电力系统继电保护和安全自动装置反事故措施要点

1、电力工业部关于颁发电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点的通知1994 年 3 月 31 日 电安生1994191 号为提高电力系统继电保护和自动装置的安全运行水平 在总结多年来继电保护运行经验和事故 教训的基础上 部组织编写了电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点经组织专家讨 论 审查通过 现颁发执行新建 扩建 技改等工程均必须执行本 要点现有发电厂 变电所 凡涉及严重威胁安全运 行的 必须立即采取相应措施 其它可分轻重缓急 有计划地予以更新 改造 过去颁发的反措及 相关文件 凡与本 要点 有抵触的 均应按本 要点 的规定执行科研制造基建设计和运行等单位必须执行本要点的有关规定请

2、各单位将执行“要点”中遇到的问题及时报告电力部安生司和国调中心电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点(电力工业部 1994 年 1 月)总的说明(1)继电保护及安全自动装置反事故措施要点 (以下简称要点 )汇总了多年来设计与运行部门在保证继电保护装置安全运行方面的基本经验也是事故教训的总结(2) 新建 扩建和技改等工程 均应执行本“要点” 现有发电厂 变电所设施 凡严重威胁安全运行的必须立即更改其他可分轻重缓急有计划地予以更新或改造制造和科研部门也必须遵守本要点的规定(3) 本 要点 只是要点 不是应有的全部内容 有的问题在其他颁规程如 现场试验工作保安规程中已有明确规定但为了强调某些部

3、分也在本“要点”中重复列出(4) 过去颁发的反措及相关文件凡与本要点有抵触的应按本要点执行(5) 本“要点”由电力工业部安全监察及生产协调司和国家电力高度通令中心负责解释1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

4、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

5、子取得直流的 正和负电源(2) 不允许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) 如果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允许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

6、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(合)闸出口继电器及相关回路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 如果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

7、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 绝不允许低于 600V(4) 注意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 则允许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 如果适当提高了起动电

8、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

9、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

10、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

11、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特别注意

12、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

13、 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7.1 用于集成电路型微机型保护的电流电压和信号接

14、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 不允许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

15、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

16、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 应特别注意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意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9.1 用整流电

17、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

18、源为试验电源10. 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11. 保护原理11.1 110kV 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

19、.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特别是 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允许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

20、 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 不允许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

21、 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如果只用一组电压互感器供电时必须注意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意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

22、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 电力载波允许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

23、在断开点以前的 保护停用了如果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 不允许在未停用的保护装置上进行试验和其他测试工作 也不允许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

24、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允许用卡继电器接 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

25、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

26、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意(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允许拔出插板测试只允许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如果保护屏是带有铁门封闭

27、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 不允许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意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 必须严防抖动特别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

28、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做出综合的正确判断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特别注意做好其他

29、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 然后才允许作业 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如果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

30、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特殊情况须经领导审批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 必须每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 0 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 允许式纵