电网继电保护及安全自动装置配置选型原则

电网继电保护及安全自动装置配置选型原则勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01概述与重要性02配置选型基本原则03安全自动装置配置要求04继电保护装置选型规范CONTENTS目录05220kV系统保护配置06110kV及以下系统保护配置07通道配置与技术要求08运行管理与维护要求01概述与重要性继电保护装置的定义继电保护与安全自动装置的定义

继电保护装置是指当电力系统中的电力元件（如发电机、线路、变压器等）或电力系统本身发生故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。安全自动装置的定义

安全自动装置是指在电力系统发生故障或异常运行时，为防止电力系统稳定破坏、事故扩大、保证电能质量、防止设备损坏以及恢复电力系统正常运行所采用的自动装置，包括安全稳定控制装置、自动解列装置、过频率切机装置、低电压控制装置、低频低压减负荷装置、备用电源自动投入装置、自动重合闸装置等。二者核心功能差异

继电保护装置核心功能是故障检测与切除，主要针对设备故障；安全自动装置核心功能是系统稳定控制与异常工况处理，主要针对系统层面的稳定和恢复问题。

配置选型的核心作用与意义保障电网安全稳定运行的基石合理的配置选型能够确保继电保护及安全自动装置在电网发生故障或异常时，快速、准确、可靠地动作，有效隔离故障，防止事故扩大，是保障电力系统安全稳定运行的第一道防线。

提升电力系统运行可靠性的关键通过科学选型，选用性能优良、质量可靠、经过实践检验的装置，可显著降低保护装置拒动、误动的概率，减少因装置原因导致的停电事故，从而提升整个电力系统的供电可靠性和连续性。

优化电网资源配置与经济性的途径在满足安全稳定要求的前提下，通过技术经济评价，选择性价比高、维护方便、生命周期成本合理的配置方案，能够优化电网投资，降低运行维护成本，实现电网资源的高效利用和整体经济效益的提升。

适应电网发展与技术进步的保障配置选型需考虑电网结构、运行方式的变化以及未来发展需求，选用具备一定扩展性和兼容性的先进技术和装置，为电网的升级改造和智能化发展提供有力支持，确保保护系统与电网发展同步。国家标准相关法规与标准体系GB/T31464-2015《电网运行准则》规定了安全自动装置的配置原则，如稳定切机、励磁控制等稳定措施，以及双重化配置要求。GB/T26399《电力系统安全稳定技术导则》和DL755《电力系统安全稳定导则》为装置配置提供了三级安全稳定标准依据。行业标准DL/T553《电力系统故障动态记录技术准则》、DL/T559《电网继电保护装置运行整定规程》、DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》等行业标准，规范了装置的技术要求、整定计算和检验流程。地方与企业标准地方电力公司如天津、北京、湖北、河南等，依据国家和行业标准，结合本地电网特点制定了《继电保护及安全自动装置配置选型原则》，对装置的选型、双重化配置、通道要求等进行了细化规定。设计与运行管理规范GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》、Q/GDW系列标准化设计规范（如Q/GDW161、Q/GDW175）等，从设计、选型、运行等方面构建了完整的技术管理体系，确保装置与电网协调运行。02配置选型基本原则

可靠性与选择性要求可靠性核心要求保护装置应满足“不误动、不拒动”，采用冗余设计（如双CPU、双电源模块）及抗干扰电路（光电隔离、电磁屏蔽）。重要装置按双重化配置，如220kV及以上线路、母线保护，确保单一装置故障时冗余保护投入。

选择性实现原则通过“保护范围分级+动作时限配合”确保故障时仅切除故障元件。线路保护采用“Ⅰ段（瞬时切除80%-85%线路范围）+Ⅱ段（带时限切除全长及相邻首端）+Ⅲ段（远后备）”；变压器差动保护与过流保护范围明确划分，避免故障扩散。

双重化配置独立性双重化配置的两套保护装置交流电压、电流回路及直流电源应彼此独立，选用不同厂家、不同原理产品，保护范围交叉重叠避免死区。如220kV母线保护配置两套独立母差保护，分别动作于断路器不同跳闸线圈。

通道与回路可靠性纵联保护通道优先采用光纤，满足“双路由、双设备”原则，确保信号传输可靠。二次回路接线应独立，如电流互感器二次绕组合理分配，防止一套保护退出时出现死区，软硬压板采用“与门”逻辑提高安全性。

速动性与灵敏性保障

速动性实现技术采用纵联差动保护（线路、变压器、发电机）可在10~40ms内动作；距离保护Ⅰ段结合高频闭锁技术，实现近区故障快速切除，缩短故障持续时间，减少设备热应力与电弧危害。

速动性与选择性平衡线路末端故障时，Ⅰ段因保护范围限制需由Ⅱ段带时限（0.5~0.6s）切除，避免与相邻保护冲突，在确保选择性的前提下兼顾速动性要求。

灵敏性量化校验标准通过“灵敏系数”量化校验：电流保护灵敏系数≥1.5，距离保护≥2.0，确保保护在最不利工况下（如系统最小运行方式、故障点经高阻接地）仍能可靠动作。

灵敏性提升措施中性点非直接接地系统的接地保护，通过二次谐波抑制、五次谐波过滤提升对微弱零序电流的检测能力；采用“浮动门槛”或“反时限特性”优化，适应系统运行方式变化对零序电流的影响。

双重化配置通用规范配置独立性要求双重化配置的两套保护装置之间不应有任何电气联系，交流电压、交流电流和直流电源彼此独立，保护范围交叉重叠，避免死区。当一套退出运行或检修时，不影响另一套保护正常运行。

设备选型原则应选用不同厂家、不同原理的微机型产品，确保单一厂家或原理缺陷不导致两套保护同时失效。优先选用通过行业鉴定、有成功运行经验、性能价格比高的设备。

回路与电源配置电流回路应分别取自电流互感器互相独立的绕组，电压回路分别接入电压互感器的不同二次绕组。直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段，跳闸回路分别作用于断路器的两个跳闸线圈。

通道配置标准纵联保护通道应按“双路由、双设备、双电源”原则配置，优先采用专用光纤或复用光纤通道，确保通道故障时不影响保护功能。01独立性与兼容性原则装置物理独立性要求安全稳定控制系统及重要安全自动装置应按双重化配置，通道按不同路由双重化配置，避免与厂站计算机监控系统混合配置，确保独立的投入和退出回路。02双重化系统独立性保障双重化配置的两套保护装置交流电压、电流回路应取自独立TA/TV绕组，直流电源取自不同蓄电池组，跳闸回路分别作用于断路器不同跳闸线圈，相互间无任何电气联系。03软硬件兼容性标准装置应选用通过行业鉴定、符合反措要求的微机型产品，软硬件具备模块化设计和可扩展性，通信规约应统一或兼容，满足接入电网安全稳定控制系统及故障信息处理系统的技术要求。04新旧系统兼容过渡原则现有设备不满足配置原则的可分轻重缓急更新改造，严重威胁安全运行的必须立即改进；新增装置应充分利用原有设备，同时具备与未来系统发展的兼容性。03安全自动装置配置要求稳定控制装置配置规范配置基础与依据稳定控制装置的配置应以安全稳定计算结论为基础，依据电网结构、运行特点、通信通道情况等条件合理配置，配置方案应能对系统存在的各种稳定问题实现有效的控制且与稳定计算分析结论一致，并应进行配置方案的技术经济评价。装置构成与配置原则装置的配置及构成应根据国家现行标准《电力系统安全稳定导则》DL755和《电力系统安全稳定技术导则》GB/T26399的有关规定，按照电力系统安全稳定运行的三级标准确定，以保证电力系统安全稳定控制的可靠性和有效性为前提，可采用就地控制和分层分区控制。双重化配置要求重要厂站安全自动装置应双重化配置，110kV及以下低电压等级系统的安全稳定控制装置宜单重化配置。安全稳定控制系统(含厂站执行装置)及重要的安全自动装置应按双重化配置，通道应按不同路由实现双重化配置。装置技术要求安全自动装置应采用微机型，宜采用通过国家级鉴定的、有成熟经验、简单、可靠、有效、技术先进的分散式装置。应充分利用原有安全自动装置，选用装置的硬件应具有一定的通用性，软件应做到模块化，并具有可扩展性和良好的系统适应性。频率电压控制装置设置原则装置功能定位与配置依据频率电压控制装置包括低频减负荷、低压减负荷、过频率切机装置，其配置应以安全稳定计算结论为基础，依据电网结构、运行特点及通信条件确定，方案需与稳定计算分析结论一致并进行技术经济评价。分级控制与动作选择性原则实施低频、低压减负荷措施应根据相关标准，按系统负荷的一定比例、分不同轮次切负荷；不同地点的解列装置动作应有选择性，确保一次特定扰动仅解列一个断面，避免系统稳定破坏扩大。配置地点与控制策略原则切负荷按就近原则，快速集中切负荷系统由主站和子站组成，子站设置在区域内可提供一定可切负荷量、灵敏度较高的变电站，选择切除对象时考虑有效性和被切负荷重要程度；过频率切机优先考虑切除水电及风电机组，按就近原则实施。装置选型与技术要求应选用通过行业鉴定、国家级质检中心检验、符合反措要求、有成功运行经验的微机型装置，硬件具有通用性，软件模块化且可扩展，满足接入电网安全稳定控制系统的技术要求，运行状态按调度机构要求上传。

解列与切负荷装置配置要点解列装置配置原则系统解列作为防止整个系统稳定破坏的备用措施，不同地点的解列装置其动作应有选择性，确保一次特定的扰动仅解列一个断面。

切负荷装置配置原则切负荷按就近原则考虑，快速集中切负荷系统通常由主站和子站组成，子站设置在区域内能提供一定可切负荷量的、灵敏度较高的变电站，选择切除对象时应考虑有效性和被切负荷的重要程度。

低频低压减负荷配置要求实施低频、低压减负荷措施应根据相关标准，按系统负荷的一定比例、分不同轮次切负荷，以维持系统频率和电压稳定。

控制措施协调配合原则直流调制、切机、切负荷、解列等安全稳定控制措施需协调配合，切机优先考虑切除水电及风电机组，切负荷按重要程度分级，解列作为最终备用手段。备用电源自动投入装置要求装置功能要求应能检测工作电源失压、断流等故障状态，具备快速、可靠的自动投入备用电源功能，保证重要负荷连续供电。可靠性配置原则重要厂站及关键负荷的备用电源自动投入装置宜采用独立的双套配置，两套装置的电源、输入输出回路应相互独立，避免单一故障导致装置失效。动作逻辑要求应具备闭锁功能，防止备用电源无压、过载、同期条件不满足时误动作；动作时间应与继电保护动作时限配合，避免与故障切除过程冲突，通常整定为0.5-1.5秒。选型技术标准应选用通过国家级质检中心检验、符合《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285要求，具备成熟运行经验和良好售后服务的微机型装置。04继电保护装置选型规范

装置选型基本要求01资质认证要求应选用通过行业鉴定，经过国家级质检中心检验、符合有关反措要求，产品质量过硬，有成功运行经验的产品。

02技术性能要求安全自动装置应采用微机型，宜采用通过国家级鉴定的、有成熟经验、简单、可靠、有效、技术先进的分散式装置。

03可靠性与维护要求应选择性能价格比高，售后服务好，满足电网运行要求，运行维护方便的产品，硬件应具有一定的通用性，软件应做到模块化，并具有可扩展性和良好的系统适应性。

04入网管理要求第一次进入电网的继电保护装置，应通过相关网局及电力公司继电保护部门组织的检测，并经归口管理部门批准后方可采用，选型和配置从初步设计至投产运行各阶段须经相应各级调度部门审核。入网检测与审批流程

首次入网装置检测要求第一次进入电网的继电保护装置，应通过华北网局及市电力公司继电保护部门组织的检测，并经市电力公司继电保护归口管理部门批准后方可采用。

选型配置全流程审核机制所有入网运行继电保护装置的选型和配置，从初步设计至投产运行各阶段都必须经过相应各级调度部门的审核。

新产品试运行审批程序继电保护装置新产品进入电网试运行，应经所在单位有关领导同意后，报市电力公司继电保护部门同意、安监部门备案，报公司主管领导批准。厂家选择与产品评估标准厂家资质要求装置应选用通过行业鉴定，经过国家级质检中心检验、符合有关反措要求，产品质量过硬，有成功运行经验，性能价格比高，售后服务好的厂家产品。新产品入网管理第一次进入电网的继电保护装置，应通过相应网局及电力公司继电保护部门组织的检测，并经继电保护归口管理部门批准后方可采用。产品性能评估评估应满足电网运行要求，运行维护方便，硬件具有通用性，软件模块化、可扩展，且与现有安全自动装置及监控系统兼容，能接入电网安全稳定控制系统。厂家数量控制原则一个变电站采用保护装置的生产厂家不宜过多，以利于运行维护和管理，降低备品备件复杂度及维护成本。软件版本与硬件兼容性要求

软件版本管理规范线路两侧同一通道的纵联保护应采用同一生产厂家的同一型号及相同软件版本，收发信机型号也应保持一致，以确保保护逻辑和通信协议匹配。

硬件平台兼容性原则保护装置硬件应选用通用性强、接口标准化的产品，其插件、模块应具备互换性，避免因硬件差异导致功能不兼容。双重化配置的保护装置宜选用不同厂家的硬件平台，降低共模故障风险。

接口与通信协议兼容装置应支持DL/T667等标准通信规约，确保与变电站监控系统、保护信息管理子站的无缝对接。软件升级时需同步验证通信接口兼容性，防止数据传输异常。

版本升级与兼容性测试新型保护装置入网前需通过调度部门组织的检测，软件版本更新应履行审批备案流程。升级后需进行整组传动试验，验证与原有硬件及关联装置的功能匹配性。05220kV系统保护配置

线路保护双重化配置方案双重化配置基本要求220千伏及以上线路继电保护应采用双重化配置，配置两套完整、独立、能反映各种类型故障、具有故障选相功能的全线速动微机保护作为主保护，每套保护均具有完整的后备保护，分别连接不同的远方信号传输设备，输出两组跳闸接点分别起动断路器的两个跳闸线圈。

装置选型与独立性原则两套保护应选用不同生产厂家的产品，线路两端应采用同一型号的保护装置。双重化配置的保护装置之间不应有任何电气联系，其交流电压、交流电流和直流电源彼此独立，保护范围交叉重叠，避免死区。

纵联保护通道配置规范新建或改建220千伏线路纵联保护通道配置应满足“双路由、双设备、双电源”原则。具有光纤通道的输电线路，至少配置一套光纤分相电流差动保护；超短线路（长度≤10km）应配置双套光纤分相电流差动保护；无光纤通道的线路，配置两套不同厂家的高频距离保护，分别使用不同的高频通道。

后备保护配置要求相间后备保护采用三段式相间距离，接地后备保护采用三段式接地距离加上四段式或两段式零序电流保护。断路器失灵起动及辅助保护装置应包括失灵起动、三相不一致保护及可单独投退的带时限后备过流保护（含三相电流和零序电流）。

母线保护配置原则双重化配置要求220kV及以上母线应双重化配置两套完整、独立、不同生产厂家的微机型母线差动保护，安装在各自保护屏内。新建变电站宜配置双套含失灵保护功能的母差保护，每套动作于一组跳闸线圈。

独立性与安全性原则双重化配置的母线保护交流电压、电流回路和直流电源应彼此独立，保护范围交叉重叠避免死区。相关辅助接点、切换回路等均应按双重化配置，当一套退出时不影响另一套运行。

母联/分段开关保护配置母联、母线分段开关应配置独立的充电保护，宜独立设置，具备可单独投退的带时限后备过流保护（含三相电流和零序电流），并应能启动失灵保护。

反事故措施要求防止母差保护误动作的复合电压闭锁元件与母差元件须采用硬件联接，接点串接于跳闸回路，且母差元件和复合电压闭锁元件不得使用同一逆变电源供电。主保护双重化配置原则变压器保护配置规范变压器应按双重化配置（非电量保护除外），采用两套完整的、独立的不同原理的微机型主保护及后备保护，主保护及后备保护可以为同一机箱，但保护装置本身应满足主、后备保护分别使用不同CT二次绕组的要求。差动保护配置要求变压器主保护应配置差动保护，基于变压器两侧电流的磁势平衡原理，内部故障时差流超过整定值动作。需考虑励磁涌流（通过二次谐波制动、波形识别）、调压分接头切换（通过电流相位补偿）的影响。自耦变压器保护应额外配置一套零序电流差动保护。非电量保护独立设置原则变压器非电量保护应设臵单独的电源回路（包括直流空气小开关及其直流电源监视回路）和出口跳闸回路，且必须与电气量保护完全分开，确保故障时可靠动作。后备保护配置规范变压器后备保护宜配置两套完整的、独立的不同原理的主保护及一套独立的后备保护（变压器各侧后备保护为独立机箱），或按双重化配置，分别为两套完整的、独立的不同原理的主保护及后备保护。主接线为内桥接线的变电站，变压器差动保护装置本身应满足进线开关的差动CT、桥开关的差动CT二次交流回路可分别接入的要求。接地保护配置要求变压器35kV中性点经小电阻接地时，变压器35kV侧受总开关、中性点小电阻应配置零序电流保护，可满足联跳方式（以不同时限分别跳分段开关、受总开关和总出口）的要求。10kV侧经Z型变实现小电阻接地方式时，Z型变压器配置电流保护、零序电流保护，同样满足联跳要求。断路器失灵保护设置要求

220kV及以上系统配置原则220kV及以上系统的断路器失灵保护应按双重化配置，新建变电站宜配置双套含失灵保护功能的母差保护，每套母差保护动作于一组跳闸线圈，分别使用不同厂家产品。110kV及以下系统配置原则110kV及以下低电压等级系统的安全稳定控制装置宜单重化配置，断路器失灵保护可按单套配置，如220kV母线保护采用两套不同厂家微机型母差保护时，失灵保护可与其中一套共装置。启动回路与跳闸逻辑要求每套线路保护及变压器保护应各启动一套失灵保护，母差和失灵保护应能分别停用，采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能，动作逻辑需经双重化回路验证，确保选择性切除故障。与断路器辅助设施配合要求与保护配合的断路器辅助接点、切换回路等均应双重化配置，满足“相互独立”原则，软硬压板采用“与门”逻辑，确保一套保护检修时不影响另一套正常运行。06110kV及以下系统保护配置

110kV线路保护配置原则单套微机型保护配置要求110kV线路一般采用一套微机型保护装置，应具备完整的保护功能，能可靠反应线路的各种故障类型及异常运行状态。

并网线路纵联保护配置电厂的并网线路除配置一套微机型保护外，还应额外配置一套纵联保护作为主保护，以确保并网运行的安全性和稳定性。

两级转供线路保护配置当110kV线路存在两级转供且定值不能配合时，第一级线路应配置一套纵联保护作为主保护，以解决保护配合问题，保障故障的快速切除。

后备保护配置后备保护通常采用阶段式过流保护，包括相间过流保护和接地故障保护，以在主保护拒动或范围内故障时，起到可靠的后备作用。

配电变压器保护配置要求主保护配置原则配电变压器主保护通常采用电流速断保护和瓦斯保护（油浸式变压器）。电流速断保护瞬时动作，用于防御变压器绕组和引出线的相间短路；瓦斯保护轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸，防御变压器油箱内故障。

后备保护配置要求后备保护一般采用过电流保护，带时限动作于跳闸，作为主保护的后备和防御变压器外部相间短路。对于中性点直接接地系统的配电变压器，还应配置零序电流保护，以防御接地短路故障。

非电量保护配置除瓦斯保护外，还应配置油温保护和压力释放保护。油温保护监测变压器上层油温，超过规定值时动作于信号或跳闸；压力释放保护当变压器内部压力过高时动作，防止油箱爆裂。

配置与选择性配合保护配置应满足选择性要求，各级保护之间的动作时限和灵敏系数应相互配合，确保故障时能有选择地切除故障元件。同时，保护装置应选用符合国家标准、经过鉴定的产品，保证其可靠性和灵敏性。

35kV及以下系统保护配置要点01线路保护配置35kV及以下线路一般配置一套微机型保护，可采用保护和测控一体化装置。对于多级转供且定值不能配合的线路，第一级线路应配置一套纵联保护作为主保护。

02变压器保护配置变压器应配置两套完整、独立的主保护及一套独立的后备保护（各侧后备保护为独立机箱），或按双重化配置。对于内桥接线变电站，变压器差动保护装置应能分别接入进线开关和桥开关的差动CT二次交流回路。

03母线保护配置220kV、110kV变电站的35kV母线，每段母线各配置一套简易母差保护。单母线分段或单母线接线的变电站，进线开关配置一套进线保护；进线设置互投方式时，需配置瞬时投入的充电保护。

04母联及分段开关保护母联、分段开关应配置一套瞬时投入的充电保护，并可根据运行方式要求配置电流解列保护。07通道配置与技术要求光纤通道配置原则优先选用原则线路纵联保护应优先采用光纤通道，优先选用光纤分相电流差动保护作为主保护。对于超短线路（长度≤10km），应配置双套光纤分相电流差动保护。双重化配置原则新建或改建220千伏线路纵联保护通道配置应满足“双路由、双设备、双电源”原则，确保通道的可靠性。同杆并架输电线路，每回线宜配置两套分相电流差动保护，分别使用不同的光纤通道。独立与冗余原则双重化配置的保护装置的交流电压、交流电流和直流电源彼此独立，保护范围交叉重叠，避免死区。光纤通道应按不同路由实现双重化配置，确保在单一通道故障时另一通道能正常工作。

双通道与双路由设置规范双通道配置核心要求安全稳定控制系统及重要安全自动装置的通道应按不同路由实现双重化配置，确保单一通道故障时不影响装置正常通信。

双路由选择原则线路纵联保护通道应优先采用专用光纤或复用光纤通道，新建220千伏线路纵联保护通道配置需满足"双路由、双设备、双电源"原则，避免路由单一风险。

通道独立性要求双重化配置的两套保护装置的通信通道应完全独立，包括物理路径、传输设备及电源，防止因共用通道设施导致同时失效。

特殊场景通道配置同杆并架输电线路的两套分相电流差动保护应分别使用不同光纤通道；超短线路（长度≤10km）应配置双套光纤分相电流差动保护，确保通道冗余。

通道可靠性保障措施双重化通道配置原则安全稳定控制系统及重要安全自动装置的通道应按不同路由实现双重化配置，确保单一通道故障时不影响装置正常通信。

优先选用光纤通道线路纵联保护和远方跳闸信号传输应优先采用专用光纤或复用光纤通道，光纤通道具有抗干扰能力强、传输容量大、可靠性高等优点。

通道路由独立性要求对于220kV及以上线路纵联保护通道配置，应满足"双路由、双设备、双电源"原则，避免因同一路由故障导致双通道同时失效。

通道监视与冗余切换保护装置应具备通道监视功能，实时监测通道状态，当主用通道异常时能自动或手动切换至备用通道，保障保护信号可靠传输。08运行管理与维护要求定值管理与审核流程

定值台账建立与维护建立完