变电所控制、测量仪表、继电保护及自动装置.ppt

全国注册电气工程师考试 供配电专业部分 11变电所控制 测量仪表 继电保护及自动装置 1掌握变配电所控制 测量和信号设计要求 2掌握电气设备和线路继电保护的配置 整定计算及选型的原则 3熟悉变配电所自动装置及综合自动化的设计要求 11 1变配电所控制 测量和信号设计要求 11 1 1变配电所控制系统 1 控制方式变电所应根据电网的运行要求来确定采用主控制室 驻所值班 无人值班的方式 有人值班的变电所一般设主控制室 驻所值班和无人值班的变电所设控制小室 35kV及以下的变电所应设驻所值班 无人值班 2 控制元件主变压器调相机串联补偿电容器组母线联络线路并联电抗器母线分段旁路联络线35kV以上的线路 3 强电控制的主要类型 1 强电控制的操作电源在110V或220V电压 2 按操作方式分为一对一控制和选线控制 3 强电控制的主要类型有 1 根据控制地点分集中控制和就地控制 2 按跳 合闸回路的监视方式分为灯光监控和音响监控 3 按控制回路接线分为控制开关具有固定位置的不对应接线与控制触点自动复位的接线 4 对断路器的控制系统要求 1 能监视电源及跳 合闸回路的完整性 2 应能监视断路器合闸与跳闸的位置状态 自动合闸或跳闸应有明显信号 3 又防止断路器 跳跃 的闭锁装置 4 合闸或跳闸完成后应使命令脉冲自动解除 5 接线简单可靠 使用电缆芯数最少 5 断路器采用灯光监视控制回路时 一般为双灯制接线 断路器在合闸位置时红灯亮 在跳闸位置时绿灯亮 6 在主控室内控制的断路器 当采用音响监视控制回路时 一般为单灯制接线 断路器的控制回路用中间继电器监视 断路器合闸或跳闸位置由控制开关的手柄位置来表示 其垂直位置为合闸 水平位置为跳闸 控制开关手柄内应有信号灯 6 断路器的 防跳 回路 通常采用电流起动电压自保持的 防跳 接线 1 由电流起动的防跳继电器的动作时间 不应大于跳闸脉冲发出至断路器辅助触点切开跳闸回路的时间 2 一般利用防跳继电器的常开触点 对跳闸脉冲予以自保持 当保护跳闸回路串有信号继电器时 该防跳继电器的触点应串联其电流自保持线圈 当选用的防跳继电器无电流自保持线圈时 亦可接适当电阻代替 电阻值应保证并联的保护出口信号继电器能可靠动作 7 具有分相操作机构的断路器 当用于变压器 母线联络 母线分段 并联电抗器 串补装置并联断路器时 一般采用三相联动控制 8 采用液压或空气操作机构的断路器 当电压降低至规定值 应相应闭锁重合闸 合闸及跳闸回路 对采用液压操作机构的断路器 一般不采用压力降低至规定值后自动跳闸的接线 采用弹簧操作机构的断路器应有弹簧拉紧与否的闭锁 9 对具有电流或电压自保持的继电器 如防跳继电器等 在接线中应标明极性 10 为防止隔离开关的误操作 隔离开关和其相应的断路器之间应装设机械的或电磁的闭锁装置 变电所的信号系统 1 在控制室应设中央信号装置或光字牌闪光的报警装置 中央信号装置由事故分析信号和预告信号组成 预告信号过去一般分为瞬时和延时两种 对新工程只设计带短延时的瞬时预告信号 2 中央信号接线应简单 可靠 对其电源熔断器应由监视装置 中央信号装置具备下列功能 1 对音响监视接线能实现亮屏或暗屏运行 2 断路器事故跳闸时 能顺时发出音响信号 同时相应的位置指示灯闪光 3 发生故障时 能瞬时火焰时发出预告音响 应以光字牌显示故障性质 4 能进行事故和预告信号光字牌完好性的试验 5 能手动或自动复归音响 而保留光字牌信号 6 试验遥信事故信号时 能消除遥信回路 3 中央信号可采用有冲击继电器或脉冲继电器构成的装置 也可采用闪光报警装置 4 有人值班的变电所 应装设能重复动作 延时自动或手动解除音响的事故和预告信号装置 驻所值班的变配电所 可装设简单的事故信号装置和能重复动作的预告信号装置 无人值班的变配电所 可只装设简单的单响信号装置 该装置仅当远动装置停用并转变为变配电所借地控制时使用 5 中央信号装置一般采用冲击继电器来实现重复动作 6 元件过负荷信号一般经其单独的时间继电器后 接入预告信号 其他信号一般直接接入预告信号系统 7 为避免有些预告信号 如电压回路断线 断路器三相位置不一致等 可能瞬时误发信号 可将预告信号短延时动作 8 驻所值班的变配电所 在值班室内应设总的事故和预告音响和灯光信号 在屋外宜装设相应的音响信号 9 在配电装置就地控制的元件 应按各母线段 组别 分别发送总的事故和预告音响和光字牌信号 10 继电保护及自动装置就地布置时 主要的保护和自动装置的动作信号应能传送到主控制室 宜设事故分析光字牌或 掉牌未复归 小母线 并发送光字牌信号 11 所有检修用的就地操作隔离开关 在控制室内一般不装设位置指示器 变电所电气测量及电能计量设计要求 基本概念电测量仪表 是对电力装置回路的电力运行参数作经常测量 选择测量 记录用的仪表和作计费 技术经济分析考核管理用的计量仪表的总称 常用测量仪表 只指对电力装置回路的电力运行参数作经常测量 选择测量 记录用的仪表 不包括电能表 电能计量仪表 只指对电力装置回路发电 供电 用电的技术经济考核分析和对电力用户用电量的测量 计量的仪表 不包括电力定量器等对电力用户用电量控制管理用的仪表 电测量仪表装置 是对电力装置回路运行参数测量设备的总称 包括电流互感器 电压互感器 电量变送器 中间互感器 分流器和各种电测量仪表 选测系统 是指采用一套测量仪表 以切换设备测量多个电力装置回路运行参数的测量方式及组成 一般规定本小节适用于固定安装在屏台柜箱上的指示仪表数字仪表记录仪表以及仪表配用的互感器等器件 1 常用测量仪表应符合下列要求 1 能正确反映电力装置的运行参数 2 能随时监测电力装置回路的绝缘状况 2 常用测量仪表的精确度等级应按下列要求选择 1 除谐波测量仪表外 交流回路仪表的精确度等级 不应低于2 5级 2 直流回路仪表的精确度等级 不应低于1 5级 3 电量变送器输出侧仪表的精确度 不应低于1 0级 3 用测量仪表配用的互感器精确度等级应按下列要求选择 1 1 5级及2 5级的常用测量仪表 应配用不低于1 0级的互感器 2 电量变送器应配用不低于0 5级的电流互感器 4 直流仪表配用外附分流器的精确度等级 不应低于0 5级 5 电量变送器的精确度等级 不应低于0 5级 6 仪表的测量范围和电流互感器变比的选择 宜满足当电力装置回路以额定值的条件运行时 仪表的指示在标度尺的70 100 处 7 对有可能过负荷运行的电力装置回路 仪表的测量范围 宜留有适当的过负荷裕度 8 对重载起动的电动机和运行中有可能出现短时冲击电流的电力装置回路 宜采用具有过负荷标度尺的电流表 9 对有可能双向运行的电力装置回路 应采用具有双向标度尺的仪表 10 对多个同类型电力装置回路参数的测量 宜采用以电量变送器组成的选测系统 选测参数的种类及数量可根据生产工艺和运行监测的需要确定 电流测量 1 下列电力装置回路应测量交流电流 1 发电机 2 高压侧为35kV及以上低 压侧为1200V及以上的主变压器 其中 双绕组主变压器只测量一侧 三绕组主变压器测量各侧 3 并联电力电容器组 4 1200V及以上的线路和1200V以下的供电 配电 用电网络的总干线路 5 母线联络母线分段旁路和桥断路器回路 6 消弧线圈 7 55kW及以上的电动机 8 根据生产工艺的要求 需监测交流电流的其它电力装置回路 2 电力系统中或电力用户处的负序电流监测点宜测量或记录负序电流 3 三相电流基本平衡的电力装置回路 可采用一只电流表测量其中一相电流 但在下列电力装置回路 应采用三只电流表分别测量三相电流 1 并联电力电容器组的总回路 2 110kV重要的线路 3 三相负荷不平衡率大于10 的1200V及以上的电力用户线路 4 三相负荷不平衡率大于15 的1200V以下的供电线路 4 下列电力装置回路应测量直流电流 1 直流发电机 2 直流电动机 3 蓄电池组 4 充电回路 5 电力整流装置 6 根据生产工艺的要求 需监测直流电流的其它电力装置回路 电压测量和绝缘监测 1 下列电力装置回路应测量交流电压 1 交流系统的各段母线 2 根据生产工艺的要求 需监测交流电压的其它电力装置回路 2 下列电力装置回路应测量直流电压 1 直流发电机 2 直流系统的各段母线 3 蓄电池组 4 充电回路 5 电力整流装置 6 根据生产工艺的要求 需监测直流电压的其它电力装置回路 3 中性点非有效接地系统的各段母线 4 直流系统的各段母线应监测直流系统的绝缘 功率测量 1 下列电力装置回路应测量有功功率 1 高压侧为35kV及以上 低压侧为1200V及以上的主变压器 其中双绕组主变压器只测量一侧 三绕组主变压器测量两侧 2 35kV及以上的线路 3 专用旁路和兼用旁路的断路器回路 4 35kV及以上的永久性外桥断路器回路 5 根据生产工艺的要求需监测有功功率的其它电力装置回路 2 下列电力装置回路应测量无功功率 1 高压侧为35kV及以上 低压侧为1200V及以上的主变压器 其中双绕组主变压器只测量一侧 三绕组主变压器测量两侧 2 1200V及以上的并联电力电容器组 3 35kV以上的线路 4 35kV以上的专用旁路和兼用旁路的断路器回路 5 35kV以上的永久性外桥断路器回路 6 根据生产工艺的要求 需监测无功功率的其它电力装置回路 3 同步电动机应装设功率因数表 频率测量变电所中有可能解列运行的各段母线 同步并列测量设置并列点的变电所应装设手动准同步测量仪表装置 谐波测量在谐波监测点宜装设谐波电压和谐波电流测量仪表 电能计量 1 下列电力装置回路应装设有功电能表 1 主变压器 对需考核母线有功电量平衡的主变压器各侧 均应装设有功电度表 对不需考核母线有功电量平衡的主变压器 其中三绕组主变压器应装设两侧 双绕组主变压器应只装设一侧 2 电力系统中1200V 110kV的线路 3 1200V以下供电配电用电网络的总干线路 4 电力用户处的有功电量计量点 5 专用旁路和兼用旁路的断路器回路 6 需进行技术经济考核的75kW及以上的电动机 7 根据技术经济考核和节能管理的要求 需计量有功电量的其它电力装置回路 2 下列电力装置回路应装设无功电能表 1 主变压器 对三绕组主变压器 应装设两侧 对双绕组主变压器 应只装设一侧 2 电力系统中3 110kV的线路 3 并联电力电容器组 4 电力用户处的无功电量计量点 5 专用旁路和兼用旁路的断路器回路 6 根据技术经济考核和节能管理的要求 需计量无功电量的其它电力装置回路 3 专用电能计量仪表的设置 应按供用电管理部门对电力用户不同计费方式的规定确定 4 装设在63kV及以上的电能计量点的计费电能表 应使用互感器的专用二次回路 装设在63kV以下的电力用户处电能计量点的计费电能表 应设置专用的互感器 5 电能计量用电流互感器的二次侧电流 当电力装置回路以额定值的条件运行时 宜为电能表标定电流的70 100 6 双向送 受电的电力装置回路 应分别计量送 受电的电量 当以两只电能表分别计量送受电量时应采用有止逆器的电能表 电能计量装置的精确度等级 1 有功电能表的精确度等级应按下列要求选择 1 月平均用电量1 10kWh及以上的电力用户电能计量点 应采用0 5级的有功电能表 2 下列电力装置回路应采用1 0级的有功电能表 1 主变压器 2 需考核有功电量平衡的送配电线路 3 火力发电厂中厂用电的总计量点 4 月平均用电量小于1 106kWh 在315kVA及以上的变压器高压侧计费的电力用户电能计量点 3 下列电力装置回路应采用2 0级的有功电能表 1 在315kVA以下的变压器低压侧计费的电力用户电能计量点 2 仅作为企业内部技术经济考核 而不计费的线路和电力装置回路 2 无功电能表的精确度等级应按下列要求选择 1 下列电力装置回路应采用2 0级的无功电能表 1 主变压器 2 并联电力电容器组 3 在315kVA及以上的变压器高压侧计费的电力用户电能计量点 4 电力系统中需考核技术经济指标的送配电线路 2 下列电力装置回路应采用3 0级的无功电能表 1 在315kVA以下的变压器低压侧计费的电力用户电能计量点 2 仅作为企业内部技术经济考核而不计费的电力用户电能计量点 3 专用电能计量仪表的精确度等级的选择 应按其计量的对象分别采用与其相应的普通电能表相同的精确度等级 4 电能计量用互感器的精确度等级应按下列要求选择 1 0 5级的有功电能表和0 5级的专用电能计量仪表应配用0 2级的互感器 2 1 0级的有功电能表 1 0级的专用电能计量仪表 2 0级计费用的有功电能表及2 0级的无功电能表 应配用不低于0 5级的互感器 3 仅作为企业内部技术经济考核而不计费的2 0级有功电能表及3 0级的无功电能表 宜配用不低于1 0级的互感器 二次回路 1 电压互感器二次回路电压降应符合下列要求 1 电力用户处电能计量点的0 5级的电能表和0 5级的专用电能计量仪表处电压降 不宜大于电压互感器额定二次电压的0 25 2 1 0级及2 0级的电能表处电压降不得大于电压互感器额定二次电压的0 5 2 互感器二次回路中接入的负荷不应大于互感器所规定精确度等级的允许值 仪表安装条件 1 仪表的安装设计应符合运行监测现场调试的要求和仪表正常工作的条件 2 仪表水平中心线距地面尺寸应符合下列要求 1 指示仪表和数字仪表宜装在0 8 2 0m的高度 2 电能计量仪表和记录仪表宜装在0 6 1 8m的高度 二次回路 1 二次回路的工作电压不应超过500V 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工作准确等级所规定的负荷范围 3 变电所以及其它重要的 或有专门规定的二次回路 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 4 按机械强度要求 铜芯控制电缆或绝缘导线的芯线最小截面为 强电控制回路不应小于1 5mm2 弱电回路不应小于0 5mm2 电缆芯线截面的选择尚应符合下列要求 1 电流回路 应使电流互感器的工作准确等级符合规范规定短路电流倍数 无可靠数据时 可按断路器的断流容量确定 最大短路电流电缆芯线截面不应小于2 5mm2 2 电压回路 当全部保护装置和安全自动装置动作时 考虑到发展电压互感器的负荷最大时 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 电缆芯线截面不应小于1 5mm2 3 操作回路 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 5 在安装各种设备 断路器和隔离开关的连锁接点 端子排和接地线时 应能在不断开3kV及以上一次线的情况下 保证在二次回路端子排上安全地工作 6 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 7 电流互感器的二次回路应在一点接地 一般在配电装置附近经端子排接地 但对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置 应在保护屏上经端子排接地 8 电压互感器二次侧中性点或线圈引出端之一应接地 对110kV直接接地系统的电压互感器 应设置公共接地点 接地点宜设在控制室内 并应牢固焊接在小母线上 向交流操作的保护装置和自动装置操作回路供电的电压互感器 应通过击穿保险器接地 采用B相直接接地的星形接线的电压互感器 其中性点也应通过击穿保险器接地 9 在电压互感器二次回路中 除开口三角绕组和另有专门规定者外 应装设熔断器或自动开关 在接地线上不应安装有开断可能的设备 当采用B相接地时 熔断器或自动开关应装在线圈引出端与接地点之间 电压互感器开口三角绕组的试验用引出线上 应装设熔断器或自动开关 10 各独立安装单位二次回路的操作电源 应经过专用的熔断器或自动开关 在变电所中 每一安装单位的保护回路和断路器控制回路 可合用一组单独的熔断器或自动开关 11 变电所中重要设备和线路的继电保护和自动装置 应有经常监视操作电源的装置 断路器的跳闸回路重要设备 断路器的合闸回路和装有自动合闸装置的断路器合闸回路 应装设监视回路完整性的监视装置 12 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 13 屏和屏上设备的前面和后面 应有必要的标志 以标明其所属安装单位及用途 屏上的设备在布置上 应使各安装单位分开 不允许互相交叉 14 接到端子和设备上的电缆芯和绝缘导线应有标志 并应避免跳合闸回路靠近正电源 15 当采用静态保护时 根据保护装置的要求 在二次回路内应采用下列抗干扰措施 1 在电缆敷设时 首先应充分利用自然屏蔽物的屏蔽作用 2 采用屏蔽电缆 屏蔽层宜在两端接地 3 强电和弱电回路不宜合用同一根电缆 4 保护用电缆与电力电缆不应同层敷设 5 保护用电缆敷设路径 宜避开高压母线及高频暂态电流的入地点 11 2电气设备和线路继电保护的配置 整定计算及选型的原则 基本概念 主保护满足系统稳定和设备安全要求 能以最快速度有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护 后备保护主保护或断路器拒动时 用以切除故障的保护 后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种方式 远后备保护当保护或断路器拒动时 由相邻电力设备或线路的保护实现后备 近后备保护当主保护拒动时 由本电力设备或线路的另一套保护实现后备 当断路器拒动时 由断路器失灵保护实现后备 辅助保护为补充主保护和后备保护的性能而增设的简单保护 异常运行保护反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护 复合电压起动的过电流保护保护由负序电压 接于线电压的低电压和过电流三个元件组成 负序电压和低电压元件按或回路接线 可靠性指保护装置该动作时应动作 不该动作时不误动作 前者为信赖性 后者为安全性 即可靠性包括信赖性和安全性 选择性指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障 当故障设备或线路本身的保护拒动时则由相邻设备或线路的保护切除故障 灵敏性指在被保护设备或线路范围内金属性短路时 保护装置应具有必要的灵敏系数 速动性指保护装置应能尽快地切除短路故障 提高系统稳定性 减轻故障设备和线路的损坏程度 继电保护运行整定的基本原则 3 110kV电网的继电保护 应当满足可靠性 选择性 灵敏性及速动性四项基本要求 整定计算所需的发电机 调相机 变压器 架空线路 电缆线路 并联电抗器 串联补偿电容器的阻抗参数均应采用换算到额定频率的数值 下列参数必须使用实测值 a 三相三柱式变压器的零序阻抗 b 66kV及以上架空线路和电缆线路的阻抗 c 平行线之间的零序互感阻抗 d 双回线路的同名相间和零序的差电流系数 e 其他对继电保护影响较大的有关参数 3 63kV中性点非直接接地电力网中线路的保护 1 对3 63kV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 2 对3 10kV线路装设相间短路保护装置应符合下列要求 1 由电流继电器构成的保护装置 应接于两相电流互感器上 同一网络的所有线路均应装在相同的两相上 2 后备保护应采用远后备方式 3 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 以及线路导线截面过小 不允许带时限切除短路时 应快速切除故障 4 当过电流保护的时限不大于0 5 0 7s时 且没有 3 所列的情况 或没有配合上的要求时 可不装设瞬动的电流速断保护 3 在3 10kV线路装设的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过电流保护 第一段为不带时限的电流速断保护 第二段为带时限的过电流保护 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它保护切除电抗器前的故障 保护装置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 对1 2km双侧电源的短线路 当采用上述保护不能满足选择性 灵敏性或速动性的要求时 可采用带辅助导线的纵差保护作主保护 并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 宜装设横联差动保护作为主保护 并应以接于两回线电流之和的电流保护 作为两回线同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护 4 对35 63kV线路可按下列要求装设相间短路保护装置 1 对单侧电源线路可采用一段或两段电流速断或电流闭锁电压速断作主保护 并应以带时限过电流保护作后备保护 当线路发生短路使发电厂厂用母线电压 或重要用户母线电压低于额定电压的60 时 应能快速切除故障 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 灵敏性和速动性要求时 可采用距离保护装置 双侧电源或环形网络中 不超过3 4km的短线路 当采用电流电压保护不能满足要求时 可采用带辅助导线的纵差保护作主保护 并应以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 可装设横联差动保护作主保护 并应以接于两回线电流之和的阶段式保护或距离保护作为两回线同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护 5 对3 63kV中性点非直接接地电力网中的单相接地故障 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动作于信号 2 线路上宜装设有选择性的接地保护 并动作于信号 当危及人身和设备安全时 保护装置应动作于跳闸 3 在出线回路数不多 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 6 对可能时常出现过负荷的电缆线路 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 低压配电线路的保护 1 一般规定 1 配电线路应装设短路保护 过负载保护和接地故障保护 作用于切断供电电源或发出报警信号 2 配电线路采用的上下级保护电器 其动作应具有选择性 各级之间应能协调配合 但对于非重要负荷的保护电器 可采用无选择性切断 3 对电动机 电焊机等用电设备的配电线路的保护 除应符合本章要求外 尚应符合现行国家标准 通用用电设备配电设计规范 GB50055 94 的规定 2 短路保护 1 配电线路的短路保护 应在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流 2 当保护电器为符合 低压断路器 JB1284 85 的低压断路器时 短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1 3倍 3 在线芯截面减小处 分支处或导体类型 敷设方式或环境条件改变后载流量减小处的线路 当越级切断电路不引起故障线路以外的一 二级负荷的供电中断 且符合下列情况之一时 可不装设短路保护 1 配电线路被前段线路短路保护电器有效的保护 且此线路和其过负载保护电器能承受通过的短路能量 2 配电线路电源侧装有额定电流为20A及以下的保护电器 3 架空配电线路的电源侧装有短路保护电器 3 负载保护 1 配电线路的过负载保护 应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘 接头 端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流 2 下列配电线路可不装设过负载保护 1 配电线路已由电源侧的过负载保护电器有效地保护 2 不可能过负载的线路 3 过负载保护电器宜采用反时限特性的保护电器 其分断能力可低于电器安装处的短路电流值 但应能承受通过的短路能量 4 过负载保护电器的动作特性应同时满足下列条件 IB In IZI2 1 45IZ式中IB 线路计算负载电流 A In 熔断器熔体额定电流或断路器额定电流或整定电流 A Iz 导体允许持续载流量 A I2 保证保护电器可靠动作的电流 A 当保护电器为低压断路器时 Iz为约定时间内的约定动作电流 当为熔断器时 Iz为约定时间内的约定熔断电流 5 突然断电比过负载造成的损失更大的线路 其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路 6 多根并联导体组成的线路采用过负载保护 其线路的允许持续载流量 Iz 为每根并联导体的允许持续载流量之和 且应符合下列要求 1 导体的型号 截面 长度和敷设方式均相同 2 线路全长内无分支线路引出 3 线路的布置使各并联导体的负载电流基本相等 4 接地故障保护 1 一般规定接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾 线路损坏等事故 接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地型式 移动式 手握式或固定式电气设备的区别 以及导体截面等因素经技术经济比较确定 2 防止人身间接电击的保护采用下列措施之一时 可不采用规定的接地故障保护 1 采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备 类设备 2 采取电气隔离措施 3 采用安全超低压 4 将电气设备安装在非导电场所内 5 设置不接地的等电位联结 注 类设备定义应符合 电气和电子设备按防触电保护的分类 GB T12501 92 的规定 3 本节接地故障保护措施所保护的电气设备 只适用于防电击保护分类为 类的电气设备 设备所在的环境为正常环境 人身电击安全电压限值 UL 为50V 4 采用接地故障保护时 在建筑物内应将下列导电体作总等电位联结 1 PE PEN干线 2 电气装置接地极的接地干线 3 建筑物内的水管 煤气管 采暖和空调管道等金属管道 4 条件许可的建筑物金属构件等导电体 上述导电体宜在进入建筑物处接向总等电位联结端子 等电位联结中金属管道连接处应可靠地连通导电 5 当电气装置或电气装置某一部分的接地故障保护不能满足切断故障回路的时间要求时 尚应在局部范围内作辅助等电位联结 当难以确定辅助等电位联结的有效性时 可采用下式进行校验 式中R 可同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分之间 故障电流产生的电压降引起接触电压的一段线段的电阻 Ia 切断故障回路时间不超过5s的保护电器动作电流 注 当保护电器为瞬时或短延时动作的低压断路器时 Ia值应取低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1 3倍 电力变压器的保护 1 对电力变压器的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 变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障 2 0 8MVA及以上的油浸式变压器和0 4MVA及以上的车间内油浸式变压器 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 当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时 可作用于信号 3 对变压器引出线套管及内部的短路故障应装设相应的保护装置并应符合下列规定 1 10MVA及以上的单独运行变压器和6 3MVA及以上的并列运行变压器应装设纵联差动保护 6 3MVA及以下单独运行的重要变压器亦可装设纵联差动保护 2 10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护 2MVA及以上的变压器 当电流速断灵敏系数不符合要求时宜装设纵联差动保护 3 0 4MVA及以上 一次电压为10kV及以下 线圈为三角 星形连接的变压器可采用两相三继电器式的过流保护 以上规定的各项保护装置应动作于断开变压器的各侧断路器 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 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电压等级的终端变电所和分支变电所 以及具有旁路母线的电气主结线 在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时 纵联差动保护可利用变压器套管内的电流互感器引出线 可不再采取快速切除故障的辅助措施 5 对由外部相间短路引起的变压器过电流应装设相应的保护装置 保护装置动作后应带时限动作于跳闸 并应符合下列规定 1 过电流保护宜用于降压变压器 2 复合电压起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不符合灵敏性要求的降压变压器 6 外部相间短路保护应符合下列规定 1 双绕组变压器应装于主电源侧 根据主接线情况保护装置可带一段或两段时限 以较短的时限动作于缩小故障影响范围 以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器 2 三绕组变压器宜装于主电源侧及主负荷侧 主电源侧的保护应带两段时限以较短的时限断开未装保护侧的断路器 当不符合灵敏性要求时可在所有各侧装设保护装置 各侧保护装置应根据选择性的要求装设方向元件 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 其它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 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 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 以较长的时限有选择性地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 9 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 以及对因失去接地中性点引起的电压升高 应装设相应的保护装置 并应符合下列规定 1 全绝缘变压器应装设零序电流保护 并应装设零序过电压保护 当电力网单相接地且失去接地中性点时 零序过电压保护宜经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符合下列要求 1 中性点装设放电间隙时应按本规范有关的规定装设零序电流保护 并增设反应间隙回路的零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护 当电力网单相接地且失去接地中性点时 零序电流电压保护宜经0 3 0 5s时限动作于断开变压器各侧断路器 2 中性点不装设放电间隙时 可装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保护 零序电流保护第一段宜设置一个时限 第二段宜设置两个时限 当每组母线上至少有一台中性点接地变压器时 第一段和第二段的较短时限宜动作于缩小故障影响范围 零序电流电压保护用于在中性点不接地运行时保护变压器 其动作时限应与零序电流保护第二段时限相配合 先切除中性点不接地变压器 后切除中性点接地变压器 当某一组母线上的变压器中性点均不接地时 零序电流保护不应动作于断开母线联络断路器 应先断开中性点不接地的变压器 10 高压侧为单电源 低压侧无电源的降压变压器 不宜装设专门的零序保护 11 0 4MVA及以上 绕组为星形 星形联结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 接于低压侧中性线上的零序电流保护 3 接于低压侧的三相电流保护 12 0 4MVA及以上 一次电压为10kV及以下 绕组为三角 星形联结 低压侧中性点直接接地的变压器 对低压侧单相接地短路 当灵敏性符合要求时 可利用高压侧的过电流保护 保护装置带时限动作于跳闸 13 0 4MVA及以上变压器 当数台并列运行或单独运行并作为其它负荷的备用电源时 应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护 对三绕组变压器 保护装置应能反应各侧过负荷的情况 过负荷保护采用单相式 带时限动作于信号 在无经常值班人员的变电所 过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷 14 对变压器温度升高和冷却系统故障 应按现行电力变压器标准的要求装设可作用于信号或动作于跳闸的装置 电力电容器的保护 1 对3kV及以上的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行方式 应装设相应的保护装置 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过电压 4 电容器组的单相接地 5 电容器组过电压 6 所连接的母线失压 2 并联补偿电容器组应按下列规定装设保护装置 1 对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 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 有足够灵敏系数整定 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 对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 当电容器组中故障电容器切除到一定数量 引起电容器端电压超过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 单星形接线的电容器组可采用中性线对地电压不平衡保护 2 多段串联单星形接线的电容器组 也可采用段间电压差动或桥式差电流保护 3 双星形接线的电容器组可采用中性线不平衡电压或不平衡电流保护 4 电容器组单相接地故障 可利用电容器组所联接母线上的绝缘监察装置进行检出 当电容器组所联接母线有引出线路时 可按35 63kV线路的相间短路保护的规定装设保护 但安装在绝缘支架上的电容器组 可不再装设单相接地保护 5 对电容器组的过电压应装设过电压保护 带时限动作于信号或跳闸 6 对母线失压应装设低电压保护 带时限动作于信号或跳闸 3 对于电网中出现的高次谐波有可能导致电容器过负荷时 电容器组宜装设过负荷保护 带时限动作于信号或跳闸 3kV及以上电动机的保护 1 对电压为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 2 对电动机绕组及引出线的相间短路 装设相应的保护装置 应符合下列规定 1 2MW以下的电动机 宜采用电流速断保护 保护装置宜采用两相式 2 2MW及以上的电动机 或电流速断保护灵敏系数不符合要求2MW以下电动机 应装设纵联差动保护 3 保护装置应动作于跳闸 对于具有自动灭磁装置的同步电动机 保护装置尚应动作于灭磁 3 对单相接地故障 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 保护装置动作于跳闸 单相接地电流为10A以下时 保护装置可动作于跳闸或信号 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 带时限作用于信号或跳闸 2 起动或自起动困难 需要防止起动或自起动时间过长的电动机 应装设过负荷保护 保护装置应动作于跳闸 5 对母线电压短时降低或中断 应装设电动机低电压保护 并应符合下列规定 1 当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时 需要断开的次要电动机和有备用自动投入机械的电动机 应装设低电压保护 2 根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机 应装设低电压保护 3 在电源电压长时间消失后须从电力网中自动断开的电动机 应装设低电压保护 4 保护装置应动作于跳闸 6 对同步电动机失步 应装设失步保护 失步保护带时限动作 对于重要电动机 动作于再同步控制回路 不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机 应动作于跳闸 7 对同步电动机失磁可引起母线电压严重降低 宜装设专用失磁保护 失磁保护应带时限动作于跳闸 8 2MW及以上以及不允许非同步冲击的同步电动机 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