T-CEPPC 57-2025 核电厂发电机变压器组继电保护配置导则

T/CEPPC57—2025核电厂发电机变压器组继电保护配置导则GuidelinesforRelayProtectionConfigurationofGenerator-TransformerUnitinNuclearPowerPlants前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件为首次发布。本文件由中国电力企业联合会归口管理。本文件起草单位：中国广核集团有限公司、中国核工业集团有限公司、国家电力投资集团有限公司、中国电力科学研究院有限公司、核工业标准化研究所、中广核工程有限公司、中国核电工程有限公司、国核电力规划设计研究院有限公司、华北电力大学、西安交通大学、许继集团有限公司、南瑞继保电气有限公司。本文件起草人：李军、王磊、张宏、刘芳、陈刚、周宇、吴浩、赵亮、李娜、孙伟、董强、马丽、吴迪、周辉、杨阳。本文件于2025年12月23日发布，自2026年3月1日起实施。1范围本文件规定了核电厂发电机变压器组（以下简称“发变组”）继电保护的配置原则、保护类型、技术要求、整定原则及运维管理要求。本文件适用于核电厂单机容量300MW及以上发变组的继电保护配置、设计、整定、调试及运行维护，300MW以下核电厂发变组可参照执行。本文件所指发变组包括发电机、主变压器、高压厂用变压器及相关附属设备，涵盖核电厂正常运行、启停、故障及异常工况下的继电保护配置，不适用于核电厂应急柴油发电机组的继电保护配置。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB14285—2014继电保护和安全自动装置技术规程GB/T13284.1—2008核电厂安全系统第1部分：设计准则GB/T26868—2011电力系统继电保护产品动模试验DL/T684—2012继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T843—2018大型发电机变压器组继电保护技术规程DL/T1508—2016电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程NB/T20039—2010核电厂电气设备抗震设计规范《中华人民共和国电力法》《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》（DL/T408—2018）T/CEPPC30—2023核电厂电力系统安全稳定运行导则3术语和定义3.1发电机变压器组由发电机、主变压器、高压厂用变压器（如需）及相关连接设备组成的电力生产单元，是核电厂电能输出的核心设备组合，其安全稳定运行直接关系核电厂整体安全。3.2继电保护装置当发变组发生故障或异常运行工况时，能自动、迅速、有选择性地发出跳闸命令或告警信号，切除故障设备、限制故障扩大，保护发变组及电力系统安全的电气装置，是核电厂保护系统的重要组成部分。3.3主保护能够快速、准确切除发变组内部故障的保护装置，是保障发变组安全的核心保护，应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求，确保故障发生后迅速隔离故障源，避免设备严重损坏。3.4后备保护当主保护拒动或故障范围超出主保护覆盖范围时，能够可靠切除故障的保护装置，分为近后备保护和远后备保护，作为主保护的补充，确保故障得到有效处置。3.5异常运行保护当发变组出现过负荷、过电压、过励磁、逆功率等不正常运行状态时，发出告警信号或延时跳闸命令，防止设备因长期异常运行而损坏的保护装置。3.6整定计算根据发变组参数、电力系统运行方式及保护配置要求，确定继电保护装置动作参数（如动作电流、动作电压、动作时限）的计算过程，确保保护装置动作准确、可靠。4总则4.1总体要求发变组继电保护配置应遵循“安全可靠、技术先进、经济合理、便于运维”的原则，结合核电厂的特殊性，满足核安全法规及相关标准要求，确保发变组在各种工况下的安全稳定运行，防止因保护配置不当或拒动、误动导致主设备损坏或核电厂停机停运，保障核电厂安全执行系统的正常触发与运行。继电保护装置应具备较高的可靠性和抗干扰能力，能适应核电厂的环境条件（如辐射、温度、湿度、振动），具备故障录波、事件记录、远程监控等功能，便于故障分析和运维管理，符合核电厂安全系统的设计准则要求。发变组继电保护配置应与电力系统继电保护协调配合，确保故障切除时不影响电力系统的安全稳定，避免连锁反应扩大故障范围。4.2配置原则4.2.1主保护应采用双重化配置，即同一故障设置两套独立的主保护装置，两套保护装置的跳闸回路、电源回路、测量回路相互独立，确保一套保护拒动时，另一套保护能可靠动作，提升保护的可靠性。4.2.2后备保护应根据故障类型和保护范围，合理配置近后备和远后备保护，近后备保护应能可靠切除本设备范围内的故障，远后备保护应能切除相邻设备的故障，确保故障无死角。4.2.3异常运行保护应根据发变组的运行特性，针对性配置，确保能及时发现并处置不正常运行状态，防止故障扩大。4.2.4继电保护装置的配置应考虑发变组的启停、倒闸操作等特殊工况，避免保护误动，确保操作过程的安全。4.2.5继电保护装置应具备良好的兼容性和扩展性，便于后续技术升级和功能完善，适应核电厂长期运行的需求。4.3责任要求4.3.1核电厂业主单位：负责发变组继电保护配置的总体策划、方案审核，确保保护配置符合本文件及相关标准要求，负责保护装置的日常运行、维护和管理，保障保护装置正常投入运行。4.3.2设计单位：负责根据本文件及核电厂实际情况，制定发变组继电保护配置方案，完成保护装置的选型、回路设计，确保设计方案的合理性和可行性，符合核电厂安全系统设计准则。4.3.3施工单位：负责继电保护装置的安装、调试，确保安装质量和调试精度，使保护装置满足设计要求和运行需求，配合完成验收工作。4.3.4运维单位：负责继电保护装置的日常巡检、定期校验、故障处理，及时发现并消除保护装置的缺陷，确保保护装置处于良好运行状态，做好运行记录和校验记录。5发电机继电保护配置5.1主保护5.1.1定子绕组相间短路保护应配置双重化纵差动保护，作为发电机定子绕组相间短路的主保护，保护范围包括定子绕组、发电机引出线及中性点侧引出线。纵差动保护应具备比率制动特性，能有效区分区内故障和区外故障，避免区外故障时保护误动，动作时限应不大于20ms，确保快速切除故障，防止定子绕组严重损坏。对于定子绕组为双星形接线的发电机，应配置双星形纵差动保护，分别保护两个星形绕组，提升保护的灵敏性和可靠性。5.1.2定子绕组匝间短路保护对于定子绕组采用双星形接线、每相有两个并联支路的发电机，应配置双重化横差动保护，作为定子绕组匝间短路的主保护；对于定子绕组为单星形接线的发电机，可配置零序电压匝间保护或三次谐波匝间保护，确保能可靠检测定子绕组匝间短路故障，动作时限应不大于30ms，避免故障扩大至相间短路。5.1.3定子绕组单相接地保护应配置双重化定子绕组单相接地保护，保护范围覆盖整个定子绕组，包括发电机中性点侧绕组。对于中性点经高阻接地的发电机，应采用零序电流+零序电压复合接地保护，提高接地故障的检测灵敏度；对于中性点直接接地或经低阻接地的发电机，应采用零序电流保护，动作时限根据接地故障电流大小合理整定，确保故障时能及时切除，防止跨步电压和接触电压危害，保护人员和设备安全。5.2后备保护5.2.1定子绕组过电流保护应配置复合电压启动的过电流保护，作为定子绕组相间短路的近后备保护，同时作为相邻设备故障的远后备保护。复合电压启动的过电流保护应具备低电压启动和负序电压启动功能，提高保护的灵敏性，动作时限应与相邻保护协调配合，确保选择性，避免越级跳闸。5.2.2负序过电流保护应配置负序过电流保护，作为发电机定子绕组不对称短路、不对称负荷及系统不对称故障的保护，防止发电机因负序电流产生的附加损耗和发热损坏。负序过电流保护应具备反时限特性，根据负序电流大小自动调整动作时限，动作电流和时限应根据发电机的负序承受能力整定，确保发电机安全。5.2.3转子绕组一点接地保护应配置双重化转子绕组一点接地保护，采用乒乓式原理或注入式原理，能可靠检测转子绕组一点接地故障，发出告警信号。对于转子绕组两点接地故障，可配置转子绕组两点接地保护，或在一点接地保护告警后，投入两点接地保护，动作跳闸，防止转子绕组烧毁。5.3异常运行保护5.3.1过负荷保护应配置定子绕组过负荷保护和转子绕组过负荷保护。定子绕组过负荷保护采用反时限特性，根据过负荷电流大小自动调整动作时限，动作时发出告警信号，严重过负荷时延时跳闸；转子绕组过负荷保护针对励磁回路过负荷情况，采用反时限特性，动作时发出告警信号，必要时延时跳闸，防止转子绕组过热损坏。5.3.2过电压保护应配置定子绕组过电压保护，防止发电机突然卸载或励磁系统故障导致定子绕组过电压损坏。过电压保护动作电压应根据发电机额定电压整定，动作时限分为瞬时和延时，瞬时动作用于严重过电压，延时动作用于一般过电压，动作时发出告警信号并延时跳闸，避免设备绝缘损坏。5.3.3过励磁保护对于300MW及以上发电机，应配置过励磁保护，防止发电机因过励磁导致铁芯过热损坏。过励磁保护采用反时限特性，根据过励磁倍数自动调整动作时限，动作时发出告警信号，严重过励磁时延时跳闸，确保发电机铁芯安全。5.3.4逆功率保护应配置逆功率保护，防止汽轮机主汽门关闭后，发电机变为电动机运行，导致汽轮机损坏。逆功率保护动作功率根据发电机额定功率整定，动作时限分为延时告警和延时跳闸，动作时先发出告警信号，若逆功率持续存在，延时跳闸，切断发电机与系统的连接，保护汽轮机安全。5.3.5失磁保护应配置失磁保护，防止发电机失去励磁后，异步运行导致设备损坏和系统不稳定。失磁保护应能可靠检测发电机失磁故障，动作时发出告警信号，根据系统运行情况，延时跳闸或切换励磁，确保发电机和系统安全。6主变压器继电保护配置6.1主保护6.1.1纵差动保护应配置双重化纵差动保护，作为主变压器绕组、套管及引出线相间短路、匝间短路的主保护。纵差动保护应具备比率制动特性和涌流制动特性，能有效区分区内故障、区外故障和励磁涌流，避免励磁涌流导致保护误动，动作时限应不大于20ms，确保快速切除故障，防止主变压器损坏。6.1.2瓦斯保护对于油浸式主变压器，应配置双重化瓦斯保护，作为主变压器油箱内故障（如绕组匝间短路、铁芯过热、油面下降）的主保护。瓦斯保护分为轻瓦斯和重瓦斯，轻瓦斯动作时发出告警信号，重瓦斯动作时延时跳闸，动作时限应不大于50ms，确保及时处置油箱内故障，防止故障扩大。6.2后备保护6.2.1零序电流保护应配置零序电流保护，作为主变压器中性点直接接地或经低阻接地时，绕组及引出线接地短路的后备保护。零序电流保护应分为多段，动作电流和时限与系统零序保护协调配合，确保选择性，能可靠切除接地故障，防止接地电流过大损坏设备。6.2.2复合电压启动的过电流保护应配置复合电压启动的过电流保护，作为主变压器相间短路的近后备保护，同时作为相邻设备故障的远后备保护。复合电压启动的过电流保护应具备低电压启动和负序电压启动功能，提高保护的灵敏性，动作时限与相邻保护协调配合，避免越级跳闸。6.2.3过负荷保护应配置过负荷保护，防止主变压器长期过负荷运行导致绕组过热损坏。过负荷保护采用反时限特性，根据过负荷电流大小自动调整动作时限，动作时发出告警信号，严重过负荷时延时跳闸，确保主变压器安全运行。6.2.4油温保护对于油浸式主变压器，应配置油温保护，监测主变压器顶层油温，防止油温过高导致油质劣化和绕组损坏。油温保护动作温度根据主变压器额定油温整定，动作时发出告警信号，油温过高时延时跳闸，确保主变压器正常运行。7高压厂用变压器继电保护配置7.1主保护应配置纵差动保护，作为高压厂用变压器绕组、套管及引出线相间短路、匝间短路的主保护，具备比率制动特性，动作时限应不大于30ms。对于容量较小的高压厂用变压器，可配置电流速断保护作为主保护，确保快速切除故障。对于油浸式高压厂用变压器，应配置瓦斯保护，轻瓦斯动作告警，重瓦斯动作跳闸；对于干式高压厂用变压器，应配置温度保护，作为内部故障的辅助保护。7.2后备保护应配置过电流保护，作为高压厂用变压器相间短路的后备保护，动作电流和时限与厂用电系统保护协调配合；对于中性点接地的高压厂用变压器，应配置零序电流保护，作为接地短路的后备保护。应配置过负荷保护，采用反时限特性，动作时发出告警信号，严重过负荷时延时跳闸，防止高压厂用变压器过热损坏。8继电保护装置技术要求8.1一般要求8.1.1继电保护装置的额定电压、额定电流应与发变组及电力系统参数匹配，额定频率为50Hz，适应核电厂的电压波动和频率波动范围。8.1.2继电保护装置的动作准确率应不低于99.9%，具备良好的抗干扰能力，能抵御电磁干扰、辐射干扰、温度变化等环境因素的影响，符合核电厂电气设备抗震设计规范要求，确保在核电厂特殊环境下可靠运行。8.1.3双重化配置的保护装置，其电源应取自不同的直流电源回路，跳闸回路应分别接入不同的跳闸线圈，确保一套电源或跳闸回路故障时，另一套保护装置能正常工作。8.1.4继电保护装置应具备故障录波功能，能记录故障时的电流、电压、动作时间等信息，录波数据应准确、完整，便于故障分析和追溯；具备事件记录功能，记录保护装置的动作情况、告警信息等，记录容量不小于1000条，保存时间不小于6个月。8.2整定要求8.2.1继电保护装置的整定计算应根据发变组参数、电力系统运行方式、故障类型等因素，按照本文件及相关标准的要求进行，确保保护装置的动作电流、动作电压、动作时限等参数合理，满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求。8.2.2主保护的整定应确保在区内故障时快速动作，区外故障时不动作；后备保护的整定应与相邻保护协调配合，避免越级跳闸，确保故障能有序切除。8.2.3异常运行保护的整定应根据发变组的运行特性和设备承受能力，合理确定动作参数，既要防止设备损坏，又要避免不必要的停机。8.2.4继电保护装置的整定参数应定期复核，当发变组参数、电力系统运行方式发生变化时，应及时调整整定参数，确保保护装置适应新的运行工况。8.3抗干扰要求8.3.1继电保护装置应具备良好的电磁兼容性，能抵御静电放电、电磁辐射、浪涌等干扰，符合GB/T14285—2014和DL/T684—2012的相关要求，确保在干扰环境下不发生误动、拒动。8.3.2继电保护装置的接线应规范，电缆敷设应符合要求，模拟量电缆和开关量电缆应分开敷设，避免交叉干扰；接地系统应可靠，接地电阻应符合设计要求，防止接地不良导致干扰。9运维管理要求9.1日常巡检运维单位应建立发变组继电保护装置日常巡检制度，每天对保护装置进行巡检，检查保护装置的运行状态、指示灯、显示屏等，查看是否有告警信号，检查保护装置的电源、接线等是否正常，发现异常及时处理，并做好巡检记录。9.2定期校验9.2.1继电保护装置应定期进行校验，校验周期应符合相关标准要求，一般每年进行一次全面校验，每3年进行一次型式试验，确保保护装置的性能符合要求。9.2.2校验内容包括保护装置的动作特性、整定参数、故障录波、事件记录等，校验过程应严格按照校验规程进行，做好校验记录，校验合格后方可投入运行；校验不合格的保护装置，应及时检修或更换，严禁投入运行。9.3故障处理当继电保护装置发生故障或误动、拒动时，运维单位应及时组织人员进行排查，分析故障原因，采取针对性的处理措施，尽快恢复保护装置的正常运行。故障处理完成后，应做好故障处理记录，总结经验教训，防止同类故障再次发生。9.4资料管理应建立发变组继电保护相关资料档案，包括保护装置的说明书、原理图、接线图、整定报告、校验记录、巡检记录、故障处理记录等，资料应完整、准确，妥善保管，便于查询和追溯，保存期限不少于10年。9.5人员培训核电厂应定期对运维人员进行继电保护专业培训，培训内容包括保护装置的原理、操作、校验、故障处理等，提升运维人员的专业技能和应急