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2025/1/71歡迎各位領(lǐng)導和專家!2025/1/72國家電網(wǎng)公司元件保護標準化設(shè)計2025/1/73標準簡介公共部分主變保護高抗保護母線保護母聯(lián)保護主要內(nèi)容2025/1/75標準簡介二標準技術(shù)原則
《四統(tǒng)一高壓線路繼電保護裝置原理設(shè)計》:統(tǒng)一的設(shè)計技術(shù)條件。統(tǒng)一的接線回路。統(tǒng)一的元件符號。統(tǒng)一的端子排編號。2025/1/76標準簡介二標準技術(shù)原則
《設(shè)計規(guī)范》“六統(tǒng)一”原則:功能配置統(tǒng)一的原則。主要解決各地區(qū)保護配置及組屏方式的差異而造成保護的不統(tǒng)一?;芈吩O(shè)計統(tǒng)一的原則。解決由于各地區(qū)運行和設(shè)計單位習慣不同造成二次回路上存在差異。端子排布置統(tǒng)一的原則。通過按照“功能分區(qū),端子分段”的原則分段設(shè)置端子排,解決交直流回路、輸入輸出回路在端子排上排列位置不同的問題。2025/1/77標準簡介二標準技術(shù)原則?!对O(shè)計規(guī)范》“六統(tǒng)一”原則:接口標準統(tǒng)一的原則。對繼電保護裝置至通信機柜處的光纜連接、接口的配置等進行標準化設(shè)計,避免出現(xiàn)不同時期、不同廠家接口裝置雜亂無序的問題。保護定值統(tǒng)一的原則。要求保護制造商按照標準格式進行保護定值的統(tǒng)一,簡化了定值整定工作。報告格式統(tǒng)一的原則。要求保護制造商按照標準格式進行保護報告格式的統(tǒng)一,為現(xiàn)場運行維護創(chuàng)造有利條件。2025/1/78標準簡介三標準主要內(nèi)容《線路保護設(shè)計規(guī)范》主要內(nèi)容:包括“范圍”、“規(guī)范性引用文件”、“總則”、“一般規(guī)定”、“線路保護及輔助裝置配置原則、技術(shù)原則及功能要求”、“組屏設(shè)計”、“保護與通信設(shè)備接口要求”和“對相關(guān)設(shè)備及回路的要求”共八部分內(nèi)容,將“保護裝置定值清單標準格式”和“保護輸出報告標準格式”兩部分內(nèi)容列入附錄中?!对Wo設(shè)計規(guī)范》主要內(nèi)容:包括“范圍”、“規(guī)范性引用文件”、“總則”、“一般規(guī)定”、“變壓器保護及輔助裝置設(shè)計規(guī)范”、“高壓并聯(lián)電抗器保護設(shè)計規(guī)范”、“母線保護設(shè)計規(guī)范”、“母聯(lián)(分段)充電過流保護及輔助裝置設(shè)計規(guī)范”和“對相關(guān)設(shè)備及回路的要求”共九部分內(nèi)容,將“保護裝置定值清單標準格式”、“保護輸出報告標準格式”和“變壓器保護跳閘矩陣表”等內(nèi)容列入附錄中。2025/1/79標準簡介公共部分主變保護高抗保護母線保護母聯(lián)保護主要內(nèi)容2025/1/710公共部分1、“最終跳閘應(yīng)判電流”原則釋義:主要原因是直流電源正接地、交流混入直流系統(tǒng)等導致保護誤動的事故時有發(fā)生。因此,要求“可能導致多個斷路器同時跳閘”的開入均應(yīng)判電流。(非電量保護除外)例如1:雙母線接線的失靈保護,取消每個支路獨立配置的失靈啟動裝置,采用母線保護內(nèi)部的失靈電流判別功能。例如2:3/2接線的邊斷路器失靈后通過母線保護跳閘時,不采用傳統(tǒng)的“雙開入直跳”方式,在母線保護內(nèi)部應(yīng)設(shè)置靈敏的、不需整定的電流元件并帶50ms的固定延時,以提高邊斷路器失靈保護動作后經(jīng)母線保護跳閘的可靠性。2025/1/711
直流絕緣監(jiān)察示意圖:通常1R=2R=1kΩ,R3=R4為正/負極對地絕緣電阻(0.5MΩ以上);KVI的阻值R0較大,220V為20~30kΩ,110V為6~10kΩ,48V為1.5kΩ,動作電流一般為2mA。因為絕緣監(jiān)察裝置的存在,正常運行時直流系統(tǒng)可以認為是經(jīng)過高阻一點接地的,當再發(fā)生一點接地時,即形成了兩點接地系統(tǒng),此時在兩接地點之間便有電流流過。公共部分2025/1/712
直流正接地誤動示意圖:對于220V的直流系統(tǒng),正常運行時,A點對地電壓為+110V,C點對地電壓為-110V,B點對地電壓為-110V。公共部分2025/1/713
直流正接地誤動示意圖:A點接地時,C2中存儲的能量需要通過KM釋放,當大于KM的動作功率時,KM將誤動作。因此,電纜越長KM越容易誤動作。公共部分2025/1/714
直流正接地誤動示意圖:B點接地時,根據(jù)KVL方程,C2兩端被短接,C1和C3中存儲的能量要通過KM釋放,KM是否動作主要由C1和C3的大小決定。公共部分2025/1/715
直流正接地誤動示意圖:C點接地時,加在KM兩端的電壓為反向電壓,KM不會誤動作。公共部分2025/1/716公共部分2、“強化主保護,簡化后備保護和二次回路”原則釋義:針對保護裝置提出的要求。微機保護裝置強大的運算處理能力是常規(guī)保護無法比擬的;保護裝置應(yīng)充分利用所采集的電流和電壓量,實現(xiàn)相關(guān)保護功能,盡可能減少外部開入量,從而達到簡化二次回路、提高保護運行可靠性的目的。例如:3/2斷路器接線的母線保護應(yīng)設(shè)置靈敏的、不需整定的電流元件并帶50ms的固定延時,以提高邊斷路器失靈保護動作后經(jīng)母線保護跳閘的可靠性。3.2優(yōu)先通過繼電保護裝置自身實現(xiàn)相關(guān)保護功能,盡可能減少外部輸入量,以降低對相關(guān)回路和設(shè)備的依賴。2025/1/717公共部分釋義:針對回路設(shè)計提出的要求。充分發(fā)揮微機保護裝置的優(yōu)勢,簡化二次回路,符合繼電保護越簡單越可靠的設(shè)計理念。例如:3/2斷路器接線“溝通三跳”功能由斷路器保護實現(xiàn),斷路器保護失電時,由斷路器本體三相不一致保護跳閘。3.3優(yōu)化回路設(shè)計,在確??煽繉崿F(xiàn)繼電保護功能的前提下,盡可能減少屏(柜)內(nèi)裝置間以及屏(柜)間的連線。2、“強化主保護,簡化后備保護和二次回路”原則2025/1/718
操作箱內(nèi)“三相耦聯(lián)”接線復雜;操作箱HWJ不真實。3/2接線溝通三跳的三種實現(xiàn)方案兩套線路保護并聯(lián)接點串GST接點至TJQ回路接線復雜。斷路器保護瞬時跟跳無外部接線;裝置失電情況下,斷路器本體三相不一致保護動作時間長。溝通三跳回路圖公共部分2025/1/719公共部分3、“最大可能雙重化”原則釋義:明確了雙重化的含義,也為簡化繼電保護回路奠定了基礎(chǔ);保護組屏、回路設(shè)計、簡化壓板也是以此為基礎(chǔ)。調(diào)繼〔2005〕222號(簡稱“十八項反措”)2.5.2條對雙重化的要求:“每套完整、獨立的保護裝置應(yīng)能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護之間不應(yīng)有任何電氣聯(lián)系,當一套保護退出時不應(yīng)影響另一套保護的運行”。3.4繼電保護雙重化包括保護裝置的雙重化以及與保護配合回路(包括通道)的雙重化,雙重化配置的保護裝置及其回路之間應(yīng)完全獨立,不應(yīng)有直接的電氣聯(lián)系。2025/1/720公共部分3、“最大可能雙重化”原則釋義:雙重化配置的保護之間宜采用“一對一”原則。例如:雙重化配置的線路保護與失靈保護間采用“一對一”啟動方式。與保護配合的回路也宜雙重化設(shè)置。例如1:雙重化配置的保護宜取自不同的CT、PT二次繞組。例如2:雙重化配置的保護應(yīng)分別作用于斷路器的兩個跳閘線圈。例外:兩套主變零序過電壓保護共用一個PT三次繞組;兩套重合閘共用一個合閘線圈等。2025/1/721公共部分線路保護規(guī)范適用的主接線釋義:《國家電網(wǎng)公司變電站典型設(shè)計》:
330kV及以上系統(tǒng)對供電可靠性要求較高,一般采用3/2斷路器接線(隨著西北750kV系統(tǒng)的建成,部分330kV變電站逐步采用雙母線接線;500kV采用3/2斷路器接線);雙母線接線運行方式靈活,便于分區(qū)運行限制短路電流,故220kV系統(tǒng)一般采用雙母線接線?!?00kV變電站通用設(shè)計標準》考慮目前重要回路一般均要求采用雙回路供電,且SF6斷路器制造工藝成熟,檢修周期長,如再普遍要求設(shè)置旁路母線,不但明顯增加占地,也造成設(shè)備增加、操作增多、二次回路接線復雜,故不設(shè)置旁路母線。3.5(線路):本標準中3/2斷路器接線主要用于330kV及以上系統(tǒng),雙母線接線主要用于220kV系統(tǒng);當330kV及以上系統(tǒng)采用雙母線接線,220kV系統(tǒng)采用3/2斷路器接線,以及其他情況可參照執(zhí)行。2025/1/722公共部分主變壓器保護適用的典型主接線釋義:規(guī)定主接線形式的目的是為了便于對保護配置要求、保護裝置輸入輸出、組屏方案、端子排設(shè)計、壓板和按鈕設(shè)置等內(nèi)容有針對性的進行闡述。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司變電站典型設(shè)計》和《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計變電站二次系統(tǒng)部分》的要求,并結(jié)合改、擴建工程的特點,規(guī)定了主變壓器保護適用的主接線形式。3.5(元件):本標準中330kV及以上電壓等級變壓器以高壓側(cè)3/2斷路器接線、中壓側(cè)雙母雙分段接線、低壓側(cè)單母接線,變壓器低壓側(cè)有總斷路器的分相自耦變壓器為例。220kV電壓等級變壓器以高中壓側(cè)雙母線接線、低壓側(cè)雙分支單母分段接線的三卷變壓器為例。其他情況可參照執(zhí)行。2025/1/723公共部分主變壓器保護適用的典型主接線釋義:《500kV變電站通用設(shè)計標準》推薦主變低壓側(cè)設(shè)總斷路器,有利于提高主變的運行可靠性?!?110~500kV變電站通用設(shè)備規(guī)范第1部分:變壓器》500kV三相共體變壓器運輸困難,單體結(jié)構(gòu)復雜,如發(fā)生故障很難在短時間修復,推薦500kV變壓器優(yōu)先選用單相結(jié)構(gòu)。《國家電網(wǎng)公司變電站典型設(shè)計》中的220kV電壓等級變壓器接線形式較多,為了盡可能提高本規(guī)范的適用范圍,規(guī)定了220kV電壓等級變壓器以高中壓側(cè)雙母線接線、低壓側(cè)雙分支單母分段接線的三卷變壓器為例。2025/1/724公共部分高抗保護適用的典型主接線釋義:高壓并聯(lián)電抗器有線路電抗器和母線電抗器兩種。母線電抗器經(jīng)首端斷路器接于母線上,主要用于防止系統(tǒng)過電壓,而不能很好地限制潛供電流。無中性點電抗器。有過電壓要求的線路,一般不允許無并聯(lián)電抗器運行,線路并聯(lián)電抗器不設(shè)斷路器。線路并聯(lián)電抗器既可防止線路過電壓,又需要限制潛供電流以提高單相重合閘的成功率。有中性點電抗器。為了提高本規(guī)范的適用范圍,本規(guī)范以輸入、輸出相對較多的線路電抗器為例,母線電抗器不需引接部分端子即可。3.6本標準中高抗以3/2斷路器接線的線路電抗器為例。其他情況可參照執(zhí)行。2025/1/725公共部分4.1保護裝置的通用要求釋義:例如:變壓器保護中的電壓壓板,不同廠家的定義正好相反,壓板投入時分別表示“電壓投入”、“PT檢修”,兩者含義截然相反;前者要求正常運行時投入此壓板,而后者要求正常運行時退出此壓板;給生產(chǎn)、運行、管理和維護等各個環(huán)節(jié)帶來諸多不便,增加了保護不正確動作的可能性。本標準將電壓壓板統(tǒng)一規(guī)范為“電壓投入壓板”。4.1.1保護裝置開關(guān)量輸入定義采用正邏輯,即接點閉合為“1”,接點斷開為“0”。開關(guān)量輸入“1”和“0”的定義應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為:
a)“1”肯定所表述的功能;
b)“0”否定所表述的功能。2025/1/726公共部分釋義:不同廠家保護裝置功能控制字“1”和“0”的定義差別很大,給定值整定和校核工作帶來很大困難,尤其是雙重化配置的兩套保護采用不同廠家產(chǎn)品時,此問題更加突出。4.1.2保護裝置功能控制字“1”和“0”的定義應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為:
a)“1”肯定所表述的功能;
b)“0”否定所表述的功能;或根據(jù)需要另行定義;
c)不應(yīng)改變定值清單和裝置液晶屏顯示的“功能表述”。4.1保護裝置的通用要求2025/1/727公共部分釋義:例如:變壓器復壓閉鎖過流保護中的方向元件控制字,有的廠家采用同一個控制字實現(xiàn):“0”代表指向母線、“1”代表指向變壓器、“2”代表不帶方向;有的廠家采用兩個控制字實現(xiàn),其中一個控制字“0”代表指向變壓器、“1”代表指向母線,另一個控制字“0”代表不帶方向、“1”代表帶方向。本標準將方向元件統(tǒng)一規(guī)范為“1”代表指向母線、“0”代表指向變壓器。當控制字置“0”時,不應(yīng)改變定值清單和裝置液晶屏顯示的“功能表述”。例如:某廠家的變壓器差動保護涌流閉鎖原理,當控制字置“1”時,液晶屏顯示為“二次諧波制動原理”,當控制字置“0”時,液晶屏顯示為“模糊識別原理”。本標準將液晶屏顯示統(tǒng)一規(guī)范為“二次諧波制動原理”,不隨控制字的改變而改變。4.1保護裝置的通用要求2025/1/728公共部分釋義(審定會):原則上,保護功能投退的軟、硬壓板要一一對應(yīng),采用“與門”邏輯?!盎蜷T”邏輯:“停用重合閘”軟壓板、硬壓板和控制字三者為“或門”邏輯。只設(shè)硬壓板:主變保護各側(cè)“電壓投入”壓板、雙母線接線形式母線保護中的“母線互連”壓板。只設(shè)軟壓板:遠方修改定值壓板。4.1.3軟硬壓板采用“與門”邏輯關(guān)系。4.1保護裝置的通用要求2025/1/729公共部分釋義:GB/T14285-2006(簡稱“大規(guī)程”)4.1.12.5“除出口繼電器外,裝置內(nèi)的任一元件損壞時,裝置不應(yīng)誤動作跳閘”,因此要求A/D采用冗余結(jié)構(gòu)。若采用單一A/D,采樣回路損壞后可能導致保護誤動作。500kV電網(wǎng)CT變比可能高達4000/1A,而作為系統(tǒng)最末段的零序IV段保護為了能可靠切除高阻接地故障,定值整定為300A,部分廠家0.1IN下限定值不能滿足整定要求,因此保護裝置應(yīng)滿足0.05IN
~20IN測量要求。4.1.4保護裝置的采樣回路應(yīng)使用A/D冗余結(jié)構(gòu)(公用一個電壓或電流源),采樣頻率不應(yīng)低于1000Hz。保護裝置的每個電流采樣回路應(yīng)能滿足0.1IN以下使用要求,在0.05IN~20IN或者0.1IN~40IN時測量誤差不大于5%。4.1保護裝置的通用要求2025/1/730公共部分釋義:220kV電網(wǎng)CT變比一般不大于2500/1A,保護裝置0.1IN下限定值能滿足零序IV段300A整定要求。部分老站CT變比較小,隨著系統(tǒng)短路容量的增大,短路電流倍數(shù)增大,因此要求保護裝置滿足0.1IN
~40IN測量要求。審定會:保護裝置的測量范圍:下限為0.05IN,上限為20IN~40IN。保護裝置在0.05IN~(20IN~40IN)的測量精度均需滿足:相對誤差不大于5%或絕對誤差不大于0.02IN,但在0.05IN以下范圍用戶應(yīng)能整定并使用,實際故障電流超過電流上限(20IN~40IN)時,保護裝置不誤動不拒動。4.1保護裝置的通用要求2025/1/731公共部分4.1.5保護裝置的定值要求如下:
a)保護裝置的定值應(yīng)簡化,宜多設(shè)置自動的輔助定值和內(nèi)部固定定值;釋義:不與其他保護配合的定值內(nèi)部固定。
例如:220kV主變零序過電壓保護3UO固定為180V,時間固定為0.5s;高抗保護定值全部自動整定,只需輸入相關(guān)參數(shù)即可。
b)保護裝置電流、電壓和阻抗定值可采用二次值、變壓器額定電流(Ie)倍數(shù),并輸入變壓器額定容量、電流互感器(CT)和電壓互感器(PT)的變比等必要的參數(shù);釋義:變壓器差動保護電流定值按高壓側(cè)額定電流倍數(shù)整定,而不需整定實際電流值。
例如:主變差動啟動電流定值為0.4Ie。4.1保護裝置的通用要求2025/1/732公共部分4.1.5保護裝置的定值要求如下:
c)保護總體功能投/退,如“高壓側(cè)后備保護”,可由運行人員就地投/退硬壓板或遠方操作投/退軟壓板實現(xiàn);釋義:當系統(tǒng)運行方式改變后,需要調(diào)整定值時,可通過切換定值區(qū)或臨時修改定值實現(xiàn),不通過投退壓板實現(xiàn)。因此,可以大大簡化后備保護壓板。
例如1:對側(cè)母差保護退出后,可通過切換本側(cè)線路保護定值區(qū)實現(xiàn)對對側(cè)母線的快速保護。例如2:變壓器保護裝置不設(shè)置單獨的主變充電保護,主變空充時通過切換定值區(qū)或修改臨時定值實現(xiàn)。4.1保護裝置的通用要求2025/1/733公共部分4.1.5保護裝置的定值要求如下:
d)運行中基本不變的、保護分項功能,如“高壓側(cè)復合電壓閉鎖過流Ⅰ段”采用“控制字”投/退;
釋義:根據(jù)工程實際情況,可通過控制字實現(xiàn)對某段保護的投退,而不通過壓板實現(xiàn)。
例如:某些地區(qū)500kV主變后備保護不跳分段和母聯(lián)時,只需將220kV側(cè)阻抗保護1時限和2時限控制字置“0”即可。
e)保護裝置的定值清單應(yīng)按以下順序排列:
1)參數(shù)(系統(tǒng)參數(shù)、裝置參數(shù));
2)保護裝置數(shù)值型定值部分;
3)保護裝置控制字定值部分;
4)保護裝置軟壓板部分。審定會:軟壓板從控制字中獨立出來,不隨定值區(qū)切換。4.1保護裝置的通用要求2025/1/734公共部分4.1.6保護裝置應(yīng)具備以下接口:
a)對時接口:IRIG-B(DC)時碼;
釋義:
1、不采用脈沖對時。
2、IRIG-B(DC)碼對時:為RS-485串口方式,需要單獨組成一個對時網(wǎng)絡(luò)。
b)通信接口:3組通信接口(以太網(wǎng)或RS-485通信接口)。
釋義:高速以太網(wǎng)必定會代替RS-485串行接口。但無統(tǒng)一以太網(wǎng)103標準,現(xiàn)階段以基于RS-485串行接口的103標準為主。4.1保護裝置的通用要求2025/1/735公共部分4.1對保護裝置的通用要求4.1.7裝置在正常運行時應(yīng)能顯示差流、電流、電壓等必要的參數(shù)及運行信息,默認狀態(tài)下,相關(guān)的數(shù)值顯示為二次值。裝置也可選擇顯示系統(tǒng)的一次值。
釋義:保護裝置液晶屏循環(huán)顯示電流、電壓值可以是一次值,也可以是二次值。因此,附錄中“設(shè)備參數(shù)定值”表內(nèi)的所有CT和PT都有一次值和二次值。2025/1/736公共部分4.2保護配置及二次回路的通用要求4.2.1對保護配置及組柜的要求
a)應(yīng)遵循“強化主保護,簡化后備保護和二次回路”的原則進行保護配置、選型與整定;
釋義:與“18項反措”一致,是本規(guī)范遵循的基本原則之一。
b)優(yōu)先采用主、后備保護一體化的微機型繼電保護裝置,保護應(yīng)能反映被保護設(shè)備的各種故障及異常狀態(tài);釋義:
1、線路保護允許采用“獨立的主保護+后備保護”模式,主變保護應(yīng)采用“主后裝置合一、主后CT合一”的保護裝置。
2、線路保護要求每套完整、獨立的保護裝置應(yīng)能處理可能發(fā)生的所有類型的故障;主變電氣量保護不能反映鐵芯故障,不要求每套保護反映全部故障。2025/1/737公共部分4.2保護配置及二次回路的通用要求4.2.1對保護配置及組柜的要求
c)雙重化配置的繼電保護裝置應(yīng)分別組在各自的保護屏(柜)內(nèi),保護裝置退出、消缺或試驗時,宜整屏(柜)退出;
釋義:保護組柜及二次回路設(shè)計時,應(yīng)盡量減少柜間連線,為整屏退出運行創(chuàng)造有利條件,以提高運行、檢修的安全性。例如:變壓器保護應(yīng)采用三面柜方案,兩套電氣量保護分別獨立組柜,單套配置的非電量保護應(yīng)和操作箱共同組柜。
d)兩套完整、獨立的電氣量保護和一套非電量保護應(yīng)使用各自獨立的電源回路(包括直流空氣小開關(guān)及其直流電源監(jiān)視回路),在保護屏(柜)上的安裝位置應(yīng)相對獨立。
釋義:強調(diào)了非電量保護應(yīng)獨立于電氣量保護,要求設(shè)單獨的空開,宜從直流分電屏單獨引接保護電源。2025/1/738公共部分4.2保護配置及二次回路的通用要求4.2.1對保護配置及組柜的要求
e)雙重化配置的繼電保護裝置,兩套保護的跳閘回路應(yīng)與斷路器的兩個跳閘線圈分別一一對應(yīng);非電量保護應(yīng)同時作用于斷路器的兩個跳閘線圈。
釋義:明確了保護與斷路器跳閘線圈的對應(yīng)關(guān)系,強調(diào)了雙重化配置的每套電氣量保護只作用于斷路器一組跳閘線圈。
f)對于裝置間不經(jīng)附加判據(jù)直接啟動跳閘的開入量,應(yīng)經(jīng)抗干擾繼電器重動后開入;抗干擾繼電器的啟動功率應(yīng)大于5W,動作電壓在額定直流電源電壓的55%~70%范圍內(nèi),額定直流電源電壓下動作時間為10ms~35ms,應(yīng)具有抗220V工頻電壓干擾的能力。(與線路4.2.2相似)
釋義:1、明確了抗干擾繼電器的使用場合,并對抗干擾繼電器的性能提出了嚴格要求。2025/1/739公共部分4.2保護配置及二次回路的通用要求4.2.1對保護配置及組柜的要求
釋義:
2、問題的由來:交流電源為直接接地系統(tǒng),而直流電源為不接地系統(tǒng),當交流混入直流系統(tǒng)時將造成直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障,從而導致保護誤動作。國內(nèi)大部分地區(qū)都發(fā)生過此類事故,而且一旦發(fā)生均是很大的事故,對電網(wǎng)損失很大。
3、存在問題的主要回路:
a)3/2接線的邊斷路器失靈后通過母線保護出口回路跳閘的開入。
b)500kV變電站中壓側(cè)母線故障,變壓器斷路器失靈后,通過變壓器保護跳其他電源側(cè)的開入?!煌∈抑g。
c)操作箱內(nèi)部的STJ/TJR/TJQ/TJF回路。
d)不包括變壓器和高抗的非電量保護直跳開入。2025/1/740公共部分4.2保護配置及二次回路的通用要求4.2.1對保護配置及組柜的要求
釋義:
4、兩種主要的抗干擾措施:
a)采用軟件防誤措施,具體方法是:在有直跳開入時,需經(jīng)50ms的固定延時確認,同時還必須經(jīng)靈敏的、不需整定的電流元件閉鎖。
難點:電流定值很難設(shè)定。
b)對直跳回路加裝抗交流的重動繼電器。
難點:110V直流系統(tǒng)無法滿足要求。缺點:外附重動繼電器,無法對其進行有效監(jiān)視,降低了直跳回路的可靠性。希望廠家把外敷繼電器做在裝置內(nèi)部。2025/1/741公共部分4.2保護配置及二次回路的通用要求4.2.1對保護配置及組柜的要求
釋義:
5、操作箱TJR/TJQ回路采取的抗干擾措施:將繼電器重動回路分為兩個部分:邏輯部分和出口部分。兩部分回路并聯(lián)使用增加了繼電器重動回路的額定功率,提高了抗干擾能力。2025/1/7424.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.2裝置信號接點要求
a)跳閘信號:1組保持接點,2組不保持接點;
釋義:滿足故錄和不同監(jiān)控的要求。宜為磁保持接點。
b)過負荷、保護運行異常和保護裝置故障等告警信號:1組保持接點,1組不保持接點。
釋義:滿足不同監(jiān)控系統(tǒng)的要求。審定會:改為“至少含1組不保持觸點”。2025/1/7434.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
a)3/2斷路器接線,三跳啟動失靈宜采用操作箱內(nèi)TJR接點;
釋義:
1、啟動失靈接點有兩種方案:一種是遵循“啟動失靈應(yīng)采用最原始接點,失靈最終跳閘應(yīng)判電流”的原則,采用保護動作接點;另一種是所有啟動失靈的接點均集中采用操作箱內(nèi)JTR接點。
2、前一種可以有效地防止由于跳閘回路(TJR)異常導致斷路器失靈時,既不能跳閘又不能啟動失靈,只能靠遠后備保護切除故障等惡性事故的發(fā)生。但是當啟動失靈開入可能并接較多電纜時,反而降低了失靈保護的可靠性。2025/1/7444.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分
3、歷年的《繼電保護與安全自動裝置運行情況統(tǒng)計分析》表明失靈保護的正確動作率雖然逐步提高,但基本維持在50%以下;而對于雙重化配置的保護,由于跳閘回路異常導致失靈保護拒動的情況很少發(fā)生。因此,失靈保護應(yīng)重點防止其誤動作。
4、標準化設(shè)計采用的啟動失靈接點方案:“只有一個啟動失靈開入接點時,用保護動作接點;可能存在多根啟動失靈開入電纜并接時,采用操作箱內(nèi)TJR接點”。
5、3/2接線斷路器保護采用本柜內(nèi)操作箱兩組TJR接點并聯(lián)啟動失靈,簡化了啟動失靈回路,提高了失靈保護的可靠性。
例如:3/2接線的中間斷路器,可能有過電壓及遠跳保護、變壓器保護和高抗保護等多個保護需要啟動失靈。若直接采用保護動作接點啟動失靈,則存在多根電纜并聯(lián)問題,而500kV站不同小室之間電纜較長,降低了失靈保護的可靠性。2025/1/7454.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
b)雙母線接線,變壓器保護啟動失靈和解除電壓閉鎖采用保護跳閘接點,啟動失靈和解除電壓閉鎖應(yīng)采用不同繼電器的跳閘接點;在線路支路有高抗等需要三跳啟動失靈時,采用操作箱內(nèi)TJR接點啟動失靈保護;獨立于母線保護的母聯(lián)(分段)充電過流保護,采用操作箱內(nèi)TJR接點啟動失靈保護;
釋義:
1、鑒于變壓器的重要性,用保護動作接點啟動失靈,可以防止TJR損壞,導致既不能跳閘又不能啟動失靈的嚴重事故。2、雙重化配置的主變保護與失靈保護采用“一對一”啟動方案,若采用TJR啟動失靈則變壓器保護輔助柜和失靈保護之間存在“一對二”問題,而且解除電壓閉鎖接點不好選擇。2025/1/7464.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
釋義:
2、為防止單一繼電器損壞,導致失靈保護誤動作,主變保護啟動失靈和解除電壓閉鎖應(yīng)采用不同繼電器的跳閘接點。3、主變啟動失靈需要解除電壓閉鎖的情況:A、主變內(nèi)部輕微匝間故障。B、主變低壓側(cè)相間故障。C、發(fā)變組主變高壓側(cè)開關(guān)非全相運行。D、發(fā)變組廠用分支低壓側(cè)相間故障。
4、主變保護采用“各側(cè)復合電壓動作”接點解除電壓閉鎖存在的問題:大部分故障情況下,變壓器斷路器失靈時,失靈保護復壓閉鎖元件是能可靠開放的。因此,解除電壓閉鎖接點同啟動失靈接點可靠性應(yīng)同等重要,只有發(fā)生故障時,變壓器保護動作才能解除電壓閉鎖。2025/1/7474.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
釋義:
4、采用“各側(cè)復合電壓動作”接點,在以下幾種故障情況下可能無法解除失靈保護電壓閉鎖:
A.低壓側(cè)無總斷路器的500kV變壓器,變壓器內(nèi)部輕微匝間故障,差動保護動作,中壓側(cè)斷路器失靈時(高壓側(cè)3/2接線),各側(cè)復合電壓元件均可能不動作。
B.低壓側(cè)有總斷路器的500kV變壓器,當?shù)蛪簜?cè)PT因故退出運行(PT檢修或母線檢修),低壓側(cè)故障,差動保護動作,中壓側(cè)斷路器失靈時(高壓側(cè)3/2接線),各側(cè)復合電壓元件均可能不動作。
C.中壓側(cè)并列運行或存在轉(zhuǎn)供負荷,低壓側(cè)有并網(wǎng)小電源的220kV變壓器,內(nèi)部輕微匝間故障或低壓側(cè)故障,差動動作后,中低壓側(cè)電壓可能立即恢復正常,而高壓側(cè)復壓元件可能不動作。2025/1/7484.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
釋義:
4、采用“各側(cè)復合電壓動作”接點,在以下故障情況下可能頻繁解除電壓閉鎖:變壓器后備保護一般作為線路和母線的遠后備保護,區(qū)外故障時復壓閉鎖元件極容易開放,而變壓器相對于線路故障的概率來說要低得多,因此大部分解除電壓閉鎖的開入都是無用的“誤開入”。
為了提高失靈保護的可靠性,要求雙母線接線變壓器保護啟動失靈和解除失靈保護電壓閉鎖采用不同繼電器的跳閘接點。2025/1/7494.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
釋義:
5、高抗保護通過TJR啟動失靈,充分利用了操作箱內(nèi)JTR接點。線路保護采用雙操作箱方案時,可實現(xiàn)“一對一”啟動失靈;采用單操作箱方案時,存在“一啟二”問題,需要更改現(xiàn)有操作箱。
6、雙母雙分段的分段斷路器,同一TJR的兩對接點,應(yīng)啟動同一側(cè)母線的兩套失靈保護,而不宜分別啟動兩側(cè)的其中一套失靈保護。1、母差啟動失靈采用跳分段接點,分段保護啟動失靈采用TJR接點時,同一TJR應(yīng)同時啟動同一側(cè)兩套失靈保護。2、母差和分段保護都采用TJR接點啟動失靈時,同一TJR的兩對接點,應(yīng)啟動左右兩側(cè)各一套失靈保護。2025/1/7504.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.3二次回路設(shè)計原則
c)線路保護應(yīng)提供直接啟動失靈保護的分相跳閘接點;
釋義:線路保護永跳接點不引出,只引出分相跳閘接點。(當采用三重方式時,永跳接點需要引接)。
d)變壓器后備保護跳母聯(lián)(分段)時不應(yīng)啟動失靈保護;釋義:
1、只有母聯(lián)作為聯(lián)絡(luò)元件時,跳母聯(lián)才應(yīng)啟動失靈。
2、母聯(lián)自動跳閘的原因較多,有時跳閘只是為了解列,這樣可以避免失靈保護的不必要啟動。
例如:電廠的母聯(lián)保護布置在網(wǎng)控室,發(fā)變組保護布置在保護室,需要跳母聯(lián)的機組較多,而且電纜都很長,操作箱內(nèi)TJR繼電器動作功率小、動作速度快,當直流電源正接地時,母聯(lián)斷路器極易無故障跳閘。2025/1/7514.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.4對操作箱要求
1、不設(shè)置兩組操作電源的切換回路;
釋義:
a)防止壓力公共回路故障,同時失去兩組直流電源。
從操作箱到斷路器機構(gòu)箱的電纜較長,當發(fā)生故障時,由于切換回路的存在將導致同時失去兩組直流電源。
b)壓力閉鎖回路與第一組控制電源共用。(1)當?shù)谝唤M電源消失后,“壓力低閉鎖重合閘信號”將開入保護裝置,同時合閘回路失電,單相故障時,保護三跳不重。(2)采用兩路電源切換方式,當?shù)谝唤M電源消失后,合閘回路失電,單相故障時,保護單跳重合不成功,由三相不一致跳閘。
2025/1/7524.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.4對操作箱要求
2、操作箱的防跳功能應(yīng)方便取消;釋義:
a)操作箱應(yīng)保留跳合閘保持功能。
b)斷路器廠家要求采用斷路器本體防跳,以保證任何操作均有防跳功能,可以更好地保護斷路器。
c)優(yōu)先采用斷路器本體防跳,但為滿足改、擴建工程和部分斷路器不具備本體防跳時的要求,操作箱內(nèi)防跳功能應(yīng)方便取消。2025/1/7534.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.4對操作箱要求
3、跳閘位置監(jiān)視與合閘回路的連接應(yīng)便于斷開;
釋義:當采用斷路器本體防跳時,應(yīng)斷開TWJ與合閘回路的連接,否則斷路器本體的并聯(lián)防跳回路與TWJ回路串聯(lián),將導致TWJ和斷路器本體防跳繼電器均不能正常工作。
例如:當線路發(fā)生永久性故障,重合閘失敗時,因斷路器本體防跳繼電器與TWJ回路串聯(lián)分壓后的電壓大于該繼電器的返回電壓,造成防跳繼電器自保持,此時再手合斷路器時會發(fā)生拒合現(xiàn)象,影響了系統(tǒng)恢復送電的時間。2025/1/7544.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.4對操作箱要求
4、線路保護操作箱設(shè)置TJF跳閘回路;
釋義:1、TJF(不啟動失靈、不啟動重合閘):接受發(fā)變組、主變和高抗的非電氣量保護和安自裝置的三相跳閘。2、TJR(啟動失靈、不啟動重合閘):接受發(fā)變組、主變和高抗的電氣量保護三相跳閘。3、TJQ(啟動失靈、啟動重合閘):因線路保護三跳啟動重合閘和啟動失靈,由三個分相跳閘命令同時動作實現(xiàn),三跳接點不引出,因此TJQ已經(jīng)失去傳統(tǒng)意義。
5、線路保護有“單跳,單合”和“雙跳,單合”兩種操作箱。
釋義:雙母線接線,雙操作箱方案采用“單跳,單合”操作箱。2025/1/7554.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分6.4.3.1.a對操作箱要求
7)斷路器操動機構(gòu)“壓力低閉鎖重合接點”的轉(zhuǎn)換繼電器應(yīng)以常閉型接點的方式接入重合閘裝置的對應(yīng)回路;
釋義:斷路器壓力低閉鎖重合閘接點雙重化后,可取消操作箱內(nèi)壓力閉鎖回路。
2025/1/7564.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分6.4.3.1.a對操作箱要求
(1)壓力降低閉鎖重合閘延時主要考慮2個因素:斷路器操作時壓力瞬時降低的時間(約為250ms)、快速重合閘時間(約為0.4s)。(2)液壓操作的斷路器,斷路器跳閘后,250ms內(nèi)壓力不能恢復到正常值,為了防止誤閉鎖重合閘要求,要求閉鎖重合閘的時間不能小于250ms。(3)壓力低閉鎖重合閘,現(xiàn)階段均經(jīng)操作箱內(nèi)2YJJ繼電器轉(zhuǎn)接后接入保護裝置,為了防止跳合閘過程中導致的壓力瞬時降低誤閉鎖重合閘,2YJJ繼電器和保護裝置開入均帶有一定延時,兩者配合實現(xiàn)壓力低閉鎖重合閘功能。若將壓力低閉鎖接點直接接入保護裝置,則保護裝置的開入延時可能需要進行修改,才能滿足要求。(4)對于雙母線接線,當同時投入兩套重合閘,壓力低閉鎖接點直接接入保護裝置時,壓力低閉鎖接點也需要雙重化,斷路器本體機構(gòu)現(xiàn)階段很難滿足此要求。(5)為了保持與傳統(tǒng)習慣一致,線路操作箱仍保留2YJJ回路。2025/1/7574.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.5對電壓切換箱的要求
a)、切換繼電器同時動作和PT失壓時應(yīng)發(fā)信號;釋義:
1、切換繼電器同時動作時,不允許運行人員斷開母聯(lián)斷路器,以防止電壓互感器反充電。當采用雙位置繼電器時,同時動作信號應(yīng)采用雙位置繼電器接點,當?shù)堕l位置異常或切換繼電器接點粘連,導致兩條母線電壓非正常并列時,信號會一致保持至故障排除。
2、切換繼電器同時失磁時,可與HWJ串聯(lián)發(fā)PT失壓信號,立即將失壓的保護退出工作。當采用雙位置繼電器時,PT失壓信號應(yīng)采用單位置繼電器接點,以防止切換電源消失后無法實現(xiàn)告警功能。2025/1/7584.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.5對電壓切換箱的要求
b)、隔離刀閘輔助接點采用單位置輸入方式;釋義:
1、基于電壓切換箱雙重化配置。
2、各間隔裝設(shè)三相PT是最佳方案。
3、采用雙位置接點優(yōu)點是當接點接觸不良時,保護不失去電壓。缺點是進行檢修工作時,如措施不到位,易發(fā)生反送電;如果監(jiān)視回路不完善時,容易造成事故。
反充電的危害:當電壓切換回路中的雙位置繼電器同時動作時,將致使I、II母電壓互感器于二次側(cè)強行并列。若此時I、II母之間存在電壓差,將在電壓切換回路中形成很大的短路電流,燒毀電壓切換繼電器,甚至可能導致保護誤動作。2025/1/7594.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分
反充電的作用機理:例如在一組母線檢修期間,由于檢修人員過失,造成運行的220kV母線,通過電壓互感器二次側(cè)向不帶電的母線反充電,電壓互感器變比為2200,停電的一次母線即使未接地,其阻抗(包括母線電容及絕緣電阻)較大,假定為1MΩ,但從電壓互感器的二次側(cè)看阻抗為=0.2Ω,即原邊阻抗折算到副邊時,可以說是近乎短路。
4、采用單位置接點,優(yōu)點是簡單,便于實現(xiàn)。缺點是當?shù)堕l輔助接點接觸不良時,保護失去電壓;按照雙重化配置的保護,應(yīng)允許短時退出一套。
A、切換箱應(yīng)與保護共用一組電源和空開,可防止PT失壓導致距離保護誤動作。
B、切換箱不能采用控制回路電源,當控制電源消失后,距離保護誤動作,不能可靠跳開斷路器,將誤啟動失靈保護,造成嚴重后果。2025/1/7604.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分c)電壓切換只切保護電壓,測量、計量和同期電壓切換由其他回路完成。釋義:
1、《國家電網(wǎng)公司基建部典型設(shè)計二次系統(tǒng)部分》220kV系統(tǒng)PT二次繞組配置:0.2/0.5(3P)/3P,0.2為計量繞組,0.5(3P)為保護和測量共用繞組,3P為保護繞組。
2、測量繞組能否給保護用?
GB1207-2006《電壓互感器》:0.5級繞組:(80~120)%UN能保證電壓誤差為±0.5%,3P級繞組:(5~150)%UN電壓誤差為±3%,正常運行時測量繞組精度高,但事故狀態(tài)下,測量繞組精度無法保證,因此保護不宜采用測量繞組,在改造工程中應(yīng)注意此問題。3、計量一般單獨切換。
4、測量獨立切換實現(xiàn)方案:a、多個間隔集中組柜集中切換。b、由測控裝置自身實現(xiàn)自動切換。2025/1/7614.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.6打印機設(shè)置原則微機繼電保護裝置宜采用全站后臺集中打印方式。為便于調(diào)試,保護裝置上應(yīng)設(shè)置打印機接口。釋義:
1、打印機分散布置,維護狀態(tài)不好,利用率極低。通過后臺打印利于維護,但不利于調(diào)試。
2、后臺集中打印的實現(xiàn)方案:
a、子站含保護定值和故障錄波等詳細信息,可通過子站集中打印。
b、不宜通過監(jiān)控打印。2025/1/7624.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.6打印機設(shè)置原則
釋義:
c、審定會:現(xiàn)階段后臺集中打印存在的主要困難:除定值以外的保護報告、參數(shù)等內(nèi)容上送沒有統(tǒng)一的規(guī)約格式,均為各自廠家自定義,不通用。當前的實施方案是:保護屏柜不再分散配置打印機,各廠家應(yīng)支持就地經(jīng)標準串口打印。下一階段可能會制定統(tǒng)一的規(guī)約格式,以便實現(xiàn)全站后臺集中打印。2025/1/7634.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.7交流電源原則保護屏(柜)內(nèi)一般不設(shè)交流照明、加熱回路。釋義:
1、防止交直流電源混接導致保護誤動作。
2、變壓器不設(shè)啟動輔助冷卻器和閉鎖調(diào)壓功能也是為了防止交直流混接。2025/1/7644.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.8端子排設(shè)置原則
a)按照“功能分區(qū),端子分段”的原則,根據(jù)繼電保護屏(柜)端子排功能不同,分段設(shè)置端子排;
b)端子排按段獨立編號,每段應(yīng)預(yù)留備用端子;
c)交流電流和交流電壓采用試驗端子;
d)跳閘出口采用紅色試驗端子。釋義:
1、端子排設(shè)置原則是標準化設(shè)計的核心內(nèi)容之一。2、按照功能分區(qū)布置,分交流電壓段、交流電流段、出口段等。(a)利于維護,確保安全;(b)滿足數(shù)字化變電站的要求;(c)廠家裝置差異大,按功能分段,便于統(tǒng)一端子排。2025/1/765公共部分右側(cè)端子排(背視):交流電壓段(UD);交流電流段(ID);信號段(XD);遙信段(YD);錄波段(LD);
網(wǎng)絡(luò)通信段(TD);交流電源(JD);集中備用段(2BD)。4.2.9保護柜背面端子排設(shè)計原則左側(cè)端子排(背視):直流電源段(ZD);強電開入段(QD);對時段(OD);弱電開入段(RD);出口正段(CD);出口負段(KD);與保護配合段(PD);集中備用段(1BD)?;驹瓌t:右側(cè)布置交流回路,左側(cè)布置直流回路。若端子分段布置困難時,PD、XD、YD、LD和TD可在左右兩側(cè)靈活布置。2025/1/7664.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.9保護柜背面端子排設(shè)計原則釋義:
1、有兩種端子排設(shè)置方案:
a)右側(cè)布置輸入端子,左側(cè)布置輸出端子。
問題:交直流混接。
b)右側(cè)布置交流端子,左側(cè)布置直流端子。問題:左、右端子不對稱。
2、正視裝置背板,左側(cè)為出口端子,右側(cè)為交流端子。左側(cè)端子排布置直流(出口)回路,右側(cè)布置交流回路,可以防止交直流混接。3、出口段比較危險,采用紅色試驗端子;同時考慮右手工作的便捷性,布置在左側(cè),并宜布置在中間位置。2025/1/7674.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.10壓板及按鈕設(shè)置原則
a)壓板設(shè)置遵循“保留必需,適當精簡”的原則。
釋義:現(xiàn)階段保護柜內(nèi)壓板設(shè)置過多,不利于檢修和維護,本條明確了壓板設(shè)置原則。
例如:通道故障后,應(yīng)退出光纖差動保護,保留后備保護,因此光差保護壓板應(yīng)保留;與運行方式有關(guān)可能臨時投退的保護宜通過切換定值區(qū)實現(xiàn),可“適當精簡”壓板。
b)壓板不宜超過5排,每排設(shè)置9個壓板,不足一排時,用備用壓板補齊。分區(qū)布置出口壓板和功能壓板。壓板在柜體正面自上而下,從左至右依次排列。
釋義:1、本規(guī)范中一面柜方案的高抗保護柜內(nèi)壓板最多,但未超過5排,因此要求不宜超過5排壓板。2、每排壓板超過9個后受柜體結(jié)構(gòu)的限制,其補板機械強度將降低,因此規(guī)定每排設(shè)置9個壓板。3、不足一排時,用備用壓板補齊可提高柜體的美觀度。2025/1/7684.2保護配置及二次回路的通用要求公共部分4.2.10壓板及按鈕設(shè)置原則
c)保護跳閘出口壓板、與失靈回路相關(guān)壓板采用紅色,功能壓板采用黃色,壓板底座及其他壓板采用淺駝色。
釋義:1、壓板分色后,利于運行和維護,但視覺效果不佳。2、壓板底座一律采用淺駝色,當現(xiàn)場需要改變壓板的用途時,只需要更換旋鈕和連片即可,備用壓板采用與常規(guī)柜體顏色相近的淺駝色。3、出口壓板和功能壓板按裝置分區(qū)布置。
d)標簽應(yīng)設(shè)置在壓板下方。
e)轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕安裝位置應(yīng)便于巡視、操作,方便檢修。釋義:1、正視柜體按鈕布置在門把手側(cè),轉(zhuǎn)換開關(guān)布置在門軸側(cè)。2、布置在側(cè)面整齊美觀,但不便于巡視。按鈕應(yīng)布置在側(cè)板上,轉(zhuǎn)換開關(guān)可布置在橫板上。2025/1/7694.3保護及輔助裝置編號原則公共部分裝置類型裝置編號端子編號距離保護裝置1n1D零序電流方向保護裝置2n2D重合閘裝置3n3D操作繼電器箱4n4D高頻相差保護裝置5n5D高頻閉鎖保護裝置6n6D電壓切換箱7n7D斷路器失靈起動裝置8n8D
四統(tǒng)一裝置編號原則2025/1/7704.3保護及輔助裝置編號原則公共部分裝置類型裝置編號端子編號線路、變壓器、高抗、母線保護1n1D線路獨立后備保護(可選)2n2D斷路器保護(帶重合閘)——3/2接線3n3D操作箱4n4D非電量保護5n5D交流電壓切換箱7n7D斷路器輔助保護(不帶重合閘)——母聯(lián)保護8n8D過電壓及遠方跳閘保護9n9D短引線保護10n10D遠方信號傳輸裝置11n11D繼電保護通信接口裝置24n24D
本規(guī)范裝置編號原則2025/1/7714.3保護及輔助裝置編號原則公共部分
釋義:
1、裝置編號有如下兩種意見
a)每種類型的裝置編號固定缺點:同一柜內(nèi)有多臺相同裝置時,用1-*n、2-*n等來區(qū)分(*代表裝置編號,例如非電量保護為5n),柜內(nèi)導線號頭較長。
b)同類裝置編號不固定,柜內(nèi)裝置按順序編號缺點:同一種裝置在不同柜內(nèi)編號不同,不便于維護。
C)標準化設(shè)計:裝置編號在四統(tǒng)一的基礎(chǔ)上進行擴展,同類裝置編號應(yīng)固定不變,以便統(tǒng)一管理及標準化設(shè)計。
2、主、后備保護裝置獨立配置時,宜由主保護廠家組柜。
3、“四統(tǒng)一典設(shè)”中的高頻閉鎖保護裝置編號為6n,目前仍存在此保護,為防止混淆,本規(guī)范中6n為空缺編號。2025/1/7729對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.1對斷路器的要求9.1.1三相不一致保護功能應(yīng)由斷路器本體機構(gòu)實現(xiàn);釋義:1、三相不一致由保護實現(xiàn)存在問題:
a、經(jīng)電流判別:輕負荷運行發(fā)生三相不一致時,易拒動。
b、不經(jīng)電流判別:長電纜開入,易誤動。2、三相不一致由斷路器本體機構(gòu)實現(xiàn)存在問題:
a、是否雙重化配置?
b、取保護電源還是控制電源?
c、時間繼電器離散性較大。
d、高污染和風沙大地區(qū),可靠性較差。2025/1/7739對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.1對斷路器的要求釋義:3、三相不一致保護(發(fā)變組除外)啟動失靈問題:
a、只有發(fā)生故障時,才需要啟動失靈保護,而三相不一致屬于異常運行狀態(tài),不應(yīng)啟動失靈保護。
b、手跳造成三相不一致時,手跳本身就不應(yīng)啟動失靈。
c、手合造成三相不一致時,應(yīng)立即拉開已合上相,不宜啟動失靈。
d、保護跳閘造成三相不一致時,保護本身已啟動失靈。
e、偷跳造成三相不一致時,系統(tǒng)無故障,不宜啟動失靈保護。2025/1/7749對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.1對斷路器的要求釋義:4、發(fā)變組三相不一致保護特殊問題:
a、非全相運行時產(chǎn)生的負序電流容易燒發(fā)電機轉(zhuǎn)子,無論何種原因造成的三相不一致均應(yīng)啟動失靈保護。
b、3/2接線,三相不一致啟動失靈時,失靈保護的電流理論上宜采用主變高壓側(cè)套管CT電流,不宜采用串內(nèi)CT電流。2025/1/7759對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.1對斷路器的要求釋義:4、發(fā)變組三相不一致保護特殊問題:
c、大型發(fā)變組可通過負序電流保護間接啟動失靈保護,從而可采用斷路器本體三相不一致保護。
(1)應(yīng)比較t2=A/(I22-I2
∞)和三相不一致保護的動作時間t3。(2)當負序電流較小,t2>t3時,宜由三相不一致保護啟動失靈保護。(3)當負序電流較大,t2<t3時,可由負序過流保護啟動失靈保護。
(4)機組容量越大,A值越小,非全相運行時負序保護動作時間較短,可以不通過電氣量的三相不一致保護啟動失靈保護。2025/1/7769對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.1對斷路器的要求9.1.2斷路器防跳功能應(yīng)由斷路器本體機構(gòu)實現(xiàn)。9.1.3斷路器跳、合閘壓力異常閉鎖功能應(yīng)由斷路器本體機構(gòu)實現(xiàn),應(yīng)能提供兩組完全獨立的壓力閉鎖接點。釋義:雙母線接線的線路配置兩套重合閘時,斷路器壓力低閉鎖重合閘宜提供兩組接點(單操作箱方案時只用一組,雙操作箱方案時用兩組)。2025/1/7779對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.1對斷路器的要求9.1.4500kV變壓器低壓側(cè)斷路器宜為雙跳閘線圈三相聯(lián)動斷路器。釋義:考慮到大型變壓器的重要性,為提高低壓側(cè)斷路器跳閘的可靠性,宜采用兩組跳閘線圈斷路器。9.2對變壓器各側(cè)PT的要求9.2.1為簡化電壓切換回路,提高保護運行可靠性,雙母線接線形式變壓器間隔宜裝設(shè)三相PT。9.2.2變壓器高壓側(cè)、中壓側(cè)和低壓側(cè)PT宜提供兩組保護用二次繞組。釋義:220kV主變低壓側(cè)一般只有一組0.5(3P)繞組供測量和兩套保護共用。2025/1/7789對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.2對變壓器各側(cè)PT的要求9.2.1雙母線接線,各間隔裝設(shè)三相PT問題:釋義:1、母線共用PT的存在的問題:
a、在小運行方式下,PT的測量精度無法保證。按照電壓互感器國標GB/T1207-1997的要求:“PT二次實際所帶負荷,在額定容量的(25%~100%)范圍內(nèi),才能保證測量精度”,實際工程中一般按本母線上可能出現(xiàn)的最大負荷來選擇額定容量。實際運行中,本母線所帶的線路和變壓器數(shù)量可能小于對應(yīng)額定容量的25%,這時就無法保證PT的測量精度。
b、按照“18項反措”要求,兩套保護電氣上不能有任何聯(lián)系,每套保護的交流電壓應(yīng)分別取自PT的獨立繞組;因此各間隔必須有四套電壓切換裝置(兩套保護,計量和測量各一套)。2025/1/7799對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.2對變壓器各側(cè)PT的要求釋義:2、各間隔設(shè)三相PT問題:
a、配置單相電壓切換箱:三相重合閘檢同期和手合檢同期用。
b、非全相運行時對線路保護的影響。
c、對于專用三相式PT,PT二次繞組自供自足,與外界無聯(lián)系,接線簡單,不需要電壓并列和電壓切換裝置,電壓小母線也不需要,徹底扭轉(zhuǎn)了二次回路復雜的局面。PT負荷恒定不變,能滿足測量精度要求。
d、母線配置小容量三相PT、線路配置小容量三相PT。母差保護、故障錄波等取自母線PT,線路和變壓器的保護、測量及重合閘同期電壓取自線路三相PT。
e、根據(jù)“輸變電工程典型設(shè)計(500kV)”的投資比較,可知不會增加投資。2025/1/7809對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.3對相關(guān)二次回路的要求9.3.2變壓器保護不配置不接地系統(tǒng)側(cè)零序電壓告警功能,該功能由母線公用測控完成。釋義:零壓告警由母線公用測控實現(xiàn)后,主變保護可不引入低壓側(cè)電壓。當500kV主變低壓側(cè)PT安裝在主變側(cè)時,宜由主變低壓側(cè)測控實現(xiàn)。9.4對變壓器相關(guān)回路要求9.4.1過載閉鎖調(diào)壓功能由其他相關(guān)回路完成,變壓器保護不配置該功能。釋義:1、基建部“典型設(shè)計”專題報告建議采用AVQC實現(xiàn)自動調(diào)壓功能,而AVQC自身能實現(xiàn)過載閉鎖調(diào)壓功能。2、當采用手動調(diào)壓方式時,保護可不提供閉鎖調(diào)壓接點。2025/1/7819對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.4對變壓器相關(guān)回路要求9.4.2變壓器本體應(yīng)具有過負荷啟動輔助冷卻器功能,變壓器保護不配置該功能。釋義:1、啟動輔助冷卻器應(yīng)以頂層油位為主,主變端子箱內(nèi)的電流元件為輔。2、通過保護裝置啟動輔助冷卻器時:容易導致交直流混接;負荷波動大時,頻繁啟動風扇,容易燒毀電機;夏季和冬季負荷差異大,電流定值不能適應(yīng)季節(jié)性負荷的變化。9.4.3變壓器本體應(yīng)具有冷卻器全停延時回路,變壓器保護不配置該延時功能。釋義:變壓器冷卻器全停后,可繼續(xù)運行多長時間,是由設(shè)備制造廠決定的,而不是由保護人員決定的。因此,其延時應(yīng)由變壓器本體實現(xiàn),以減輕繼電保護人員的負擔。2025/1/7829對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.5對變壓器和母線保護用CT相關(guān)要求9.5.1對于330kV及以上電壓等級變壓器,包括公共繞組CT和低壓側(cè)三角內(nèi)部套管(繞組)CT在內(nèi)的全部保護用CT均應(yīng)采用TPY型CT。釋義:低壓側(cè)套管CT采用TPY型CT安裝比較困難。9.5.2220kV電壓等級變壓器保護優(yōu)先采用TPY型CT;若采用P級CT,為減輕可能發(fā)生的暫態(tài)飽和影響,其暫態(tài)系數(shù)不應(yīng)小于2。釋義:1、因P級CT制造質(zhì)量良莠不齊,穩(wěn)態(tài)誤差較大,有條件時可采用TPY型CT。但中低壓側(cè)不能采用TPY型CT,將造成差動保護各側(cè)CT混接,對保護不利,目前暫無實際工程應(yīng)用。2、對于P級CT,按大規(guī)程要求,暫態(tài)系數(shù)不應(yīng)低于2。9.5.3變壓器保護各側(cè)CT變比,不宜使平衡系數(shù)大于10。釋義:主變各側(cè)CT變比差過大,易導致差動誤動作。2025/1/7839對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.5對變壓器和母線保護用CT相關(guān)要求9.5.4變壓器低壓側(cè)外附CT宜安裝在低壓側(cè)母線和斷路器之間。釋義:1、主變低壓側(cè)短路容量大,故障時容易燒毀主變,將CT安裝在母線和斷路器之間可擴大主保護范圍。2、受開關(guān)柜的限制,實際較難布置。3、當?shù)蛪簜?cè)配置母差保護時,宜安裝在主變低壓側(cè)和斷路器之間。9.5.5變壓器間隙專用CT和中性點CT均應(yīng)提供兩組保護用二次繞組。釋義:1、反映不接地故障的間隙過流和反映接地故障的中性點零序過流,宜采用不同CT。2、強調(diào)了CT二次繞組的雙重化。2025/1/7849對相關(guān)設(shè)計及回路的要求公共部分9.5對變壓器和母線保護用CT相關(guān)要求9.5.6母線保護各支路CT變比差不宜大于4倍。釋義:1、母線支路數(shù)多,允許的變比差較小。2025/1/785標準簡介公共部分主變保護高抗保護母線保護母聯(lián)保護主要內(nèi)容2025/1/786一縱聯(lián)保護出口條件常規(guī)做法:(差流啟動、兩側(cè)啟動、兩側(cè)啟動+對側(cè)差動)+本側(cè)差流。標準化設(shè)計:差流不作為啟動元件。兩側(cè)啟動+本側(cè)差流。線路保護二縱聯(lián)方向保護常規(guī)做法:方向元件電壓門檻值過高,易拒動作。標準化設(shè)計:零序電壓較低時,方向元件應(yīng)正確動作。原因:PT允許的最大不平衡電壓為1.732V——PT二次允許誤差為3%。反方向阻抗小宜拒動作——方向阻抗決定零序電壓大小。2025/1/787三零序電流保護常規(guī)做法:設(shè)置靈敏段和不敏段。標準化設(shè)計:取消不靈敏段。原因:短線路群,停用零序I段。線路保護2025/1/788四線路保護跳閘出口常規(guī)做法:分相跳閘+三跳(+永跳)。缺點:接線復雜。標準化設(shè)計:分相跳閘+永跳。修改原因:當需要三跳和永跳時,僅發(fā)分相跳令;3/2接線,三重方式下,后加速永跳接入斷路器保護閉重或三跳開入回路。雙母線接線,三重方式下,永跳接入閉重回路。線路保護2025/1/789一重合閘方式選擇常規(guī)做法:設(shè)置重合閘方式選擇開關(guān):單重、三重、綜重和停用。缺點:運行方式較復雜,容易導致重合閘不正確動作。標準化設(shè)計:不設(shè)置重合閘方式選擇開關(guān),通過控制字實現(xiàn)。重合閘2025/1/790
特殊重合閘——有條件三重。
禁止(inhibit)重合閘(雙母線)。停用重合閘(閉鎖重合閘)——共用一個開入。重合閘2025/1/791二3/2接線重合閘1先后重合閘常規(guī)做法:先合因故不能合時,通知后合自動先合——南瑞繼保。標準化設(shè)計:邊開關(guān)和中開關(guān)通過定值整定實現(xiàn)先后重合閘,而不采用投退“先合”壓板的方式實現(xiàn)先后重合閘。邊斷路器和中斷路器重合閘時間切換頻率較低,其中一個斷路器因故退出運行的情況也較少,在滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求的前提下,為了減少斷路器保護屏間連線、簡化斷路器保護定值,本規(guī)范要求:斷路器保護不設(shè)“重合閘長延時”或“先合投入”功能壓板極其相關(guān)回路,當重合閘時間需要切換時,通過切花定值區(qū)實現(xiàn)。重合閘2025/1/792三雙母接線重合閘常規(guī)做法:兩套保護相互啟動和閉鎖重合閘。重合閘單獨配置。標準化設(shè)計:兩套重合閘不相互啟動和閉鎖。前提條件:采用TWJ啟動重合閘。重合閘2025/1/793二雙母接線溝通三跳常規(guī)做法:保護重合閘一體。重合閘單獨配置。標準化設(shè)計:保護重合閘一體,內(nèi)部溝三。重合閘運行方式:
a、兩套重合閘運行方式一致,重合閘出口壓板均投入。
b、兩套重合閘運行方式一致,退其中一套重合閘出口壓板。
c、一套重合閘出口壓板投入,另一套投“禁止重合閘”。溝通三跳2025/1/794失靈保護邏輯常規(guī)做法:分相開入+線路三跳開入+發(fā)變?nèi)_入。線路分相和三相開入均判相電流,發(fā)變?nèi)_入增加零、負序電流。標準化設(shè)計:分相開入+三跳開入。分相開入設(shè)相電流、零序電流和負序電流。三跳開入為線路和發(fā)變?nèi)灿瞄_入,設(shè)低功率因數(shù)判據(jù)。3/2接線失靈保護2025/1/795一過電壓是否判本側(cè)跳位常規(guī)做法:判跳位。原因:由無功過剩引起的過電壓很少發(fā)生,斷路器未跳開不會過電壓。標準化設(shè)計:是否判跳位可選擇。原因:串供變電站,負荷切掉后容易過電壓,此時不應(yīng)判跳位。過電壓及遠跳保護2025/1/796四遠方跳閘保護的配置原則1、線路有過電壓和高抗保護時,應(yīng)配置專門的就地判別裝置(與接線形式和電壓等級無關(guān))。2、一側(cè)為3/2接線,一側(cè)為雙母線接線,則雙母線接線側(cè)宜配置獨立的就地判別裝置。3、發(fā)-變-線接線,兩側(cè)均應(yīng)配置獨立的就地判別裝置。4、線-變組接線,電源側(cè)應(yīng)配置獨立的就地判別裝置。過電壓及遠跳保護2025/1/797二遠方跳閘模式常規(guī)做法:“二取一”、“二取二”和“一取一”并存。標準化設(shè)計:“一取一”經(jīng)就地判據(jù)。原因:運行經(jīng)驗表明,即使是模擬通道“一取一”經(jīng)就地判據(jù),誤動率也很低。為簡化回路,統(tǒng)一規(guī)范為“一取一”經(jīng)就地判別方式。三低功率因數(shù)判別常規(guī)做法:小于精工電流時,閉鎖保護。缺點:容易拒動。標準化設(shè)計:小于精工電流時,開放保護。缺點:容易誤動,但此時負荷很小,誤動對系統(tǒng)影響小。過電壓及遠跳保護2025/1/798保護組柜模式常規(guī)做法:布置在邊斷路器保護柜中。標準化設(shè)計:按串集中組柜。特點:兩回出線的短引線保護,分別布置左右兩側(cè)端子排。無隔離開關(guān)工程,便于整屏搬遷。短引線保護2025/1/7997保護與通信設(shè)備接口要求7.1保護用通信通道的一般要求7.1.2線路縱聯(lián)保護優(yōu)先采用光纖通道。采用光纖通道時,短線、支線優(yōu)先采用專用光纖。采用復用光纖時,優(yōu)先采用2Mbit/s數(shù)字接口。釋義:1、專用光纖通道可靠性遠高于復用光纖通道,所以要求優(yōu)先采用專用光纖通道。2、
《基建部典型設(shè)計變電站二次系統(tǒng)部分》要求,50km以下的500kV線路應(yīng)架設(shè)2根OPGW光纜(220kV為1根),有條件時可采用專用纖芯。7.1.3一套線路縱聯(lián)保護不宜接入兩個通信通道。釋義:每套縱聯(lián)保護不宜接入兩個通信通道,但也不允許加裝2M通道切換裝置。2025/1/71007保護與通信設(shè)備接口要求7.2保護與通信設(shè)備連接要求7.2.1光纜連接要求a)在保護室和通信機房均設(shè)保護專用的光配線柜。b)保護室光配線柜至通信機房光配線柜采用單模光纜。光纜敷設(shè)3條(2條主用,1條備用)。c)保護室光配線柜至保護柜、通信機房光配線柜至接口柜均應(yīng)使用尾纜連接。d)光纜通過光配線框轉(zhuǎn)接。釋義:1、當不采用光配線柜時,電纜溝中有大量光纜,不利于光纜的維護;采用光配線柜時便于工程擴建和維護。2、220kV變電站保護室和通信機房合一后,保護宜直接出2M口。2025/1/71017保護與通信設(shè)備接口要求公共部分7.2保護與通信設(shè)備連接要求7.2.2繼電保護通信接口屏(柜)使用復用數(shù)字通道時,采用滿足ITUG.703標準的2Mbit/s通信接口裝置并要求如下:a)同一線路的兩套保護的通信接口宜安裝在不同屏(柜)上;b)統(tǒng)一屏(柜)尺寸并統(tǒng)一布置。初次安裝的屏(柜)應(yīng)方便后續(xù)通信接口安裝,滿足后續(xù)安裝的通信接口只配接電源線和尾纖的要求。每一屏(柜)應(yīng)能安裝8臺接口裝置;c)光電轉(zhuǎn)換裝置采用1U標準機箱,高為1U(約44.45mm)、寬為19英寸(482.6mm)、深小于300mm。2025/1/71023/2接線線路保護組柜如下:線路保護1柜:主保護、后備保護1+(過電壓及遠方跳閘保護1);線路保護2柜:主保護、后備保護2+(過電壓及遠方跳閘保護2)。短引線保護和斷路器保護組柜如下:斷路器保護按斷路器單套配置,獨立組柜;短引線保護按串集中組柜,不分散布置在斷路器保護柜中。線路保護組柜方案3/2接線保護組柜方案2025/1/7103雙母線接線保護組柜方案兩面柜方案如下:線路保護1柜:線路保護、重合閘1+分相操作箱或斷路器操作繼電器接口1+電壓切換箱1+(過電壓及遠方跳閘保護1);線路保護2柜:線路保護、重合閘2+(分相操作箱或斷路器操作繼電器接口2)+電壓切換箱2+(過電壓及遠方跳閘保護2)。三面柜方案如下:線路保護1(2)柜:線路保護、重合閘1(2)+電壓切換箱1(2)
+(過電壓及遠方跳閘保護1(2)
);線路輔助屏(柜):分相操作箱或斷路器操作繼電器接口。線路保護組柜方案2025/1/7104線路保護組柜方案一3/2接線線路保護柜
線路保護柜線路保護+遠跳保護2025/1/7105斷路器保護組柜方案二3/2接線斷路器保護柜斷路器保護柜
斷路器保護+操作箱2025/1/7106線路保護組柜方案三雙母接線線路保護柜
線路保護柜
線路保護+操作箱2025/1/7107標準簡介公共部分主變保護高抗保護母線保護母聯(lián)保護主要內(nèi)容2025/1/7108500kV主變差動保護定義(5.1.1.1條):2)由變壓器各側(cè)電流構(gòu)成,能反映變壓器內(nèi)部各種故障的差動保護有縱差保護和分相差動保護。縱差保護是指由變壓器各側(cè)外附CT構(gòu)成的差動保護,該保護能反映變壓器各側(cè)的各類故障。分相差動保護是指將變壓器的各相繞組分別作為被保護對象,由每相繞組的各側(cè)CT構(gòu)成的差動保護,該保護能反映變壓器某一相各側(cè)全部故障;低壓側(cè)小區(qū)差動保護是由低壓側(cè)三角形兩相繞組內(nèi)部CT
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