繼電保護和安全自動裝置

1、繼電保護和安全自動裝置GB 14285 93技術規(guī)程Technical code for relaying protection and security automatic equipment1 總則1.1 主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了電力系統(tǒng)繼電保護和安全自動裝置的科研、設計、制造、施工和運行等有關部門共同遵守的基本原則。本標準適用于3kV 及以上電力系統(tǒng)中電力設備和線路的繼電保護和安全自動裝置, 作為科研、設計、制造、施工和運行等部門共同遵守的技術規(guī)程。1.2 繼電保護和安全自動裝置應符合可靠性（ 信賴性和安全性） 、選擇性、靈敏性和速動性的要求。當確定其配置和構成方案時, 應綜合考慮

2、以下幾個方面:a. 電力設備和電力網(wǎng)的結構特點和運行特點;b. 故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果;c. 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況;d. 經(jīng)濟上的合理性;e. 國內(nèi)和國外的經(jīng)驗。1.3 繼電保護和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。確定電力網(wǎng)結構、廠站主接線和運行方式時, 必須與繼電保護和安全自動裝置的配置統(tǒng)籌考慮, 合理安排。繼電保護和安全自動裝置的配置方式, 要滿足電力網(wǎng)結構和廠站主接線的要求, 并考慮電力網(wǎng)和廠站運行方式的靈活性。對導致繼電保護和安全自動裝置不能保證電力系統(tǒng)安全運行的電力網(wǎng)結構形式、廠站主接線形式、變壓器接線方式和運行方式, 應限制使用。1.4 應根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設計或?qū)彾?/p>

3、的系統(tǒng)接線圖及要求, 進行繼電保護和安全自動裝置的系統(tǒng)設計。在系統(tǒng)設計中, 除新建部分外, 還應包括對原有系統(tǒng)繼電保護和安全自動裝置不符合要求部分的改造設計。為便于運行管理和有利于性能配合, 同一電力網(wǎng)或同一廠站內(nèi)的繼電保護和安全自動裝置的型式, 不宜品種過多。1.5 電力系統(tǒng)中, 各電力設備和線路的原有繼電保護和安全自動裝置, 凡能滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性要求的, 均應予以保留。凡是不能滿足要求的, 應逐步進行改造。1.6 繼電保護和安全自動裝置的新產(chǎn)品, 應按國家規(guī)定的要求和程序進行鑒定, 合格后 , 方可推廣使用。設計、運行單位應積極創(chuàng)造條件支持新產(chǎn)品的試用。2 繼電保護2.1

4、 一般規(guī)定2.1.1 電力系統(tǒng)中的電力設備和線路, 應裝設短路故障和異常運行保護裝置。電力設備和線路短路故障的保護應有主保護和后備保護, 必要時可再增設輔助保護。2.1.1.1 主保護是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求, 能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。2.1.1.2 后備保護是主保護或斷路器拒動時, 用以切除故障的保護。后備保護可分為遠后備和近后備兩種方式。a. 遠后備是當主保護或斷路器拒動時, 由相鄰電力設備或線路的保護實現(xiàn)后備;b. 近后備是當主保護拒動時, 由本電力設備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護; 是當斷路器拒動時, 由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。2.1.1.3

5、 輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。2.1.1.4 異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態(tài)的保護。2.1.2 繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。2.1.2.1 可靠性是指保護該動作時應動作, 不該動作時不動作。為保證可靠性, 宜選用可能的最簡單的保護方式, 應采用由可靠的元件和盡可能簡單的回路構成的性能良好的裝置, 并應具有必要的檢測、閉鎖和雙重化等措施。保護裝置應便于整定，調(diào)試和運行維護。2.1.2.2 選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障, 當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時, 才允許由相

6、鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證選擇性, 對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件 （ 如起動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）, 其靈敏系數(shù)及動作時間應相互配合。當重合于本線路故障, 或在非全相運行期間健全相又發(fā)生故障時, 相鄰元件的保護應保證選擇性。在重合閘后加速的時間內(nèi)以及單相重合閘過程中, 發(fā)生區(qū)外故障時, 允許被加速的線路保護無選擇性。在某些條件下必須加速切除短路時, 可使保護無選擇性動作。但必須采取補救措施。例如采用自動重合閘或備用電源自動投入來補救。2.1.2.3 靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時, 保護裝置應具有必要的靈敏系

7、數(shù)。靈敏系數(shù)應根據(jù)不利正常各類短路保護的靈敏系數(shù), 不宜低于表1保護分類保護類型組成元件靈敏系數(shù)（ 含正常檢修） 運行方式和不利的故障類型計算。所列數(shù)值。表1 短路保護的最小靈敏系數(shù)備注電流元件和電壓元件1.3 1.5 200km以上線路,不小于1.3;50200km 線路 , 不小于 1.4;50km 以下線路, 不小于 1.5 帶方向和不帶方向的電流保護或電壓保護 零序或負序方向元件2.0負序和零序增量或負序分量元件4 距離保護第三段動作區(qū)末端故障, 大于 2 起動元件 電流和阻抗元件1.5 距離保護距離元件1.31.5線路末端短路電流應為阻抗元件精確工作電流 2 倍以上。200km 以上

8、線路, 不小于1.3;50200km 線路 , 不小于 1.4;50km 以下線路, 不小于 1.52.0 線路兩側均未斷開前, 其中一側保護按線路中點短路計算電流和電壓起動元件1.5 線路一側斷開后、另側保護按對側短路計算4.0 線路兩側均未斷開前, 其中一側保護按線路中點短路計算平行線 路的橫 聯(lián)差動方向保護和電流平衡保護零序方向元件2.5 線路一側斷開后、另側保護按對側短路計算跳閘回路中的方向元件3.0跳閘回路中的電流和電壓元件 2.0 方向比 較式縱 聯(lián)壓元件跳閘回路中的阻抗元件1.5 個別情況下, 為 1.3跳閘回路中的電流和電壓元件 2.0 相位比 較式縱 聯(lián)保護 跳閘回路中的阻抗

9、元件1.5發(fā)電機、變壓器、線路和電動機縱差保護 差電流元件2.0母線的完全電流差動保護差電流元件2.0母線的不完全電流差動保護差電流元件1.5 主保護發(fā)電機、變壓器、線路和電動機的電流速斷保護電流元件2.0 按保護安裝處短路計算電流、電壓和阻抗元件1.2 遠后備保護零序或負序方向元件1.5 按相鄰電力設備和線路末端短路計算 （ 短路電流應為阻抗元件精確工作電流2 倍以上），可考慮相繼動作1.3 后備保護近后備保護電流、電壓和阻抗元件，負序或零序方向元件2.0 按線路末端短路計算輔助保護電流速斷保護1.2 按正常運行方式保護安裝外短路計算注：主保護的靈敏系數(shù)除表中注出者外，均按被保護線路（設備）

10、末端短路計算。保護裝置如反應故障時增長的量，其靈敏系數(shù)為金屬性短路計算值與保護整定值之比；如反應故障時減少的量，則為保護整定值與金屬性短路計算值之比。各種類型的保護中，接于全電流和全電壓的方向元件的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。本表內(nèi)未包括的其他類型的保護，其靈敏系數(shù)另作規(guī)定。2.1.2.4速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障, 其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性, 減輕故障設備和線路的損壞程度, 縮小故障波及范圍, 提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。2.1.3 制定保護配置方案時, 對稀有故障, 根據(jù)對電網(wǎng)影響程度和后果應采取相應措施, 使保護能按要求切除故障。對兩種故障同時出現(xiàn)的稀有情況僅保

11、證切除故障。2.1.4 在各類保護裝置接于電流互感器二次線組時, 應考慮到既要消除保護死區(qū), 同時又要盡可能減輕電流互感器本身故障時所產(chǎn)生的影響。2.1.5 當采用遠后備方式時, 變壓器或電抗器后面發(fā)生短路, 由于短路電流水平低, 而且對電網(wǎng)不致造成影響以及在電流助增作用很大的相鄰線路上發(fā)生短路等情況下, 如果為了滿足相鄰保護區(qū)末端短路時的靈敏性要求, 將使保護過分復雜或在技術上難以實現(xiàn)時, 可以縮小后備保護作用的范圍。2.1.6 如由于短路電流衰減、系統(tǒng)振蕩和電弧電阻的影響, 可能使帶時限的保護拒絕動作時 , 應根據(jù)具體情況, 設置按短路電流或阻抗初始值動作的瞬時測定回路或采取其他措施。但無

12、論采用哪種措施, 都不應引起保護誤動作。2.1.7 電力設備或電力網(wǎng)的保護裝置, 除預先規(guī)定的以外，都不允許因系統(tǒng)振蕩引起誤動作。2.1.8 保護用電流互感器（包括中間電流互感器）的穩(wěn)態(tài)比誤差不應大于10%。必要時還應考慮暫態(tài)誤差。對35kV 及以下電力網(wǎng), 當技術上難以滿足要求, 且不致使保護不正確動作時 , 才允許較大的誤差。原則上 , 保護裝置與測量儀表不共用電流互感器的二次線組。當必須共用一組二次線組時，則儀表回路應通過中間電流互感器或試驗部件連接, 當采用中間電流互感器時, 其二次開路情況下, 保護用電流互感器的比誤差仍應不大于10%。2.1.9 在電力系統(tǒng)正常運行情況下,當電壓互感

13、器二次回路斷線或其他故障能使保護誤動作時, 應裝設斷線閉鎖或采取其他措施, 將保護裝置解除工作并發(fā)出信號, 當保護不致誤動作時, 應設有電壓回路斷線信號。2.1.10 為了分析和統(tǒng)計繼電保護工作情況, 保護裝置設置指示信號, 并應符合下列要求:a. 在直流電壓消失時不自動復歸, 或在直流電源恢復時, 仍能重現(xiàn)原來的動作狀態(tài);b. 能分別顯示各保護裝置的動作情況;c. 在由若干部分組成的保護裝置中, 能分別顯示各部分及各段的動作情況;d. 對復雜的保護裝置, 宜設置反應裝置內(nèi)部異常的信號;e. 用于起動順序記錄或微機監(jiān)控的信號觸點應為瞬時重復動作觸點;f. 宜在保護出口至斷路器跳閘的回路內(nèi), 裝

14、設信號指示裝置。2.1.11 為了便于分別校驗保護裝置和提高其可靠性, 主保護和后備保護宜做到回路彼此獨立。2.1.12 采用靜態(tài)保護裝置時, 對工作環(huán)境、電纜、直流電源和二次回路,應采取相應的措施,以滿足靜態(tài)保護裝置的特殊技術要求。2.1.13 當采用蓄電池組作直流電源時, 由浮充電設備引起的波紋系數(shù)應不大于5%, 放電末期直流母線電壓下限不低于額定電壓的85%, 充電后期直流母線電壓上限不高于額定電壓的115%。當采用交流整流電源作為保護用直流電源時, 應符合下列要求:在最大負荷情況下保護動作時, 直流母線電壓不應低于額定電壓的80%, 最高不應超過額定電壓的115%。應采取限幅穩(wěn)定（ 電

15、壓波動不大于±5%） 和濾波 （ 紋波系數(shù)不大于5%） 措施。如采用復式整流, 則應保證各種運行方式下, 在不同故障點和不同相別短路時, 保護與斷路器均能可靠動作跳閘; 電流互感器的最大輸出功率應滿足直流回路最大負荷需要。對采用電容儲能電源的變電所和水電廠, 其電力設備和線路除應具有可靠的遠后備保護外 , 還應在失去交流電源情況下, 有幾套保護同時動作時, 保證保護與有關斷路器均能可靠動作跳閘。同一廠（ 所 ） 的電源儲能電容的組數(shù)應與保護的級數(shù)相適應。當自動重合閘裝置動作時, 如重合于永久性故障, 應能可靠跳閘。2.1.14 繼電器和繼電保護裝置的直流工作電壓, 上限不高于額定電壓

16、的110%, 下限不低于額定電壓的80%。2.1.15 采用交流操作的保護裝置時, 短路保護可由被保護電力設備或線路的電流互感器取得操作電源, 變壓器的瓦斯保護、中性點非直接接地電力網(wǎng)的接地保護和自動低頻減載等 , 可由電壓互感器或變電所（ 或水電廠） 所用變壓器取得操作電源。必要時, 可增加電容儲能電源作為跳閘的后備電源。2.2 發(fā)電機保護2.2.1 電壓在3kV及以上，容量在600MW以下發(fā)電機,應按本條的規(guī)定,對下列故障及異常運行方式, 裝設相應的保護裝置:a. 定子繞組相間短路;b. 定子繞組接地;c. 定子繞組匝間短路;d. 發(fā)電機外部相間短路;e. 定子繞組過電壓;f. 定子繞組過

17、負荷;g. 轉子表層（ 負序 ） 過負荷 ;h. 勵磁繞組過負荷;i. 勵磁回路一點及二點接地;j. 勵磁電流異常下降或消失;k. 定子鐵芯過勵磁;m. 發(fā)電機逆功率;l. 低頻;p. 失步;q. 其它故障和異常運行。2.2.2 各項保護裝置, 根據(jù)故障和異常運行方式的性質(zhì), 按各條的規(guī)定分別動作于:a. 停機 斷開發(fā)電機斷路器、滅磁, 對汽輪發(fā)電機, 還要關閉主汽門; 對水輪發(fā)電機還要半閉導水翼;b. 解列滅磁斷開發(fā)電機斷路器, 滅磁、汽輪機甩負荷;c. 解列 斷開發(fā)電機斷路器, 汽輪機甩負荷;d. 減出力 將原動機出力減到給定值;e. 縮小故障影響范圍例如雙母線系統(tǒng)斷開母線聯(lián)絡斷路器等;f

18、. 程序跳閘對于汽輪發(fā)電機首先關閉主汽門, 待逆功率繼電器動作后, 再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對于水輪發(fā)電機, 首先將導水翼關到空載位置, 再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁;g. 信號 發(fā)出聲光信號。2.2.3 對發(fā)電機定子繞組及其引出線的相間短路故障, 應按下列規(guī)定配置相應的保護作為發(fā)電機的主保護: 2.2.3.1 1MW 及以下單獨運行的發(fā)電機, 如中性點有引出線, 則在中性點側裝設過電流保護 ; 如中性點無引出線, 則在發(fā)電機端裝設低電壓保護。2.2.3.2 1MW 及以下與其它發(fā)電機或與電力系統(tǒng)并列運行的發(fā)電機, 應在發(fā)電機機端裝設電流速斷保護。如電流速斷保護靈敏系數(shù)不符合要求, 可裝設縱聯(lián)差

19、動保護; 對中性點沒有引出線的發(fā)電機, 可裝設低壓過流保護。2.2.3.3 對1MW以上的發(fā)電機，應裝設縱聯(lián)差動保護。2.2.3.4 對發(fā)電機變壓器組, 當發(fā)電機與變壓器之間有斷路器時, 發(fā)電機裝設單獨的縱聯(lián)差動保護；當發(fā)電機與變壓器之間沒有斷路器時，100MW及以下發(fā)電機，可只裝設發(fā)電機變壓器組共用縱聯(lián)差動保護，100MW以上發(fā)電機，除發(fā)電機變壓器組共用縱聯(lián)差動保護外，發(fā)電機還應裝設單獨的縱聯(lián)差動保護，對200300MW的發(fā)電機變壓器組亦可在變壓器上增設單獨的縱聯(lián)差動保護, 即采用雙重快速保護。2.2.3.5 對300MW及以上汽輪發(fā)電機變壓器組，應裝設雙重快速保護，即裝設發(fā)電機縱聯(lián)差動保護

20、、變壓器縱聯(lián)差動保護和發(fā)電機變壓器組并用縱聯(lián)差動保護, 當發(fā)電機與變壓器之間有斷路器時, 裝設雙重發(fā)電機縱聯(lián)差動保護。2.2.3.6 應對縱聯(lián)差動保護采取措施, 例如用帶速飽和電流互感器或具有制動特性的繼電器 , 在穿越性短路及自同步或非同步合閘過程中, 減輕不平衡電流所產(chǎn)生的影響, 以盡量降低動作電流的整定值。2.2.3.7 如縱聯(lián)差動保護的動作電流整定值大于發(fā)電機的額定電流, 應裝設電流回路斷線監(jiān)視裝置, 斷線后動作于信號。2.2.3.8 本條中規(guī)定裝設的過電流保護、電流速斷保護、低電壓保護、低壓過流和縱聯(lián)差動保護 , 均應動作于停機。2.2.4 對發(fā)電機定子繞組的單相接地故障, 接地保護

21、應符合以下要求:1 .2.4.1 發(fā)電機定子繞組單相接地故障電流允許值按制造廠的規(guī)定值, 無規(guī)定時, 可參照表2 中所列數(shù)據(jù)。表 2 發(fā)電機定子繞組單相接地故障電流允許值發(fā)電機額定電壓發(fā)電機額定容量接地電流允許值kV MW A 6.3 0 50 4汽輪發(fā)電機 50100 3 10.5水輪發(fā)電機10100汽輪發(fā)電機125200 2 1）13.8 15.75 水輪發(fā)電機 40 225 18 20 300 600 1注 :1） 對于氫冷發(fā)電機為2.5A 。1.1.1.2 與母線直接連接的發(fā)電機: 當單相接地故障電流（不考慮消弧線圈的補償作用）大于允許值（ 參照表2） 時 , 應裝設有選擇性的接地保護

22、裝置。保護裝置由裝于機端的零序電流互感器和電流繼電器構成。其動作電流按躲過不平衡電流和外部單相接地時發(fā)電機穩(wěn)態(tài)電容電流整定。接地保護帶時限動作于信號, 但當消弧線圈退出運行或由于其它原因使殘余電流大于接地電流允許值時, 應切換為動作于停機。當未裝接地保護, 或裝有接地保護但由于運行方式改變及靈敏系數(shù)不符合要求等原因不能動作時, 可由單相接地監(jiān)視裝置動作于信號。為了在發(fā)電機與系統(tǒng)并列前檢查有無接地故障, 應在發(fā)電機機端裝設測量零序電壓的電壓表。1.1.1.3 發(fā)電機變壓器組：對100MW以下發(fā)電機，應裝設保護區(qū)不小于90%的定子接地保護，對100MW及以上的發(fā)電機，應裝設保護區(qū)為100%的定子接

23、地保護。保護裝置帶時限動作于信號, 必要時也可動作于停機。為檢查發(fā)電機定子繞組和發(fā)電機電壓回路的絕緣狀況, 應在發(fā)電機機端裝設測量零序電壓的電壓表。2.2.5 對發(fā)電機的定子匝間短路, 應按下列規(guī)定裝設定子匝間短路保護:2.2.5.1 對于定子繞組為星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點有分支引出端子的發(fā)電機、應裝設單繼電器式橫差保護。橫差保護應瞬時動作于停機, 但汽輪發(fā)電機勵磁回路將其一點接地后, 為防止橫差保護在勵磁回路發(fā)生瞬時第二點接地時誤動作, 可將其切換為帶短時限動作于停機。2.2.5.2 50MW 及以上發(fā)電機, 當定子繞組為星形接線, 中性點只有三個引出端子時, 根據(jù)用戶和制造廠的要求

24、, 也可裝設專用的匝間短路保護。2.2.6 對發(fā)電機外部相間短路故障和作為發(fā)電機主保護的后備, 應按下列規(guī)定配置相應的保護 :2.2.6.1 對于1MW及以下與其它發(fā)電機或電力系統(tǒng)并列運行的發(fā)電機，應裝設過電流保護。保護裝置宜配置在發(fā)電機的中性點側, 其動作電流按躲過最大負荷電流整定。2.2.6.2 1MW 以上的發(fā)電機, 宜裝設復合電壓（包括負序電壓及線電壓）起動的過電流保護。電流元件的動作電流，可取為1.31.4 倍額定值；低電壓元件接線電壓，其動作電壓，對汽輪發(fā)電機可取為0.6 倍額定值, 對水輪發(fā)電機可取為0.7 倍額定值。負序電壓元件的動作電壓可取0.06 0.12倍額定值。2.2.

25、6.3 50MW 及以上的發(fā)電機, 可裝設負序過電流保護和單元件低壓起動過電流保護。負序電流元件的動作電流可取為0.50.6倍額定值；電流元件的動作電流和低電壓元件的動作電壓按2.2.6.2 條確定取值。當上述保護不能滿足要求時, 可采用低阻抗保護。2.2.6.4 自并勵 （ 無串聯(lián)變壓器）發(fā)電機 , 宜采用低電壓保持的過電流保護, 或采用帶電流記憶的低壓過電流保護, 也可采用精確工作電流足夠小的低阻抗保護。2.2.6.5 并列運行的發(fā)電機和發(fā)電機變壓器組的后備保護, 對所連接母線的相間短路故障,應具有必要的靈敏系數(shù), 并不宜低于表1 所列數(shù)值。2.2.6.6 對于600MW發(fā)電機，裝設了定子

26、繞組反時限過負荷及反時限負序過負荷保護，且保護綜合特性對發(fā)電機變壓器組所連接高壓母線的相間短路故障具有必要的靈敏系數(shù), 并滿足時間配合的要求, 可不再裝設2.2.6.3 條規(guī)定的后備保護。2.2.6.7 本條中規(guī)定裝設的各項保護裝置, 宜帶有二段時限, 以較短的時限動作于縮小故障影響的范圍或動作于解列, 以較長的時限動作于停機。2.2.7 對發(fā)電機定子繞組的異常過電壓, 應按下列規(guī)定裝設過電壓保護:2.2.7.1 對于水輪發(fā)電機, 應裝設過電壓保護, 其整定值根據(jù)定子繞組絕緣狀況決定。在一般情況下, 動作電壓可取為1.5 倍額定電壓，動作時限可取為0.5s 。對可控硅整流勵磁的水輪發(fā)電機，動作

27、電壓可取1.3 倍額定電壓, 動作時限可取為0.3s 。2.2.7.2 對于200MW及以上的汽輪發(fā)電機，宜裝設過電壓保護，其整定值根據(jù)定子繞組的絕緣狀況決定。在一般情況下, 動作電壓可取為1.3 倍額定電壓, 動作時限可取為0.5s 。2.2.7.3 過電壓保護宜動作于解列滅磁。2.2.8 對過負荷引起的發(fā)電機定子繞組過電流, 應按下列規(guī)定裝設定子繞組過負荷保護: 2.2.8.1 定子繞組非直接冷卻的發(fā)電機, 應裝設定時限過負荷保護, 保護裝置接一相電流, 帶時限動作于信號。2.2.8.2 定子繞組為直接冷卻且過負荷能力較低（例如低于1.5 倍、 60s） 的發(fā)電機, 過負荷保護由定時限和反

28、時限兩部分組成。定時限部分: 動作電流按在發(fā)電機長期允許的負荷電流下能可靠返回的條件整定, 帶時限動作于信號, 在有條件時, 可動作于自動減負荷。反時限部分: 動作特性按發(fā)電機定子繞組的過負荷能力確定, 動作于解列或程序跳閘。保護應能反應電流變化時發(fā)電機定子繞組的熱積累過程。不考慮在靈敏系數(shù)和時限方面與其它相間短路保護相配合。2.2.9 發(fā)電機轉子承受負序電流的能力，以I 2 2 t < A為判據(jù)。其中I2為以額定電流為基準的負序電流標么值;t 為時間 （s）,A 為常數(shù)。對不對稱負荷、非全相運行以及外部不對稱短路引起的負序電流, 應按下列規(guī)定裝設發(fā)電機轉子表層過負荷保護:2.2.9.1

29、 50MW 及以上 ,A 值大于等于10 的發(fā)電機, 應裝設定時限負序過負荷保護。保護裝置與 2.2.6.3 條所述的負序過電流保護組合在一起。保護裝置的動作電流按躲過發(fā)電機長期允許的負序電流值和躲過最大負荷下負序電流濾過器的不平行電流值整定, 帶時限動作于信號。2.2.9.2 100MW 及以上 A 值小于 10 的發(fā)電機, 應裝設由定時限和反時限兩部分組成的轉子表層過負荷保護。定時限部分: 動作電流按躲過發(fā)電機長期允許的負序電流值, 和按躲過最大負荷下負序電流濾過器的不平衡電流值整定, 帶時限動作于信號。反時限部分: 動作特性按發(fā)電機承受負序電流的能力確定, 動作于解列或程序跳閘。保護應能

30、反應電流變化時發(fā)電機轉子的熱積累過程。不考慮在靈敏系數(shù)和時限方面與其它相間短路保護相配合。2.2.10 對勵磁系統(tǒng)故障或強勵時間過長引起的勵磁繞組過負荷，在100MW及以上，采用半導體勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機上, 應裝設勵磁繞組過負荷保護。對于 300MW 以下 , 采用半導體勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機, 可裝設定時限勵磁繞組過負荷保護,保護裝置帶時限動作于信號和動作于降低勵磁電流。對300MW及以上發(fā)電機，保護可由定時限和反時限兩部分組成。定時限部分: 動作電流按正常運行最大勵磁電流下能可靠返回的條件整定, 帶時限動作于信號 , 并動作于降低勵磁電流。反時限部分: 動作特性按發(fā)電機勵磁繞組的過負荷能力確定,

31、并動作于解列滅磁。保護應能反應電流變化時勵磁繞組的熱積累過程。2.2.11 對發(fā)電機勵磁回路的接地故障, 應按下列規(guī)定裝設勵磁回路接地保護或接地檢測裝置 :2.2.11.1 1MW 及以下水輪發(fā)電機,對一點接地故障，宜裝設定期檢測裝置。1MW以上水輪發(fā)電機, 應裝設一點接地保護裝置。2.2.11.2 100MW 以下汽輪發(fā)電機, 對一點接地故障, 可采用定期檢測裝置。對兩點接地故障 , 應裝設兩點接地保護裝置。2.2.11.3 轉子水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機和100MW 及以上的汽輪發(fā)電機, 應裝設勵磁回路一點接地保護裝置, 并可裝設兩點接地保護裝置。對旋轉整流勵磁的發(fā)電機, 宜裝設一點接地故障定期檢測

32、裝置。2.2.11.4 一個控制室內(nèi)集中控制的全部發(fā)電機, 公用一套一點接地定期檢測裝置。每臺發(fā)電機裝設一套一點接地保護裝置。能夠正常投入運行的兩點接地保護裝置, 每臺發(fā)電機裝設一套。正常不投入運行, 一點接地后再投人運行的兩點接地保護裝置, 在一個控制室內(nèi)集中控制的全部發(fā)電機可共用一套。2.2.11.5 一點接地保護帶時限動作于信號; 兩點接地保護應帶時限動作于停機。2.2.12 對勵磁電流異常下降或完全消失的失磁故障, 應按下列規(guī)定裝設失磁保護裝置:2.2.12.1 100MW 以下 , 不允許失磁運行的發(fā)電機, 當采用半導體勵磁系統(tǒng)時, 宜裝設專用的失磁保護。100MWI下，但失磁對電力

33、系統(tǒng)有重大影響的發(fā)電機及100MWL以上發(fā)電機，應裝設專用的失磁保護。對600MW的發(fā)電機可裝設雙重化的失磁保護。2.2.12.2 失磁保護由阻抗元件、母線低電壓元件和閉鎖（起動 ）元件組成。阻抗元件用于檢出失磁故障。母線低電壓元件用于監(jiān)視母線電壓保障系統(tǒng)安全。閉鎖（ 起動 ） 元件用于防止保護裝置在其它異常運行方式下誤動作。阻抗元件可按靜穩(wěn)邊界或異步邊界整定。母線低電壓元件的動作電壓, 按由穩(wěn)定運行條件決定的臨界電壓整定。閉鎖元件應保證在外部短路、系統(tǒng)振蕩以及電壓回路斷線等情況下防止保護裝置誤動作。當采用自同步并列時, 還應采取防止保護裝置誤動作的措施。發(fā)電機正常進相運行時, 保護裝置不應誤

34、動作。2.2.12.3 對汽輪發(fā)電機, 失磁后母線電壓低于允許值時, 帶時限動作于解列或程序跳閘。失磁后當母線電壓未低于允許值時, 動作于信號、切換常用電源, 在有條件時也可動作于自動減出力。對于水輪發(fā)電機, 失磁保護宜帶時限動作于解列。2.2.13 300MW 及以上發(fā)電機、應裝設過勵磁保護。保護裝置可由低定值和高定值二部分組成。低定值部分: 帶時限動作于信號和降低勵磁電流。高定值部分: 動作于解列滅磁或程序跳閘。汽輪發(fā)電機裝設了過勵磁保護可不再裝設過電壓保護。2.2.14 對發(fā)電機變電動機運彳T的異常運行方式，200MW及以上的汽輪發(fā)電機,宜裝設逆功率保護。對燃汽輪發(fā)電機, 應裝設逆功率保

35、護。保護裝置由靈敏的功率繼電器構成, 帶時限動作于信號, 經(jīng)長時限動作于解列。2.2.15 對低于額定頻率帶負載運行的異常運行狀態(tài)下300MW 及以上汽輪發(fā)電機, 應裝設低頻保護。保護裝置由靈敏的頻率繼電器和計時器組成。保護動作于信號, 并有累計時間顯示。2.2.16 對失步運行，300MW及以上發(fā)電機宜裝設失步保護。保護可由雙阻抗元件或測量振蕩中心電壓及變化率等原理構成, 在短路故障、系統(tǒng)穩(wěn)定振蕩、電壓回路斷線等情況下,保護不應誤動作。通常保護動作于信號。當振蕩中心在發(fā)電機變壓器組內(nèi)部, 失步運行時間超過整定值或電流振蕩次數(shù)超過規(guī)定值時, 保護還應動作于解列, 必要時并應裝設電流閉鎖裝置,

36、以保證斷路器斷開時的電流不超過斷路器額定失步開斷電流。2.2.17 對300MW及以上汽輪發(fā)電機，發(fā)電機定子繞組過負荷、負序電流過負荷、定子鐵芯過勵磁, 勵磁電流異常下降或消失等異常運行方式, 保護動作于停機, 宜采用程序跳閘方式。采用程序跳閘方式，由逆功率繼電器作為閉鎖元件，其整定值為1%3%發(fā)電機額定功率。2.2.18 對調(diào)相運行的水輪發(fā)電機, 在調(diào)相運行期間有可能失去電源時, 應裝設解列保護, 保護裝置帶時限動作于停機。2.2.19 對200MW及以上發(fā)電機，其機端和中性點側的電流互感器，應裝設斷線保護，以防止電流回路開路時產(chǎn)生的高電壓危及人身安全或造成設備損壞, 斷線保護應將電流互感器

37、二次側電壓限制在安全電壓以下, 并動作于信號。2.2.20 對于發(fā)電機起動過程中發(fā)生的故障、突然加電壓、斷路器斷口閃絡及發(fā)電機軸電流過大等故障和異常運行方式, 可根據(jù)機組特點和電力系統(tǒng)運行要求, 采取措施或增設相應保護。2.3 電力變壓器保護2.3.1 對電力變壓器的下列故障及異常運行方式, 應按本條的規(guī)定裝設相應的保護裝置:a. 繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側的單相接地短路;b. 繞組的匝間短路;c. 外部相間短路引起的過電流;d. 中性點直接接地電力網(wǎng)中、外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓;e. 過負荷;f. 過勵磁;g. 油面降低;h. 變壓器溫度及油箱壓力升高和冷卻系

38、統(tǒng)故障。2.3.2 0.8MV A及以上油浸式變壓器和0.4MV A及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。當殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時, 應瞬時動作于信號; 當產(chǎn)生大量瓦斯時 , 應動作于斷開變壓器各側斷路器。帶負荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置, 亦應裝設瓦斯保護。2.3.3 對變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障, 應按下列規(guī)定, 裝設相應的保護作為主保護 , 保護瞬時動作于斷開變壓器的各側斷路器。2.3.3.1 對6.3MV A以下廠用工作變壓器和并列運行的變壓器，以及10MV A以下廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器, 當后備保護時限大于0.5s 時 , 應裝設電流速斷保護。2.

39、3.3.2 對6.3MV A及以上廠用工作變壓器和并列運行的變壓器,10MV A及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器，以及2MV- A及以上用電流速斷保護靈敏性不符合要求的變壓器應裝設縱聯(lián)差動保護。2.3.3.3 對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器, 可裝設雙重差動保護。2.3.3.4 對于發(fā)電機變壓器組, 當發(fā)電機與變壓器之間沒有斷路器時, 按 2.2.3.4 條規(guī)定執(zhí)行。2.3.4 縱聯(lián)差動保護應符合下列要求:a. 應躲過勵磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流;b. 應在變壓器過勵磁時不誤動;c. 差動保護范圍應包括變壓器套管及其引出線, 如不能包括引出線時, 應采取快速切除故障的輔助

40、措施。但在某些情況下, 例如 60kV 或 110kV 電壓等級的終端變電所和分支變電所 , 以及具有旁路母線的電氣主接線, 在變壓器斷路器退出工作由旁路斷路器代替時, 縱聯(lián)差動保護亦可以利用變壓器套管內(nèi)的電流互感器, 而對引出線可不再采取快速切除故障的輔助措施。2.3.5 對由外部相間短路引起的變壓器過電流, 應按下列規(guī)定, 裝設相應的保護作為后備保護 , 保護動作后, 應帶時限動行于跳閘。1.1.1.1 過電流保護宜用于降壓變壓器, 保護的整定值應考慮事故時可能出現(xiàn)的過負荷。1.1.1.2 復合電壓（ 包括負序電壓及線電壓）起動的過電流保護, 宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器和過電流保護不

41、符合靈敏性要求的降壓變壓器。1.1.1.3 負序電流和單相式低電壓起動的過電流保護，可用于63MV A及以上升壓變壓器。1.1.1.4 當按 2.3.5.2 和 2.3.5.3 條裝設保護不能滿足靈敏性和選擇性要求時, 可采用阻抗保護。2.3.6 外部相間短路保護應裝于變壓器下列各側, 各項保護的接線, 宜考慮能反應電流互感器與斷路器之間的故障。2.3.6.1 雙繞組變壓器, 應裝于主電源側, 根據(jù)主接線情況, 保護可帶一段或兩段時限, 較短的時限用于縮小故障影響范圍, 較長的時限用于斷開變壓器各側斷路器。2.3.6.2 三繞組變壓器和自耦變壓器, 宜裝于主電源側及主負荷側。主電源側的保護應帶

42、兩段時限 , 以較短的時限斷開未裝保護側的斷路器。當上述方式不符合靈敏性要求時, 可在所有各側均裝設保護, 各側保護應根據(jù)選擇性的要求裝設方向元件。2.3.6.3 低壓側有分支, 并接至分開運行母線段的降壓變壓器, 除在電源側裝設保護外, 還應在每個支路裝設保護。2.3.6.4 對發(fā)電機變壓器組, 在變壓器低壓側, 不應另設保護, 而利用發(fā)電機反應外部短路的后備保護, 在廠用分支線上, 應裝設單獨的保護, 并使發(fā)電機的后備保護帶兩段時限, 以便在外部短路時, 仍能保證廠用負荷的供電。2.3.6.5 500kV 系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器高、中壓側均應裝設阻抗保護。保護可帶兩段時限, 以較短的時限用于縮小故

43、障影響范圍, 較長的時限用于斷開變壓器各側斷路器。2.3.7 多繞組變壓器的外部相間短路保護, 根據(jù)其型式及接線的不同, 可按下述原則進行簡化:2.3.7.1 220kV 及以下三相多繞組變壓器, 除主電源側外, 其他各側保護可僅作本側相鄰電力設備和線路的后備保護。2.3.7.2 保護對母線的各類故障應符合靈敏性要求。保護作為相鄰線路的遠后備時, 可適當降低對保護靈敏系數(shù)的要求。2.3.8 110KV 及以上中性點直接接地的電力網(wǎng)中, 如變壓器的中性點直接接地運行, 對外部單相接地引起的過電流, 應裝設零序電流保護。零序電流保護可由兩段組成。2.3.8.1 110kV、 220kV 中性點直接

44、接地的變壓器, 每段可各帶兩個時限, 并均以較短的時限動作于縮小故障影響范圍, 或動作于本側斷路器, 以較長的時限動作于斷開變壓器各側斷路器。2.3.8.2 330kV、 500kV 變壓器 , 高壓側零序一段帶時限動作于變壓器本側斷路器, 二段設一個時限, 動作于斷開變壓器各側斷路器。2.3.8.3 對自耦變壓器和高、中壓側中性點都直接接地的三繞組變壓器, 當有選擇性要求時,應增設方向元件。2.3.8.4 雙繞組及三繞組變壓器的零序電流保護, 應接到中性點引出線上的電流互感器上,零序電流方向保護也可接入高、中壓側電流互感器的零序回路。自耦變壓器的零序電流保護 , 應接入高、中壓側電流互感器的

45、零序回路。當自耦變壓器斷開一側以后, 內(nèi)部又發(fā)生單相接地時, 若零序電流保護的靈敏性不符合要求, 則可在中性點側增設零序電流保護。2.3.9 110kV220kV 中性點直接接地的電力網(wǎng)中, 如低壓側有電源的變壓器中性點可能接地運行或不接地運行時, 則對外部單相接地引起的過電流, 以及對因失去接地中性點引起的電壓升高, 應按下列規(guī)定裝設保護:1.1.1.1 全絕緣變壓器應按 2.3.8 條中的規(guī)定裝設零序電流保護, 并增設零序過電壓保護。當電力網(wǎng)單相接地且失去接地中性點時，零序過電壓保護經(jīng)0.30.5s時限動作于斷開變壓器各側斷路器。1.1.1.2 分級絕緣變壓器。a. 中性點裝設放電間隙時, 應按 2.3.8 條的規(guī)定裝設零序電流保護, 并增設反應零序電壓和間隙放電電流的零序電流電壓保護。當電力網(wǎng)單相接地且失去接地中性點時, 零序電流電壓保護約經(jīng)0.30.5s時限動作于斷開變壓器各側斷路器；b. 中性點不裝設放電間隙時, 應裝設兩段零序電流保護和一套零序電流電壓保護。零序電流保護第一段設置一個時限, 第二段設置兩個時限, 當每組母線上至少有一臺中性點