理配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。

  • 1.5继电保护发展简史

    介绍电力系统继电保护的发展历史。 继电保护科学和技术是随着电力系统的发展而发展起来的。

  • 第二章电网的电流保护

    本章介绍电网电流保护,分别介绍单侧电源网络相间短路的电流保护、双侧电源网络相间短路的方向性电流保护、中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护和中性点非直接接地电网中单相接地故障的 零序电压、电流及方向保护。

  • 2.1单侧电源网络相间短路的电流保护

    介绍单侧电源网络相间短路的电流保护。重点介绍三段式电流保护的工作原理、整定计算原则、时限特性、灵敏度校验方法和阶段式(三段式)电流保护的配合。

  • 2.2双侧电源网络保护

    介绍双侧电源网络相间短路的方向性电流保护。其中包括方向性电流保护、功率方向判别元件及其90度接线方式,最后介绍方向性电流保护的应用特点。

  • 2.3中性点直接接地系统

    介绍中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护。重点介绍中性点直接接地系统中接地短路时零序电压、电流和功率分布、零序电流流I段II段和III段保护,最后介绍方向性零序电流保护。

  • 2.4中性点非直接接地系统

    介绍中性点非直接接地电网中单相接地故障的 零序电压、电流及方向保护。介绍中性点不接地系统单相接地故障特点、中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障特点及其保护。

  • 第三章电网距离保护

    本章介绍距离保护。距离保护是反应映故障点至保护安装处之间的距离(阻抗),并根据距离的远近(阻抗的大小)而确定动作时间
    的一种保护装置,主要用于110KV及以上线路 。

  • 3.1距离保护的基本原则与构成

    介绍三段式距离保护的配置原则,介绍测量阻抗及其与故障距离关系、三相系统中测量电压和测量电流的选取、距离保护的延时特性
    和距离保护的构成。

  • 3.2阻抗继电器及其动作特性

    介绍阻抗继电器及其动作特性,包括阻抗继电器动作区域的概念、阻抗继电器动作特性和动作方程、绝对值比较和相位比较之间的相互转换。

  • 3.3阻抗继电器实现方法

    介绍阻抗继电器实现方法,重点介绍绝时值比较原理的实现和相位比较原理的实现,每种方法都有模拟式保护和数字式保护的实现。


  • 3.4距离保护的整定计算与评价

    通过实例分析介绍距离保护的整定计算。介绍对距离保护的评价,距离保护同时利用了短路时电压电流的变化特征 ,通过测量故障阻抗来确定故障所处范围,保护区稳定,灵敏度高,动作情况受电网方式变化影响小,能够在多侧电源的高压及超高压间复杂电力系统中应用对距离保护。

  • 3.5距离保护的振荡闭锁

    介绍距离保护的振荡闭锁,包括振荡闭锁的概念、电力系统振荡对距离保护测量元件的影响、距离保护振荡闭锁的措施和振荡过程中再故障的判断。

  • 3.6故障类型判别和故障选相

    介绍故障类型判别和故障选相,选相方法有相电流差突变量选相和其它故障选相。

  • 3.7距离保护特殊问题

    介绍距离保护的特殊问题,主要有短路点的过渡电阻对距离保护的影响、线路串联补偿电容对距离保护的影响、短路电压电流中的非工频分量对距离保护影响。

  • 3.8工频故障分量的距离保护

    介绍工频故障分量距离保护,重点介绍工频故障分量的概念、工频故障分量距离保护的工作原理、工频故障分量距离保护的动作特性
    和工频故障分量距离保护的特点和应用。

  • 第四章输电线路纵联保护

    本章介绍输电线路纵联保护。线路纵差动保护是利用比较被保护元件始末端电流的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。当在被保护范围内任一点发生故障时,它都能瞬时切除故障。

  • 4.1输电线路纵联保护概述

    介绍输电线路纵联保护概述、输电线路纵联保护两侧信息的交换、方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护。

  • 4.2输电线路纵联保护信息交换

    介绍输电线路纵联保护两侧信息的交换。重点介绍纵联保护按通信媒质分类的4中通信方式—导引线通信、电力线载波通信、微波通信和光纤通信。

  • 4.3方向比较式纵联保护

    介绍纵联保护介绍按工作原理分为方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护。本节介绍方向比较式纵联保护主要内容有工频故障分量的方向元件、闭锁式方向纵联保护、闭锁式距离纵联保护和
    影响方向比较式纵联保护正确工作的因素及应对措施。

  • 4.4纵联电流差动保护

    本节介绍纵联电流差动保护的工作原理和两侧电流同步测量方法,重点介绍具有统一时钟的同步方法中的全球定位系统GPS和中国北斗卫星导航系统BDS。介绍纵联电流相位差动保护和影响纵联电流差动保护正确动作的因素。

  • 第五章自动重合闸

    本章介绍自动重合闸,自动重合闸的作用、要求和分类方法,介绍自动重合闸在输、配电线路中,尤其是高压输电线路上的应用。

  • 5.1自动重合闸概述

    介绍自动重合闸的作用及对它的基本要求和分类方法,重点介绍自动重合闸的成功率和瞬时性故障、永久性故障。

  • 5.2三相自动重合闸

    介绍输电线路的三相一次自动重合闸,包括单侧电源的三相一次自动重合闸、双侧电源的三相一次自动重合闸和重合闸时限整定原则。

  • 5.3单相自动重合闸

    介绍高压输电线单相自动重合闸,主要内容有单相自动重合闸与保护的配合关系、单相自动重合闸的特点和输电线路自适应单相自动重合闸的概念。

  • 5.4综合重合闸

    介绍自动重合闸与继电保护的配合和综合重合闸。自动重合闸与继电保护的配合方式有2种,是重合闸前加速和重合闸后加速。介绍重合闸前加速和重合闸后加速的特点和应用。

  • 第六章电力变压器保护

    本章介绍电力变压器保护,重点有作为变压器主保护的瓦斯保护和纵差动保护或电流速断保护,还有相间短路和接地短路的后备保护。介绍各种变压器保护的工作原理及变压器保护的配置。

  • 6.1变压器故障类型

    介绍变压器的故障类型、不正常运行状态及保护方式。保护方式主要有瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、各种过电流保护、各种过电流保护和其它保护。

  • 6.2变压器纵差动保护

    介绍变压器纵差动保护,重点介绍变压器纵差动保护的基本原理和接线、变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法、纵差动保护的整定计算原则和具有制动特性的差动继电器 。

  • 6.3变压器的励磁涌流及鉴别方法

    介绍变压器的励磁涌流及鉴别方法。主要内容有变压器励磁涌流产生的原因、单相变压器励磁涌流的特点、三相变压器励磁涌流的特征和防止励磁涌流引起误动的方法。

  • 6.4变压器相间短路后备保护

    介绍变压器相间短路的后备保护,主要内容有过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护和三绕组变压器相间短路后备保护的特点。

  • 6.5变压器接地短路后备保护

    介绍变压器接地短路的后备保护,主要内容有变电所单台变压器的零序电流保护、自耦变压器零序电流保护的特点和多台变压器并联运行时的接地后备保护。

  • 6.6变压器零序电流差动保护和保护配置

    本节介绍电力变压器的零序电流差动保护和电力变压器保护配置原则。重点介绍瓦斯保护的工作原理及配置。规程规定:容量为 800kVA 及以上的油浸式变压器和 400kVA 及以上的车间内油浸式变压器, 应装设瓦斯保护。

  • 第七章发电机保护

    本章介绍发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式。介绍发电机定子绕组短路故障的保护、发电机定于绕组单相接地保护和
    发电机的其它保护。

  • 7.1发电机工作状态

    介绍发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式。发电机是十分昂贵的电气设备,它的安全运行对于保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用,针对各种不同的故障和不正常运行状态,要装设性能完善的发电机继电保护装置。

  • 7.2发电机定子绕组短路故障的保护

    介绍发电机定子绕组短路故障的保护,包括发电机定子绕组相间短路的纵差保护和发电机定子绕组匝间短路的横差保护。

  • 7.3发电机接地保护

    介绍发电机定于绕组单相接地保护和发电机的其它保护。介绍利用三次谐波电压比值和基波零序电压的组合,可以构成100%的定子绕组单相接地保护。

  • 第八章母线保护

    介绍电力系统的母线保护。主要内容有装设母线保护的原则和母线差动保护的基本原理、母线保护的特殊问题及其对策。

  • 8.1母线故障和装设母线保护的原则

    介绍装设母线保护原则和母线差动保护的基本原理,介绍单母线完全电流差动保护。

  • 8.2母线保护的特殊问题及其对策

    介绍母线保护中的断路器失灵保护,具体介绍母线保护的特殊问题及其对策。

  • 第九章数字式保护

    数字式保护

  • 9.1数字式保护装置硬件原理概述

    数字式保护

  • 9.2数字式保护的数据采集与数字滤波

    数字式保护

  • 9.3正弦信号的特征量算法

    数字式保护

  • 9.4数字式保护的基本动作判据的算法_1

    数字式保护

  • 9.5数字式保护装置的软件构成

    数字式保护

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 电力系统继电保护绪论

    1.2 电力系统几种运行状态

    1.3 继电保护的基本原理及其组成

    1.4 对继电保护的基本要求

    1.5 继电保护发展简史

    视频数5
  • 第二章  作业测试
    第二章 电网的电流保护

    2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护

    2.2 双侧电源网络保护

    2.3 中性点直接接地系统

    2.4 中性点非直接接地系统

    视频数16
  • 第三章  作业测试
    第三章 电网距离保护

    3.1 距离保护的基本原则与构成

    3.2 阻抗继电器及其动作特性

    3.3 阻抗继电器实现方法

    3.4 距离保护的整定计算与评价

    3.5 距离保护的振荡闭锁

    3.6 故障类型判别和故障选相

    3.7 距离保护特殊问题

    3.8 工频故障分量的距离保护

    视频数12
  • 第四章  作业测试
    第四章 输电线路纵联保护

    4.1 输电线路纵联保护概述

    4.2 输电线路纵联保护信息交换

    4.3 方向比较式纵联保护

    4.4 纵联电流差动保护

    视频数12
  • 第五章  作业测试
    第五章 自动重合闸

    5.1 自动重合闸概述

    5.2 三相自动重合闸

    5.3 单相自动重合闸

    5.4 综合重合闸

    视频数4
  • 第六章  作业测试
    第六章 电力变压器保护

    6.1 变压器故障类型

    6.2 变压器纵差动保护

    6.3 变压器的励磁涌流及鉴别方法

    6.4 变压器相间短路后备保护

    6.5 变压器接地短路后备保护

    6.6 变压器零序电流差动保护和保护配置

    视频数8
  • 第七章  作业测试
    第七章 发电机保护

    7.1 发电机工作状态

    7.2 发电机定子绕组短路故障的保护

    7.3 发电机接地保护

    视频数3
  • 第八章  作业测试
    第八章 母线保护

    8.1 母线故障和装设母线保护的原则

    8.2 母线保护的特殊问题及其对策

    视频数2
  • 第九章  作业测试
    第九章 数字式保护

    9.1 数字式保护装置硬件原理概述

    9.2 数字式保护的数据采集与数字滤波

    9.3 正弦信号的特征量算法

    9.4 数字式保护的基本动作判据的算法_1

    9.5 数字式保护装置的软件构成

    视频数5
  • 期末考试