标准规范下载简介
Q/GDW 12209-2022 高压设备二次回路标准化设计规范.pdfICS 29. 240
Q/GDW12209—2
electricpowerequipments
前言 范围 规范性引用文件 术语和定义, 通用要求. 5高压断路器设备, 6隔离(接地)开关设备. .12 互感器设备: 8变压器及并联电抗器设备. .14 附录A(资料性附录) 220千伏断路器机构至端子箱间电缆设计 附录B(资料性附录) 断路器机构输出遥信及故障录波信号设计. 22 编制说明.. 2F
哈大客运专线路基工程质量控制手册07-10-23终.pdfQ/GDW 122092022
为规范变电站高压设备与继电保护、自动化系统相关二次回路的技术要求和设计准则,进一步提升 二次回路标准化水平,确保二次回路安装调试、运维检修等工作安全、高效,制定本标准。 本标准由国家电网有限公司国家电力调度控制中心提出并解释。 本标准由国家电网有限公司科技部归口。 本标准起草单位:国网冀北电力有限公司、国家电网有限公司华北分部、国网天津市电力公司、国 网浙江省电力有限公司、国网福建省电力有限公司、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司、 思源电气股份有限公司、山东电力设备有限公司。 本标准主要起草人:马迎新、任俊、高旭、徐凯、杜延菱、阮思烨、常勇、牛雪飞、梁可道、李靖、 周磊、郑少明、刘一民、戈宁、宋巍、陈洁、孙云生、毛婷、孔海波、宋福海、金言、林文亮、李爱民、 王中杰、刘海涛、刘丽、易孝峰、蔡阳扬、潘武略、窦竟铭、翟博龙、王中浪、吉青晶、靳欢欢、黄震 宇、孙天甲、冯照发、于洋、潘建亚、熊明玮、马红祥、王洋、宋庭会、罗克宇、乔刚强、杜丽艳、庄 博、张永、李琪、董宏林、吕伟、郭鑫、吴炜、李锦锦、张子健、耿艳、曹坤、胡清友、麻震烁。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网有限公司科技部
压设备二次回路标准化设计规
本标准规定了变电站内高压断路器、隔离(接地)开关、互感器、变压器及并联电抗器等高压设备 与继电保护、自动化系统相关二次回路的技术要求和设计准则。 本标准适用于国家电网有限公司变电站内110千伏及以上电压等级高压断路器、隔离(接地)开关、 互感器、变压器及并联电抗器等高压设备二次回路,作为二次回路元器件选型、设计制造、施工安装及 调试验收等工作的依据。
下列术语和定义适用于本文件。
微动开关microswich 高压断路器、隔离(接地)开关机构中,按照预先设定的机械行程或受力而动作的触点机构 靠外部驱动杆驱动,由触点状态反映机械行程或受力情况。
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4.2.1屏柜及箱体安装应整齐,底座安装应牢固,接地应良好,宜采用螺栓连接型式与钢制基础固定。 屏柜及箱体安装在振动场所时,应按设计要求采取防振措施。屏柜及箱体与其内部设备、构件间的连接 应牢固。
4.2.1屏柜及箱体安装应整齐,底座安装应车固,接地应良好,宜采用螺程连接型式与钢制基础固定。 并柜及箱体安装在振动场所时,应按设计要求采取防振措施。屏柜及箱体与其内部设备、构件间的连接 牢固。 4.2.2开关场的屏柜及箱体、接线盒应密闭良好,应有防水、防潮、防凝露、防尘、防小动物及箱门 锁紧措施;高湿地区宜采取装设具备除湿功能的温湿度控制器或加装独立除湿装置等除湿措施。户内防 护等级不应低于IP44,户外不应低于IP55。 4.2.3机构箱(控制箱)距地面垂直高度设置应合理,方便运维人员在不外辅登高工具的情况下操作 压板、按钮等元器件,并能清晰地检查元器件状态。 4.2.4屏柜及箱体材质、结构等要求应满足DL/T720、Q/GDW13082.1等相关规定。屏柜及箱体与智 能控制柜共用时,应满足DL/T1881所规定的智能控制柜相关技术要求;附装空调时,空调排水管应选 择合适尺寸、排水通畅。 4.2.5屏柜及箱体内的电子设备和元器件应安装牢固、端正,并应满足下列要求: a 安装于屏柜及箱体内的电子设备和有接地要求的电器元件,应按要求可靠接地: 6 自动空气开关设计参数应满足被保护设备特性需求和级差配合要求; C 发热元器件宜安装在散热良好的地方,发热元器件之间的连接导线应采用耐热导线或带隔热措 施的裸铜线。加热器与电子设备、元器件、线缆的距离应大于50mm。加热器外部应加装隔离 置防正二次线与加热器谋搭摄
a)安装于屏柜及箱体内的电子设备和有接地要求的电器元件,应按要求可靠接地; b 自动空气开关设计参数应满足被保护设备特性需求和级差配合要求; C 发热元器件宜安装在散热良好的地方,发热元器件之间的连接导线应采用耐热导线或带隔热措 施的裸铜线。加热器与电子设备、元器件、线缆的距离应大于50mm。加热器外部应加装隔离 罩,防止二次线与加热器误搭接。
4.2.6屏柜及箱体内的压板、把手、按钮应安装牢固、端正,并应满足下列要求:
b)压板投入后应接触良好,相邻压板间应保持足够的安全距离、无相互搭接可能: c)对于单端带电的旋式压板,压板断开时,其活动端不应带电。 7屏柜及箱体内的导线布置和回路安装接线应满足下列要求: a)导线应绝缘良好,线芯应无损伤,配线应整齐、清晰; b)屏柜及箱体内应装设用于固定导线束的专用支架或线夹,避免导线下坠、脱落;导线束与支架 或线夹捆扎时不应损伤其外绝缘; c)导线束不宜直接紧贴金属结构件敷设,导线束经过箱体(接线盒)穿线孔或金属构件时应采取 绝缘防护措施; 屏柜及箱体内非固定结构件上的元器件配线应采用多股软导线,并留有一定长度裕量。导线束 应敷带绝缘外护套。导线束应采取固定措施,避免与元器件缠绕、搭接; e 连接导线的中间不应有接头; f)多股导线两端应采用冷压接端头,压接牢靠、接触良好、无毛刺: 名 屏柜及箱体内端子排接线应牢固可靠,并满足下列要求: 1)直流回路端子宣采用全通型双进双出端子: 2 电流、电压互感器的电流、电压回路端子宜采用试验隔离型端子: 3) 接线端子的每个端口只允许压接一根导线,应避免一个端口压接双线芯的情况; 4) 端子排宜采用左、右端接线;当端子排采用上、下端接线时,试验隔离型端子排的断口宜 置于下端。 h)电缆芯线应标明回路编号、电缆编号和所在端子位置,内部配线应标明所在端子位置和对端端 子位置。回路编号宜采用从属两端标记(相对编号法),增加斜杠“/”间断功能标记,编号 应正确,字迹应清晰,不易脱色。
4.3.1双重化配置的两套继电保护应按照完全独立的原则配置相应的二次回路(电源回路、采样回路、 噪作回路、闭锁回露、三相不一致回路、断路器及隔离开关分合闸位置回路等)。两套继电保护对应的 二次回路之间不应有电气联系,且不应共用同一根电缆。 4.3.2端子箱、机构箱(控制箱)内端子数量应充足,应设置20%的备用端子。应充分考虑端子排外 回路接线空间,有外回路接线的端子排与相邻端子排、结构件之间应有不小于150mm的净距。
4.3.4机构箱(控制箱)内二次回路连接应满足下列要求:
机构箱(控制箱)内元器件之间应经过端于排进行回路连接: b) 机构箱(控制箱)应经过端子排与箱体外部回路进行连接: C 每一安装单位的端子排应编有顺序号,并宜在最后留2~5个端子作为备用。当安装空间足够 时,各组端子排之间也宜留1~2个备用端子。每段端子排两端应装设终端端子; d 直流回路正、负电源之间,以及正电源与跳合闸回路之间的端子排应以一个空端子隔开。 .3.5 屏柜及箱体内的交流回路与直流回路接线端子,不应布置在同一段端子排。 .3.6 高压设备厂家配套二次回路电缆应满足下列要求 a 控制电缆或绝缘导线的芯线截面面积不应小于1.5mm;对于弱电回路,芯线截面面积不应小于 mm
a)控制电缆或绝缘导线的芯线截面面积不应小于1.5mm;对于弱电回路,芯线截面面积不应小于 0.5mm; b) 电流回路的电缆芯线,其截面面积不应小于2.5mm,宜采用4mm电缆,并满足电流互感器对 负载的要求; C)屏柜及箱体间控制电缆应采用阻燃、铠装、屏蔽铜芯电缆,电缆终端头应可靠封装:
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d)控制电缆应选用多芯电缆,尽量减少电缆根数。芯线截面面积不大于4mm或7根芯以上的电 缆应留有备用芯; e) 严禁交直流回路共用一根电缆; f 严禁强弱电回路共用一根电缆: g) 严禁电机动力电源、电机控制回路与保护及自动化配套的二次回路共用一根电缆: h 严禁源头上来自不同蓄电池组的二次回路共用一根电缆; i 电缆选择及设的设计应符合GB50217和Q/GDW11154要求。二次回路编号及命名应清晰、 直观,如附录A所示。 4.3.7开关场端子箱、机构箱等箱体内以及瓦斯继电器、互感器等设备接线盒内二次电缆的电缆终端 头应可靠封装。电缆终端头应置于箱体或接线盒内部,不应置于箱体或接线盒外,也不应置于封堵材料 中
4.3.8二次回路应采取以下抗干扰措施
a)在保护室屏柜下层的电缆室(或电缆沟道)内,沿屏柜布置的方向逐排敷设截面积不小于100mm 的铜排(缆),将铜排(缆)的首端、末端分别连接,形成保护室内的等电位地网。该等电位 地网应与变电站主地网一点相连,连接点设置在保护室的电缆沟道入口处。为保证连接可靠, 等电位地网与主地网的连接应使用4根及以上,每根截面积不小于50mm的铜排(缆); b 微机保护和控制装置的屏柜下部应设有截面积不小于100mm的铜排(不要求与保护屏绝缘) 屏柜内所有装置、电缆屏蔽层、屏柜门体的接地端应用截面积不小于4mm²的多股铜线与其相 连,铜排应用截面不小于50mm的铜缆接至保护室内的等电位接地网: C 接有二次电缆的开关场就地端子箱内(汇控柜、智能控制柜)应设有铜排(不要求与端子箱外 壳绝缘),二次电缆屏蔽层、保护装置及辅助装置接地端子、屏柜本体通过铜排接地。铜排截 面积应不小于100mm,一般设置在端子箱下部,通过截面积不小于100mm的铜缆与电缆沟内 不小于100mm的专用铜排(缆)及变电站主地网相连; d 由一次设备(如变压器、断路器、隔离开关和电流、电压互感器等)直接引出的二次电缆的屏 蔽层应使用截面不小于4mm多股铜质软导线仅在就地端子箱处一点接地,在一次设备的接线 盒(箱)处不接地,二次电缆经金属管从一次设备的接线盒(箱)引至电缆沟,并将金属管的 上端与一次设备的底座或金属外壳良好焊接,金属管另一端应在距一次设备35m之外与主接 地网焊接
5.1.1对于220千伏及以上电压等级断路器,其双重化配置的两组控制回路应完全独立,一组控制电 源失去时不应影响另一组控制回路正常工作,且相关闭锁回路应能有效发挥作用。 5.1.2断路器机构内任一空气开关跳闸导致相应电源失去时,应能输出断电告警信息。 5.1.3一组控制回路只应设置一个控制电源空气开关,当断路器机构控制回路与操作箱、智能终端配 合使用时,断路器机构内不设置控制电源空气开关。 5.1.4断路器灭弧介质压力闭锁、机构动力压力闭锁重动继电器应独立配置,不应共用一个重动继电 器。 5.1.5220千伏及以上电压等级断路器的弹簧未储能、液压低闭锁及SF。气体压力降低闭锁继电器应双 重化配置。双重化配置的闭锁继电器,其工作电源应相互独立且与两组控制电源分别相对应。 5.1.6分相弹簧机构断路器的防跳继电器、三相不一致继电器应装在独立汇控箱内,独立汇控箱环境 温度、湿度要求应与机构箱保持一致。
2.1断路器机构内的端子排按照“功能分区、端子分段”原则进行排列布置,电源回路、操作 护开入回路、信号回路、录波回路、电机控制回路、交流电源回路等应按功能分别设置独立的端 子段命名及接入回路要求见表1。
表1断路器机构内端子段命名
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5.2.2不同端子段间应有明显分隔标志。交流与直流端子或由不同直流电源供电的直流端子不应相邻 布置。 5.2.3 信号回路的信号电源公共端端子应集中布置,通过专用连接片短接,不应采取外部跨线进行公 共端连接。
5.3 三相不一致回路
5.3.1220千伏及以上电压等级分相操作的断路器,应按照双重化的原则配置三相不一致保护回路。 两套三相不一致保护的启动、跳闸回路均应完全独立,通过两个独立的出口继电器跳闸。 5.3.2每套三相不一致保护的启动及分相跳闸回路应分别设置硬压板,4块硬压板包括:三相不一致 保护1(或2)保护投入压板、三相不一致保护1(或2)跳A相出口压板、三相不一致保护1(或2) 跳B相出口压板、三相不一致保护1(或2)跳C相出口压板。三相不一致保护回路及压板设置如图1 所示
图1三相不一致保护回路示意图
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跳闸的警示标识。 3.4双重化配置的两套三相不一致保护 功触点应取自不同机构辅助触 旋转轴,并与对应的操作回路使月 取用如图2所示
三相不一致保护辅助触点使用示意图
5.3.5三相不一致保护动作后,应提供动作保持信号,具备就地复归功能。 5.3.6每套三相不一致保护应提供不少于2组瞬动触点,分别用于遥信及故障录波。 5.3.7三相不一致保护时间继电器及出口继电器应设置防误碰措施,宜采用全封闭型继电器,避免断 路器运行维护中误触碰继电器引发跳闸,
5.4.1防跳继电器动作时间应与断路器动作时间相配合,其动作时间应小于开关分合闸位置辅助触点 转换时间,避免断路器防跳功能失效。 5.4.2压力闭锁等触点在控制回路中的串接位置应合理,确保不会断开已动作保持的防跳回路。在防 跳继电器动作保持时,不应出现压力波动等因素导致防跳继电器返回。防跳继电器非启动端应与控制电 源负极直接连接,中间不应串接其它触点。 5.4.3防跳回路应与断路器操作箱回路相配合,操作箱跳闸位置监视回路应串接“断路器常闭+防跳继 电器常闭”组合触点,且跳闸位置监视回路应能正确反映就地远方切换把手状态。典型防跳回路如图3 所示。
5.5分合闸及控制回路
图3防跳回路连接示意图
5.1两个跳闸线圈应避免套接于同一驱动轴上。防止在两个跳闸线圈极性相反时,两套保护同 情况下,两个跳闸线圈磁通方向相反导致断路器拒动。 5.2两个跳闸线圈的引出线应采用不同颜色线芯,以明显区分同极性端。芯线颜色及用途如表
表2跳合闸线圈芯线配置表
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5.5.3电机控制回路应配置独立的电源空气开关,其电源应经独立的电缆由端子箱引入至各相机构, 不应使用断路器控制电源。电机控制回路电源类型(交流或直流)宜与电机电源保持一致。当电机控制 回路电源与电机电源类型不一致时,应在端子箱(或汇控柜)设置专用的电机控制电源。 5.5.4分相操作断路器应分相装设不可复归型动作记数器。三相机械联动断路器应装设1个不可复归 型动作计数器。动作计数器位置设置合理,应便于在操作平台或地面上直观读取计数结果。 5.5.5断路器动作计数器、指示灯等辅助元器件的工作电源不应使用断路器控制电源。
5.6.2弹簧储能微动开关的触点选用应正确,交流与直流回路应使用不同层微动开关触点,避免交直 流回路相互影响。 5.6.3合闸回路中串接的弹簧未储能触点与断路器分合闸位置辅助触点在动作顺序上应可靠配合,避 免断路器合闸时弹簧未储能触点先于断路器位置辅助触点动作,导致弹簧未储能触点因开断合闸回路电 流而烧损。 5.6.4110千伏电压等级断路器应提供不少于2组弹簧未储能触点,分别用于启动电机储能、断开合 闸回路;220千伏及以上电压等级断路器应提供2组独立的弹簧未储能触点用于双套继电保护闭锁重合 闸开入。 5.6.5用于监视弹簧机构储能状态的信号回路,各相断路器的弹簧未储能信号宜在汇控柜(端子箱) 并联上送。 5.6.6对于分相操作机构的弹簧未储能闭锁合闸回路设计,应能保证任一相机构弹簧未储能情况下同 时闭锁三相合闸。
5.6.4110千伏电压等级断路器应提供不少于2组弹簧未储能触点,分别用于启动电机储能 闸回路;220千伏及以上电压等级断路器应提供2组独立的弹簧未储能触点用于双套继电保护 闸开入。 5.6.5用于监视弹簧机构储能状态的信号回路,各相断路器的弹簧未储能信号宜在汇控柜( 并联上送。 5.6.6对于分相操作机构的弹簧未储能闭锁合闸回路设计,应能保证任一相机构弹簧未储能 时闭锁三相合闸。
5.7.1液压机构应能提供液压低报警、液压低闭锁重合闸、液压低闭锁合闸、液压低闭锁分闻等触点 伏态。继电保护取用的液压低闭锁重合闻触点,应直接选用微动开关触点。 5.7.2220千伏及以上电压等级断路器中,液压低闭锁分闸微动开关触点及其对应的重动继电器均应 按照双重化原则配置,双套继电器的工作电源应分别与控制电源1、控制电源2相对应,防止其中一组 控制电源失去时影响双套操作回路。 5.7.3110千伏电压等级断路器应能提供不少于2组液压低闭锁重合闸触点,分别用于继电保护闭锁 重合闸开入、告警信息;220千伏及以上电压等级断路器应提供2组独立的液压低闭锁重合闸触点分别 用于双套继电保护闭锁重合闸开入,
5. 8SF, 表计回路
为有效防范SF.表计检修及更换工作误接线,宜统一芯线编号、端口定义、颜色及功能,S 线配置表如表3所示。
表3SF.表计芯线配置表
5.9断路器位置及信号回路
5.9.1220干伏及以上电压等级断 助触点,110干伏 电压等级断路器应至少引出8组常开辅助触点 8组常闭辅助触点,以上触点均应引至端子排相应端子 段,用于继电保护、自动化系统等二次回路 5.9.2220千伏及以上电压等级分相操作断路器位置辅助触点配置参见表4。
表4220于伏及以上电压等级分相操作断路器位置辅助触点配置表
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5.9.3220千伏及以上电压等级三相机械联动断路器位置辅助触点配置参见表5
5.9.3220千伏及以上电压等级三相机械联动断路器位置辅助触点配置参见表5。
伏及以上电压等级三相机械联动断路器位置辅目
表6110千伏断路器位置辅助触点配置表
6隔离(接地)开关设备
6.2隔离(接地)开关机构内的端子排应按照 原则进行排列布置,保护开入 回路、信号回路、电机控制回路、交流电源回路等应按功能分别设置独立的端子段利津县利津水系及建筑物工程施工组织设计及施工方案,交流与直流端子或 由不同直流电源供电的直流端子不应相邻布置 端子段命名及接入回路要求参见表7。
表7隔离(接地)开关机构内端子段命名
6.3对于110千伏双母线接线形式,涉及线路保护及母线保护隔离开关位置触点回路,应区分线路保 护触点端子段和母线保护触点端子段。为确保隔离开关位置触点转换可靠性,宜采用2组触点并联的方 式提供常开和常闭触点。开入回路公共端通过端子排专用短接片连接,不应采用外部跨线的方式连接。 6.4对于220千伏双母线接线形式,涉及线路保护及母线保护隔离开关位置触点回路,应区分线路保 护1端子段、线路保护2端子段和母线保护1端子段、母线保护2端子段。为确保隔离开关位置触点转 换可靠性,宜采用2组触点并联的方式提供常开和常闭触点。开入回路公共端通过端子排专用短接片连 接,不应采用外部连接跨线的方式连接。 3.5隔离(接地)开关机构信号回路的信号电源公共端端子应集中布置,通过专用连接片短接,不应 采取外部跨线进行公共端连接。信号设置至少应包括隔离(接地)开关合位、隔离(接地)开关分位、 隔离(接地)开关控制电源失电、隔离(接地)开关电机电源失电、隔离(接地)开关就地控制、隔离 (接地)开关电机故障等。
7.1电流、电压互感器设备本体接线盒内的标识应清断、耐久,宜直接在接线底板上标注相关信息, 不应采用金属标识牌标注,避免金属标识牌搭接导致输出电流、电压异常。 7.2电流、电压互感器二次接线柱应有防止转动措施,安装接线过程中接线底板背部螺丝或导线不应 发生松动。 7.3电流、电压互感器接线盒防护盖(或门)与接线柱之间应有足够的安全间距,确保在防护盖(或 门)关闭之后,防护盖(或门)与接线柱之间不会发生搭接短路故障。防护盖(或门)、设备铭牌的固 定螺杆与接线柱或导线无接触、挤压可能。 7.4电流、电压互感器二次接线柱之间应确保不小于2cm的间距。
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7.6电流互感器或电压互感器的二次回路,均必须且只能有一个接地点。当两个及以上电流(电压) 互感器二次回路间有直接电气联系时,其二次回路接地点设置应符合以下要求: a)便于运行中的检修维护; b)互感器或继电保护设备的故障、异常、停运、检修、更换等均不得造成运行中的互感器二次回 路失去接地, 7.7未在开关场接地的电压互感器二次回路,宜在电压互感器端子箱处将每组二次回路中性点分别经 放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·IV(I..为电网接地故障时通过变电站的可 能最大接地电流有效值,单位为kA)。为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的 空气开关或熔断器等。 7.8独立的、与其他互感器二次回路没有电气联系的电流互感器二次回路可在开关场一点接地,但应 考虑将开关场不同点地电位引至同一保护柜时对二次回路绝缘的影响。 7.9严禁在保护装置电流回路中并联接入过电压保护器,防止过电压保护器不可靠动作引起差动保护 误动作。 7.10电流互感器各二次绕组均应引至汇控柜或端子箱;分相电流回路中性线应布置在相邻的端子排, 端子排间应能通过专用短接片连接;所有备用二次绕组也应引至汇控柜或端子箱处短接并可靠接地。
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