110kV變電站繼電保護(hù)及安全自動裝置配置原則精編版

1、保定供電公司保定吉達(dá)電力設(shè)計有限公司電氣二次室110kV變電站繼電保護(hù)及安全自動裝置配置原則保定吉達(dá)電力設(shè)計有限公司電氣二次室田輝1 總則1.1本原則制定依據(jù)：1.1.1GB14285 繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程 ；1.1.2DL/T 559-94 220500kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運行整定規(guī)程 ；1.1.3DL/T 584-95 3 110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運行整定規(guī)程 ；1.1.4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置反事故措施要點 ；1.1.5國電調(diào) 2002138 號文件 關(guān)于印發(fā)“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求”繼電保護(hù)實施細(xì)則的通知；華北電力集團(tuán)公司防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五

2、項重點要求實施細(xì)則；北京電力公司：繼電保護(hù)及安全自動裝置配置原則；河北省電力公司冀電調(diào) 200324 號文關(guān)于印發(fā)河北南網(wǎng)微機型母線保護(hù)若干技術(shù)原則的通知及其附件1、附件 2、附件 3。附件 1：關(guān)于微機型母線保護(hù)有關(guān)功能使用原則規(guī)定的說明；附件 2：河北南網(wǎng)微機型母線保護(hù)技術(shù)要求；附件 3：微機型母線保護(hù)有關(guān)功能使用的原則規(guī)定。河北省電力公司冀電調(diào) 200512 號文關(guān)于印發(fā)“河北南網(wǎng)變壓器、高壓電抗器非電量保護(hù)運行管理指導(dǎo)意見”的通知及其附件河北省電力公司冀電調(diào)200313 號文關(guān)于印發(fā)河北繼電保護(hù)技術(shù)要點、微機型變壓器保護(hù)和微機型母線保護(hù)技術(shù)原則的通知及其附件1附件 7；國家電網(wǎng)公司十八

3、項電網(wǎng)重大反事故措施；國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施( 繼電保護(hù)反事故措施重點要求) ；華北電力集團(tuán)公司華北電網(wǎng)調(diào) 【2006】30 號華北電網(wǎng)繼電保護(hù)基建工程規(guī)范 ；河北省電力公司冀電調(diào)【2006】 68 號河北南網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范 。11.2本原則適用于保定供電公司管轄、保定吉達(dá)電力設(shè)計有限公司設(shè)計任務(wù)涉及范圍內(nèi)的 10kV220kV 繼電保護(hù)和安全自動裝置及其二次回路。1.3繼電保護(hù)和安全自動裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時，應(yīng)綜合考慮以下幾個方面：電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點和運行特點；故障出現(xiàn)的幾率和可能造成的后果；電力系統(tǒng)的近期發(fā)展規(guī)劃；

4、相關(guān)專業(yè)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r；經(jīng)濟(jì)上的合理性；國內(nèi)和國外的經(jīng)驗。1.4繼電保護(hù)和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。確定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接線和運行方式時，必須與繼電保護(hù)和安全自動裝置的配置統(tǒng)籌考慮，合理安排。繼電保護(hù)和安全自動裝置的配置方式要滿足電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和廠站主接線的要求，并考慮運行方式的靈活性。不得采用導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動裝置不能保證電力系統(tǒng)安全運行的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式、主接線形式、變壓器接線方式和運行方式。1.5應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)接線圖及要求，進(jìn)行繼電保護(hù)和安全自動裝置的系統(tǒng)設(shè)計。在系統(tǒng)設(shè)計中，除新建部分外，還應(yīng)包括對原有系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置不符合要求部分的改造方案。為便于運行管

5、理和有利于性能配合，同一電網(wǎng)內(nèi)繼電保護(hù)和安全自動裝置的型式，不宜品種過多。1.6對各電力設(shè)備的原有繼電保護(hù)和安全自動裝置，凡不能滿足本原則要求的，應(yīng)逐步進(jìn)行改造。1.7應(yīng)優(yōu)先選用具有成熟運行經(jīng)驗的數(shù)字式繼電保護(hù)和安全自動裝置。1.8采用變電站自動化方式的廠站，繼電保護(hù)及安全自動裝置應(yīng)保持相對獨立性。1.9本原則為保定吉達(dá)電力設(shè)計有限公司電氣二次室繼電保護(hù)和安全自動裝置及其二次回路的規(guī)劃、設(shè)計、施工組織和運行管理等有關(guān)部門共同遵守的基本原則。1.10本原則解釋權(quán) ( 暫定 ) 在保定吉達(dá)電力設(shè)計有限公司電氣二次室。22 變壓器保護(hù)2.1一般規(guī)定對 6.3MVA以下并列運行的變壓器，以及10MVA

6、以下單獨運行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時限大于 0.5 秒時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。對 6.3MVA及以上并列運行的變壓器，以及10MVA及以上單獨運行的變壓器，以及 2MVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。非電量保護(hù)配置油浸式變壓器a. 0.8MVA及以上油浸式變壓器和 0.4MVA及以上車間油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)；當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。b. 同時動作于跳閘和報警的保護(hù)：本體重瓦斯、調(diào)壓重瓦斯。c. 動作于信號的保護(hù)：本體輕瓦斯、調(diào)壓輕瓦斯、壓力釋放、頂層油溫過高、繞組溫

7、度過高、油位異常、冷卻器全停。氣體變壓器 ( 本地區(qū)暫無 )a. 同時動作于跳閘和報警的保護(hù)：本體氣體低壓力跳閘、本體壓力突變、調(diào)壓壓力突變、電纜箱氣體低壓力跳閘、冷卻器全停。b. 動作于信號的保護(hù)：本體氣體低壓力報警、調(diào)壓氣體低壓力報警、調(diào)壓氣體高壓力報警、電纜箱氣體低壓力報警、本體氣體溫度、本體繞組溫度。110kV變壓器冷卻器故障僅發(fā)信號。2.2主變壓器一般規(guī)定為提高繼電保護(hù)的可靠性，避免變壓器保護(hù)檢修停運時變壓器退出引起的用戶停電和供電單位的經(jīng)濟(jì)損失，變壓器保護(hù)應(yīng)采用雙重化配置( 非電量保護(hù)除外 ) ，兩套保護(hù)宜為不同原理和不同廠家的產(chǎn)品，每套保護(hù)應(yīng)包括縱差主保護(hù)和完整的后備保護(hù)，宜選用

8、主、后備保護(hù)一體式的裝置。已投入運行但尚未實現(xiàn)雙重化配置的110kV 變壓器保護(hù)，應(yīng)結(jié)合保護(hù)改造工程逐步實現(xiàn)雙重化配置。同時，必須要求兩套保護(hù)間不能有電氣聯(lián)系，至少應(yīng)采取措施保證一套保護(hù)解除后不影響另一套保護(hù)的正常運行。3按雙重化原則配置的保護(hù)應(yīng)滿足以下要求：a. 兩套保護(hù)應(yīng)同時作用于斷路器的跳閘線圈；b. 兩套相互獨立的電氣量保護(hù)裝置的電源應(yīng)取自由不同直流電源系統(tǒng)供電的保護(hù)直流母線段；c. 斷路器的兩組跳閘 ( 如果有 ) 電源應(yīng)分別取自由不同直流電源系統(tǒng)供電的控制直流母線段；d. 選用主、后備保護(hù)一體式的變壓器保護(hù)裝置時，保護(hù)裝置本身應(yīng)滿足主、后備保護(hù)分別使用不同電流互感器二次繞組的要求；

9、一套獨立配置的主變非電量保護(hù)裝置。主變非電量保護(hù)的工作電源應(yīng)取自保護(hù)直流母線；其出口跳閘電源應(yīng)取自控制直流母線，不得共用。非電量保護(hù)跳閘出口必須與變壓器電氣量保護(hù)出口分開，其跳閘回路應(yīng)同時作用于變壓器各側(cè)斷路器的跳閘線圈。配置與 TA 使用a. 后備保護(hù)一般應(yīng)與差動保護(hù)共用開關(guān)外附 TA 的一組二次線圈。 ( 高壓側(cè) ) 內(nèi)橋接線時，差動保護(hù)用開關(guān)外附 TA，后備保護(hù)用套管 TA；b. 雙開關(guān)接線的兩組 TA的二次線圈應(yīng)分別接入保護(hù)裝置 ( 采用多側(cè)差動 ) ；c. 低壓側(cè) TA 應(yīng)安裝在主變低壓側(cè)開關(guān)和母線側(cè)刀閘之間；d. 旁路轉(zhuǎn)代時，至少一套保護(hù) TA 切換至旁路 TA，并盡量避免更改保護(hù)

10、定值 (TA 變比一致 ) ；另一套保護(hù) TA可切換至套管 TA。切換過程中，應(yīng)退出相應(yīng)保護(hù)；e. 若現(xiàn)有保護(hù)裝置不能實現(xiàn)零序方向過流與零序過流使用不同 TA 時，則二者均使用變壓器中性點 TA。主要是考慮采用變壓器中性點 TA 時，安全性高于采用外附 TA，無 TA斷線、短路使保護(hù)誤動問題。中性點間隙零序電流和零序電壓保護(hù)分別取自中性點間隙電流互感器和母線電壓互感器開口三角電壓，構(gòu)成“或”門延時跳總出口。零序電流保護(hù)電流合成自外附或三相套管電流互感器，而不取中性點套管電流互感器。 (2009-3-17 ，征求金工意見，考慮110kV站主變壓器不接地，原來充主變時投零序電流保護(hù)，現(xiàn)在新做的變壓

11、器定值中沒有零序電流保護(hù)的，內(nèi)部接地靠差動保護(hù)。所以，可以取消，但還是建議保留相應(yīng)回路)配置可靠的 TA、 TV 斷線判斷告警功能，并可選擇閉鎖/ 不閉鎖相關(guān)保護(hù)。保護(hù)裝置失壓時（ TV 停運或斷線等），對應(yīng)阻抗保護(hù)退出，解除本側(cè)電壓閉鎖對過流保護(hù)4的開放作用，對應(yīng)方向元件退出。配置調(diào)壓閉鎖、起動風(fēng)冷等輔助功能。變壓器某側(cè)為雙開關(guān) ( 雙 TA)接線的，裝置起動元件應(yīng)采用兩開關(guān)的和電流計算，不應(yīng)采用其中某開關(guān)的電流量作為起動計算量。變壓器保護(hù)各組電壓量N600的接入應(yīng)分開。差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)比例制動的差動保護(hù)， 起動定值不宜低于0.4Ie ，制動特性的拐點電流不宜高于 Ie ，差動速斷定值不宜低于4

12、Ie 。兩套差動保護(hù)應(yīng)采用不同的涌流閉鎖原理。TA斷線一般不閉鎖差動保護(hù)，但應(yīng)發(fā)告警信號。非電量保護(hù)非電量保護(hù)按單套配置。非電量保護(hù)裝置及其回路接線必須采取完善的抗干擾措施，包括接口繼電器的動作電壓和動作功率、引入電纜的排列布置及屏蔽接地、抗干擾電容的接地工藝等，防止直流系統(tǒng)、地網(wǎng)系統(tǒng)等對非電量保護(hù)干擾造成保護(hù)誤動。高壓 110kV 側(cè)后備保護(hù)復(fù)合電壓閉鎖相間過流保護(hù)電流取自變壓器外附電流互感器。變壓器為三卷變，保護(hù)設(shè)置一段式：跳總出口。變壓器為兩卷變，保護(hù)設(shè)置同低壓側(cè)，兩段式：一段第一時限跳分段，第二時限跳低壓側(cè)；二段跳總出口，但較低壓側(cè)后備保護(hù)多一個級差。變壓器為三卷變，三側(cè)復(fù)合電壓構(gòu)成“

13、或”門?；蛘?，復(fù)合電壓取自中、低壓側(cè)，二者構(gòu)成“或”門；變壓器為兩卷變，二側(cè)復(fù)合電壓構(gòu)成“或”門。或者，復(fù)合電壓取自低壓側(cè)。零序電流保護(hù)電流合成自外附或三相套管電流互感器。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有電源時，保護(hù)設(shè)置兩段式：一段帶限跳母聯(lián)，二段跳總出口；當(dāng)?shù)蛪簜?cè)無電源，保護(hù)設(shè)置一段式：跳總出口。110kV負(fù)荷變電站一般不配置零序電流保護(hù)。中性點間隙零序電流及零序電壓保護(hù)。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有電源的應(yīng)在變電所裝設(shè)解列裝置，零序電壓保護(hù)的3U0 取自高壓母線，此時，中性點間隙零序過電壓保護(hù)二段時限，一段時限跳低壓側(cè)電源出線( 并閉鎖其重合閘 ) ，二段時限跳總出口。5過負(fù)荷保護(hù)電流取自變壓器套管電流互感器，延時發(fā)信號。中壓

14、35kV 側(cè)后備保護(hù)復(fù)合電壓閉鎖相間過流保護(hù)電流取自外附電流互感器。保護(hù)設(shè)置兩段式：一段第一時限跳分段，第二時限跳本側(cè)，同時閉鎖相鄰母聯(lián)自投；二段跳總出口。母線充電保護(hù)：跳本側(cè)主進(jìn)開關(guān)。零序電壓保護(hù)： 3U0 取自 35kV 母線，發(fā)信號。過負(fù)荷保護(hù)：電流取自外附電流互感器，延時發(fā)信號。低壓 10kV 側(cè)后備復(fù)合電壓閉鎖相間過流保護(hù)電流取自外附電流互感器。保護(hù)設(shè)置兩段式：一段第一時限跳分段，第二時限跳本側(cè)，同時閉鎖相鄰母聯(lián)自投；二段跳總出口。母線充電保護(hù)：跳本側(cè)主進(jìn)開關(guān)。零序電壓保護(hù)： 3U0 取自 35kV 母線，發(fā)信號。過負(fù)荷保護(hù)：電流取自外附電流互感器，延時發(fā)信號。3 線路保護(hù)3.111

15、0kV 線路負(fù)荷線無特殊要求時應(yīng)配置距離保護(hù)及零序電流保護(hù)。符合下列條件之一時，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)電流差動保護(hù)作為線路主保護(hù)：有電廠并網(wǎng)線的變電站，其直配負(fù)荷線；根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定計算要求有必要時；聯(lián)絡(luò)線路；重要的聯(lián)絡(luò)線應(yīng)配置雙套主保護(hù)；線路較短，其正序或零序阻抗（二次值）小于距離保護(hù)裝置最小整定值的30個步長，或其參數(shù)不能滿足定值按選擇性、靈敏性要求進(jìn)行整定時；鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)線路；采用縱聯(lián)電流差動保護(hù)后，不僅改善本線路保護(hù)性能，而且能夠改善整個電網(wǎng)保護(hù)的性能。6縱聯(lián)電流差動保護(hù)，優(yōu)先選用光纖通道。對電纜線路，或電纜與架空混合線路，應(yīng)配置過負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)宜帶時限動作于信號。旁路應(yīng)按以下原則配置：配置獨立的帶路保護(hù)

16、；若所帶出線有縱聯(lián)差動保護(hù)時，旁路應(yīng)配置一套縱聯(lián)差動保護(hù)。3.2 35kV及以下線路對單電源線路，宜配置兩段式電流保護(hù)。對多級串聯(lián)的單電源線路，如上述保護(hù)不滿足速動性或靈敏性時，保護(hù)可無選擇的動作，靠重合閘配合。若保護(hù)仍不滿足要求，宜采用縱聯(lián)差動保護(hù)作為主保護(hù)，電流保護(hù)作為后備保護(hù)。電纜及架空短線路，裝設(shè)兩段式電流保護(hù)不滿足“四性”要求時，宜采用縱聯(lián)差動保護(hù)作為主保護(hù)，電流保護(hù)作為后備保護(hù)。帶有小電源的線路，保護(hù)應(yīng)具有方向性。變電所裝設(shè)解列裝置；主變壓器中性點間隙零序過電壓保護(hù)二段時限，其3U0 取自高壓母線，一段時限跳低壓側(cè)電源出線 ( 并閉鎖其重合閘 ) ，二段時限跳總出口；備用電源自動投

17、入裝置應(yīng)先切除低壓側(cè)電源出線( 并閉鎖其重合閘 ) ，再投入備用電源 ( 合分段斷路器 ) 。4 母差保護(hù)4.1一般原則一個半斷路器接線的110kV 母線和重要廠站的110kV 母線應(yīng)配置母差保護(hù)。110kV 雙母線以及需要快速切除故障的單母線，應(yīng)配置母差保護(hù)。發(fā)電廠 110kV 母線應(yīng)配置母差保護(hù)。4.2保護(hù)功能要求獨立設(shè)置母聯(lián)充電、過流保護(hù)。母差保護(hù)應(yīng)有電壓閉鎖。主接線為雙母線接線的， 其母差出口跳故障母線各開關(guān)( 含母聯(lián)和分段開關(guān) ) 時需經(jīng)7相應(yīng)的母線電壓閉鎖元件閉鎖；主接線形式為3/2 接線的母差出口不經(jīng)電壓閉鎖。母差保護(hù)應(yīng)有對運行方式的適應(yīng)引入隔離刀閘判別母線運行方式，同時對刀閘輔

18、助接點進(jìn)行自檢。當(dāng)發(fā)現(xiàn)與實際不符時，發(fā)刀閘位置報警信號。母線保護(hù)屏設(shè)置模擬操作面板，以方便運行人員修正刀閘位置。4.3母差保護(hù)動作時，應(yīng)閉鎖有關(guān)斷路器的自動重合閘。5 電力電容器保護(hù)5.1電流互感器三相式。帶有短時限的電流速斷和過流保護(hù)。5.2當(dāng)電容器組中， 故障電容器切除到一定數(shù)量， 引起電容器端電壓超過110額定電壓時，保護(hù)應(yīng)將整組電容器斷開。可采用下列保護(hù)之一：單星形接線電容器組的不平衡電壓保護(hù)或段間電壓差動保護(hù)；雙星形接線電容器組的中性點電流不平衡保護(hù)。5.3過電壓保護(hù)，帶時限動作于跳閘。5.4低電壓保護(hù)，帶時限動作于跳閘。6 安全自動裝置6.1一般規(guī)定在電力系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)安全自動裝置

19、，以防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或事故擴大，造成大面積停電，或?qū)χ匾脩舻墓╇婇L時間中斷。電力系統(tǒng)安全自動裝置，是指在電力網(wǎng)中發(fā)生故障或異常運行時，起控制作用的自動裝置。如自動重合閘、備用電源和備用設(shè)備自動投入、自動低頻減載等。6.2自動重合閘一般規(guī)定10kV 及以上的架空線路和電纜與架空混合線，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置。旁路斷路器和兼作旁路的母線聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷路器，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置。自動重合閘裝置宜同時具備由保護(hù)起動及控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)8起動兩種方式。自動重合閘裝置應(yīng)具備后加速功能。自動重合閘裝置應(yīng)具有接受外部閉鎖信號的功能。無特殊要求的，重合閘按一次重合閘配置。負(fù)荷線配置三相一般重合閘

20、。110kV聯(lián)絡(luò)線配置具有檢同期和無壓的三相重合閘。及以下地區(qū)電源并網(wǎng)線路配置檢無壓重合閘( 電源側(cè)檢同期 ) 。6.3備自投一般規(guī)定分裂運行的母線或互為備用的線路，應(yīng)裝設(shè)備用電源自投裝置。應(yīng)保證在工作電源或設(shè)備斷開后，才投入備用電源或設(shè)備。備自投應(yīng)保證只動作一次。橋接線和單母線分段形式下， 備自投的動作應(yīng)考慮正常運行方式和檢修方式。無壓掉閘回路設(shè)有壓鑒定元件，否則，無壓鑒定元件必須取自兩個獨立的電壓源，宜取自不同電壓等級。應(yīng)使用開關(guān)輔助接點直接起動自投或互投，必要時可串接電壓鑒定元件。高壓側(cè)為內(nèi)橋接線方式，母線分裂運行時，變壓器動作于總出口的保護(hù)閉鎖相鄰高壓側(cè)母聯(lián)自投。單母線分段接線方式， 母線分裂運行時，母聯(lián)設(shè)復(fù)壓閉鎖相間后加速保護(hù)， 220kV及 110kV 尚須設(shè)零序后加速保護(hù)。6.3.4高壓為單元接線方式，低壓母線分裂運行時，無壓掉延時跳開變壓器各側(cè)主開關(guān)。6.3.5高壓側(cè)線路互投6.3.5.1高壓側(cè)兩路進(jìn)線根據(jù)需要可配置互投。6.3.5.2主電源線路掉閘后，起動線路互投。高壓側(cè)為單母線分段時，如無母差保護(hù)，則備用進(jìn)線投于故障應(yīng)有復(fù)壓閉鎖相間后加速保護(hù)， 110kV尚須設(shè)零序后加速保護(hù)。變壓器 35kV、10kV 母線，則變壓器35kV、 10kV 相間過流保護(hù)動作閉鎖相鄰母聯(lián)自投。變壓器 35kV、10kV 分段設(shè)置自投時，應(yīng)考慮設(shè)置主變過負(fù)荷聯(lián)切裝置。9變