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[PDF] GB/T 50062-2008 - 英文版

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GB/T 50062-2008 英文版 85 GB/T 50062-2008 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 电力装置的继电保护和自动装置设计规范(不含条文说明) 有效

基本信息
标准编号 GB/T 50062-2008 (GB/T50062-2008)
中文名称 电力装置的继电保护和自动装置设计规范(附条文说明)
英文名称 Relay protection and automatic device design specifications of electrical installations [Quasi-Official / Academic version - scanned PDF, translated by Standard Committee / Research Institute in China]
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 P62
字数估计 45,419
发布日期 2008-12-15
实施日期 2009-06-01
旧标准 (被替代) GB 50062-1992
起草单位 中国电力工程顾问集团东北电力设计院
标准依据 住房和城乡建设部公告第196号
范围 本规范适用于3~110kV 电力线路和设备、单机容量为50MW 及以下发电机、63MV?A及以下电力变压器等电力装置的继电保护和自动装置的设计。电力装置的继电保护和自动装置的设计, 除应符合本规范外, 尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。

GB/T 50062-2008: 电力装置的继电保护和自动装置设计规范(不含条文说明)
GB/T 50062-2008 英文名称: Relay protection and automatic device design specifications of electrical installations
1 总则
1.0.1 为在电力装置的继电保护和自动装置设计中,贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于3~110kV电力线路和设备、单机容量为50MW及以下发电机、63MV·A及以下电力变压器等电力装置的继电保护和自动装置的设计。
1.0.3 电力装置的继电保护和自动装置的设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 一般规定
2.0.1 电力设备和线路应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。继电保护和自动装置应能及时反应设备和线路的故障和异常运行状态,并应尽快切除故障和恢复供电。
2.0.2 电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护,必要时可增设辅助保护。
2.0.3 继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,并应符合下列规定:
1 继电保护和自动装置应具有自动在线检测、闭锁和装置异常或故障报警功能。
2 对相邻设备和线路有配合要求时,上下两级之间的灵敏系数和动作时间应相互配合。
3 当被保护设备和线路在保护范围内发生故障时,应具有必要的灵敏系数。
4 保护装置应能尽快地切除短路故障。当需要加速切除短路故障时,可允许保护装置无选择性地动作,但应利用自动重合闸或备用电源和备用设备的自动投入装置缩小停电范围。
2.0.4 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。必要时,应计及短路电流衰减的影响。各类继电保护的最小灵敏系数,应满足本规范附录B的要求。
3 发电机保护
3.0.1 电压在3kV及以上,容量在50MW及以下的发电机,对下列故障及异常运行方式应装设相应的保护装置:
1 定子绕组相间短路。
2 定子绕组接地。
3 定子绕组匝间短路。
4 发电机外部短路。
5 定子绕组过负荷。
6 定子绕组过电压。
7 转于表层(负序)过负荷。
8 励磁回路接地。
9 励磁电流异常下降或消失。
10 逆功率。
3.0.2 保护装置出口动作可分为下列方式:
1 停机:断开发电机(或发电机变压器)断路器、灭磁。对汽轮发电机,关闭主汽门;对水轮发电机,关闭导水叶。
2 解列灭磁:断开发电机(或发电机变压器)断路器、灭碰,汽(水)轮机甩负荷。
3 解列:断开发电机(或发电机变压器)断路器。
4 缩小故障影响范围。
5 信号:发出声光信号。
3.0.3 对发电机定子绕组及引出线的相间短路故障,应装设相应的保护装置作为发电机的主保护。保护装置应动作于停机,并应符合下列规定:
1 1MW及以下单独运行的发电机,如中性点测有引出线,应在中性点侧装设过电流保护;如中性点侧无引出线,应在发电机端装设低电压保护。
2 1MW及以下与其他发电机或与电力系统并列运行的发电机,应在发电机端装设电流速断保护。当电流速断保护灵敏性不符合要求时,可装设纵联差动保护;对中性点侧没有引出线的发电机,可装设低电压闭锁过流保护。
3 对1Mw以上的发电机,应装设纵联差动保护。对发电机变压器组,当发电机与变压器之间有断路器时,发电机与变压器应单独装设纵联差动保护;当发电机与变压器之间没有断路器时,可装设发电机变压器组共用的纵联差动保护。
3.0.4 发电机定子接地保护应符合下列规定:
1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值应采用制造厂的规定值。如无制造厂规定值,可按表3.0.4执行。
2 对直接接于母线的发电机,当定子绕组单相接地故障电流(不计消弧线圈的补偿作用)大于允许值时,应装设有选择性的接地保护装置,其出口应动作于信号。但当消弧线圈退出运行或其他原因导致上述故障电流大于允许值时,应动作于停机。
保护装置应接于机端的零序电流互感器。其整定值应躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流,并宜设置外部短路闭锁装置。
未装设接地保护时,应在发电机电压母线上装设接地监视装置。其出口应动作于信号。
保护装置或接地监视装置应能监视发电机零序电压值。
3 发电机变压器组应装设保护区不小于90%的定子接地保护。保护装置应带时限动作于信号,也可根据系统情况和发电机绝缘状态作用于停机。
保护装置应能监视发电机零序电压值。
3.0.5 发电机的定子匝间短路保护应符合下列规定:
1 对定子绕组星形接线,每相有并联分支,且中性点有分支引出端子的发电机,应装设零序电流型横差保护或裂相横差保护。
横差保护或裂相横差保护应瞬时动作于停机。在汽轮发电机励磁回路一点接地后,可切换为带短的限动作于停机。
2 对50MW的发电机,当定子绕组为星形接线,中性点只有三个引出端子时,也可装设匝间短路保护。
匝间短路保护应瞬时动作于停机。
3.0.6 对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备,其装设的保护应符合下列规定;
1 对1MW及以下且与其他发电机或与电力系统并列运行的发电机,应装设过电流保护。保护装置宜配置在发电机的中性点侧,动作电流应按躲过最大负荷电流整定;对中性点没有引出线的发电机,保护装置应配置在发电机端。
2 对1MW以上的发电机,宜装设低压启动或复合电压启动的过电流保护。电流元件的动作电流,可取发电机额定值的1.3~1.4倍;低电压元件接线电压的动作电压,汽轮发电机可取额定电压值的0.6倍,水轮发电机可取额定电压值的0.7倍。负序电压元件的动作电压,可取额定电压值的0.06~0.12倍。
3 对50MW的发电机,可装设负序过电流保护和低压启动过电流保护。负序电流元件的动作电流可取发电机额定电流值的0.5~0.6倍;电流元件的动作电流和低电压元件的动作电压可按本条第2款规定取值。
4 对发电机变压器组,当发电机与变压器之间没有断路器时,应利用发电机反应外部短路的保护作为后备保护,在变压器低压侧不应另设保护装置;当发电机与变压器之间有断路器时,变压器的后备保护可按本规范第4.0.5条执行。在厂用分文线上应装设单独的保护装置。
5 对自并励发电机,宜采用带电流保持的低电压过流保护。
6 发电机后缶保护宜带有二段时限。
3.0.7 对发电机定子绕组过负荷,应装设过负荷保护。保护宜带时限动作于信号。
3.0.8 对水轮发电机定子绕组的过电压,应装设过电压保护。动作电压可取额定电压的1.3~1.5倍,动作时限可取0.5s。过电压保护宜动作于解列灭磁。
3.0.9 对不对称负荷、非全相运行以及不对称短路引起的转子表层过负荷,且容量为50MW、A值大于10的发电机,应装设定时限负序过负荷保护。保护装置的动作电流应按发电机长期允许的负序电流和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定,并应延时动作于信号。
3.0.10 对发电机励磁回路接地故障,应装设接地保护或接地检测装置,并应符合下列规定:
1 1MW及以下的水轮发电机,对一点接地故障,宜装设定期检测装置;1MW以上的水轮发电机,应装设-点接地保护装置,并应延时动作于信号,有条件时也可动作于停机。
2 对汽轮发电机一点接地故障,应装设接地检测装置。装置可设二段定值。装置宜采用连续检测。
3.0.11 对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障,应装设失磁保护,并应符合下列规定:
1 不允许失磁运行的发电机或失磁对系统有重大影响的发电机,应装设专用的失磁保护。
2 汽轮发电机的失磁保护宜瞬时动作于信号。失磁后发电机电压低于允许值时,宜带时限动作于解列。
3 水轮发电机的失磁保护宜带时限动作于解列。
3.0.12 燃汽轮发电机应装设逆功率保护。保护宜带的限动作于信号,并应延时动作于解列。
3.0.13 自并励发电机的励磁变压器宜采用电流速断保护作为主保护,过电流保护作为后备保护。
4 电力变压器保护
4.0.1 电压为3~110kV,容量为63MV·A及以下的电力变压器,对下列故障及异常运行方式,应装设相应的保护装置:
1 绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。
2 绕组的匝间短路。
3 外部相间短路引起的过电流。
4 中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。
5 过负荷。
6 油面降低。
7 变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。
4.0.2 容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器,以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护,当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。
瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。
当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时,保护动作后应作用于信号并发出远跳命令,同时应断开线路对侧断路器。
4.0.3 对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设下列保护作为主保护,且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器,并应符合下列规定:
1 电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器,应采用电流速断保护。
2 电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器,以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器,应采用纵联差动保护。
3 容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器,可装设纵联差动保护。
4 电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时,宜采用纵联差动保护。
5 容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下,且绕组为三角-星形连接的变压器,可采用两相三继电器式的电流速断保护。
4.0.4 变压器的纵联差动保护应符合下列要求:
1 应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。
2 应具有电流回路断线的判别功能,并应能选择报警或允许差动保护动作跳闸。
3 差动保护范围应包括变压器套管及其引出线,如不能包括引出线时,应采取快速切除故障的辅助措施。但在63kV或110kV电压等级的终端坐电站和分支变电站,以及具有旁路母线的变电站在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时,纵联差动保护可短时利用变压器套臂内的电流互感器,此时套管和引线故障可由后备保护动作切除;如电网安全稳定运行有要求时,应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。
4.0.5 对由外部相间短路引起的变压器过电流,应装设下列保护作为后备保护,并应带时限动作于断开相应的断路器,同时应符合下列规定:
1 过电流保护宜用于降压变压器。
2 复合电压启动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护,宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。
4.0.6 外部相间短路保护应符合下列规定:
1 单侧电源双绕组变压器和三绕组变压器,相间短路后备保护宜装于各侧;非电源侧保护可带两段或三段时限;电源侧保护可带一段时限。
2 两侧或三侧有电源的双绕组变压器和三绕组变压器,相间短路应根据选择性的要求装设方向元件,方向宜指向本侧母线,但断开变压器各侧断路器的后备保护不应带方向。
3 低压侧有分支,且接至分开运行母线段的降压变压器,应在每个分支装设相间短路后备保护。
4 当变压器低压侧无专用母线保护,高压侧相间短路后备保护对低压侧母线相间短路灵敏度不够时,应在低压侧配置相间短路后备保护。
4.0.7 三绕组变压器的外部相间短路保护,可按下列原则进行简化:
1 除主电源侧外,其他各侧保护可仅作本侧相邻电力设备和线路的后备保护。
2 保护装置作为本侧相邻电力设备和线路保护的后备时,灵敏系数可适当降低,但对本侧母线上的各类短路应符合灵敏性要求。
4.0.8 中性点直接接地的110kV电力网中,当低压侧有电源的变压器中性点直接接地运行时,对外部单相接地引起的过电流,应装设零序电流保护,并应符合下列规定:
1 零序电流保护可由两段组成,其动作电流与相关线路零序过电流保护相配合,每段应各带两个时限,并均应以较短的时限动作于缩小故障影响范围,或动作于断开本侧断路器,同时应以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器。
2 双绕组及三绕组变压器的零序电流保护应接到中性点引出线上的电流互感器上。
4.0.9 110kV中性点直接接地的电力网中,当低压侧有电源的变压器中性点可能接地运行或不接地运行时,对外部单相接地引起的过电流,以及对因失去中性点接地引起的电压升高,应装设后备保护,并应符合下列规定:
1 全绝缘变压器的零序保护应按本规范第4.0.8条装设零序电流保护,并应增设零序过电压保护。当变压器所连接的电力网选择断开变压器中性点接地时,零序过电压保护应经0.3~0.5s时限动作于断开变压器各侧断路器。
2 分级绝缘变压器的零序保护,应在变压器中性点装设放电间隙。应装设用于中性点直接接地和经放电间隙接地的两套零序过电流保护,并应增设零厅过电压保护。用于中性点直接接地运行的变压器应按本规范第4.0.8条装设零序电流保护;用于经间隙接地的变压器,应装设反应间隙放电的零序电流保护和零序过电压保护。当变压器所接的电力网失去接地中性点,且发生单相接地故障时,此零序电流电压保护应经0.3~0.5s时限动作于断开变压器各侧断路器。
4.0.10 当变压器低压侧中性点经小电阻接地时,低压侧应配置三相式过电流保护,同时应在变压器低压侧装设零序过电流保护,保护应设置两个时限。零序过电流保护宜接在变压器低压侧中性点回路的零序电流互感器上。
4.0.11 专用接地变压器应按本规范第4.0.3条配置主保护,并应配置过电流保护和零序过电流保护作为后备保护。
4.0.12 当变压器中性点经消弧线圈接地时,应在中性点设置零序过电流或过电压保护,并应动作于信号。
4.0.13 容量在0.4MV·A及以上、绕组为星形-星形接线,且低压侧中性点直接接地的变压器,对低压侧单相接地短路应选择下列保护方式,保护装置应带时限动作于跳闸:
1 利用高压侧的过电流保护时,保护装置宜采用三相式。
2 在低压侧中性线上装设零序电流保护。
3 在低压侧装设三相过电流保护。
4.0.14 容量在0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下、绕组为三角-星形接线,且低压侧中性点直接接地的变压器,对低压侧单相接地短路,可利用高压侧的过电流保护,当灵敏度符合要求时,保护装置应带时限动作于跳闸;当灵敏度不符合要求时,可按本规范第4.0.13条第2款和第3款装设保护装置,并应带时限动作于跳闸。
4.0.15 容量在0.4MV·A及以上并列运行的变压器或作为其他负荷备用电源的单独运行的变压器,应装设过负荷保护。对多绕组变压器,保护装置应能反应变压器各侧的过负荷。过负荷保护应带时限动作于信号。
在无经常值班人员的变电站,过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。
4.0.16 讨变压器油温度过高、绕组温度过高、油面过低、油箱内压力过高、产生瓦斯和冷却系统故障,应装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。
5 3~66kV电力线路保护
5.0.1 3~66kV线路的下列故障或异常运行,应装设相应的保护装置:
1 相间短路。
2 单相接地。
3 过负荷。
5.0.2 3~10kV线路装设相间短路保护装置,宜符合下列要求:
1 电流保护装置应接于两相电流互感器上,同一网络的保护装置应装在相同的两相上。
2 后备保护应采用远后备方式。
3 下列情况应快速切除故障:
1)当线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60%时;
2)线路导线截面过小,线路的热稳定不允许带时限印除短路时。
4 当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s时,且无本条第3款所列的情况,或无配合上的要求时,可不装设瞬动的电流速断保护。
5.0.3 3~10kV线路装设相间短路保护装置,应符合下列规定:
1 对单侧电源线路可装设两段电流保护,第一段应为不带时限的电流速断保护,第二段应为带时限的电流速断保护。两段保护均可采用定时限或反时限特性的继电器。对单侧电源带电抗器的线路,当其断路器不能切断电抗器前的短路时,不应装设电流速断保护,此时,应由母线保护或其他保护切除电抗器前的故障。
保护装置应仅在线路的电源侧装设。
2 对双侧电源线路,可装设带方向或不带方向的电流速断和过电流保护。当采用带方向或不带方向的电流速断和过电流保护不能满足选择性、灵敏性或速动性的要求时,应采用光纤纵联差动保护作主保护,并应装设带方向或不带方向的电流保护作后备保护。
对并列运行的平行线路可装设横联差动作主保护,并应以接于两回线路电流之和的电流保护作为两回线路同时运行的后备保护及一回线路断开后的主保护及后备保护。
5.0.4 3~10kv经低电阻接地单侧电源线路,除应配置相间故障保护外,还应配置零序电流保护。零序电流保护应设二段,第一段应为零序电流速断保护。时限应与相间速断保护相同;第二段应为零序过电流保护,时限应与相间过电流保护相同。当军序电流速断保护不能满足选择性要求时,也可配置两套零序过电流保护。零序电流可取自三相电流互感器组成的零序电流滤过器,也可取自加装的独立零序电流互感器,应根据接地电阻阻值、接地电流和整定值大小确定。
5.0.5 35~66kV线路装设相间短路保护装置,应符合下列要求:
1 电流保护装置应接于两相电流互感器上,同一网络的保护装置应装在相同的两相上。
2 后备保护应采用远后备方式。
3 下列情况应快速切除故障:
1)当线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60%时;
2)线路导线截面过小,线路的热稳定不允许带时限切除短路时;
3)切除故障时间长,可能导致高压电网产生电力系统稳定问题时;
4)为保证供电质量需要时。
5.0.6 35~66kV线路装设相间短路保护装置,应符合下列要求:
1 对单侧电源线路可采用一段或两段电流速断或电压闭锁过电流保护作主保护,并应以带时限的过电流保护作后备保护。
当线路发生短路时,使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60%时,应快速切除故障。
2 对双侧电源线路,可装设带方向或不带方向的电流电压保护。
当采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性或速动性的要求时,可采用距离保护或光纤纵联差动保护装置作主保护,应装设带方向或不带方向的电流电压保护作后备保护。
3 对并列运行的平行线路可装设横联差动作主保护,并应以接于两回线路电流之和的电流保护作为两回线路同时运行的后备保护及一回线路断开后的主保护及后备保护。
4 经低电阻接地单侧电源线路,可装设一段或两段三相式电流保护;装设一段或两段零序电流保护,作为接地故障的主保护和后备保护。
5.0.7 3~66kV中性点非直接接地电网中线路的单相接地故障,应装设接地保护装置,并应符合下列规定:
1 在发电厂和变电所母线上,应装设接地监视装置,并应动作于信号。
2 线路上宜装设有选择性的接地保护,并应动作于信号。当危及人身和设备安全时,保护装置应动作于跳闸。
3 在出回路数不多,或难以装设选择性单相接地保护时,可采用依次断开线路的方法寻找故障线路。
4 经低电阻接地单侧电源线路,应装设一段或两段零序电流保护。
5.0.8 电缆线路或电缆架空混合线路,应装设过负荷保护。保护装置宜带时限动作于信号;当危及设备安全时,可动作于跳闸。
6 110kV电力线路保护
6.0.1 110kV线路的下列故障,应装设相应的保护装置:
1 单相接地短路。
2 相间短路。
3 过负荷。
6.0.2 110kV线路后备保护配置宜采用远后备方式。
6.0.3 接地短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定:
1 宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护。
2 对零序电流保护不能满足要求的线路,可装设接地距离保护,并应装设一段或二段零序电流保护作后备保护。
6.0.4 相间短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定:
1 单侧电源线路,应装设二相多段式电流或电流电压保护,当不能满足要求时,可装设相间距离保护。
2 双侧电源线路,应装设阶段式相间距离保护。
6.0.5 下列情况,应装设全线速动保护:
1 系统安全稳定有要求时。
2 线路发生三相短路,使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60%,且其他保护不能无时限和有选择性地切除短路时。
3 当线路采用全线速动保护,不仅改善本线路保护性能,且能改善电网保护性能时。
6.0.6 并列运行的平行线路,可装设相间横联差动及零序横联差动保护作主保护。后备保护可按和电流方式连接。
6.0.7 对用于电气化铁路的二相式供电线路,应装设相间距离保护作主保护,接于和电流的过电流保护或相电流保护应作后备保护。
6.0.8 电缆线路或电缆架空混合线路应装设过负荷保护。保护装置宜动作于信号。当危及设备安全时,可动作于跳闸。
7 母线保护
7.0.1 发电厂和主要变电所的3~10kV母线及并列运行的双母线。宜由发电机和变压器的后备保护实现对母线的保护,下列情况应装置专用母线保护:
1 需快速且选择性地切除一段或一组母线上的故障,保证发电厂及电力系统安全运行和重要负荷的可靠供电时。
2 当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。
7.0.2 发电厂和变电所的35~110kV母线,下列情况应装置专用母线保护:
1 110kV双母线。
2 110kV单母线、重要的发电厂和变电所35~66kV母线,根据系统稳定或为保证重要用户最低允许电压要求,需快速切除母线上的故障时。
7.0.3 专用母线保护,应符合下列要求:
1 双母线的母线保护宜先跳开母联及分段断路器。
2 应具有简单可靠的闭锁装置或采用两个以上元件同时动作作为判别条件。
3 对于母线差动保护应采取减少外部短路产生的不平衡电流影响的措施,并应装设电流回路断线闭锁装置。当交流电流回路断线时,应闭锁母线保护,并应发出告警信号。
4 在一组母线或某一段母线充电合闸时,应能快速且有选择性地断开有故障的母线。
5 双母线情况下母线保护动作时,应闭锁平行双回线路的横联差动保护。
7.0.4 3~10kV分段母线宜采用不完全电流差动保护,保护装置应接入有电源支路的电流。保护装置应由两段组成,第一段可采用无时限或带时限的电流速断,当灵敏系数不符合要求时,可采用电压闭锁电流速断;第二段可采用过电流保护。当灵敏系数不符合要求时,可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路。
7.0.5 旁路断路器和兼作旁路的母联或分段断路器上,应装设可代替线路保护的保护装置。在专用母联或分段断路器上,可装设相电流或零序电流保护。
8 电力电容器和电抗器保护
8.1 电力电容器保护
8.1.1 3kV及以上的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行状态,应装设相应的保护:
1 电容器内部故障及其引出线短路。
2 电容器组和断路器之间连接线短路。
3 电容器组中某一故障电容器切除后所引起的剩余电容器的过电压。
4 电容器组的单相接地故障。
5 电容器组过电压。
6 电容器组所连接的母线失压。
7 中性点不接地的电容器组,各相对中性点的单相短路。
8.1.2 并联补偿电容器组应装设相应的保护,并应符合下列规定:
1 电容器组和断路器之间连接线的短路,可装设带有短时限的电流速断和过电流保护,并应动作于跳闸。速断保护的动作电流,应按最小运行方式下,电容器端部引线发生两相短路时有足够的灵敏度,保护的动作时限应确保电容器充电产生涌流时不误动。
过电流保护装置的动作电流,应按躲过电容器组长期允许的最大工作电流整定。
2 电容器内部故障及其引出线的短路,宜对每台电容器分别装设专用的熔断器。熔丝的额定电流可为电容器额定电流的1.5~2.0倍。
3 当电容器组中的故障电容器切除到一定数量后,引起剩余电容器组端电压超过105%额定电压时,保护应带时限动作于信号;过电压超过110%额定电压时.保护应将整组电容器断开,对不同接线的电容器组,可采用下列保护之一:
1)中性点不接地单星形接线的电容器组,可装设中性点电压不平衡保护;
2)中性点接地单星形接线的电容器组,可装设中性点电流不平衡保护;
3)中性点不接地双星形接线的电容器组,可装设中性点间电流或电压不平衡保护;
4)中性点接地双星形接线的电容器组,可装设中性点回路电流差的不平衡保护;
5)多段串联单星形接线的电容器组,可装设段间电压差动或桥式差电流保护;
6)三角形接线的电容器组,可装设零序电流保护;
4 不平衡保护应带有短延时的防误动的措施。
8.1.3 电容器组单相接地故障,可利用电容器组所连接母线上的绝缘监察装置检出;当电容器组所连接母线有引出线路时,可装设有选择性的接地保护,并应动作于信号;必要时,保护应动作于跳闸。安装在绝缘支架上的电容器组,可不再装设单相接地保护。
8.1.4 电容器组应装设过电压保护,并应带时限动作于信号或跳闸。
8.1.5 电容器组应装设失压保护,当母线失压时,应带时限跳开所有接于母线上的电容器。
8.1.6 电网中出现的高次谐波可能导致电容器过负荷时,电容器组宜装设过负荷保护,并应带时限动作于信号或跳闸。
8.2 并联电抗器保护
8.2.1 3~110kV的并联电抗器的下列故障及异常运行状态,应装设相应的保护:
1 绕组的单相接地和匝间短路。
2 绕组及其引出线的相间短路和单相接地短路。
3 过负荷。
4 油面过低(油浸式)。
5 油温过高(油程式)或冷却系统故障。
8.2.2 油浸式电抗器应装设瓦斯保护,当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于跳闸。
8.2.3 油浸式或干式并联电抗器应装设电流速断保护,并应动作于跳闸。
8.2.4 油浸式或于式并联电抗器应装设过电流保护,保护整定值应按躲过最大负荷电流整定,并应带延时动作于跳闸。
8.2.5 并联电抗器可装设过负荷保护,并应带延时动作于信号。
8.2.6 并联电抗器可装设零序过电压保护,并应带延时动作于信号或跳闸。
8.2.7 双星形接线的低压干式空心并联电抗器可装设中性点不平衡电流保护。保护应设两段,第一段应动作于信号,第二段应带时限跳开并联电抗器的断路器。
9 3kV及以上电动机保护
9.0.1 对3kV及以上的异步电动机和同步电动机的下列故障及异常运行方式,应装设相应的保护装置:
1 定子绕组相间短路。
2 定子绕组单相接地。
3 定子绕组过负荷。
4 定子绕组低电压。
5 同步电动机失步。
6 同步电动机失磁。
7 同步电动机出现非同步冲击电流。
8 相电流不平衡及断相。
9.0.2 对电动机绕组及引出线的相间短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定:
1 2MW以下的电动机,宜采用电流速断保护;2MW及以上的电动机,或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下的电动机,应装设纵联差动保护。
保护装置可采用两相或三相式接线,并应瞬时动作于跳闸。具有自动灭磁装置的同步电动机,保护装置尚应瞬时动作于灭磁。
2 作为纵联差动保护的后备,宜装设过电流保护。
保护装置可采用两相或三相式接线,并应延时动作于跳闸。具有自动灭磁装置的同步电动机,保护装置尚应延时动作于灭磁。
9.0.3 对电动机单相接地故障,当接地电流大于5A时,应装设有选择性的单相接地保护;当接地电流小于5A时,可装设接地检测装置。
单相接地电流为10A及以上时,保护装置应动作于跳闸;单相接地电流为10A以下时,保护装置宜动作于信号。
9.0.4 对电动机的过负荷应装设过负荷保护,并应符合下列规定:
1 生产过程中易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护。保护装置应根据负荷特性,带时限动作于信号或跳闸。
2 启动或自启动困难;需防止启动或自启动时间过长的电动机,应装设过负荷保护,并应动作于跳闸。
9.0.5 对母线电压垣时降低或中断,应装设电动机低电压保护,并应符合下列规定:
1 下列电动机应装设0.5s时限的低电压保护,保护动作电压应为额定电压的65%~70%。
1)当电源电压短时降低或短时中断又恢复时,需断开的次要电动机;
2)根据生产过程不允许或不需自启动的电动机。
2 下列电动机应装设9s时限的低电压保护,保护动作电压应为额定电压的45%~50%:
1)有备用自动投入机械的Ⅰ类负荷电动机;
2)在电源电压长时间消失后需自动断开的电动机。
3 保护装置应动作于跳闸。
9.0.6 对同步电动机的失步应装设失步保护。
失步保护宜带时限动作,对重要电动机应动作于再同步控制凹路;不能再同步或根据生产过程不需再同步的电动机,应动作于跳闸。
9.0.7 对同步电动机的失磁,宜装设失磁保护。同步电动机的失磁保护应带时限动作于跳闸。
9.0.8 2MW及以上以及不允许非同步的同步电动机。应装设防止电源短时中断再恢复时造成非同步冲击的保护。
保护装置应确保在电源恢复前动作。重要电动机的保护装置,应动作于再同步控制回路;不能再同步或根据生产过程不需再同步的电动机,保护装置应动作于跳闸。
9.0.9 2Mw及以上重要电动机,可装设负序电流保护。保护装置应动作于跳闸或信号。
9.0.10 当一台或一组设备由2台及以上电动机共同拖动时,电动机的保护装置应实现对每台电动机的保护。由双电源供电的双速电动机,其保护应按供电回路分别装设。
10 自动重合闸
10.0.1 在3~110kV电网中,下列情况应装设自动重合闸装置:
1 3kV及以上的架空线路和电缆与架空的混合线路,当用电设备允许且无备用电源自动投入时。
2 旁路断路器和兼作旁路的母联或分段断路器。
10.0.2 35MV·A及以下容量且低压侧无电源接于供电线路的变压器,可装设自动重合闸装置。
10.0.3 单侧电源线路的自动重合闸方式的选择应符合下列规定:
1 应采用一次重合闸。
2 当几段线路串联时,宜采用重合闸前加速保护动作或顺序自动重合闸。
10.0.4 双侧电源线路的自动重合闸方式的选择应符合下列规定:
1 并列运行的发电厂或电力网之间,具有四条及以上联系的线路或三条紧密联系的线路,可采用不检同期的三相自动重合闸。
2 并列运行的发电厂或电力网之间,具有两条联系的线路或三条不紧密联系的线路,可采用下列重合闸方式:
1)当非同步合闸的最大冲击电流超过本规范附表A.0.1中规定的允许值时,可采用同期检定和无压检定的三相自动重合闸;
2)当非同步合闸的最大冲击电流不超过本规范附表A.0.1中规定的允许值时,可采用不检同期的三相自动重合闸;
3)无其他联系的并列运行双回线,当不能采用非同期重合闸时,可采用检查另一回线路有电流的三相自动重合闸。
3 双侧电源的单回线路,可采用下列重合闸方式:
1)可采用解列重合闸;
2)当水电厂条件许可时,可采用自同步重合闸;
3)可采用一侧无压检定,另一侧同期检定的三相自动重合闸。
10.0.5 自动重合闸装置应符合下列规定;
1 自动重合闸装置可由保护装置或断路器控制状态与位置不对应启动。
2 手动或通过遥控装置将断路器断开或将断路器投入故障线路上而随即由保护装置将其断开时,自动重合闸均不应动作。
3 在任何情况下,自动重合闸的动作次数应符合预先的规定。
4 当断路器处于不正常状态不允许实现自动重合闸时,应将重合闸装置闭锁。
11 备用电源和备用设备的自动投入装置
11.0.1 下列情况,应装设备用电源或备用设备的自动投入装置:
1 由双电源供电的变电站和配电站,其中一个电源经常断开作为备用。
2 发电厂、变电站内有备用变压器。
3 接有Ⅰ类负荷的由双电源供电的母线段。
4 含有Ⅰ类负荷的由双电源供电的成套装置。
5 某些重要机械的备用设备。
11.0.2 备用电源或备用设备的自动投入装置,应符合下列要求:
1 应保证在工作电源断开后投入备用电源。
2 工作电源故障或断路器被错误断开时,自动投入装置应延时动作。
3 手动断开工作电源、电压互感器回路断线和备用电源无电压情况下,不应启动自动投入装置。
4 应保证自动投入装置只动作一次。
5 自动投入装置动作后,如备用电源或设备投到故障上。应使保护加速动作并跳闸。
6 自动投入装置中,可设置工作电源的电流闭锁回路。
7 一个备用电源或设备同时作为几个电源或设备的备用时,自动投入装置应保证在同一时间备用电源或设备只能作为一个电源或设备的备用。
11.0.3 自动投入装置可采用带母线残压闭锁或延时切换方式,也可采用带同步检定的快速切换方式。
12 自动低频低压减负荷装置
12.0.1 在变电站和配电站,应根据电力网安全稳定运行的要求装设自动低频低压减负荷装置。当电力网发生故障导致功率缺额,使频率和电压降低时,应由自动低频低压减负荷装置断开一部分次要负荷,并应将频率和电压降低限制在短时允许范围内,同时应使其在允许时间内恢复至长时间允许值。
12.0.2 自动低频低压减负荷装置的配置及所断开负荷的容量,应根据电力系统最不利运行方式下发生故障时,可能发生的最大功率缺额确定。
12.0.3 自动低频低压减负荷装置应按频率、电压分为若干级,升应根据电力系统运行方式和故障时功率缺额分轮次动作。
12.0.4 在电力系统发生短路、进行自动重合闸或备用自动投入装置动作时电源中断的过程中,当自动低频低压减负荷装置可能误动作时,应采取相应的防止误动作的措施。
13 同步并列
13.0.1 在发电厂和变电站内。对有可能发生非同步合闸的断路器,应能进行同步并列,并应符合下列规定:
1 单机容量为6MW及以下的汽轮发电机,可装设自动同步装置;单机容量为6MW以上的汽轮发电机,应装设自动同步装置。
2 水轮发电机可装设自动自同步装置或自动同步装置。
3 发电厂开关站及变电站的断路器宜装设自动同步装置。
4 发电厂和变电站同步装置宜采用单相式接线。
13.0.2 采用自同步方式的发电机,应符合下列要求:
1 定子绕组的绝缘及端部固定情况应良好,端部接头不应有不良现象。
2 自同步并列时,定子超瞬变电流的周期分量不应超过允许值。当无专门规定时,可按本规范附录A执行。
14 自动调节励磁及自动灭磁
14.1 自动调节励磁
14.1.1 发电机自动调节励磁装置应具有下列功能:
1 正常运行情况下,维持发电机端或系统电压在给定水平上。
2 合理、稳定地分配并列运行的发电机之间的无功功率。
3 在正常运行和事故情况下,提高系统运行的稳定性。
14.1.2 发电机自动电压调节器应具有下列功能:
1 发电机自动电压调节器应保证励磁系统顶值倍数不低于1.6倍、强励时间不小于10s。50MW水轮发电机自动电压调节器应保证励磁系统顶值倍数不低于2倍。
2 50MW水轮发电机励磁系统标称响应不应低于2单位/秒;50MW以下水轮发电机及汽轮发电机励磁系统标称响应不应低于1单位/秒。
3 发电机自动电压调节器应保证发电机在空载电压的70%~110%稳定、平滑调节。
4 发电机在空载运行状态下,发电机自动电压调节器和手动控制单元给定电压变化速度每秒不应大于发电机额定电压的1%,且不应小于0.3%。
5 发电机自动电压调节器应保证发电机端电压调差率不超过±10%。
6 发电机自动电压调节器应保证发电机端电压静差率不超过±1%。
7 发电机自动电压调节器应保证发电机在空载运行情况下,频率变化1%时,端电压变化宰不超过过±0.25%。
8 在空载额定电压情况下,当发电机给定阶跃为±10%时。发电机自动电压调节器应保证发电机电压超调量不大于阶跃量的50%,摇摆次数不超过3次,调节时间不超过10s。
9 当发电机突然零起升压时,发电机自动电压调节器应保证其端电压超调量不大于额定值的15%,摇摆次数不超过3次,调节时间不超过10s。
14.1.3 发电机自动电压调节器尚应具有下列附加功能:
1 远方或就地给定装置。
2 负载电流补偿。
3 过励限制。
4 欠励限制。
5 电压互感器断线保护及闭锁。
6 电压频率比限制。
14.2 自动灭磁
14.2.1 发电机励磁系统应具有自动灭磁功能,并应保证发电机在空载、负载运行、短路情况下可靠灭磁。
14.2.2 发电机自动灭磁装置,应符合下列规定:
1 灭磁可采用发电机励磁绕组对电阻放电的灭磁方式,也可采用对消弧栅放电的灭磁方式;在励磁机励磁回路可采用串联接入灭磁电阻的方式。
2 当为可控硅整流桥,事故继电保护动作灭磁时,应采用继电保护跳灭磁开关灭磁;正常停机时可采用逆变灭磁。
14.2.3 发电机励磁回路的灭磁电阻,其阻值可为励磁绕组热状态电阻值的4~5倍。电阻长期热稳定电流宜为发电机额定励磁电流的0.1~0.2倍。
采用消弧栅放电的灭磁方式时,在灭磁过程基本结束时,应将消弧栅并联电阻投入。该电阻的参数可与发电机励磁回路的灭磁电阻相同。
14.2.4 励磁机励磁回路串联接入的灭磁电阻可为励磁机励磁绕组热状态电阻值的10倍。电阻长期热稳定电流宜为励磁机额定励磁电流的0.05~0.1倍。
15 二次回路及相关设备
15.1 二次回路
15.1.1 二次回路的工作电压不宜超过250V,最高不应超过500V。
15.1.2 互感器二次回路连接的负荷,不应超过继电保护和自动装置了作准确等级所规定的负荷范围。
15.1.3 二次回路应采用铜芯控制电缆和绝缘导线。在绝缘可能受到油侵蚀的地方,应采用耐油的绝缘导线或电缆。
15.1.4 控制电缆的绝缘水平宜选用450V/750V。
15.1.5 强电控制回路铜芯控制电缆和绝缘导线的线芯最小截面不应小于1.5mm2;弱电控制回路铜芯控制电缆和绝缘导线的线芯最小截面不应小于0.5mm2。
电缆芯线截面的选择应符合下列要求:
1 电流互感器的工作准确等级应符合稳态比误差的要求。
短路电流倍数无可靠数据时,可按断路器的额定开断电流确定最大短路电流。
2 当全部保护和自动装置动作时,电压互感器至保护和自动装置屏的电缆压降不应超过额定电压的3%。
3 在最大负荷下,操作母线至设备的电压降,不应超过额定电压的10%。
15.1.6 控制电缆宜选用多芯电缆,并应留有适当的备用芯。不同截面的电缆,电缆芯数应符合下列规定:
1 6mm2电缆,不应超过6芯。
2 4mm2电缆,不应超过10芯。
3 2.5mm2电缆,不应超过24芯。
4 1.5mm2电缆,不应超过37芯。
5 弱电回路,不应超过50芯。
15.1.7 不同安装单位的回路不应共用同一根电缆。
15.1.8 同一根电缆的芯线不宜接至屏两侧的端子排;端子排的一个端子宜只接一根导线,导线最大截面不应超过6mm2。
15.1.9 屏内设备与屏外设备以及屏内不同安装单位设备之间连接均应经端子排。
15.1.10 在可能出现操作过电压的二次回路内,应采取降低操作过电压的措施。
15.1.11 继电保护和自动装置供电电源,应有监视其完好性的措施;供电电源侧的保护设备应与装置内保护设备相互配合。
15.2 电流互感器和电压互感器
15.2.1 电流互感器应符合下列规定:
1 继电保护和自动装置用电流互感器应满足误差和保护动作特性要求,宜选用P类产品。
2 电流互感器二次绕组额定电流,可根据工程实际选5A或1A。
3 用于差动保护各侧的电流互感器宜具有相同或相似的特性。
4 继电保护用电流互感器的安装位置、二次绕组分配应考虑消除保护死区。
5 有效接地系统和重要设备回路用电流互感器,宜按三相配置;非有效接地系统用电流互感器,可根据具体情况按两相或三相配置。
6 当受条件限制、测量仪表和保护或自动装置共用电流互感器的同一个二次绕组时,应将保护或自动装置接在测量仪表之前。
7 电流互感器的二次回路应只有一点接地,宜在就地端子箱接地。几组电流互感器有电路直接联系的保护回路,应在保护屏上经端子排接地。
15.2.2 电压互感器应符合下列规定:
1 继电保护和自动装置用电压互感器主二次绕组的准确级应为3P,剩余绕组准确级应为6P。
2 电压互感器剩余绕组额定电压,有效接地系统应为100V;非有效接地系统应为100/3V。
3 当受条件限制、测量仪表和保护或自动装置共用电压互感器的同一个二次绕组时,应选用保护用电压互感器。此时,保护或自动装置和测量仪表应分别经各自的熔断器或自动开关接入。
4 电压互感器的一次侧隔离开关断开后,其二次回路应有防止电压反馈的措施。
5 电压互感器二次侧中性点或线圈引出端之一应接地。对有效接地系统,应采用二次侧中性点接地方式;对非有效接地系统宜采用B相接地方式,也可采用中性点接地方式;对V-V接线的电压互感器,宜采用B相接地方式。
电压互感器剩余绕组的引出端之一应接地。
电压互感器接地点宜设在保护室。
向交流操作的保护装置和自动装置供电的电压互感器,应通过击穿保险器接地。采用B相接地的电压互感器,其二次中性点也应通过击穿保险器接地。
6 ......
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