《快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

ICS國際標(biāo)準(zhǔn)分類號

CCS中國標(biāo)準(zhǔn)文獻分類號

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CESXXX-XXXX

快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器

接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

TechnicalSpecificationsforIntegratingFaultCurrentLimiterBasedonHigh-

speedSwitchSwitchingReactortoPowerSystem

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電工技術(shù)學(xué)會發(fā)布

T/CESXXX—XXXX

快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器（以下簡稱裝置）接入電力系統(tǒng)的總體要求、

接入方案及策略、校核分析原則、現(xiàn)場試驗及啟動調(diào)試規(guī)范。

本文件適用于通過110kV及以上交流系統(tǒng)連接的快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器。對于通

過其他電壓等級交流系統(tǒng)連接的快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1094.6電力變壓器第6部分：電抗器

GB/T1984高壓交流斷路器

GB/T11022高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求

GB/T13729遠動終端設(shè)備

GB/T15544.1三相交流系統(tǒng)短路電流計算第1部分:電流計算

GB/T28811高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備基于IEC61850的數(shù)字接口

GB/T31464電網(wǎng)運行準(zhǔn)則

GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則

GB50150電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)

NB/TXXX1高壓交流故障電流限制器通用技術(shù)規(guī)范

NB/TXXX2基于高耦合分裂電抗器的高壓交流故障電流限制器技術(shù)規(guī)范

NB/TXXX3基于高耦合分裂電抗器的高壓交流故障電流限制器專用斷路器技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/T1984、GB/T11022、GB/T15544.1、NB/TXXX1、NB/TXXX2和NB/TXXX3界定的以及

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

快速開關(guān)high-speedswitch

用于高壓交流故障電流限制器時，能夠在20ms內(nèi)使故障電流限制器從非限流模式切換到限流模式、

分閘時間不大于3ms的斷路器。

[來源：NB/TXXX3，3.2.1]

3.2

快速檢測控制系統(tǒng)fastdetectionandcontroldevice

一種通過采集快速開關(guān)所在支路電流、電壓或其他相關(guān)支路電氣量，進行短路故障快速識別和同期

檢測，并控制快速開關(guān)分合閘以投切電抗器的控制系統(tǒng)。

3.3

快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器faultcurrentlimiterbasedonhigh-speedswitch

switchingreactor

是一種快速開關(guān)和電抗器并聯(lián)的故障電流限制器，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，快速開關(guān)開斷后投入電

抗器，將短路電流轉(zhuǎn)移至電抗器并限制故障電流。故障解除后，快速開關(guān)關(guān)合。主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如附圖B1

所示。

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3.4

非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式的整定范圍settingrangeoftransitionfromnoncurrent-

limitingmodetocurrent-limitingmode

裝置由非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式的短路電流整定范圍，一般為以裝置為中心的附近位置。

3.5

非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式的電流整定值currentsettingoftransitionfromnoncurrent-

limitingmodetocurrent-limitingmode

在規(guī)定的使用和性能條件下，裝置由非限流模式向限流模式轉(zhuǎn)換時，快速開關(guān)判斷達到開斷條件的

電流值。

3.6

最大預(yù)期短路電流maximumprospectiveshort-circuitcurrent

快速開關(guān)投切電抗器型故障電流限制器設(shè)計的最大預(yù)期故障電流。

[來源：NB/TXXX3，3.2.10]

3.7

額定短時耐受電流ratedshort-timewithstandcurrent

在規(guī)定的使用條件和性能要求下，規(guī)定的短時間內(nèi)，裝置中快速開關(guān)在合閘位置能夠承載的電流有

效值。

[來源：GB/T11022，5.6]

3.8

額定峰值耐受電流ratedpeakwithstandcurrent

在規(guī)定的使用條件和性能要求下，裝置中快速開關(guān)在合閘位置能夠承載的額定短時耐受電流第一

個大半波的電流峰值。

[來源：GB/T11022，5.7]

3.9

故障響應(yīng)時間t1faultresponsetime

從故障電流出現(xiàn)時刻到裝置進入限流模式時刻之間的時間間隔。

[來源：NB/TXXX2，3.2.7]

圖1裝置故障響應(yīng)時間t1示意圖

4總體要求

4.1目的及可靠性總體要求

裝置應(yīng)滿足GB/T1094.6對限流電抗器的要求，宜用于限制所接母線或所接分支的短路電流，滿足裝

置由非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式的條件時，應(yīng)能快速可靠動作。

4.2快速開關(guān)可靠性總體要求

裝置中快速開關(guān)宜采用全冗余設(shè)計，應(yīng)能保障可靠開斷。

4.3接入電力系統(tǒng)穩(wěn)定性總體要求

裝置接入電力系統(tǒng)應(yīng)滿足GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基本要求，分析其對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性和

繼電保護影響，并應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施。

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4.4裝置通信總體要求

裝置數(shù)字通信應(yīng)滿足GB28811相關(guān)要求，通過103規(guī)約等接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)，具有故障錄波等功

能，滿足變電站自動化規(guī)范要求，數(shù)據(jù)采集及計算精度滿足GB/T13729的要求。

4.5裝置策略總體要求

裝置應(yīng)具有非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式策略、限流模式轉(zhuǎn)換至非限流模式策略，具有自動重合閘功能、

合閘失靈聯(lián)跳、分閘失靈聯(lián)跳、限流失效聯(lián)跳、快速開關(guān)位置不一致聯(lián)跳等策略。

4.6接入電力系統(tǒng)前現(xiàn)場試驗及啟動調(diào)試總體要求

裝置接入電網(wǎng)運行前應(yīng)參照GB50150，完成裝置的現(xiàn)場試驗及啟動調(diào)試。

5接入方案及策略

5.1安裝位置

裝置的安裝位置應(yīng)滿足以下要求：

a）裝置可裝設(shè)在變電站線路或主變出線、母線分段等；

b）根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及變電站接線，可采用單臺或多臺裝置滿足限流需要；

c）裝置額定參數(shù)包括額定電壓、額定電流、最大預(yù)期短路電流、額定峰值耐受電流、額定短時耐

受電流、故障響應(yīng)時間等，應(yīng)滿足系統(tǒng)實際需要；

d）應(yīng)分析不同安裝位置限制短路電流的效果、對系統(tǒng)安全穩(wěn)定性及供電可靠性的影響，經(jīng)技術(shù)、

經(jīng)濟論證確定安裝位置。

5.2裝置非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式策略

故障發(fā)生后，裝置判斷滿足動作條件后，命令快速開關(guān)開斷并投入電抗器，裝置非限流模式轉(zhuǎn)換至

限流模式策略應(yīng)滿足以下要求：

a）應(yīng)采集快速開關(guān)所在支路電流、電壓，或其他相關(guān)支路電氣量進行計算，快速有效識別故障；

b）滿足動作電流整定值條件時應(yīng)能可靠動作，命令快速開關(guān)開斷并投入電抗器。

5.3裝置限流模式轉(zhuǎn)換至非限流模式策略

短路故障清除后，裝置應(yīng)控制快速開關(guān)關(guān)合并將電抗器旁路，裝置限流模式轉(zhuǎn)換至非限流模式策略

應(yīng)不影響線路重合閘功能。

6校核分析原則

6.1校核總體原則

對于110千伏及以上電壓等級接入的裝置，針對電網(wǎng)運行中實際可能出現(xiàn)的運行方式，應(yīng)根據(jù)GB

38755的要求校核如下運行方式：

a）典型大負(fù)荷運行方式；

b）典型小負(fù)荷運行方式；

c）其他典型檢修方式；

d）其他可能的不利運行方式及場景。

6.2短路電流分析

裝置接入后的系統(tǒng)短路電流水平應(yīng)參照GB38755、GB/T15544.1的要求，考慮裝置由非限流模式

轉(zhuǎn)換至限流模式動態(tài)過程對短路電流的影響，校核相關(guān)設(shè)備的短路電流耐受能力，應(yīng)滿足以下要求：

a）應(yīng)校核不同故障位置下裝置可能承受的最大短路電流水平，包括短路電流峰值、交流分量、直

流分量等；

b）在裝置定值整定階段，裝置短路電流交流分量、直流分量及開斷電流應(yīng)考慮裝置由非限流模式

轉(zhuǎn)換至限流模式的動態(tài)過程影響，宜采用機電-電磁混合/電磁暫態(tài)仿真手段確定；

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c）在裝置定值整定階段，應(yīng)結(jié)合裝置非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式的整定范圍，校核裝置由非限流

模式轉(zhuǎn)換至限流模式過程中短路電流的上、下限，確定裝置非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式的電流

整定值，并確保其滿足對繼電保護配合、系統(tǒng)穩(wěn)定影響等因素要求。

6.3電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析

應(yīng)參照GB38755的要求，校核裝置接入后對系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的影響，應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）暫態(tài)穩(wěn)定性校核應(yīng)結(jié)合裝置接入系統(tǒng)位置，設(shè)置多類型故障校核近區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性；

b）暫態(tài)穩(wěn)定性校核應(yīng)考慮裝置由非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式動態(tài)過程的影響，宜采用機電/機電

-電磁/電磁暫態(tài)程序進行分析；

c）暫態(tài)穩(wěn)定性校核應(yīng)考慮系統(tǒng)嚴(yán)重故障，校核裝置分閘失靈與合閘失靈對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影

響。

6.4自動重合閘影響分析

結(jié)合裝置安裝位置和策略，應(yīng)校核裝置接入對線路自動重合閘的影響，分析裝置由非限流模式轉(zhuǎn)換

至限流模式動態(tài)過程對自動重合閘的影響。

6.5電力系統(tǒng)繼電保護影響分析

結(jié)合裝置安裝位置和策略，應(yīng)分析裝置接入對系統(tǒng)繼電保護影響，應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）分析裝置接入對系統(tǒng)繼電保護影響，宜采用機電-電磁混合/電磁暫態(tài)仿真手段；

b）應(yīng)校核其對繼電保護“四性”的影響，包括但不限于輸電線路縱聯(lián)電流差動保護、距離保護、

零序后備保護、母差保護以及變壓器保護。

7現(xiàn)場試驗及啟動調(diào)試

7.1現(xiàn)場試驗

為確保裝置的可靠性，應(yīng)分別進行快速開關(guān)及電抗器、快速檢測控制系統(tǒng)現(xiàn)場試驗，并完成快速開

關(guān)及電抗器、快速檢測控制系統(tǒng)的一、二次聯(lián)合傳動試驗。

7.1.1快速開關(guān)及電抗器現(xiàn)場試驗項目

應(yīng)包括但不限于以下項目：

a）主回路絕緣電阻測量；

b）裝置供能變壓器介質(zhì)損耗測試；

c）快速開關(guān)單斷口回路電阻測試；

d）快速開關(guān)單斷口均壓電容器電容量測試；

e）六氟化硫氣體含水量測量；

f）碟簧機構(gòu)壓力整定值檢查；

g）快速開關(guān)機械特性測試；

h）快速開關(guān)合閘狀態(tài)下主絕緣交流耐壓試驗；

i）快速開關(guān)分閘狀態(tài)下裝置內(nèi)斷口間交流耐壓試驗；

j）快速開關(guān)分合閘時間測試；

k）電抗器繞組絕緣電阻測量；

l）電抗器額定連續(xù)電流時的阻抗測量；

m）電抗器介質(zhì)損耗測試；

n）電抗器耦合系數(shù)測量；

o）電流互感器精度測試。

7.1.2快速檢測控制系統(tǒng)現(xiàn)場試驗項目

應(yīng)包括但不限于以下項目：

a）外觀及接線檢查；

b）人機界面檢驗；

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c）數(shù)據(jù)采集檢驗；

d）光纖通信檢驗；

e）快速檢測控制系統(tǒng)非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式功能檢驗；

f）快速檢測控制系統(tǒng)限流模式轉(zhuǎn)換至非限流模式功能檢驗；

g）快速檢測控制系統(tǒng)自動重合閘功能試驗；

h）快速檢測控制系統(tǒng)合閘失靈聯(lián)跳功能試驗；

i）快速檢測控制系統(tǒng)分閘失靈聯(lián)跳功能試驗；

j）快速檢測控制系統(tǒng)限流失效聯(lián)跳功能試驗；

k）快速檢測控制系統(tǒng)快速開關(guān)位置不一致聯(lián)跳功能試驗；

l）快速檢測控制系統(tǒng)出口傳動試驗；

m）監(jiān)控系統(tǒng)檢驗；

n）故障錄波功能檢驗；

o）雙系統(tǒng)掉電試驗。

7.2系統(tǒng)調(diào)試

裝置啟動調(diào)試過程中，為確保裝置的可靠性，應(yīng)逐臺逐項完成相關(guān)試驗項目，包括但不限于以下項

目：

a）裝置帶電試驗；

b）裝置非限流模式轉(zhuǎn)換至限流模式策略、裝置限流模式轉(zhuǎn)換至非限流模式策略測試；

c）裝置自動重合閘功能測試；

d）裝置合閘失靈聯(lián)跳功能測試；

e）裝置與所連接設(shè)備合環(huán)試驗。

7.3人工短路試驗

裝置啟動調(diào)試期間，在電網(wǎng)條件允許的情況下，首臺首套裝置宜進行裝置近區(qū)人工短路接地試驗，

試驗地點和試驗方式應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)分析計算確定，驗證裝置短路電流限制效果應(yīng)符合預(yù)期。

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附錄A

（資料性附錄）

裝置接入電網(wǎng)示意圖

A.1裝置接入電網(wǎng)示意圖

快速開關(guān)投切電抗器型

故障電流限制器

中壓出線

低壓出線

主變

高壓母線中壓母線

快速開關(guān)投切電抗器型

故障電流限制器

中壓母線

圖A.1