1、继电保护和安全自动装置技术规程 1 总则1.1 主题内容与适用范围本标准规定了电力系统继电保护和安全自动装置的科研设计制造施工和运行等有关部门共同遵守的基本原则本标准适用于 3kV 及以上电力系统中电力设备和线路的继电保护和安全自动装置作为科研设计制造施工和运行等部门共同遵守的技术规程1.2 继电保护和安全自动装置应符合可靠性(信赖性和安全性) 选择性灵敏性和速动性的要求当确定其配置和构成方案时应综合考虑以下几个方面a.电力设备和电力网的结构特点和运行特点b.故障出现的概率和可能造成的后果c.电力系统的近期发展情况d.经济上的合理性e.国内和国外的经验1.3 继电保护和安全自动装置是电力系统的
2、重要组成部分确定电力网结构厂站主接线和运行方式时必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑合理安排继电保护和安全自动装置的配置方式要满足电力网结构和厂站主接线的要求并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全运行的电力网结构形式厂站主接线形式变压器接线方式和运行方式应限制使用1.4 应根据审定的电力系统设计或审定的系统接线图及要求进行继电保护和安全自动装置的系统设计在系统设计中除新建部分外还应包括对原有系统继电保护和安全自动装置不符合要求部分的改造设计为便于运行管理和有利于性能配合同一电力网或同一厂站内的继电保护和安全自动装置的型式不宜品种过多1.5 电力
3、系统中各电力设备和线路的原有继电保护和安全自动装置凡能满足可靠性选择性灵敏性和速动性要求的均应予以保留凡是不能满足要求的应逐步进行改造1.6 继电保护和安全自动装置的新产品应按国家规定的要求和程序进行鉴定合格后方可推广使用设计运行单位应积极创造条件支持新产品的试用2 继电保护2.1 一般规定2.1.1 电力系统中的电力设备和线路应装设短路故障和异常运行保护装置电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护必要时可再增设辅助保护2.1.1.1 主保护是满足系统稳定和设备安全要求能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护2.1.1.2 后备保护是主保护或断路器拒动时用以切除故障的保护后备
4、保护可分为远后备和近后备两种方式a.远后备是当主保护或断路器拒动时由相邻电力设备或线路的保护实现后备b.近后备是当主保护拒动时由本电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护或当断路器拒动时由断路器失灵保护来实现的后备保护2.1.1.3 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护2.1.1.4 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护2.1.2 继电保护装置应满足可靠性选择性灵敏性和速动性的要求2.1.2.1 可靠性是指保护该动作时应动作不该动作时不动作为保证可靠性宜选用可能的最简单的保护方式应采用由可靠的元件和尽可能简单的回路构成的性能良好
5、的装置并应具有必要的检测闭锁和双重化等措施保护装置应便于整定调试和运行维护2.1.2.2 选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时才允许由相邻设备线路的保护或断路器失灵保护切除故障为保证选择性对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件或闭锁与动作元件) 其灵敏系数及动作时间应相互配合当重合于本线路故障或在非全相运行期间健全相又发生故障时相邻元件的保护应保证选择性在重合闸后加速的时间内以及单相重合闸过程中发生区外故障时允许被加速的线路保护无选择性在某些条件下必须加速切除短路时可使保护无选择性动作但必须采取补救措
6、施例如采用自动重合闸或备用电源自动投入来补救2.1.2.3 灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时保护装置应具有必要的灵敏系数灵敏系数应根据不利正常(含正常检修)运行方式和不利的故障类型计算2.1.6 如由于短路电流衰减系统振荡和电弧电阻的影响可能使带时限的保护拒绝动作时应根据具体情况设置按短路电流或阻抗初始值动作的瞬时测定回路或采取其他措施但无论采用哪种措施都不应引起保护误动作2.1.7 电力设备或电力网的保护装置除预先规定的以外都不允许因系统振荡引起误动作2.1.8 保护用电流互感器(包括中间电流互感器)的稳态比误差不应大于 10% 必要时还应考虑暂态误差对 35kV 及以下
7、电力网当技术上难以满足要求且不致使保护不正确动作时才允许较大的误差原则上保护装置与测量仪表不共用电流互感器的二次绕组当必须共用一组二次绕组时则仪表回路应通过中间电流互感器或试验部件连接当采用中间电流互感器时其二次开路情况下保护用电流互感器的比误差仍应不大于 10%2.1.9 在电力系统正常运行情况下，当电压互感器二次回路断线或其他故障能使保护误动作时，应装设断线闭锁或采取其他措施将保护装置解除工作，并发出信号。当保护不致误动作时，应设有电压回路断线信号。2.1.10 为了分析和统计继电保护工作情况保护装置设置指示信号并应符合下列要求a.在直流电压消失时不自动复归或在直流电源恢复时仍能重现原来的
8、动作状态b.能分别显示各保护装置的动作情况c.在由若干部分组成的保护装置中能分别显示各部分及各段的动作情况d.对复杂的保护装置宜设置反应装置内部异常的信号e.用于起动顺序记录或微机监控的信号触点应为瞬时重复动作触点f.宜在保护出口至断路器跳闸的回路内装设信号指示装置2.1.11 为了便于分别校验保护装置和提高其可靠性主保护和后备保护宜做到回路彼此独立2.1.12 采用静态保护装置时对工作环境电缆直流电源和二次回路应采取相应的措施以满足静态保护装置的特殊技术要求2.1.13 当采用蓄电池组作直流电源时由浮充电设备引起的波纹系数应不大于 5% 放电末期直流母线电压下限不低于额定电压的 85% 充电
9、后期直流母线电压上限不高于额定电压的 115%当采用交流整流电作为保护用直流电源时应符合下列要求在最大负荷情况下保护动作时直流母线电压不应低于额定电压的 80% 最高不应超过额定电压的 115% 应采取限幅稳定(电压波动不大于 5%)和滤波(纹波系数不大于 5%)措施如采用复式整流则应保证各种运行方式下在不同故障点和不同相别短路时保护与断路器均能可靠动作跳闸电流互感器的最大输出功率应满足直流回路最大负荷需要对采用电容储能电源的变电所和水电厂其电力设备和线路除应具有可靠的远后备保护外还应在失去交流电源情况下有几套保护同时动作时保证保护与有关断路器均能可靠动作跳闸同一厂(所)的电源储能电容的组数应
10、与保护的级数相适应当自动重合闸装置动作时如重合于永久性故障应能可靠跳闸2.1.14 继电器和继电保护装置的直流工作电压上限不高于额定电压的 110% 下限不低于额定电压的 80%2.1.15 采用交流操作的保护装置时短路保护可由被保护电力设备或线路的电流互感器取得操作电源变压器的瓦斯保护中性点非直接接地电力网的接地保护和自动低频减载等可由电压互感器或变电所(或水电厂)所用变压器取得操作电源必要时可增加电容储能电源作为跳闸的后备电源2.2 发电机保护2.2.1 电压在 3kV 及以上容量在 600MW 及以下发电机应按本条的规定对下列故障及异常运行方式装设相应的保护装置a.定子绕组相间短路b.定
11、子绕组接地c.定子绕组匝间短路d.发电机外部相间短路e.定子绕组过电压f.定子绕组过负荷g.转子表层(负序)过负荷h.励磁绕组过负荷i.励磁回路一点及二点接地j.励磁电流异常下降或消失k.定子铁芯过励磁m.发电机逆功率n.低频p.失步q.其它故障和异常运行2.2.2. 各项保护装置根据故障和异常运行方式的性质按各条的规定分别动作于a.停机断开发电机断路器灭磁对汽轮发电机还要关闭主汽门对水轮发电机还要半闭导水翼b.解列灭磁断开发电机断路器灭磁汽轮机甩负荷c.解列断开发电机断路器汽轮机甩负荷d.减出力将原动机出力减到给定值e.缩小故障影响范围例如双母线系统断开母线联络断路器等f.程序跳闸对于汽轮发
12、电机首先关闭主汽门待逆功率继电器动作后再跳开发电机断路器并灭磁对于水轮发电机首先将导水翼关到空载位置再跳开发电机断路器并灭磁g.信号发出声光信号2.2.3 对发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障应按下列规定配置相应的保护作为发电机的主保护2.2.3.1 1MW 及以下单独运行的发电机如中性点有引出线则在中性点侧装设过电流保护如中性点无引出线则在发电机端装设低电压保护2.2.3.2 1MW 及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机应在发电机机端装设电流速断保护如电流速断保护灵敏系数不符合要求可装设纵联差动保护对中性点没有引出线的发电机可装设低压过流保护2.2.3.3 对 1MW 以上的发
13、电机应装设纵联差动保护2.2.3.4 对发电机变压器组当发电机与变压器之间有断路器时发电机装设单独的纵联差动保护当发电机与变压器之间没有断路器时 100MW 及以下发电机可只装设发电机变压器组共用纵联差动保护 100MW 以上发电机除发电机变压器组共用纵联差动保护外发电机还应装设单独的纵联差动保护对 200 300MW 的发电机变压器组亦可在变压器上增设单独的纵联差动保护即采用双重快速保护2.2.3.5 对 300MW 及以上汽轮发电机变压器组应装设双重快速保护即装设发电机纵联差动保护变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护当发电机与变压器之间有断路器时装设双重发电机纵联差动保护2.
14、2.3.6 应对纵联差动保护采取措施例如用带速饱和电流互感器或具有制动特性的继电器在穿越性短路及自同步或非同步合闸过程中减轻不平衡电流所产生的影响以尽量降低动作电流的整定值2.2.3.7 如纵联差动保护的动作电流整定值大于发电机的额定电流应装设电流回路断线监视装置断线后动作于信号2.2.3.8 本条中规定装设的过电流保护电流速断保护低电压保护低压过流和纵联差动保护均应动作于停机2.2.4 对发电机定子绕组的单相接地故障接地保护应符合以下要求2.2.4.1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值按制造厂的规定值无规定时可参照表 2 中所列数据2.2.4.2 与母线直接连接的发电机当单相接地故障电流
15、(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于允许值(参照表 2)时应装设有选择性的接地保护装置保护装置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成其动作电流按躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定接地保护带时限动作于信号但当消弧线圈退出运行或由于其它原因使残余电流大于接地电流允许值时应切换为动作于停机当未装接地保护或装有接地保护但由于运行方式改变及灵敏系数不符合要求等原因不能动作时可由单相接地监视装置动作于信号为了在发电机与系统并列前检查有无接地故障应在发电机机端装设测量零序电压的电压表2.2.4.3 发电机变压器组对 100MW 以下发电机应装设保护区不小于 90%的定子接地保护对 100M
16、W 及以上的发电机应装设保护区为 100%的定子接地保护保护装置带时限动作于信号必要时也可动作于停机为检查发电机定子绕组和发电机电压回路的绝缘状况应在发电机机端装设测量零序电压的电压表2.2.5 对发电机的定子匝间短路应按下列规定装设定子匝间短路保护2.2.5.1 对于定子绕组为星形接线每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机应装设单继电器式横差保护横差保护应瞬时动作于停机但汽轮发电机励磁回路将其一点接地后为防止横差保护在励磁回路发生瞬时第二点接地时误动作可将其切换为带短时限动作于停机2.2.5.2 50MW 及以上发电机当定子绕组为星形接线中性点只有三个引出端子时根据用户和制造厂的要求也
17、可装设专用的匝间短路保护2.2.6 对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备应按下列规定配置相应的保护2.2.6.1 对于 1MW 及以下与其它发电机或电力系统并列运行的发电机应装设过电流保护保护装置宜配置在发电机的中性点侧其动作电流按躲过最大负荷电流整定2.2.6.2 1MW 以上的发电机宜装设复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护电流元件的动作电流可取为1.3 1.4 倍额定值低电压元件接线电压其动作电压对汽轮发电机可取为 0.6 倍额定值对水轮发电机可取为 0.7 倍额定值负序电压元件的动作电压可取 0.06 0.12 倍额定值2.2.6.3 50MW 及以上的发电机可
18、装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护负序电流元件的动作电流可取为0.5 0.6 倍额定值电流元件的动作电流和低电压元件的动作电压按 2.2.6.2 条确定取值当上述保护不能满足要求时可采用低阻抗保护2.2.6.4 自并励(无串联变压器)发电机宜采用低电压保持的过电流保护或采用带电流记忆的低压过电流保护也可采用精确工作电流足够小的低阻抗保护2.2.6.5 并列运行的发电机和发电机变压器组的后备保护对所连接母线的相间短路故障应具有必要的灵敏系数并不宜低于表 1 所列数值2.2.6.6 对于 600MW 发电机装设了定子绕组反时限过负荷及反时限负序过负荷保护且保护综合特性对发电机变压器组所连
19、接高压母线的相间短路故障具有必要的灵敏系数并满足时间配合的要求可不再装设 2.2.6.3 条规定的后备保护2.2.6.7 本条中规定装设的各项保护装置宜带有二段时限以较短的时限动作于缩小故障影响的范围或动作于解列以较长的时限动作于停机2.2.7 对发电机定子绕组的异常过电压应按下列规定装设过电压保护2.2.7.1 对于水轮发电机应装设过电压保护其整定值根据定子绕组绝缘状况决定在一般情况下动作电压可取为 1.5 倍额定电压动作时限可取为 0.5s 对可控硅整流励磁的水轮发电机动作电压可取 1.3 倍额定电压动作时限可取为 0.3s2.2.7.2 对于 200MW 及以上的汽轮发电机宜装设过电压保
20、护其整定值根据定子绕组的绝缘状况决定在一般情况下动作电压可取为 1.3 倍额定电压动作时限可取为 0.5s2.2.7.3 过电压保护宜动作于解列灭磁2.2.8 对过负荷引起的发电机定子绕组过电流应按下列规定装设定子绕组过负荷保护2.2.8.1 定子绕组非直接冷却的发电机应装设定时限过负荷保护保护装置接一相电流带时限动作于信号2.2.8.2 定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低(例如低于1.5 倍 60s)的发电机过负荷保护由定时限和反时限两部分组成定时限部分动作电流按在发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定带时限动作于信号在有条件时可动作于自动减负荷反时限部分动作特性按发电机定子绕组的过
21、负荷能力确定动作于解列或程序跳闸保护应能反应电流变化时发电机定子绕组的热积累过程不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合2.2.9 发电机转子承受负序电流的能力以 I22t A 为判据其中 I2 为以额定电流为基准的负序电流标么值 t 为时间(s) A 为常数对不对称负荷非全相运行以及外部不对称短路引起的负序电流应按下列规定装设发电机转子表层过负荷保护2.2.9.1 50MW 及以上 A 值大于等于 10 的发电机应装设定时限负序过负荷保护保护装置与 2.2.6.3 条所述的负序过电流保护组合在一起保护装置的动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平
22、衡电流值整定带时限动作于信号2.2.9.2 100MW 及以上 A 值小于 10 的发电机应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负荷保护定时限部分动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和按躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定带时限动作于信号反时限部分动作特性按发电机承受负序电流的能力确定动作于解列或程序跳闸保护应能反应电流变化时发电机转子的热积累过程不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合2.2.10 对励磁系统故障或强励时间过长引起的励磁绕组过负荷在 100MW 及以上采用半导体励磁系统的发电机上应装设励磁绕组过负荷保护对于 300MW 以下采用半导体励磁系统的发
23、电机可装设定时限励磁绕组过负荷保护保护装置带时限动作于信号和动作于降低励磁电流对 300MW 及以上发电机保护可由定时限和反时限两部分组成定时限部分动作电流按正常运行最大励磁电流下能可靠返回的条件整定带时限动作于信号并动作于降低励磁电流反时限部分动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定并动作于解列灭磁保护应能反应电流变化时励磁绕组的热积累过程2.2.11 对发电机励磁回路的接地故障应按下列规定装设励磁回路接地保护或接地检测装置2.2.11.1 1MW 及以下水轮发电机对一点接地故障宜装设定期检测装置 1MW 以上水轮发电机应装设一点接地保护装置2.2.11.2 100MW 以下汽轮发电机对一点
24、接地故障可采用定期检测装置对两点接地故障应装设两点接地保护装置2.2.11.3 转子水内冷汽轮发电机和 100MW 及以上的汽轮发电机应装设励磁回路一点接地保护装置并可装设两点接地保护装置对旋转整流励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置2.2.11.4 一个控制室内集中控制的全部发电机公用一套一点接地定期检测装置每台发电机装设一套一点接地保护装置能够正常投入运行的两点接地保护装置每台发电机装设一套正常不投入运行一点接地后再投入运行的两点接地保护装置在一个控制室内集中控制的全部发电机可共用一套2.2.11.5 一点接地保护带时限动作于信号两点接地保护应带时限动作于停机2.2.12 对励磁电流
25、异常下降或完全消失的失磁故障应按下列规定装设失磁保护装置2.2.12.1 100MW 以下不允许失磁运行的发电机当采用半导体励磁系统时宜装设专用的失磁保护 100MW 以下但失磁对电力系统有重大影响的发电机及 100MW 及以上发电机应装设专用的失磁保护对 600MW 的发电机可装设双重化的失磁保护2.2.12.2 失磁保护由阻抗元件母线低电压元件和闭锁(起动)元件组成阻抗元件用于检出失磁故障母线低电压元件用于监视母线电压保障系统安全闭锁(起动)元件用于防止保护装置在其它异常运行方式下误动作阻抗元件可按静稳边界或异步边界整定母线低电压元件的动作电压按由稳定运行条件决定的临界电压整定闭锁元件应保
26、证在外部短路系统振荡以及电压回路断线等情况下防止保护装置误动作当采用自同步并列时还应采取防止保护装置误动作的措施发电机正常进相运行时保护装置不应误动作2.2.12.3 对汽轮发电机失磁后母线电压低于允许值时带时限动作于解列或程序跳闸失磁后当母线电压未低于允许值时动作于信号切换厂用电源在有条件时也可动作于自动减出力对于水轮发电机失磁保护宜带时限动作于解列2.2.13 300MW 及以上发电机应装设过励磁保护保护装置可由低定值和高定值二部分组成低定值部分带时限动作于信号和降低励磁电流高定值部分动作于解列灭磁或程序跳闸汽轮发电机装设了过励磁保护可不再装设过电压保护2.2.14 对发电机变电动机运行的
27、异常运行方式 200MW 及以上的汽轮发电机宜装设逆功率保护对燃汽轮发电机应装设逆功率保护保护装置由灵敏的功率继电器构成带时限动作于信号经长时限动作于解列2.2.15 对低于额定频率带负载运行的异常运行状态下300MW 及以上汽轮发电机应装设低频保护保护装置由灵敏的频率继电器和计时器组成保护动作于信号并有累计时间显示2.2.16 对失步运行 300MW 及以上发电机宜装设失步保护保护可由双阻抗元件或测量振荡中心电压及变化率等原理构成在短路故障系统稳定振荡电压回路断线等情况下保护不应误动作通常保护动作于信号当振荡中心在发电机变压器组内部失步运行时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时保护还应动作
28、于解列必要时并应装设电流闭锁装置以保证断路器断开时的电流不超过断路器额定失步开断电流2.2.17 对 300MW 及以上汽轮发电机发电机定子绕组过负荷负序电流过负荷定子铁芯过励磁励磁电流异常下降或消失等异常运行方式保护动作于停机宜采用程序跳闸方式采用程序跳闸方式由逆功率继电器作为闭锁元件其整定值为 1% 3%发电机额定功率2.2.18 对调相运行的水轮发电机在调相运行期间有可能失去电源时应装设解列保护保护装置带时限动作于停机2.2.19 对 200MW 及以上发电机其机端和中性点侧的电流互感器应装设断线保护以防止电流回路开路时产生的高电压危及人身安全或造成设备损坏断线保护应将电流互感器二次侧电
29、压限制在安全电压以下并动作于信号2.2.20 对于发电机起动过程中发生的故障突然加电压断路器断口闪络及发电机轴电流过大等故障和异常运行方式可根据机组特点和电力系统运行要求采取措施或增设相应保护2.3 电力变压器保护2.3.1 对电力变压器的下列故障及异常运行方式应按本条的规定装设相应的保护装置a.绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路b.绕组的匝间短路c.外部相间短路引起的过电流d.中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压e.过负荷f.过励磁g.油面降低h.变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障2.3.2 0.8MV A 及以上油浸式变压器和 0.4MV
30、 A 及以上车间内油浸式变压器均应装设瓦斯保护当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号当产生大量瓦斯时应动作于断开变压器各侧断路器带负荷调压的油浸式变压器的调压装置亦应装设瓦斯保护2.3.3 对变压器引出线套管及内部的短路故障应按下列规定装设相应的保护作为主保护保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器2.3.3.1 对 6.3MV A 以下厂用工作变压器和并列运行的变压器以及 10MV A 以下厂用备用变压器和单独运行的变压器当后备保护时限大于 0.5s 时应装设电流速断保护2.3.3.2 对 6.3MV A 及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器 10MV A 及以上厂用备用变压器和单
31、独运行的变压器以及 2MV A 及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器应装设纵联差动保护2.3.3.3 对高压侧电压为 330kV 及以上的变压器可装设双重差动保护2.3.3.4 对于发电机变压器组当发电机与变压器之间没有断路器时按 2.2.3.4 条规定执行2.3.4 纵联差动保护应符合下列要求a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流b.应在变压器过励磁时不误动c.差动保护范围应包括变压器套管及其引出线如不能包括引出线时应采取快速切除故障的辅助措施但在某些情况下例如 60kV 或 110kV 电压等级的终端变电所和分支变电所以及具有旁路母线的电气主接线在变压器断路器退出工作由旁路
32、断路器代替时纵联差动保护亦可以利用变压器套管内的电流互感器而对引出线可不再采取快速切除故障的辅助措施2.3.5 对由外部相间短路引起的变压器过电流应按下列规定装设相应的保护作为后备保护保护动作后应带时限动作于跳闸2.3.5.1 过电流保护宜用于降压变压器保护的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷2.3.5.2 复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护宜用于升压变压器系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器2.3.5.3 负序电流和单相式低电压起动的过电流保护可用于 63MV A 及以上升压变压器2.3.5.4 当按 2.3.5.2 条和 2.3.5.3 条装设保护不能满足灵
33、敏性和选择性要求时可采用阻抗保护2.3.6 外部相间短路保护应装于变压器下列各侧各项保护的接线宜考虑能反应电流互感器与断路器之间的故障2.3.6.1 双绕组变压器应装于主电源侧根据主接线情况保护可带一段或两段时限较短的时限用于缩小故障影响范围较长的时限用于断开变压器各侧断路器2.3.6.2 三绕组变压器和自耦变压器宜装于主电源侧及主负荷侧主电源侧的保护应带两段时限以较短的时限断开未装保护侧的断路器当上述方式不符合灵敏性要求时可在所有各侧均装设保护各侧保护应根据选择性的要求装设方向元件2.3.6.3 低压侧有分支并接至分开运行母线段的降压变压器除在电源侧装设保护外还应在每个支路装设保护2.3.6
34、.4 对发电机变压器组在变压器低压侧不应另设保护而利用发电机反应外部短路的后备保护在厂用分支线上应装设单独的保护并使发电机的后备保护带两段时限以便在外部短路时仍能保证厂用负荷的供电2.3.6.5 500kV 系统联络变压器高中压侧均应装设阻抗保护保护可带两段时限以较短的时限用于缩故障影响范围较长的时限用于断开变压器各侧断路器2.3.7 多绕组变压器的外部相间短路保护根据其型式及接线的不同可按下述原则进行简化2.3.7.1 220kV 及以下三相多绕组变压器除主电源侧外其他各侧保护可仅作本侧相邻电力设备和线路的后备保护2.3.7.2 保护对母线的各类故障应符合灵敏性要求保护作为相邻线路的远后备时
35、可适当降低对保护灵敏系数的要求2.3.8 110kV 及以上中性点直接接地的电力网中如变压器的中性点直接接地运行对外部单相接地引起的过电流应装设零序电流保护零序电流保护可由两段组成2.3.8.1 110kV 220kV 中性点直接接地的变压器每段可各带两个时限并均以较短的时限动作于缩小故障影响范围或动作于本侧断路器以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器2.3.8.2 330kV 500kV 变压器高压侧零序一段带时限动作于变压器本侧断路器二段设一个时限动作于断开变压器各侧断路器2.3.8.3 对自耦变压器和高中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器当有选择性要求时应增设方向元件2.3.8.4 双绕
36、组及三绕组变压器的零序电流保护应接到中性点引出线上的电流互感器上零序电流方向保护也可接入高中压侧电流互感器的零序回路自耦变压器的零序电流保护应接入高中压侧电流互感器的零序回路当自耦变压器断开一侧以后内部又发生单相接地时若零序电流保护的灵敏性不符合要求则可在中性点侧增设零序电流保护2.3.9 110kV 220kV 中性点直接接地的电力网中如低压侧有电源的变压器中性点可能接地运行或不接地运行时则对外部单相接地引起的过电流以及对因失去接地中性点引起的电压升高应按下列规定装设保护2.3.9.1 全绝缘变压器应按 2.3.8 条中的规定装设零序电流保护并增设零序过电压保护当电力网单相接地且失去接地中性
37、点时零序过电压保护经 0.3 0.5s 时限动作于断开变压器各侧断路器2.3.9.2 分级绝缘变压器a.中性点装设放电间隙时应按 2.3.8 条的规定装设零序电流保护并增设反应零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护当电力网单相接地且失去接地中性点时零序电流电压保护约经 0.3 0.5s 时限动作于断开变压器各侧断路器b.中性点不装设放电间隙时应装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保护零序电流保护第一段设置一个时限第二段设置两个时限当每组母线上至少有一台中性点接地变压器时第一段和第二段的较小时限动作于缩小故障影响范围零序电流电压保护用于变压器中性点不接地运行时保护变压器其动作时限与零序电流保
38、护第二段时限相配合用以先切除中性点不接地变压器后切除中性点接地变压器当某一组母线上的变压器中性点都不接地时则不应动作于断开母线联络断路器而应当首先断开中性点不接地的变压器此时零序电流保护可采用一段并带一个时限2.3.10 一次电压为 10kV 及以下绕组为星形-星形连接低压侧中性点接地的变压器对低压侧单相接地短路应装设下列保护之一a.接在低压侧中性线上的零序电流保护b.利用高压侧的过电流保护保护宜采用三相式以提高灵敏性保护带时限动作于跳闸当变压器低压侧有分支线时宜利用分支过电流保护有选择地切除各分支回路的故障2.3.11 0.4MV A 及以上变压器当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用
39、电源时应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护对自耦变压器和多绕组变压器保护应能反应公共绕组及各侧过负荷的情况过负荷保护采用单相式带时限动作于信号在无经常值班人员的变电所必要时过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷2.3.12 高压侧电压为 500kV 的变压器对频率降低和电压升高引起的变压器工作磁密过高应装设过励磁保护保护由两段组成低定值段动作于信号高定值段动作于跳闸2.3.13 对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障应按现行电力变压器标准的要求装设可作用于信号或动作于跳闸的装置2.4 3 10kV 中性点非直接接地电力网中的线路保护3 10kV 中性点非直接接地电力网的线路对相间短路和单相接
40、地应按本条的规定装设相应的保护2.4.1 相间短路保护应按下列原则配置2.4.1.1 保护装置如由电流继电器构成应接于两相电流互感器上并在同一网络的所有线路上均接于相同两相的电流互感器上2.4.1.2 保护应采用远后备方式2.4.1.3 如线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的 50% 60% 以及线路导线截面过小不允许带时限切除短路时应快速切除故障2.4.1.4 过电流保护的时限不大于 0.5 0.7s 且没有 2.4.1.3条所列情况或没有配合上的要求时可不装设瞬动的电流速断保护2.4.2 对相间短路应按下列规定装设保护2.4.2.1 单侧电源线路可装设两段过电流保护第一
41、段为不带时限的电流速断保护第二段为带时限的过电流保护保护装置可采用定时限或反时限特性的继电器带电抗器的线路如其断路器不能切断电抗器前的短路则不应装设电流速断保护此时应由母线保护或其他保护切除电抗器前的故障自发电厂母线引出的不带电抗器的线路应装设无时限电流速断保护其保护范围应保证切除所有使该母线残余电压低于额定电压 50% 60%的短路为了满足这一要求必要时保护可无选择性动作并以自动重合闸或备用电源自动投入来补救保护装置仅装在线路的电源侧2.4.2.2 双侧电源线路a.可装设带方向或不带方向的电流速断保护和过电流保护b.对下列线路当本条 a 项规定的保护不符合选择性灵敏性和速动性的要求时可采用下
42、列保护方式短线路以带辅助导线的纵联保护(导引线保护)作主保护带方向或不带方向的电流保护作后备保护导引线保护如需敷设专用辅助导线时其长度不宜超过 1 2km 并联的电缆线路以横联电流差动保护作主保护带方向或不带方向的电流保护作后备保护2.4.2.3 并列运行的平行线路宜装设横联差动保护(横联方向差动保护或电流平衡保护)作为主保护以接于两回线电流之和的电流保护作为两回路同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护2.4.2.4 环形网络中的线路为了简化保护可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的方法对于不宜解列的线路可参照 2.4.2.2 条的规定2.4.2.5 发电厂厂用电源线发电厂厂用电源
43、线(包括带电抗器的电源线)宜装设纵联差动和过电流保护2.4.3 对单相接地故障应按下列规定装设保护2.4.3.1 在发电厂和变电所母线上应装设单相接地监视装置监视装置反应零序电压动作于信号2.4.3.2 有条件安装零序电流互感器的线路如电缆线路或经电缆引出的架空线路当单相接地电流能满足保护的选择性和灵敏性要求时应装设动作于信号的单相接地保护如不能安装零序电流互感器而单相接地保护能够躲过电流回路中不平衡电流的影响例如单相接地电流较大或保护反应接地电流的暂态值等也可将保护装置接于三相电流互感器构成的零序回路中2.4.3.3 在出线回路数不多或难以装设选择性单相接地保护时可用依次断开线路的方法寻找故
44、障线路2.4.3.4 根据人身和设备安全的要求必要时应装设动作于跳闸的单相接地保护2.4.4 对线路单相接地可利用下列电流构成有选择性的电流保护或功率方向保护a.网络的自然电容电流b.消弧线圈补偿后的残余电流例如残余电流的有功分量或高次谐波分量c.人工接地电流但此电流应尽可能小些不宜大于 10 20Ad.单相接地故障的暂态电流2.4.5 可能时常出现过负荷的电缆线路应装设过负荷保护保护宜带时限动作于信号必要时可动作于跳闸2.5 35kV 及以上中性点非直接接地电力网中的线路保护35kV 及以上中性点非直接接地电力网的线路对相间短路和单相接地应按本条的规定装设相应的保护2.5.1 对相间短路保护
45、应按下列原则配置2.5.1.1 保护装置采用远后备方式2.5.1.2 如线路短路使发电厂厂用母线电压低于额定电压的 50% 60%时应快速切除故障2.5.1.3 110kV 中性点非直接接地电力网的线路可参照 2.6 条的有关规定装设保护2.5.2 对相间短路应按下列规定装设保护装置2.5.2.1 单侧电源线路可装设一段或两段式电流电压速断保护和过电流保护由几段线路串联的单侧电源线路及分支线路如上述保护不能满足速动性或灵敏性要求时速断保护可无选择地动作但应以自动重合闸来补救此时速断保护应躲开降压变压器低压母线的短路2.5.2.2 复杂网络的单回线路a.可装设一段或两段式电流电压速断保护和过电流
46、保护必要时保护应具有方向性如不满足选择性灵敏性和速动性的要求或保护构成过于复杂时宜采用距离保护b.电缆及架空短线路如采用电流电压保护不满足选择性灵敏性和速动性要求时宜采用导引线或光纤通道等纵联保护作为主保护以带方向或不带方向的电流保护作为后备保护c.对于环形网络为了简化保护可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的方法2.5.2.3 平行线路平行线路宜分裂运行如必须并列运行时可装设横联保护作为主保护以阶段式电流保护作为后备保护2.5.3 对单相接地故障保护的装设原则及构成方式应按本标准 2.4.3 条和 2.4.4 条的规定执行2.5.4 可能时常出现过负荷的电缆线路或电缆与架空混合线路应装设过负
47、荷保护保护宜带时限动作于信号必要时可动作于跳闸2.6 110 220kV 中性点直接接地电力网中的线路保护110 220kV 直接接地电力网的线路应按本条的规定装设反应相间短路和接地短路的保护2.6.1 全线速动保护应按下列原则配置2.6.1.1 符合下列条件之一时应装设一套全线速动保护a.根据系统稳定要求有必要时b.线路发生三相短路如使发电厂厂用母线电压低于允许值(一般约为 70%额定电压) 且其他保护不能无时限和有选择地切除短路时c.如电力网的某些主要线路采用全线速动保护后不仅改善本线路保护性能而且能够改善整个电网保护的性能2.6.1.2 对 220kV 线路符合下列条件之一时可装设二套全
48、线速动保护a.根据系统稳定要求b.复杂网络中后备保护整定配合有困难时2.6.2 后备保护应按下列原则配置a.110kV 线路宜采用远后备方式b.220kV 线路宜采用近后备方式但某些线路如能实现远后备则宜采用远后备或同时采用远近结合的后备方式2.6.3 对接地短路应按下列规定之一装设保护a.对 220kV 线路当接地电阻不大于 100 时保护应能可靠地有选择地切除故障b.宜装设阶段式或反时限零序电流保护c.可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护 d.符合本标准 2.6.1 条规定时除装设全线速动保护外还应按本条 b 或 c 规定装设接地后备保护2.6.4 对相间短路应按下列规定装设保护装置a.单侧电源单回线路可装设三相电流电压保护如不能满足要求则装设距离保护b.双侧电源线路宜装设距离保护c.正常运行方式下保护安装处短路电流速断保护的灵敏系数在 1.2 以上时可装设电流速断保护作为辅助保护d.符合本标准 2.6.1 条规定时除装设全线速动保护外还应按 2.6.4 条中相应的规定装设相间短路后备保护和辅助保护装置
