标准规范下载简介

电力装置的继电保护和自动装置设计规范条文说明.doc

电力装置的继电保护和自动装置设计规范

第1.0.1条 说明制定本规范的目的。本规范作为国家标准，是全国各地区、各部门共同遵守的准则和依据。制定本规范的目的在于贯彻执行国家的技术经济政策，使继电保护和自动装置的设计，做到安全可靠、技术先进和经济合理。就其内容来讲是关于设计要求方面的一些原则规定，考虑到实用的需要，一些条款规定的比较具体、比较详细。

第1.0.2条 原规范适用3～35kV电力设备和线路的继电保护和自动装置。考虑到国民经济和电力建设的发展，许多工业企业及民用装置的电压等级已超过35kV，工矿企业自备电站也有很大发展，因此要求规范提高电压适用的范围，增加发电机和变压器的有关内容。这次规范修订包括3～110kV电力线路和设备额勒赛下游水电站上电站大坝工程金属结构及机电设备安装施工组织设计，单机容量为25MW及以下的发电机，63MVA及以下电力变压器的继电保护和自动装置。

第1.0.3条 本条说明工程设计不得选用未经过按国家规定坚定合格的继电保护和自动装置产品。这应当看作是保证继电保护和安全自动装置工程设计质量的重要环节，所以作此明确规定。

第1.0.4条 这一条的规定是必要的。继电保护和自动装置设计也涉及到其它专业的标准，如各种继电器的国家标准，因此也应当符合这些国家标准。

第2.0.1条 本条规定了电力网中的电力设备和线路装设继电保护和安全自动装置的必要性和主要作用。作用是应能尽快地动作切除短路故障；故障切除后靠自动装置来尽快地恢复供电，以保证电力网安全运行；限制故障设备损坏程度和减少停电范围。

第2.0.4条 本条规定校验保护装置的灵敏系数，应根据不利正常运行方式和不利故障类型进行计算。 不利正常运行方式，系指正常情况下的不利运行方式和正常检修方式。 正常不利运行方式，通常指在非故障和检修方式下，电厂中因机组开启与停运等，引起继电保护装置灵敏系数降低的不利运行方式。 例如：夏季丰水期水电大发，水电厂尽量多开机，而火电厂相应地减少开机。这种方式下，安装在火电厂侧的保护装置的灵敏系数可能降低。校验火电厂侧保护装置的灵敏系数应取这种不利的运行方式。反之，在冬季枯水期，水电厂减少开机，火电厂相应地少留备用多开机。这种情况下，安装在水电厂侧的保护装置的灵敏系数降低。校验水电厂侧保护装置的灵敏系数应取这种不利的运行方式。 正常检修方式，系指一条线路或一台电力设备检修的运行方式。继电保护的整定计算中，可不考虑两个及两个以上电力设备或线路同时检修的情况。 本条文又规定，校验保护装置灵敏系数，当必要时，应计及短路电流衰减的影响。对低压电网，尤其是安装在发电厂附近的低压线路或电力设备的继电保护装置，如果保护动作时间长，在保护动作时，短路电流已经衰减，将会影响保护装置的灵敏系数。对此，需要考虑短路电流衰减的影响。

第3.0.2条 本条说明保护出口动作方式。其中，“解列”适用于发电机外部短路故障保护和某些异常运行方式如失磁保护，保护出口动作于发电机断路器或母联(分段)断路器，不动作于灭磁开关，这样汽轮发电机组在运行中甩掉了基本负荷，但还可以带厂用电在定频率、额定电压下稳定运行，如果需要可以随时并网恢复供电。而“停机”不仅要断开发电机断路器，并且要动作于灭磁开关，还要停原动机。在发电机内部发生短路故障时，保护应动作于停机。在实际工程设计中，有时两种保护出口方式并存，有时只用一种，本章条文中有具体规定。

第3.0.3条 本条说明对发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障应装设的保护装置。 作为发电机的主保护，对不同类型和特点的发电机应配置相应的保护装置。对于1MW以上的发电机，规定应装设纵联差动保护；对于1MW及以下的发电机，根据不同情况选择下列保护中的一种：过电流、低电压、电流速断、低压过流、纵联差动保护等。

第3.0.5条 关于发电机匝间短路装设横联差动保护的规定。 如第3.0.1条的说明所述，发电机横联差动保护构成简单，动作安全可靠，在有条件的时候应装设横联差动保护。当没有条件装设横联差动保护时，主要是指发电机中性点侧没有并联分支引出线，规范不要求装设其它专用发电机匝间短路保护。

第3.0.6条 对发电机后备保护配置和定值整定作了规定。 所提出的三个后备保护方案，一般说满足了小型发电机各种接线方式或系统参数情况下对后备保护的要求，不需要装设距离保护作为后备保护。具体工程设计选择方案时，应首先考虑相对地最简单的过电流保护，其次是低电压起动的过电流保护，或者复合电压起动的过电流保护。 后备保护宜带二段时限，首先跳母联或分段断路器，之后以第二个时限动作于停机。这个保护出口跳闸方案在小型电厂或变电所是适用的，首先将母线解列，使没有故障的系统立即恢复正常运行，可以有效地避免跳开所有的发电机。 对于自并励发电机，考虑到发电机及引出线上的短路故障在持续一段时间如一秒钟左右，发电机短路电流会有不同程度的下降，不宜用一般的过电流保护作为后备，可采用低电压保护的过电流保护作为后备保护。

第3.0.7条 本条规定发电机应装设定子绕组过负荷保护。 关于过负荷，发电机有几种情况，有词应予以区别、习惯上称发电机过负荷系指发电机出力超额定值；发电机定子绕组对称过负荷系指发电机正序电流值超过额定值；发电机转子表层过负荷系指发电机定子绕组负序电流超过允许值；还有发电机励磁绕组过负荷。应当说明的是发电机过负荷可能是由于发电机定子绕组过电流产生的，也可能不完全是由过电流引起的，而是由于电流、电压或功率因数升高综合作用的结果。本条所谓发电机定子绕组过负荷系指发电机定子绕组电流超过额定值的情况。从继电保护方面看，为保护定子绕组对称过负荷，保护装置接一相电流即可。各相电流的不对称性用负序电流的大小来衡量，容量较大的发电机才需单独装设负序过负荷保护。

第3.0.8条 本条规定对水轮发电机应装设定子绕组过电压保护。而对汽轮发电机规范不规定装设定子绕组过电压保护。

第3.0.9条 对发电机励磁回路接地故障，规范规定根据不同情况应装设一点或二点接地故障保护装置或定期检测装置。 励磁回路保护，对于汽轮发电机和水轮发电机的要求是不一样的。 汽轮发电机可装设绝缘检查电压表，作为一点接地故障定期检测装置；对两点接地故障应装设二点接地保护装置。而对于水轮发电机，由于水轮发电机都是多级机，一旦励磁回路发生二点接地故障，除了励磁绕组被短路将产生很大的短路电流之外，还有一个更为严重的问题就是产生强烈的振动。因此一般只装设一点接地保护，保护动作于信号。发生励磁回路一点接地后，值班员应尽快安排停机，避免发生第二点接地短路。对于1MW及以下的水轮发电机可只装设一点接地故障定期检测装置。

第3.0.10条 对发电机的失磁故障应装设失磁保护的规定。 所谓失磁故障一般理解为励磁电流异常下降或完全消失的故障。规定当采用自并激式半导体励磁系统时广州市海珠区前进路东银广场二期工程空调施工组织设计，而且发电机是不允许失磁运行或根据电力系统稳定条件不允许异步运行时则应装设专用的失磁保护。规范不要求对采用自复激式、谐波励磁方式等励磁系统装设专用的失磁保护。当发电机采用直流励磁机励磁时，应有灭磁开关联跳发电机断路器的接线，不要求装设专用的失磁保护。

第四章 电力变压器的保护

第4.0.1条 本条列举电力变压器的故障类型及运行方式，以便装设相应的保护。

第4.0.4条 本条对变压器的纵联差动保护提出了具体要求。 一、关于差动保护的整定值问题。过去变压器采用带速饱和差动保护装置，整定值要躲开电流互感器二次回路断线、励磁涌流和外部故障不平衡电流值，一般灵敏系数较低。特别是变压器匝间短路(这是常见的故障)时灵敏系数更低。目前晶体管纵联差动保护对变压器各侧均有制动，如不考虑电流互感器二次回路断线情况，整定值可以降低，以提高灵敏性。但当整定值小于额定电流时，应尽量不在差动回路内连接其它元件，以减少或防止电流互感器二次回路故障的可能性。 二、关于差动保护使用变压器套管电流互感器的问题。变压器高压侧使用套管电流互感器而不另装互感器，具有很大的经济价值，按电力变压器国家标准规定，在63kV和110kV级容量分别为8000kVA和6000kVA及以上的变压器才供给套管型电流互感器。但当差动保护使用变压器套管电流互感器时，则变压器该侧套管或引线故障相当于母线故障，将切除较多的系统元件或使切断的时间过长。而目前国内变压器高压侧套管引线的故障，在变压器总故障次数中所占比例还是不少的；另外，套管电流互感器的组数是三组，安排起来比较紧：差动保护用一组，母线保护用一组，后备保护就要和仪表共用一组。一组互感器上连接元件过多，不仅负担可能过大而且降低了可靠性。此外变压器电流互感器试验时也存在一些困难，例如无法通入大电流做变比试验。 根据上述情况，条文规定差动保护范围一般包括套管及其引出线，即一般不使用变压器套管电流互感器构成差动保护。仅在某些情况下，例如63kV和110kV电压等级的终端变电所和分支变电所；63kV和110kV变压器高压侧未装断路器的线路变压器组，其变压器容量分别为8000kVA和16000kVA及以上时，才利用变压器套管电流互感器构成差动保护。 此外，当变压器回路一次设备由于检修或其它原因退出运行而用旁路回路代替时，作为临时性措施，差动保护亦可利用变压器套管电流互感器。

第4.0.5条 本条对由外部相间短路引起的变压器过电流应装设的保护装置作了规定。过电流保护装置的整定值应考虑变压器区外故障时可能出现的过负荷，而不能按避越变压器的额定电流来整定。

第4.0.6条～第4.0.7条 目前运行的双线圈变压器和三线圈变压器的外部短路过电流保护一般比较复杂，设计和运行单位普遍提出应该驾简化。但在具体工程设计时，由于对一些很少机会出现的故障情况考虑过多，往往还是得不到简化。因此条文中集中各地的意见和经验提出了简化原则和保护的具体配置原则。

第4.0.8条 本条是直接接地电力网中关于中性点直接接地变压器零序电流保护的规定。指出双线圈及三线圈变压器的零序电流保护应接于中性点引出线的电流互感器止某住宅小区施工升降机施工方案，这种方式在变压器外部和内部发生单相接地短路时均能起保护作用。

第五章 3～63kV中性点非直接接地电力网中张路的保护