电力系统继电保护及反事故措施

电力系统继电保护及反事故措施电力系统继电保护及反事故措施 1 直流熔断器与相关回路配置直流熔断器与相关回路配置 基本要求 1 消除寄生回路 2 增强保护功能的冗余度 1 1 直流溶断器的配置原则如下 1 1 1 信号回路由专用熔断器供电 不得与其它回路混用 1 1 2 由一组保护装置控制多组断路器 例如母线差动保护 变压器差动保护 发电机差动保护 线路横联差动保护 断路 器失灵保护等 和各种双断路器的变电所结线方式 一又二分之一 断路器 双断路器 角结线等 1 每一断路器的操作回路应分别由专用的直流熔断器供电 2 保护装置的直流回路由另一组直流熔断器供电 1 1 3 有两组跳闸线卷的断路器 其每一跳闸回路分别由专 用的直流熔断器供电 1 1 4 有两套纵联保护的线路 每一套纵联保护的直流回路 应分别由专用的直流熔断器供电 后备保护的直流回路 可由 另一组专用直流熔断器供电 也可适当地分配到前两组直流供 电回路中 1 1 5 采用 近后备 原则只有一套纵联保护和一套后备保护 的线路 纵联保护与后备保护的直流回路应分别由专用的直流 溶断器供电 1 2 接到同一熔断器的几组继电保护直流回路的结线原则 1 每一套独立的保护装置 均应有专用于直接到直流熔断 器正负极电源的专用端子对 这一套保护的全部直流回路包括 跳闸出口断电的线卷回路 都必须且只能从这一对专用端子取 得直流的正和负电源 2 不答应一套独立保护的任一回路包括跳闸继电器 接到 由另一套独立保护的专用端子对引入的直流正和负电源 3 假如一套独立保护的继电器及回路分装在不同的保护屏 上 同样也必须只能由同一专用端子对取得直流正和负电源 1 3 由不同熔断器供电或不同专用端子对供电的两套保护装 置的直流逻辑回路间不答应有任何电的联系 如有需要 必须 经空接点输出 1 4 找直流接地 应断开直流熔断器或断开由专用端子对在 直流熔断器的联结 并在操作前 先停用由该直流熔断器或由 该专用端子对控制的所有保护装置 在直流回路恢复良好后再 恢复保护装置的运行 1 5 所有的独立保护装置都必须设有直流电源断电的自动告 警回路 1 6 上 下级熔断器之间必须有选择性 2 保护装置用直流中间继电器 跳保护装置用直流中间继电器 跳 合合 闸出口继电器及相关闸出口继电器及相关 回路回路 2 1 直流电压为 220v 的直流继电器线卷的线径不宜小于 0 09mm 如用线径小于 0 09mm 的继电器时 其线卷须经密封 处理 以防止线卷断线 假如用低额定电压规格 如 220v 电源 用 110v 的继电器 的直流继电器串联电阻的方式时 串联电阻 的一端应接于负电源 2 2 直流电压在 110v 及以上的中间继电器一般应有符合下 面要求的消弧回路 1 不得在它的控制接点以电容电阻回路实现消弧 2 不论是用电容或反向二级管并在中间继电器线卷上作消 弧回路 在电容及二级管上串入数百欧的低值电阻 以防止电 容或二级管短路时将中间继电器线卷回路短接 消弧回路应直 接并在继电器线卷的端子上 3 选用的消弧回路用反向二级管 其反向击穿电压不宜低 于 1000v 绝不答应低于 600v 4 注重因关联消弧回路而引起中间继电器返回沿时对相关 控制回路的影响 2 3 跳闸出口继电器的起动电太不宜低于直流额定电压的 50 以防止继电器线卷正电源侧接地时因直流回路过大的电容 放电引起的误动作 但也不应过高 以保证直流电源降低时的 可靠动作和正常情况下的快速动作 对于动作功率较大的中间 继电器 例如 5 瓦以上 如为快速动作的需要 则答应动作电压略 低于额定电压的 50 此时必须保证继电器线卷的接线端子有足 够的绝缘强度 假如适当提高了起动电压还不能满足防止误动 作的要求 可以考虑在线卷回路上并联适当电阻以作补充 由变压器 电抗器瓦斯保护起动的中间继电器 由于联线 长 电缆电容大 为避免电源正极接地误动作 应采用较大起 动功率的中间继电器 但不要求快速动作 2 4 断路器跳 合 闸线卷的出口接点控制回路 必须设有串 联自保持的继电器回路 保证 1 跳 合 闸出口继电器的接点不断弧 2 断路器可靠跳 合 只有单出口继电器时 可以在出口继电器跳 合 闸接点回路 中串入电流自保持线卷 并满足如下条件 1 自保持电流不大于额定跳 合 闸电流的一半左右 线卷 压降小于 5 额定值 2 出口继电器的电压起动线卷与电流自保持线卷的相互极 性关系正确 3 电流与电压线卷间的耐压水平不低于交流 1000v 一分钟 的试验标准 出厂试验应为交流 2000v 一分钟 4 电流自保持线卷接在出口接点与断路器控制回路之间 有多个出口继电器可能同时跳闸时 宜由防止跳跃继电器 tbj 实现上述任务 防跳继电器应为快速动作的继电器 其动作 电流小于跳闸电流的一半 线卷压降小于 10 额定值 并满足上 述 2 4 项的相应要求 2 5 不推荐采用可控硅跳闸出口的方式 2 6 两个及以上中间继电器线卷或回路并联使用时 应先并 联 然后经公共联线引出 3 信号回路信号回路 3 1 应当装设直流电源回路绝缘监视装置 但必须用高内阻 仪表实现 220v 的不小于 20 千欧 110v 不小于 10 千欧 3 2 检查测试带串联信号继电器回路的整组起动电压 必须 保证在 80 直流额定电压和最不利条件下分别保证中间继电器和 信号继电器都能可靠动作 4 跳闸压板跳闸压板 4 1 除公用综合重合闸的出口跳闸回路外 其他直接控制跳 闸线卷的出口继电器 其跳闸压板应装在跳闸线卷和出口继电 器的接点间 4 2 经由共用重合闸选相元件的 220kv 线路的各套保护回路 的跳闸压板 应分别经切换压板接到各自起动重合闸的选相跳 闸回路或跳闸不重合的端子上 4 3 综合重合闸中三相电流速断共用跳闸压板 但应在各分 相回路中串入隔离二级管 4 4 跳闸压板的开口端应装在上方 接到断路器的跳闸线卷 回路 压板在落下过程中必须和相邻压板有足够的距离 保证 在操作压板时不会碰到相邻的压板 检查并确证压板在扭紧螺 栓后能可靠地接通回路 穿过保护屏的压板导电杆必须有绝缘 套 并距屏孔有明显距离 检查压板在拧紧后不会接地 不符 合上述要求的需立即处理或更换 5 保护屏保护屏 5 1 保护屏必须有接地端子 并用截面不小于 4 平方毫米的 多股铜线和接地网直接联通 装设静态保护的保护屏间应用专 用接地铜排直接联通 各行专用接地铜排首末端同时联接 然 后该接地网的一点经铜排与控制室按地网联通 专用接地铜排 的截面不得小于 100 平方毫米 5 2 保护屏本身必须可靠接地 5 3 屏上的电缆必须固定良好 防止脱落拉坏接线端子排造 成事故 5 4 所有用旋钮 整定用压板用 接通回路的端子 必须加铜 垫片 以保护接通良好 非凡注重不因螺杆过长 以致不能可靠压接 5 5 跳 合 闸引出端子应与正电源适当地隔开 5 6 到集成电路型保护或微机型保护的交流及直流电源来线 应先经抗干扰电容 最好接在保护装置箱体的接线端子上 然后 才进入保护屏内 此时 1 引入的回路导线应直接焊在抗干扰电容的一端上 抗干 扰电容的另一端并接后接到屏的接地端子 母线 上 2 经抗干扰后引入装置在屏上的走线 应远离直流操作回 路的导线及高频输入 出 回路的导线 更不得与这通些导线捆绑 在一起 3 引入保护装置逆变电源的直流电源应经抗干扰处理 5 7 弱信号线不得和有强干扰 如中间继电器线卷回路 的导 线相邻近 5 8 高频收发信机的输出 入 线应用屏蔽电缆 屏蔽层接地 接地线截面不小于 1 5 平方毫米 5 9 两个被保护单元的保护装置配在一块屏上时 其安装必 须明确分区 并划出明显界线 以利于分别停用试验 一个被保护单元的各套独立保护装置配在一块屏上 其布 置也应明确分区 5 10 集成电路及微机保护屏宜采用柜式结构 6 保护装置本体保护装置本体 6 1 保护装置的箱体 必须经试验确证可靠接地 6 2 所有隔离变压器 电压 电流 直流逆变电源 导引线 保护等 的一二次线卷间必 须有良好的屏蔽层 屏蔽层应在保护屏可靠接地 6 3 外部引入至集成电路型或微机型保护装置的空接点 进 入保护后应经光电隔离 6 4 半导体型 集成电路型 微机型保护装置只能以空接点 或光耦输出 7 开关场到控制室的电缆线开关场到控制室的电缆线 7 1 用于集成电路型 微机型保护的电流 电压和信号接点 引入线 应采用屏蔽电缆 屏蔽层在开关场与控制室同时接地 各相电流和各相电压线及其中性线应分别置于同一电缆内 7 2 不答应用电缆芯两端同时接地方法作为抗干扰措施 7 3 高频同轴电缆应在两端分别接地 并紧靠高频同轴电缆 敷设截面不小于 100 平方毫米两端接地的铜导线 7 4 动力线 电热线等强电线路不得与二次弱电回路共用电 缆 7 5 穿电缆的铁管和电缆沟应有效地防止积水 8 仪用互感器及其二次回路仪用互感器及其二次回路 8 1 电流互感器及电压互感器的二次回路必须分别有且只能 有一点接地 8 2 由几组电流互感器二次组合的电流回路 如差动保护 各种双断路器主结线的保护电流回路 其接地点宜选在控制室 8 3 经控制室零相小母线 n600 联通的几组电压互感器二次 回路 只应在控制室将 n600 一点接地 各电压互感器二次中性 点在开关场的接地点应断开 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开关或接触器等 8 4 已在控制室一点接地的电压互感器二次线卷 如认为必 要 可以在开关场将二次线卷中性点经放电间隙或氧化锌阀片 接地 其击穿电压峰值应大于 30imax 伏 imax 为电网接地故 障时通过变电所的可能最大接地电流有效值 单位为千安 8 5 宜取消电压互感器二次 b 相接地方式 或改为经隔离变 压器实现同步并列 8 6 独立的 与其他互感器二次回路没有电的联系的电流或 电压互感器二次回路 可以在控制室内也可以在开关场实现一 点接地 8 7 来自电压互感器二次的四根开关场引入线和互感器三次 的两 三 根开关场引入线必须分开 不得公用 8 8 多绕组电流互感器及其二次线卷接入保护回路的接线原 则如下 1 装小瓷套的一次端子应放在母线侧 2 保护接入的二次线卷分配 应非凡注重避免当一套线路 保护停用 为了试验 而线路继续运行时 出现电流互感器内部故 障时的保护死区 8 9 新安装及解体检修后的电流互感器应作变比及伏安特性 试验 并作三相比较以判别二次线卷有无匝间短路和一次导体 有无分流 注重检查电流互感器末屏是否已可靠接地 变压器中性点电流互感器的二次伏安特性需与接入的电流 继电器起动值校对 保证后者在通过最大短路电流时能可靠动 作 9 整流电源及储能电源整流电源及储能电源 9 1 用整流电源作浮充电源的直流电源应满足下列要求 1 直流电压波动范围应 5 额定值 2 波纹系数 5 3 失去浮充电源后的最大负载下的直流电压不应低于 80 的 额定值 9 2 新设计变电所 不应采用储能电源作操作电源 对现有 系统 其操作电源应分为如下的各独立组 并定期作操作试验 1 配出线瞬时动作保护一组 保证可同时供三台断路器跳 闸和重合于永久性故障再可靠跳闸 此外 当线路故障使母线 电压低于额定电压的 60 时 保护必须瞬时动作切除故障 2 配出线带时限动作的保护一组 瞬时与延时保护用同一出 口继电器的例外 3 每台变压器保护一组 能同时跳开各侧断路器 4 信号电源 5 试验用电源 不得以运行中的保护电源为试验电源 10 保护二次回路电压切换保护二次回路电压切换 10 1 用隔离刀闸辅助接点控制的电压切换继电器 应有一 付电压切换继电器接点 作监视用 不得在运行中维护刀闸辅助接点 10 2 检查并保证在切换过程中 不会产生电压互感器二次 反充电 10 3 手动进行电压切换的 应有专用的运行规程 由运行 人员执行 10 4 用隔离刀闸辅助接点控制的切换继电器 应同时控制 可能误动作的保护的正电源 有处理切换继电器同时动作与同 时不动作等异常情况的专用运行规程 ahref http 11 保护原理保护原理 11 1110kv 及以上电压线路保护 包括各套保护装置间的相 互配合 应按 四统一 技术原则有组织地进行分类检查 凡属严重影响保护性能 部分 应安排计划分期分批地进行更新或改进 11 2 处理原有相间距离保护不满足先单相后延时发展成两 相不接地或对称三相短路情况下的无选择性跳闸的原则 1 220kv 线路一般由纵联保护保证 2 没有振荡问题的线路 非凡是 110kv 线路 要求距离一 二段不经振荡闭锁控制 3 新设计的距离保护 凡有可能的 宜增设不经振荡闭锁 而用延时躲振荡的一 二段 或相应的功能 11 3 重申如下原则 1 高频相差保护用两次比相 2 距离保护用电流起动 振荡闭锁第一次起动后 只能在 判别系统振荡平息后才答应再开放 距离保护瞬时段在故障后 短时开放 3 采用单相重合闸的线路 为确保多相故障时可靠不重合 宜增设由断路器位置继电器接点两两串联解除重合闸的附加回 路 11 4 采用相位比较原理的母差保护在用于双母线时 必须 增设两母线先后接连发生故障时能可靠切除后一组母线故障的 保护回路 11 5 远方直接跳闸 必须在相应的就地判据控制 11 6 不答应在强电源侧投入 弱电源回答 回路 11 7 有独立选相跳闸功能的保护和经公用重合闸选相回路 的保护装置共用时 前者仍应直接执行分相出口跳闸的任务 如有必要 可同时各用一组接点相互起动非全相运行的闭锁回 路 11 8 纵联保护的逻辑回路必须与通信通道的特点和收发信 机的特性相协调 对收发信机的输入 输出的工作信号时延特性 在通道各种强干扰信号下 包括故障点电弧产生的 5ms 左右的强 干扰 可能丢失信号及误收信号的特性等直接影响继电保护安全 性及可靠性的性能 提出明确的要求 11 9 电压二次回路一相 两相或三相同时失压 都应发出 警报 闭锁可能误动作的保护 11 10 原设计要求用两组电压互感器二次电压构成的电压回 路断线闭锁保护 假如只用一组电压互感器供电时 必须注重 解决因此而带来的电压断线闭锁失效的问题 11 11 双母线断路器失灵保护 除发电机变压器组的断路器非全相开断的保护外 均应设 有足够灵敏度的电压闭锁控制多接点回路 闭锁接点应分别串 接在各跳闸继电器接点中 不共用 为了适应降低电压闭锁元 件的起动值的需要 应在零序电压继电器的回路中设三次谐波 阻波回路 11 12 采用三相电压自产零序电压的保护应注重当电压回路 故障时同时失去相间及接地保护的问题 11 13 所有发电机 变压器等的阻抗保护 都必须经电流起 动 并应有电压回路断线闭锁 11 14 电力载波答应式纵联保护只能用相一相耦合通道 但 当发生多相故障时 原理上也可能拒动 应以此考虑配合要求 11 15 采用解除闭锁式纵联保护 当反方向故障时 也必须 提升导频功率至全功率 两侧时间配合关系要求与一般闭锁式一样 11 16 实现单相重合闸的线路采用零序方向纵联保护时 应 有健全相再故障时的快速动作保护 11 17 重和闸应按断路器配置 11 18 发电机变压器组的高压断路器 变压器的高压侧断路 器 母线断路器和采用三相重合闸的线路断路器等均宜选用三 相操作的断路器 12 现场试验现场试验 12 1 必须要有明显的断开点 打开了压板或接线端子片等 才 能确认 也只能确认在断开点以前的保护停用了 假如压板只 控制本保护的出口跳闸继电器的线卷回路 则必须断开跳闸接 点回路才能认为该保护确已停用 对于采用单相重合闸 由压板控制正电源的三相分相跳闸 回路 停用时除断开压板外 尚需断开各分相跳闸回路的输出 端子 才能认为该保护已停用 12 2 不答应在未停用的保护装置上进行试验和其他测试工 作 也不答应在保护未停用的情况下 用装置的试验按钮 除闭 锁式纵联保护的起动发信按钮外 作试验 12 3 所有的继电保护定值试验 都必须以符合正式运行条 件 如加上盖子 关好门等等 为准 12 4 分部试验应采用和保护同一直流电源 试验用直流电 源应由专用熔断器供电 12 5 只能用整组试验的方法 即除由电流及电压端子通入 与故障情况相符的模拟故障量外 保护装置处于与投入运行完 全相同的状态下 检查保护回路及整定值的正确性 不答应用卡继电器接点 短路接点或类似人为手段作保护 装置的整组试验 12 6 对运行中的保护装置及自动装置的外部结线进行改动 即便是改动一根联线的最简单情况 也必须履行如下程序 1 先在原图上作好修改 经主管继电保护部门批准 2 按图施工 不准凭记忆工作 拆动二次回路时必须逐一 作好记录 恢复时严格核对 3 改完后 作相应的逻辑回路整组试验 确认回路 极性 及整定值完全正确 然后交由值班运行人员验收后再申请投入 运行 4 施工单位应立即通知现场与主管继电保护部门修改图纸 工作负责人在现场修改图上签字 没有修改的原图应要求作废 12 7 不宜用调整极化继电器的接点来改变其起动值与返回 值 厂家应保证质量并应对继电器加封 12 8 应对保护装置作拉合直流电源的试验 包括失压后短时 接通及断续接通 以及直流电压缓慢地 大幅度地变化 升或降 保护在此过程中不得出现有误动作或信号误表示的情况 12 9 对于载波收发信机 无论是专用或复用 都必须有专 用规程按照保护逻辑回路要求 测试收发信回路整组输入 输出 特性 12 10 在载波通道上作业后必须检测通道裕量 并与新安装 检验时的数值比较 12 11 新投入或改动了二次回路的变压器差动保护 在变压 器由第一侧投入系统时必须投入跳闸 变压器充电良好后停用 然后变压器带上部分负荷 测六角图 同时测差回路的不平衡 电流或电压 证实二次结线及极性正确无误后 才再将保护投 入跳闸 在上述各种情况下 变压器的重瓦斯保护均应投入跳 闸 12 12 所有差动保护 母线 变压器 纵差 横差等 在投入 运行前 除测定相回路及差回路电流外 必须测各中性线的不 平衡电流 以确证回路完整正确 12 13 对于集成电路型及微机型保护的测试应注重 1 不得在现场试验过程中进行检修 2 在现场试验过程中不答应拔出插板测试 只答应用厂家 提供的测试孔或测试板进行测试工作 3 插拔插件必须有专门措施 防止因人身静电损坏集成电 路片 厂家应随装置提供相应的物件 4 必须在室内有可能使用对讲机的场所 用无线电对讲机 发出的无线电信号对保护作干扰试验 假如保护屏是带有铁门 封闭的 试验应分别在铁门关闭与打开的情况下进行 试验过 程中保护不答应出现有任何异常现象 12 14 在直流电源恢复 包括缓慢地恢复 时不能自动起动的 直流逆变电源 必须更换 12 15 所有试验仪表 测试仪器等 均必须按使用说明书的 要求做好相应的接地 在被测保护屏的接地点 后 才能接通电源 注重与引入被测电流电压的接地关系 避免将输入的被测电流 或电压短路 只有当所有电源断开后 才能将接地点断开 12 16 所有正常运行时动作的电磁型电压及电流继电器的接 点 必须严防抖动 非凡是综合重合闸中的相电流辅助选相用 的电流继电器 有抖动的必须消除或更换 12 17 对于由 3uo 构成的保护的测试 1 不能以检查 3uo 回路是否有不平衡电压的方法来确认 3uo 回路良好 2 不能单独依靠 六角图 测试方法确证 3u0 构成的方向保 护的极性关系正确 3 可以包括电流及电压互感器及其二次回路联接与方向元 件等综合组成的整体进行试验 以确证整组方向保护的极性正 确 4 最根本的办法 是查清电压及电流互感器极性 所有由 互感器端子到继电保护盘的联线和盘上零序方向继电器的极性 作出综合的正确判定 12 18 变压器零序差动保护 应以包括两组电流互感器及其 二次回路和继电器元件等综合组成的整体进行整组试验 以确 证回路结线及极性正确 12 19 多套保护回路共用一组电流互感器 停用其中一套保 护进行试验时 或者与其他保护有关联的某一套进行试验时 必须非凡注重做好其他保护的安全措施 例如将相关的电流回 路短接 将接到外部的接点全部断开等等 12 20 在可靠停用相关运行保护的前提下 对新安装设备进 行各种插拔直流熔断器的试验 以确证没有寄生回路存在 13 现场运行现场运行 13 1 纵联保护 如高频相差保护 高频闭锁方向保护等 的任 一侧需要停用或停直流电源时 例如为了寻找直流电源接地等 必须先报调度 请求两侧都停用 然后才答应作业 作业完后 两侧保护按规定进行检查 并按规定程序恢复运行 13 2 平行线的横差保护 当一侧的断路器断开 形成一回 线送电 一回线充电的运行方式时 假如横差没有经检查邻线 过电流控制 则两侧都应断开运行中一回线的横差保护的跳闸 压板 即停用保护 但处于充电状态的一回线的压板不应断开 保护继续运行 操作顺序应在一次系统操作完后 才去断开压 板 恢复时先投压板然后进行一次系统操作 13 3 线路纵联保护每年的投入运行时间不得小于 330 天 配置双套纵联保护的线路 任何时候都应有一套纵联保护在运行中 非凡情况须经领 导审批 13 4 线路基建投产 相应的保护包括纵联保护 必须同步 投入运行 13 5 电力线高频保护 必须天天交换通道信号 保护投入 运行时收信裕量不得低于 8 68db 以能开始保证保护可靠工作的 收电平值为基值 运行中当发现通道传输衰耗较投运时增加超 过规定值 3 0db 时 应立即报告主管调度通知有关部门 以判 定高频通道是否发生故障 保护是否可以继续运行 运行中如 发现通道裕量不足 5 68db 时 应立即通知上述调度机构请求将 两侧纵联保护一起停用 然后才通知有关部门安排相应的检查 工作 13 6 答应式纵联保护的发信及收信信号和闭锁式纵联保护 的收信信号应进行故障录波 13 7 触动外壳时有可能动作的出口继电器 必须尽快更换 1