线路及辅助保护标准化设计规范1161交流

1、吴通华吴通华国电南瑞科技股份有限公司国电南瑞科技股份有限公司线路保护及辅助装置标准化设计规范编制背景和编制过程编制背景和编制过程二二公共部分三三保护原理四四智能站相关2五五其它一、编制背景和编制过程编制背景编制背景线路保护及辅助装置标准化设计规范线路保护及辅助装置标准化设计规范 Q/GDW 1612007规范了装置的规范了装置的输入输出量、压板、端子、报吿和定值输入输出量、压板、端子、报吿和定值；广泛应用广泛应用应用过程中出现的新情况应用过程中出现的新情况原规范不适用于智能化保护装置原规范不适用于智能化保护装置六统一派生子型号大量出现六统一派生子型号大量出现E.g. 单通道版本、双通道版本、串

2、补版本、集成过压远跳版本单通道版本、双通道版本、串补版本、集成过压远跳版本六统一地区版版本大量出现六统一地区版版本大量出现华东版、上海版、东北版华东版、上海版、东北版.原规范已不能实际需求，亟待修订原规范已不能实际需求，亟待修订一、编制背景和编制过程编制过程编制过程编制依据编制依据国网电网公司关于下达国网电网公司关于下达2013年度公司技术标准制修订计年度公司技术标准制修订计划的通知划的通知时间节点时间节点参与单位参与单位网省公司网省公司电科院电科院六大厂家六大厂家42012.7启动启动2012.8常规站部分常规站部分初稿初稿2013.3征求意见稿征求意见稿2013.10报批稿报批稿2014.

3、4发布发布线路保护及辅助装置标准化设计规范编制背景和编制过程二二公共部分公共部分三三保护原理四四智能站相关5五五其它线路纵联距离保护线路纵联距离保护线路纵联差动保护线路纵联差动保护断路器保护断路器保护过电压及远方跳闸保护过电压及远方跳闸保护短引线保护短引线保护远方信号传输装置远方信号传输装置收发信机收发信机继电保护通信接口装置继电保护通信接口装置操作箱操作箱交流电压切换箱交流电压切换箱断路器智能终端断路器智能终端合并单元合并单元规范适用范围规范适用范围 6二、公共部分 220kV220kV及以上电网线路保护和相关设备及以上电网线路保护和相关设备常规站常规站保护保护智能站智能站保护保护常规采样，

4、常规采样，GOOSE跳闸参照执行跳闸参照执行输入输出量输入输出量压板设置压板设置装置端子（虚端子）装置端子（虚端子）通信接口类型与数量通信接口类型与数量报吿和定值报吿和定值技术原则技术原则配置原则配置原则组屏（柜）方案组屏（柜）方案端子排设计端子排设计二次回路设计原则二次回路设计原则规范内容规范内容 二、公共部分 规范了规范了220kV220kV及以上电网线路保护及辅助保护的：及以上电网线路保护及辅助保护的：保护装置软件构成原则保护装置软件构成原则 8二、公共部分基础型号功能基础型号功能选配功能选配功能版本管理原则：保护装置版本原则上各地区应使用六统一版本，如有地区定制需求，应先向国网申请备案

5、。 基础型号功能纵联电流差动保护接地和相间距离保护零序过流保护重合闸选配功能零序反时限过流保护三相不一致保护过流过负荷功能电铁、钢厂等冲击性负荷过电压及远方跳闸保护3/2断路器接线2M双光纤通道差动保护保护装置软件版本构成保护装置软件版本构成 二、公共部分E.g. E.g. NSR-303C-DA-G-RYK V1.00 2014-04-15 09:12:31 C245DA21NSR-303C-DA-G-RYK V1.00 2014-04-15 09:12:31 C245DA21PCS-931A-G-R 2014-03-12 11:32:41 8765AC46PCS-931A-G-R 2014

6、-03-12 11:32:41 8765AC46保护功能配置保护功能配置线路纵联距离保护线路纵联距离保护 二、公共部分类别序号基础型号功能代码备注基础型号基础型号代码2M双光纤通道A不考虑64kB通道光纤通道和载波通道F载波通道为接点允许式接点方式Z必配功能纵联距离保护适用于同杆双回线路纵联零序保护接地和相间距离保护3段零序过流保护2段重合闸类别序号选配功能代码备注选配功能零序反时限过流保护R三相不一致保护P过流过负荷功能L适用于电缆线路电铁、钢厂等冲击性负荷D过电压及远方跳闸保护Y3/2断路器接线K仅适用于智能站。不选时，为双母线接线；选择时，为3/2断路器接线、取消重合闸功能和三相不一致选

7、配功能。注1：智能化保护装置应集成过电压及远方跳闸保护。注2：常规站基础型号功能代码为A（2M双光纤通道保护）的保护装置宜集成过电压及远方跳闸保护，基础型号功能代码为F（光纤通道和载波通道）和Z（接点方式）的保护装置不集成过电压及远方跳闸保护。注3：3/2断路器接线含桥接线、角形接线。保护功能配置保护功能配置线路纵联差动保护线路纵联差动保护 二、修改内容-公共部分类别序号基础型号功能代码备注基础型号基础型号代码2M双光纤通道A不考虑64kB通道2M双光纤串补线路C必配功能纵联电流差动保护适用于同杆双回线路接地和相间距离保护3段零序过流保护2段重合闸类别序号选配功能代码选配功能零序反时限过流保护

8、R三相不一致保护P过流过负荷功能L适用于电缆线路电铁、钢厂等冲击性负荷D过电压及远方跳闸保护Y3/2断路器接线K仅适用于智能化装置。不选时，为双母线接线；选择时，为3/2断路器接线、取消重合闸功能和三相不一致选配功能注1：智能化保护装置应集成过电压及远方跳闸保护。注2：常规A型（2M双光纤通道）和C型（2M双光纤串补线路）保护装置宜集成过电压及远方跳闸保护。注3：3/2断路器接线含桥接线、角形接线。基础型号功能基础型号功能 二、公共部分纵联距离保护光纤型纵联距离按双光纤通道纵联保护配置（A）载波型纵联距离按单载波通道纵联保护配置（Z）光纤+载波型按单光纤通道纵联保护+单载波通道纵联保护配置（两

9、者并行工作，为“或”的关系）（F）。华东500kV部分线路纵联差动保护双光纤通道纵联差动保护（A）适用于串补线路的双光纤通道纵联差动保护（C）选配功能选配功能 二、公共部分零序反时限过流保护（R）三相不一致保护（P）过流过负荷功能（L）适用于电缆线路电铁、钢厂等冲击性负荷（D ）过电压及远方跳闸保护（ Y ）智能化保护装置应集成过电压及远方跳闸保护；纵联保护：常规站A型宜集成，F和Z型不集成；纵联差动：常规站A型和C型宜集成。选配功能选配功能 二、公共部分3/2断路器接线（K）含桥接、角接仅适用于智能站；不选时，为双母线接线；选择时，为3/2断路器接线、取消重合闸功能和三相不一致选配功能。3/

10、2断路器接线常规站保护含重合闸功能（重合闸功能不用）3/2断路器接线智能站保护不含重合闸功能选配功能P和选配功能K互斥（不能同时选择）选配功能选配功能 二、公共部分常规站选配功能组合需求调研（32种）选配功能选配功能 二、公共部分智能站双母接线选配功能组合需求调研（32种）选配功能选配功能 二、公共部分智能站3/2接线选配功能组合需求调研（16种）保护功能配置保护功能配置断路器保护断路器保护 二、公共部分类别序号基础型号功能段数备注基础型号功能失灵保护充电过流保护2段过流、1段零序电流死区保护重合闸三相不一致保护类别序号基础型号代码备注基 础型号断路器保护A保护功能配置保护功能配置-过电压及远

11、方跳闸保护过电压及远方跳闸保护 二、公共部分类别序号基础型号功能段数备注基础型 号功能收信直跳就地判据及跳闸逻辑过电压跳闸及发信启动远方跳闸类别序号基础型号代码备注基 础型号过电压及远方跳闸保护A类别序号基础型号功能段数备注基础型 号功能比率差动保护过流保护2段类别序号基础型号代码备注基 础型号短引线保护A保护功能配置保护功能配置短引线保护短引线保护 远方操作远方操作 二、公共部分规范“远方操作”只设硬压板。“远方投退压板”、“远方切换定值区”和“远方修改定值”只设软压板，只能在装置本地操作，三者功能相互独立，分别与“远方操作”硬压板采用“与门”逻辑。当“远方操作”硬压板投入后，上述三个软压板

12、远方功能才有效；释义“远方操作”只设硬压板，“远方投退压板”、“远方切换定值区”和“远方修改定值”只设软压板，三者功能相互独立，分别与“远方操作”硬压板采用“与门”逻辑。保护检修状态保护检修状态 二、公共部分规范“保护检修状态”只设硬压板。对于采用DL/T 860标准时，当 “保护检修状态”硬压板投入，保护装置报文上送带品质位信息。“保护检修状态”硬压板遥信不置检修标志。释义“保护检修状态”只设硬压板，该压板投入时，对于采用IEC61850标准的系统，保护装置报文上送带品质位信息。“保护检修状态”压板遥信不置保护检修状态。线路保护及辅助装置标准化设计规范编制背景和编制过程二二公共部分三三保护原

13、理保护原理四四智能站相关22五五其它差动保护差动保护 三、保护原理在基础型号功能中，规定了差动保护固定按双光纤通道差动保护配置释义：推荐采用双通道，对于不具备双通道的场合，退出通道二的软、硬压板和控制字；实现方式1：（软压板、硬压板、控制字）纵联差动保护投/退光纤通道一投/退光纤通道二投/退实现方式2：（软压板、硬压板、控制字）通道一差动保护投/退通道二差动保护投/退南自南自深瑞深瑞南瑞南瑞继保继保许继许继南瑞南瑞科技科技四方四方方式1方式2差动保护差动保护 三、保护原理纵联电流差动保护两侧差动保护压板不一致时发告警信号释义：增加“两侧差动投退不一致”告警（方式1）； “通道一两侧差动投退不一

14、致”、 “通道二两侧差动投退不一致”告警（方式2）。注：这里的两侧差动投退是两侧软、硬压板和控制字综合结果。双通道线路保护应按装置设置通道识别码，保护装置自动区分不同通道。释义：明确通道识别码按装置配置，不是按通道配置，每个装置只有唯一的识别码。厂家不能通过通道标识码，而必须通过通信报文的其它信息识别不同通道。差动保护差动保护 三、保护原理“CT断线闭锁差动”控制字投入后，纵联电流差动保护只闭锁断线相释义：明确CT断线时差动保护必须分相闭锁。纵联电流差动保护装置宜具有监视光纤接口接收信号强度功能释义：类似于智能站SV、GOOSE光纤通道，纵联保护的光纤通道也宜具备光纤接收功率显示功能，并具备相

15、关报警信息。“远跳”开入改为“其它保护动作”差动保护差动保护 三、保护原理线路保护发送端的远方跳闸和远传信号经20ms（不含消抖时间）延时确认后，发送信号给接收端。释义：该要求为原华东500kV线路需求，本次规范纳入规范中。考虑在发生端通过20ms延时排除开入干扰的情况，特别是交流串入直流的情况。讨论：相关设计规范规定对于跨屏的跳闸类信号，必须经大功率继电器重动以防止干扰。重动继电器一般有20ms左右延时，软件再增加20ms延时后，加上通道延时、对侧确认等时间，远方跳闸延时可能较长。差动保护差动保护 三、保护原理本次规范修订取消了“CT变比系数”定值。释义：两侧CT变比的平衡补偿，由保护装置根

16、据两侧保护设备参数中“CT一次额定值”、 “CT一次额定值”自动计算补偿 。地区疑问：东北地区提出旁路母线接线形式，当旁路间隔CT变比与线路间隔CT变比不同时，在正常线路间隔切换至旁路间隔运行及由旁路切换回原线路间隔运行过程中，需要保护人员修改装置参数定值后才能进行一次设备操作，给现场带来不便（未采纳）。（东北切换到旁路间隔时且CT回路，不切保护）差动保护差动保护 三、保护原理标准未作规定内容线路重合于永久性故障时，线路两侧纵联电流差动保护应同时动作，并闭锁重合闸？释义：当两侧重合时刻不一致时（一侧先合、一侧后合），当先合侧重合于永久性故障时，光纤类保护具备将信息传输给对侧，让对侧三跳不重合的

17、条件。可减少一次对系统的冲击。反对观点：线路重合于永久性故障，对侧保护跟跳时，保护动作太快，若对侧断路器刚合闸就快速跳闸，断路器可能会出现较短的金属短接时间，可能损坏断路器。结论：不做专门规范。厂家：南自、科技、许继、深瑞差动保护固定有该功能；继保差动、纵联都有该功能；四方无此功能。差动保护差动保护 三、保护原理标准未作规定内容双通道的交叉连接问题保护装置对双通道的部分交叉连接、完全交叉连接均有相关报警；但规范未规定双通道交叉连接保护的处理意见。本侧装置异常对侧差动保护报警信息对于本侧装置异常（如采样异常）后，对侧差动是否需相关报警没有明确规定。纵联保护纵联保护 三、保护原理将“远方跳闸”开入

18、和“其它保护停信”开入统一改为“其它保护动作”开入释义：原来的光纤型纵联距离保护装置，存在“远跳开入”和“其它保护停信”两个开入，分别给远跳保护和纵联保护用。不同厂家存在以下三种接法：方式1：仅接原“远方跳闸”开入（对侧远跳保护三跳）方案2：仅接原“其它保护停信”开入（对侧纵联选跳）方案3：同时接“远方跳闸”和“其它保护停信”开入（对侧远跳保护三跳、纵联选跳）纵联保护纵联保护 三、保护原理将“远方跳闸”开入和“其它保护停信”开入统一改为“其它保护动作”开入鉴于各厂家在此问题上无法达成一致，编写者形成如下意见：将“远方跳闸”开入和“其它保护停信”开入统一改为“其它保护动作”开入。收到“其它保护动

19、作”开入后，不规定对侧保护执行选跳逻辑还是三跳逻辑。纵联电流差动保护的对侧保护报文为“远方其它保护动作”。光纤纵联距离保护的对侧保护报文，维持原状。后备保护后备保护 三、保护原理增加“距离保护”、“零序保护”硬压板释义：部分网省公司现场需求。取消“PT断线相过流”、“PT断线零序过流”功能释义：简化后备保护配合关系。同时考虑该功能在实际现场几乎没有动作过。后备保护后备保护 三、保护原理为解决中长线路躲负荷阻抗和灵敏度要求之间的矛盾，距离保护应采取防止线路过负荷导致保护误动的措施。释义：要求具备不受负荷限制阻抗定值影响的过负荷判据，规范未作要求，入网检测有要求。传统判据：基于阻抗平面的负荷限制元

20、件新判据：基于UCOS的电压平面负荷限制元件为不破坏装置的原始性，原有静稳电流可按2倍的线路自然功率计算。基于阻抗平面的负荷限制元件的动作特性11cosmU后备保护后备保护 三、保护原理解决振荡闭锁开放中“振闭过流定值”/“最大静稳电流”难以整定的问题。释义：传统判据中，用于振闭快速开放“振闭过流定值”/“最大静稳电流”难以整定；新判据：增加正序电压余弦分量比较器；启动元件开放瞬间，若正序电压余弦分量比较器和正序过流元件均不动作，或动作时间尚不到10ms，则将振荡闭锁开放，开放时间自动计算。定值适当放大不会影响开放判据，因此建议适当抬高该定值（如可按2倍自然功率时的负荷电流来整定该定值） pu

21、Upu8 . 0cos7 . 00101后备保护后备保护 三、保护原理零序反时限逻辑修改零序反时限计算时间t（3I0）、零序反时限最小动作时间T0和零序反时限配合时间关系释义：原逻辑第一类：第二类：后备保护后备保护 三、保护原理零序反时限逻辑修改零序反时限电流保护启动时间超过90s应发告警信号，并重新启动开始计时。零序反时限电流保护启动元件返回时，告警复归。释义：兼顾各地不同用法补充：零序反时限应采用积分算法计算重合闸重合闸 三、保护原理开入停用重合闸投/退、闭锁重合闸两个开入可共用，也可分开。释义：原规范为同一开入，上海地区需要分别输入。重合闸重合闸 三、保护原理两套重合闸关系两套线路保护均

22、含重合闸功能，当采用单相重合闸方式时，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式。当采用三相重合闸方式时，可采用两套重合闸相互闭锁方式。释义：当重合闸采用三重方式时需要互相闭锁重合闸；闭锁重合闸信号为永跳或闭锁重合闸开出， “永跳”和“闭锁重合闸”在同一厂家保护装置中不同时存在；常规站：两套保护相互拉闭重信息；智能站：通过两套智能终端相互拉闭重信息。重合闸重合闸 三、保护原理规定了对3/2断路器接线“沟通三跳”和重合闸的要求3/2断路器接线“沟通三跳”功能由断路器保护实现，断路器保护失电时，由断路器三相不一致保护三相跳闸。3/2断路器接线的断路器重合闸，先合断路器合于永久性故障，两套线路保护均加速

23、动作，跳三相并闭锁重合闸。启失灵启失灵 三、保护原理规定了对双母线接线失灵启动的要求双母线接线的断路器失灵保护，应采用母线保护中的失灵电流判别功能，不配置含失灵电流启动元件的断路辅助装置。常规站当线路支路有高抗、过电压及远方跳闸保护等需要三相启动失灵时，采用操作箱内TJR触点启动失灵保护。智能站当线路支路有高抗等需要三相启动失灵时，宜由高抗保护直接启动失灵保护。电压切换箱电压切换箱 三、保护原理规定了对电压切换箱（回路）的要求220 kV 电压等级线路保护装置双套配置，电压切换箱（插件）也双套配置，刀闸辅助触点采用单位置输入方式，接法简单、便于实现。电压切换直流电源与对应保护装置直流电源共用自

24、动空气开关，可防止PT失压导致距离保护误动作。过电压保护过电压保护 三、保护原理原标准过电压保护逻辑过电压保护过电压保护 三、保护原理原华东500kV线路过电压保护逻辑过电压保护过电压保护 三、保护原理本次规范过电压保护逻辑过电压保护过电压保护 三、保护原理释义为兼顾各地运行习惯，以便灵活设置启动过电压保护动作时间是否需要判断本侧断路器位置，同时简化过电压保护控制字和定值，过电压保护逻辑通过复用“过电压保护跳本侧控制字”选择过电压远跳发信前是否确认跳位；“过电压保护跳本侧” 控制字为1：当过电压元件满足时，“过电压保护动作时间”开始计时，延时满足后，过压保护出口跳本侧，同时不经跳位闭锁直接向对

25、侧发过电压远跳信号。“过电压保护跳本侧” 控制字为0：当“过电压元件”和“三相跳闸位置”均满足要求时，“过电压保护动作时间”开始计时，延时满足后，过压保护不跳本侧仅向对侧发过电压远跳信号。但是，是否经本侧跳位闭锁发信由“过电压远跳经跳位闭锁”控制字整定。过电压保护过电压保护 三、保护原理全电压和基波电压线路电容充电产生的过电压称为“容升过电压”，操作产生的谐波谐振放大后产生的过电压称为“谐振过电压”。如果只采用基波测量，则不能反映“谐振过电压” ；“容升过电压”和“谐振过电压”对系统都有危害。事故：四川由于“谐振过电压” 导致民用电器和军用设备烧坏。本规范六统一装置暂时只针对“容升过电压” ，

26、暂不考虑“谐振过电压” 。短引线保护短引线保护 三、保护原理短引线保护采用功能压板投退，不采用隔离刀闸辅助接点投退释义：原规范：保护应能由线路或元件隔离刀闸辅助接点自动投/ 退。本次修订取消“隔离刀闸辅助接点投退”，只能采用压板投退。常规站保护：可经短引线保护硬压板或软压板投退。智能站保护：只经短引线保护软压板投退。线路保护集成过电压远跳功能（选配）线路保护集成过电压远跳功能（选配） 三、保护原理集成过电压远跳功能的线路保护，保留远跳功能；释义：集成了过电压远跳功能后，线路保护仍保留可经“远跳受启动元件控制”控制字把关的远跳功能。（动作报文：远方其它保护动作）举例：线路保护集成过电压远跳功能（

27、选配）线路保护集成过电压远跳功能（选配） 三、保护原理集成过电压远跳功能时，固定通过“远传1”开入传输信号；释义：集成了过电压远跳功能后，“其它保护动作”开入用于原远跳功能； （动作报文：远方其它保护动作）“远传1”开入用于集成的经就地判据把关的远跳功能。 （动作报文：远跳保护动作）线路保护集成过电压远跳功能（选配）线路保护集成过电压远跳功能（选配） 三、保护原理举例：远方跳闸保护远方跳闸保护技术原则和就地判据技术原则和就地判据 三、保护原理零、负序电流；零、负序电压；电流变化量；低电流；定值范围，如何退出？分相低功率因数（当电流小于精工电流或电压小于门槛值时，开放该相低功率因数元件）；释义：

28、原标准：当电流小于精工电流时，开放判据。分相低有功；远方跳闸保护应采用“一取一”经就地判别方式；释义：原标准：宜。PT断线后，远方跳闸保护闭锁与电压有关的判据。线路保护及辅助装置标准化设计规范编制背景和编制过程二二公共部分三三保护原理四四智能站相关智能站相关52五五其它装置建模原则装置建模原则 三、智能站相关部分智能化保护装置断路器、隔离刀闸位置采用双点信号，其余信号采用单点信号；订阅同一台IED设备的所有GOOSE保护信息应属于一个GOOSE发布数据集；GOOSE虚端子信息应配置到DA层次，SV虚端子信息应配置到DO层次；智能站GOOSE、SV软压板设置原则宜简化保护装置之间、保护装置和智能

29、终端之间的GOOSE软压板;保护装置应在发送端设置GOOSE输出软压板装置建模原则装置建模原则 三、智能站相关部分智能站智能站GOOSE、SV软压板设置原则软压板设置原则宜简化保护装置之间、保护装置和智能终端之间的GOOSE软压板;保护装置应在发送端设置GOOSE输出软压板;线路保护及辅助装置不设GOOSE接收软压板；保护装置应按MU设置“SV接收”软压板。装置建模原则装置建模原则 三、智能站相关部分GOOSE接收软压板通用技术条件：宜简化保护装置之间、保护装置和智能终端之间的GOOSE软压板，保护装置应在发送端设GOOSE出口软压板；除双母线和单母线接线启动失灵/失灵联跳开入软压板外，接收端

30、不设相应GOOSE开入软压板。线路保护及辅助装置不设GOOSE接收软压板；母线保护的启动失灵开入设置设GOOSE接收软压板；母线保护和变压器保护的失灵联跳开入设GOOSE接收软压板。CTCT极性调整极性调整 三、智能站相关部分3/2断路器接线线路保护装置和短引线保护装置的中断路器应能通过不同输入虚端子对电流极性进行调整存在CT极性调整场合：3/2接线中断路器、母线保护母联支路、内桥接线桥断路器释义：中断路器电流存在CT正反极性调整问题3/2断路器接线线路保护装置短引线保护装置几种可能的解决方案方式1：中断路器MU同时输出正、负极性电流，保护装置虚端子拉线实现极性调整（流量太大）方式2：保护装置

31、通过“CT正反极性”内部控制字实现极性调整方式3：保护装置设置正反极性电流虚端子。CTCT极性调整极性调整 三、智能站相关部分最终方案： 3/2断路器接线线路保护装置和短引线保护装置的中断路器应能通过不同输入虚端子对电流极性进行调整。虚端子表中，（正）表示正极性接入，（反）表示反极性接入。SVSV压板投退压板投退三、智能站相关部分退保护SV接收压板时，装置应给出明确的提示确认信息，经确认后可退出压板；保护SV接收压板退出后，电流/电压显示为0，不参与逻辑运算。释义：福建、重庆等地区提出为防止现场误退SV接收软压板，建议退SV接收软压板要经无流把关。因此最初表述为：保护SV接收压板退出后，电流/电压显示为0，不参与逻辑运算；退SV接收压板操作时，保护装置具备电流判别功能，电流大于装置门槛值时，给出告警提示信息，经确认后，可退出SV接收压板。电流把关存在电流门槛等问题，不能完全解决问题；风险和母差封CT一样，仅靠电流封CT条件不充分。在退错且有差流时，保护会告警；远方操作和就地操作。智能站智能站3/23/2接线开关检修处理（线路保护）接线开关检修处理（线路保护）三、智能站相关部分设置“边断路器强制分位”、 “中断路器强制分位”软压板 。仅对开关位置起作用，不涉及其它保护功能投退。智能站二次回路要求智能站二次回路要求三、智能站相关部分智能站装置过程层GOOSE信号