Главная
страница 1


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140400 - Электроэнергетика и электротехника

Профиль(и) подготовки: Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Расчеты релейной защиты электроэнергетических систем»


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИЭЭ; Б.3.20.3




Часов (всего) по учебному плану:

144




Трудоемкость в зачетных единицах:

4




Лекции

45 час

8 семестр

Практические занятия

30 час

8 семестр

Лабораторные работы

15 час

8 семестр

Расчетные задания, рефераты

12 час самостоят. работы

8 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

54 час




Экзамены




8 семестр


Москва - 2010
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение принципов действия и построения релейной защиты электроэнергетических систем и выполнение расчётов по определению параметров срабатывания устройств релейной защиты различных электроэнергетических объектов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:





  • к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

  • самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

  • анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

  • участвовать в работе над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-8);

  • использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10);

  • обосновать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);

  • определять возможные варианты выполнения релейной защиты энергообъектов электроэнергетической системы , определять параметры срабатывания релейной защиты энергообъектов и оценивать защитоспособность проектируемой защиты (ПСК-1, ПСК-2, ПСК-3).


Задачами дисциплины являются

  • изучение технических требований к релейной защите энергетических объектов электроэнергетической системы, принципов выполнения и технических средств релейной защиты;

  • приобретение навыков определения возможных вариантов выполнения релейной защиты энергетических объектов, расчёта параметров срабатывания и оценки проектируемой защиты для обоснованного принятия технического решения;

  • приобретение навыков работы с технической и проектной документацией.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» направления 140400 - Электроэнергетика и электротехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", «Электрические станции и подстанции», «Электроэнергетические системы и сети», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», «Программные средства для релейной защиты».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при осуществлении профессиональной деятельности бакалавра, выполнении бакалаврских выпускных квалификационных работ, а также программы магистерской подготовки «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:



Знать:

  • требования к релейной защите энергообъектов и принципы выполнения защиты;

  • основные источники научно-технической информации по вопросам проектирования, расчёта и эксплуатации устройств релейной защиты электроэнергетических систем (ОК-7, ПК-6);

  • схемы и элементы основного оборудования электроэнергетических систем, схемы вторичных цепей, устройств релейной защиты и автоматики электроэнергетических объектов и способы их графического отображения (ПК-12, ПК - 15);

  • современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1)

Уметь:

  • приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);

  • самостоятельно разбираться в технической документации и методиках расчёта и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

  • использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10);

Владеть:

  • навыками обобщения, анализа, восприятия информации, постановки цели и выбора путей ее достижения (ОК-1);

  • готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

  • способностью определить возможные варианты выполнения релейной защиты и автоматики энергообъекта (ПСК-1).

  • Методами расчета параметров срабатывания релейной защиты энергообъектов и навыками их применения в процессе проектирования ( ПСК-2, ПСК-3).

  • 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часов.



п/п


Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации


(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Назначение релейной защиты в электроэнергетической системе


6

8

4







2

Тест

2

Режимы работы электроэнергетической системы, рассматриваемые при проектировании релейной защиты

10

8

4

4




2

Расчетные задания

3

Расчеты электрических величин для целей выбора параметров срабатывания релейной защиты


18

8

10

6




2

Расчетные задания

4

Расчеты токовых защит от междуфазных КЗ в радиальной сети с одним источником питания


18

8

5

4

7

2

Контрольные работы, защита лабораторных работ

5

Расчеты токовых направленных защит от междуфазных КЗ


12

8

6

4




2

Расчетные задания

6

Расчеты токовых направленных защит нулевой последовательности от КЗ на землю в сетях с напряжением ≥110 кВ


22

8

8

6

4

4

Расчетные задания, защита лабораторных работ

7

Расчеты дистанционных защит

20

8

8

6

4

2

Контрольные работы, защита лабораторных работ




Зачет

2

8

--

--

--

2

устный опрос




Экзамен

36

8

--

--

--

36

устный




Итого:

144




45

30

15

54




4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1.Назначение релейной защиты в электроэнергетической системе.

Основные режимы работы электроэнергетической системы. Назначение релейной защиты. Релейная защита от коротких замыканий (КЗ) как один из видов противоаварийной автоматики систем. Функции релейной защиты от КЗ. Отказы функционирования защиты.

Основная и резервная защиты. Принципы, лежащие в основе выполнения защит с абсолютной и относительной селективностью. Ближнее и дальнее резервирование. Свойства релейной защиты от КЗ: селективность, быстродействие, чувствительность и надежность. Требования к релейной защите.

.

2. Режимы работы электроэнергетической системы, рассматриваемые при проектировании релейной защиты.

Основные виды КЗ в электроэнергетической системе; их влияние на работу её элементов и системы в целом. Характеристики КЗ. Переходные сопротивления. Соотношения токов при разных видах КЗ. Векторные диаграммы токов и напряжений при КЗ на линиях.

Соотношения токов и векторные диаграммы при трансформаторных связях. Влияние нагрузки. Продольная несимметрия («разрывы» фаз). Сложные виды повреждений. Качания и асинхронный ход. Особенности процессов КЗ на линиях электропередачи СВН.



3. Расчеты электрических величин для целей выбора параметров срабатывания релейной защиты.

Методы расчёта электрических величин в аварийных режимах для проектирования релейной защиты. Определение электрических величин по заданным ЭДС и с использованием принципа наложения. Метод симметричных составляющих. Схемы замещения, расчетные соотношения и векторные диаграммы токов и напряжений при КЗ на землю, полученные с помощью симметричных составляющих. Соотношения между полными токами и их симметричными составляющими при различных видах КЗ. Учет удаленности точки КЗ и времени с момента его возникновения. Особенности расчета токов при КЗ, близких к шинам генераторного напряжения.



4.Расчеты токовых защит от междуфазных КЗ в радиальной сети с одним источником питания.

Общая характеристика защит с относительной селективностью. Сравнение токовых и дистанционных защит. Структура защит. Назначение ступеней. Выполнение токовой ступенчатой защиты в радиальных сетях с односторонним питанием. Схемы подключения токовых цепей защиты. Расчёт параметров срабатывания и оценка чувствительности максимальной токовой защиты. Характеристика выдержек времени максимальной токовой защиты. Особенности выполнения токовой защиты с зависимыми характеристиками выдержек времени. Пуск по напряжению. Расчёт параметров срабатывания и оценка защитоспособности первой и чувствительности второй ступеней защиты. Комбинированные отсечки по току и напряжению. Общая оценка токовых защит.



5. Расчеты токовых направленных защит от междуфазных КЗ.

Принцип работы токовых направленных защит. Особенности расчета токов срабатывания первых и вторых ступеней защиты линий в радиальных сетях с двухсторонним питанием. Оценка защитоспособности и чувствительности. «Мертвая» зона защиты. Особенности расчёта параметров срабатывания максимальной токовой направленной защиты в радиальной сети с двухсторонним питанием. Встречно- ступенчатый принцип выбора выдержек времени. Размещение органов направления мощности. Оценка чувствительности. Учет качаний при расчете параметров срабатывания токовых направленных защит. Особенности выполнения и расчета параметров срабатывания токовых направленных защит от междуфазных КЗ в кольцевой сети с одним источником питания. Каскадное действие защиты. Схемы и общая оценка токовых направленных защит.


6. Расчеты токовых направленных защит нулевой последовательности от коротких замыканий на землю в сетях с напряжением ≥110кВ.

Общие положения и особенности выполнения токовых и токовых направленных защит нулевой последовательности линий от КЗ на землю. Сравнение с токовыми защитами от многофазных КЗ. Расчёт параметров срабатывания и оценка чувствительности токовой защиты нулевой последовательности одиночных линий с одно- и двухсторонним питанием. Особенности выполнения токовой направленной защиты нулевой последовательности параллельных линий. Учет влияния взаимоиндукции сближенных линий электропередачи на расчет токов при КЗ на землю. Учет влияния на выбор параметров срабатывания нулевых защит режимов заземления нейтралей, бросков токов намагничивания трансформаторов (автотрансформаторов), длительных и кратковременных неполнофазных режимов работы. Общая оценка нулевых защит.



7. Расчеты дистанционных защит.

Дистанционная защита от многофазных КЗ на линиях электропередачи. Принцип действия и структура защиты. Сопротивление на зажимах реле сопротивления (РС). Схемы включения реле сопротивления. Расчет параметров срабатывания и оценка чувствительности отдельных ступеней дистанционной защиты. Способы повышения чувствительности вторых ступеней.

Требования к формам характеристик срабатывания РС. Учет переходных сопротивлений в месте КЗ, нагрузочных режимов, качаний, поперечных проводимостей. Характеристики срабатывания РС с двумя входными величинами. Мероприятия по устранению «мертвых» зон у реле сопротивления. Поведение дистанционной защиты при качаниях и асинхронных режимах работы. Использование комплексной плоскости для анализа поведения РС при качаниях. Принципы выполнения устройств, предотвращающих ложные и излишние срабатывания при качаниях. Устройства блокировки при качаниях (УБК). Структура УБК.

Принцип действия. Блокировка дистанционной защиты при нарушении цепей напряжения.



.

4.2.2. Практические занятия

1. Построение векторных диаграмм токов и напряжений при междуфазных КЗ на линиях электропередачи и расчет токов и напряжений в цепях защиты.

2. Построение векторных диаграмм токов при КЗ за трансформаторами с соединением обмоток Y/∆ - 11 и расчет токов в цепях защиты .

3. Расчет токов при КЗ на выводах генераторов и блоков.

Определение симметричных составляющих. Построение векторных диаграмм токов.

4. Расчет токов в цепях защиты при трехфазных КЗ в сетях с одно- и двухсторонним питанием и с двумя уровнями напряжения.

5. Расчет токов обратной последовательности при разных видах несимметричных КЗ в сетях с двухсторонним питанием.

6. Расчет токов нулевой последовательности при однофазных и двухфазных КЗ на землю на параллельных линиях с учетом взаимоиндукции.

7. Расчет параметров срабатывания трехступенчатых токовых защит в радиальной сети с односторонним питанием ( для одиночных и параллельных линий ). Оценка защит.

8. Расчет параметров срабатывания токовых направленных защит в радиальной сети с двухсторонним питанием. Оценка защит.

9. Расчет токовых направленных защит в кольцевых сетях с одним источником питания. Определение зон каскадного действия.

10. Расчет параметров срабатывания токовых защит нулевой последовательности линий напряжением 110 кВ в радиальной сети с односторонним питанием.

11. Расчет токов срабатывания первых ступеней нулевых защит на параллельных линиях. Оценка защитоспособности.

12. Особенности расчета вторых ступеней нулевых защит на параллельных линиях.

13. Расчет дистанционных защит линий электропередачи в сети с одним источником питания.

14. Расчет дистанционных защит линий ( одиночных и параллельных ) в сети с многосторонним питанием .

15. Расчет устройств блокировки дистанционных защит при качаниях.



4.3. Лабораторные работы

№1. Изучение основных функций микропроцессорного (МП) терминала SEPAM1000 +серии 20 и исследование его характеристик с помощью испытательной системы РЕТОМ.

№2. Исследование микропроцессорной токовой ступенчатой защиты от междуфазных КЗ на базе модели трехфазной сети.

№3. Исследование взаимодействия МП защиты АПВ на базе модели трехфазной сети.

№4.Анализ работы МП токовой защиты с помощью осциллограмм аварийных режимов КЗ, получаемых на модели трехфазной сети.

№5.Исследование токовых ступенчатых защит нулевой последовательности на модели трехфазной сети.

№6. Изучение дистанционной защиты и характеристик реле сопротивления блока БРЭ 2801 с помощью испытательной системы РЕТОМ.

4.4. Расчётные задания

Расчеты токов при разных видах КЗ в электроэнергетической системе и выбор параметров срабатывания защит с относительной селективностью.


4.5. Курсовой проект

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.



5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций и лекций с использованием компьютерных презентаций.

Практические занятия включают выполнение расчетов, решение отдельных задач, обсуждение решений.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекциям, тестам, контрольным работам, выполнение расчетного задания, оформление отчетов о лабораторных работах, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как интегральная оценка знаний , умений и навыков на экзамене.


В приложение к диплому вносится оценка за экзамен в семестре.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Федосеев А.М., Федосеев М.А., Релейная защита электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1992 – 526с.

  2. Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем: Учебное пособие/ под ред. А.Ф.Дьякова – М.: Изд-во МЭИ, 2006.-296 с.

  3. Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем: Учебное пособие. - М.: Изд-во МЭИ, 2000.- 248с.


б) дополнительная литература:

  1. Правила устройства электроустановок / М-во энергетики РФ.-7-е изд.-М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.- 640 с.

  2. Электротехнический справочник: В 4т. Т.3. Производство, передача и распределение электрической энергии/ Под общ.ред. профессоров МЭИ В.Г.Герасимова и др. (гл. ред. А.И.Попов)- 8-е изд., испр. и доп.-М.:Издательство МЭИ, 2002.- 964с

  3. Руководящие указания по релейной защите. Вып.7,11,12. М.: Энергия

  4. Журавлев Д.М.,Темкина Р.В. Изучение микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики на базе терминала SEPAM 1000 + S20. Лабораторный практикум: Учебное пособие/под.ред. член-корр. РАН А.Ф.Дьякова М.: Издательский дом МЭИ, 2007.-84с


7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. www.rza.org.ua

2. www.electrolibrary.info/bestbooks/b_rza.htm

3. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/R/''Rukovodyaschie_ukazaniya_po_releynoy_zaschite''/_''RURZ''.html

4. http://rzdoro.narod.ru/st_2.htm



б) другие:

Каталоги и рекламные материалы фирм, производящих оборудование для релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем: ABB, Siemens, ВНИИР, ЭКРА, Радиус, Механотроника, Бреслер и др.


8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, показа учебных фильмов и проведения практических занятий, а также наличие учебной лаборатории по релейной защите электроэнергетических систем.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 - Электроэнергетика и электротехника и профилю №3 «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Темкина Т.Г.



"УТВЕРЖДАЮ":

Зав.кафедрой,



д.т.н., профессор Дьяков А.Ф.


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины «Расчеты релейной защиты электроэнергетических систем» Цикл
162.97kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины
152.79kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "математические задачи релейной защиты и автоматизации энергосистем"
133.2kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " релейная защита электроэнергетических систем" Цикл
219.8kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "Вычислительные комплексы в электроэнергетике" Цикл
114.91kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
146.5kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "низкотемпературный эксперимент" Цикл: профессиональный
161.3kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "установки и системы низкотемпературной техники" Цикл
135.04kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «Право собственности и способы его защиты»
604.59kb.
3 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «системы теплоснабжения потребителей и жкх» Цикл
172.6kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины земельное право
216.79kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " промышленная робототехника" Цикл: профессиональный
144.44kb.
1 стр.