МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Филиал двфу В Г. ПЕТРОПАВЛОВСКЕ-кАМЧАТСКом
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Релейная защита и автоматизация»
специальность 140211.65 "Электроснабжение"
Форма подготовки очная/заочная
курс _3/3___семестр __5/_
лекции __18/16_ (час.)
практические занятия_0/4_ час.
лабораторные работы_18/4_час.
всего часов аудиторной нагрузки_36/24_ (час.)
самостоятельная работа _44/56_ (час.)
контрольные работы (количество)
курсовой проект _нет / 3 курс_
курсовая работа _________
зачет ___________
экзамен__5 семестр/ 3 курс_
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (214 тех/дс от 27.03.2000 г.).
Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании Методической комиссии протокол № 1_от_ «01» сентября 2011 г.
Зам. председателя Методической комиссии:_Т.И. Горева
Составитель (ли): Хатылов А.А.
АННОТАЦИЯ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Релейная защита и автоматизация» разработан для студентов 3 курса по специальности 140211.65 «Электроснабжение» в соответствие с требованиями ГОС ВПО 214 тех/дс от 27.03.2000 г.
Дисциплина «Релейная защита и автоматизация» входит в федеральный компонент цикла общепрофессиональных дисциплин.
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 80 часов. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (18/16 часов), практические занятия (0/4 часа), лабораторные работы (18/4 часов), самостоятельная работа студента (44/56 часов).
Целью изучения дисциплины является подготовка инженеров в области релейной защиты и автоматики систем электроснабжения. При этом особое внимание уделяется принципам выполнения и технической реализации устройств релейной защиты и автоматики основных элементов системы электроснабжения
Задачами изучения дисциплины является освоение студентами как теоретических основ релейной защиты и автоматики, так и методов расчета параметров настройки устройств релейной защиты и автоматики элементов систем электроснабжения.
Учебно-методический комплекс включает в себя:
рабочую программу дисциплины;
материалы для самостоятельной работы (методические указания по выполнению курсового проекта);
контрольно-измерительные материалы (тесты);
список литературы (в том числе интернет-ресурсов).
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Филиал двфу В Г. ПЕТРОПАВЛОВСКЕ-кАМЧАТСКом
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Релейная защита и автоматизация»
специальность 140211.65 "Электроснабжение"
Форма подготовки очная/заочная
курс _3/3___семестр __5/_
лекции __18/16_ (час.)
практические занятия_0/4_ час.
лабораторные работы_18/4_час.
всего часов аудиторной нагрузки_36/24_ (час.)
самостоятельная работа _44/56_ (час.)
контрольные работы (количество)
курсовой проект_ нет / 3 курс
курсовая работа ___________
зачет ___________
экзамен__5 семестр/ 3 курс_
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (214 тех/дс от 27.03.2000 г.).
Рабочая программа дисциплины обсуждена на заседании Методической комиссии протокол № 1_от_ «01» сентября 2011 г.
Зам. председателя Методической комиссии:_Т.И. Горева
Составитель (ли): Хатылов А.А.
Пояснительная записка
Целью изучения дисциплины является подготовка инженеров в области релейной защиты и автоматики систем электроснабжения. При этом особое внимание уделяется принципам выполнения и технической реализации устройств релейной защиты и автоматики основных элементов системы электроснабжения
Задачами изучения дисциплины является освоение студентами как теоретических основ релейной защиты и автоматики, так и методов расчета параметров настройки устройств релейной защиты и автоматики элементов систем электроснабжения.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать требования к основным и релейным защитам всех элементов системы электроснабжения, принципы действия этих защит, назначение и принципы выполнения устройств автоматического управления и регулирования в системах электроснабжения, современные и перспективные устройства релейной защиты и автоматики;
уметь выполнять расчеты параметров настройки устройств релейной защиты и автоматики систем электроснабжения;
иметь навыки проектирования систем релейной защиты и автоматики систем электроснабжения с использованием современных и перспективных устройств релейной защиты и автоматики.
Содержание дисциплины
№ п/п
|
Наименование темы
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
1.
|
Характеристики токов и напряжений в ненормальных и аварийных режимах распределительных электрических сетей и основных электроприемников.
|
4/4
|
0/2
|
6/2
|
2.
|
Типы автоматических устройств релейной защиты и их функции. Применение основных типов релейных защит; расчеты и выбор параметров аппаратов.
|
4/4
|
0/2
|
6/2
|
3.
|
Области автоматизированного управления состояниями схем питания потребителей и электроприемников; автоматическое включение резервного питания; автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу; автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности, частоты и активной мощности; противоаварийная автоматика
|
4/4
|
0
|
6
|
4.
|
Автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах. Основные сведения о телемеханизации и диспетчерском управлении
|
6/4
|
0
|
-
|
|
ВСЕГО
|
18/16
|
0/4
|
18/4
|
Содержание лекционных занятий
Тема 1. Характеристики токов и напряжений в нормальных аварийных режимах распределительных электрических сетей и основных электроприемников – 4 часа/4 часа.
Общие вопросы теории и практики автоматического и автоматизированного управления в системах электроснабжения. Назначение и виды устройств релейной защиты и автоматики в системах электроснабжения.
Повреждения и ненормальные режимы работы системы электроснабжения и ее отдельных элементов. Векторные диаграммы токов и напряжений при коротких замыканиях (КЗ) в системе электроснабжения. Требования к устройствам релейной защиты и автоматики.
Тема 2. Типы автоматических устройств релейной защиты и их функции. Применение основных типов релейной защит; расчеты и выбор параметров аппаратов. – 4 часа/ 4 часа.
Токовые защиты линий с односторонним питанием от междуфазных КЗ. Максимальная токовая защита. Токовая отсечка. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Типовые схемы измерительных органов токовых защит.
Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты. Измерительные и логические реле. Источники оперативного тока. Принципиальные схемы токовых защит. Токовые защиты с использованием предохранителей с плавкой вставкой и автоматических выключателей.
Токовая защита линий от замыканий на землю в сети с заземленной, изолированной и компенсированной нейтралью.
Релейная защита линий с двухсторонним питанием. Токовая направленная защита. Дистанционная защита линии. Сопротивление и время срабатывания ступеней дистанционной защиты. реле направления мощности. “Девяностоградусная” схема включения реле направления мощности.
Продольная дифференциальная токовая защита линии. Поперечная дифференциальная токовая защита сдвоенной линии. Поперечная дифференциальная токовая направленная защита параллельных линий.
Защита синхронных генераторов, трансформаторов и блоков генератор-трансформатор. Релейная защита трансформаторов. Основные защиты трансформатора (двухступенчатая токовая защита, газовая защита, продольная дифференциальная токовая защита). Резервные защиты трансформатора.
Релейная защита электрических двигателей. Двухступенчатая токовая защита, продольная дифференциальная токовая защита. Защита двигателей от перегрузки. защита от исчезновения питания. защита двигателей от однофазных и двойных замыканий на землю в цепи статора. Защита синхронного двигателя от асинхронного хода.
Защита сборных шин станций и подстанций.
Тема 3. Области автоматизированного управления состояниями схем питания потребителей и электроприемников; автоматическое включение резервного питания; автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу; автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности, частоты и активной мощности; противоаварийная автоматика – 4 часа/ 4 часа.
АПВ линий с односторонним питанием. Требования к устройствам АПВ. Возможности ускорения действия защиты линий при наличии АПВ. Механическое и электрическое АПВ.
АРВ линии. Требования к устройствам АРВ; одностороннее и двухстороннее АРВ.
Автоматическое отключение трансформатора на подстанции, выполненной по упрощенной схеме. АПВ трансформатора. АРВ трансформатора. Автоматическая аварийная разгрузка трансформатора. Автоматическое управление режимами трансформатора. Автоматическое регулирование коэффициента трансформации понижающего трансформатора.
Автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин. регулирование возбуждения по возмущающемуся воздействию и по отклонению напряжения от установленного значения. Автоматическое управление конденсаторными батареями.
Основные принципы регулирования частоты в электроэнергетических системах. Возможные последствия возникновения дефицита активной мощности в системе. “Лавина” частоты. Регулирующий эффект нагрузки. принципы организации автоматической частотной разгрузки (АЧР). Быстродействующая и медленнодействующая категории АЧР. АПВ после АЧР. Реле частоты, принципиальная схема АЧР.
Тема 4. Автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах. Основные сведения о телемеханизации и диспетчерском управлении. – 6 часов/ 4 часа.
Телемеханизация как основа автоматизации диспетчерского управления системой электроснабжения. Понятие сообщения, сигнала, помехи, канала связи, информации. Количественная мера информации. Виды телемеханической информации. Несущий процесс, виды модуляции, кодо-импульсная модуляция. Помехозащитные коды. Принципы построения и структура кодо-импульсного устройства телемеханики. Примеры современных кодо-импульсных устройств телемеханики ближнего действия.
Перспектива дальнейшего развития релейной защиты, автоматики и телемеханизации систем электроснабжения.
Лабораторные работы
№
п/п
|
№ раздела
дисциплины
|
Наименование
лабораторных работ
|
1.
|
1.
|
Векторные диаграммы токов и напряжений при коротких замыканиях – 2 часа
|
2.
|
2
|
Токовая ступенчатая защита электрической сети. – 2 часа
|
3.
|
2
|
Релейная защита трансформатора – 2 часа
|
4.
|
2
|
Релейная защита электрического двигателя - 2 часа
|
5.
|
3
|
Автоматическое повторное включение – 2 часа
|
6.
|
3
|
Автоматическое включение резервного источника питания – 2 часа
|
7.
|
3
|
Автоматическая частотная разгрузка. – 2 часа
|
8.
|
2
|
Автоматическое регулирование возбуждения синхронной машины – 2 часа
|
|
