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电气继电器(第20部分保护系统)电气继电器(ElectricalRelay)是电力系统中一种关键的保护和控制设备,其核心功能是对电力系统的异常状态进行检测,并在必要时触发相关动作以保护设备和人员安全。作为《电气继电器》系列标准的第20部分,该部分内容专注于保护系统的原理、设计和应用,为电力系统的稳定运行提供了理论和技术支持。
继电器在保护系统中的作用主要体现在以下几个方面:首先,它能够实时监测电力系统的运行参数(如电流、电压、频率等),当这些参数超出预设的安全范围时,继电器会迅速响应并发出警报或断开故障电路。其次,继电器还具备选择性保护的功能,能够在复杂电网环境中准确定位故障点,避免不必要的大面积停电。此外,现代继电器已逐渐向数字化和智能化方向发展,通过集成微处理器和通信模块,实现了更高精度的保护和更灵活的控制策略。
第20部分特别强调了保护系统的整体设计原则,包括可靠性、灵敏性、快速性和选择性的平衡。同时,该部分还详细规定了继电器的测试方法、性能要求以及与外部设备的接口规范,确保其在实际应用中的稳定性和兼容性。这对于提升电力系统的安全性、经济性和运行效率具有重要意义。
线路杆塔水下基础施工方案选择 有关保护装置动作情况的信息要求应用适当的方法指示出来。
就地信号指示应具有保持功能,等待确认的信号指示应不妨碍保护装置重复动作,甚至在确认期间也应如此。
通常由保护装置触点产生的远方信号指示的信息仅在故障持续期间获得,例如在保护复归时动合触点断开,信息的存贮是信号指示装置的功能之一。
如果保护系统直接由主电路中的电流和(或)电压激励或通过分流器激励而没有中间仪用互感器,则绝缘要求与主电路的额定绝缘电压有关。
如果保护系统由仪用互感器激励,则与仪用互感器直接连接的电路、在电气上分开的电路之间以及这些电路对地,至少应能耐受2kV交流有效值的介质强度试验电压历时60s。
当保护装置和主仪用互感器之间接入隔离变压器时,接在二次侧的装置所加的介质强度试验电压可由制造厂和用户之间协商降低。但不得低于500V。
10.3 仪用互感器的绝缘要求
仪用互感器的绝缘要求应符合IEC 185和IEC 186或相应国家标准规定。
10.4 继电器的绝缘要求
10.5 直流辅助电路(包括跳闸及信号指示电路,但不包括导引线电路)的绝缘要求
设计接地系统和选择接地点,应考虑可能的暂态过程影响以及电力系统频繁操作的要求。除非已考虑接地和(或)屏蔽措施,否则二次电路中会出现由切换而感应出不可忽视的暂态过电压。
11.2 仪用互感器
仪用互感器的二次电路应直接接地,并只在一个公共点上进行接地,该点是与每个单独的金属系统相连的。接至保护接地端子的连接线的横截面应符合国家标准。中间接入的互感器的二次电路不一定需要接地。
在附录G中给出仪用互感器接地的实例。
保护装置内部的辅助电源可接地,也可不接地。若装置要求采用单极接地,则辅助电源和内部辅助电压(电路)之间应当隔离,例如使用直流/直流变换器。
在附录D中给出辅助电路接地实例。
为了减少干扰影响,控制(测量、信号指示等)电缆的金属屏蔽层应当接地。对于高频,要给予特别注意,见附录E。
12 通用性能和试验要求
一次侧的试验电流和电压应为正弦波,并满足下列要求:
a.多相对称系统的每个电压(任何两相之间以及每相与中性点之间的电压)与这些电压的平均值之差应不大于1%。
b.相电流与系统电流平均值之差应不大于1%。
c.每个电流与其对应的相对中性点电压之间的相角应当相同,允许误差应为2°电角。
此外,试验设备应能模拟实际的一次系统故障情况,并提供所要求的电流值和所要求的直流暂态分量值。
在下列情况下,允许采用在仪用互感器二次侧施加电流和电压的方法来模拟一次电流试验。
a.由各自独立的电源输入,以模拟负载偏置等。
b.在额定频率之外的其它频率下的试验应提供在该频率下经验证过的一次试验法与输入试验法之间的相互关系。
在其它情况下,应按制造厂与用户之间的协议办理。
12.1.2 直流暂态分量
对于所有穿越性故障试验和内部故障电流试验(见13.1.2.2和13.1.2.3条),一次试验电流中直流暂态分量的时间常数应按制造厂对特定试验条件所给出的最大值 进行。
12.2 型式试验中对使用的元件或模拟元件的性能和试验要求
除非制造厂和用户之间有协议的个别元件可以是:
a.临时改动的,以便于模拟其它试验条件;
b.临时省去的,而其功能由其它某些手段所体现,这些手段能表明所省去的元件的特性是非关键性的。
作为型式试验所用的元件应符合下列各条要求。
12.2.1 继电器
继电器应为规定的型号,并且应整定在整个规定的范围内能得到正确性能的整定值上。这些继电器的特性应予规定或参照IEC 255的有关部分。
12.2.2 电流互感器
电流互感器的性能应符合IEC 185的有关条文或相应国家标准,这些标准对各种等级的电流互感器的使用也给予指导,并且应提供正如制造厂所规定的保护系统所要求的特性。
允许低电抗互感器有专用的试验绕组(见12.1.1条)。
如果互感器是高电抗型的,应使用实际的互感器,否则制造厂和用户间应另行商定。
采用低电抗电流互感器,按制造厂的意见,为了维持二次绕组的有效电阻,用于试验的一次和(或)二次绕组匝数可能与设计规定的匝数不同。而互感器仍然是在低电抗互感器范畴内并且一次安匝不变。尤其是当使用小气隙的电流互感器时,其二次励磁曲线和剩磁系数也应一致。
应在合适的变比和二次过电流倍数下做试验。
12.2.3 电压互感器
电磁式电压互感器的性能应符合IEC 186或相应的国家标准,并具有如制造厂所规定的由保护系统所要求的特性。
注:在一定条件下,目前IEC 186中规定的电容式电压互感器的暂态性能作为快速保护系统(特别是快速保护继电器)的电压基准是不适当的,由此出现的任何限制应由制造厂与用户之间协商。
12.2.4 其它辅助装置
辅助装置包括中间电流互感器、综合互感器、稳定电阻器、整流器、电阻器、电容器、传感器等。辅助装置的性能应与保护系统所要求的特性相符。
接线中的任何特别注意事项应由制造厂规定。
12.2.5 通信通道特性
保护系统各端在电力系统频率下通过导引线进行电流比较的情况下,通道特性应当按表示导引电路的电阻,以及与之相关的分布电容和(或)电感的方式来模拟。
当导引线监视是保护方案的一部分时,则整个装置的试验亦应包括这部分。
其它通信通道,诸如通过电力线的高频通道或靠微波联系的超高频通道,都应按适当考虑传播时间和衰减来予以模拟。
12.2.6 电流互感器、电压互感器及电容式电压互感器的引线负担
引线负担用电阻表示。制造厂可以规定用引线及互感器二次绕组的电阻之和来表示的总的电阻值。
12.3 制造厂对某一保护系统的性能和特性的规定
按照13.1.1.2条,制造厂应证明被试验的保护系统的参数符合本标准相应的规定。试验应确定保护系统所规定的应用范围和(或)按制造厂发布的特性范围使用各组元件是合理的。
制造厂应规定继电器、电流互感器和电压互感器的特性和所用的辅助装置,在有关情况下,还应规定引线的特性及所用元件之间的导引线负担。
另一些特性可能是限制使用的因素,例如导引线上的最大电压,应由制造厂加以规定。
根据型式试验的结果,制造厂可按下列项目规定保护系统的性能:
——灵敏度,按13.1.2.1条确定;
——动作时间,按13.1.2.2条规定;
——稳定极限,按13.1.2.3条规定。
13.1.1 一般要求
本条所规定的各项型式试验是在各元件满足相应技术规范的有关要求下进行 的。
保护系统应当与有关的元件一起进行整套的型式试验。这些元件可以是元件本身或是模拟部件(如电流互感器、电压互感器、断路器等),它们可能由几个制造厂提供。这种试验通常由保护装置的制造厂家进行一次。
如果对保护系统作了重大的设计更改,应重做型式试验。这种情况下型式试验的部分项目可以省略。
除第13.1.1.1条和(或)13.1.1.2条免做的试验项目外,每个保护系统都应按照第13.1.1.1~13.1.1.2条规定进行试验。
13.1.1.1 参数试验
在型式试验中,为了确定保护系统将来的使用性能,对影响其性能的保护系统所有特性都应加以研究,并可确定所有参数与性能之间的确切关系。
如果保护系统特殊应用的参数,已被以上关系表明获得满意的结果,则仅对保护系统的元件部分作试验即可,无需做进一步的型式试验。
13.1.1.2 特殊试验
当进行特殊试验时db15/t 846-2015 内蒙古高速公路监控风光互补供电系统安装维护操作规程,仅需要证明保护性能对于特殊的使用要求是满意的即可。
13.1.2 性能试验
本条包括灵敏度、动作时间、稳定性和短时额定值的试验。
所有试验应在商定或规定的整定值下进行。
13.1.2.1 电流操作的保护系统的灵敏度
若为了确定特定的继电器的灵敏度1693.技术标(钢塑复合管、铝塑复合管、地板辐射采暖)(1),则应按照下列给出的要求对保护系统进行型式试验。