10kV继电保护技术方案及说明

1、10KV开关柜继电保护技术应答书1 适用范围本应答书为对明珠线二期工程10kV开关柜继电保护部分的响应，适用于降压变电所10kV进线、10kV出线、10kV母联及配电变压器。2 环境条件环境温度：-10C+40C相对湿度：日平均值不大于95%;月平均值不大于90%(25C)有凝露的情况发生饱和蒸气压：日平均值不大于X10-3Mpa月平均值不大于x10-3Mpa海拔高度：<1000m地震烈度：7度采用标准本继电保护装置的制造、试验和验收除了满足技术规格书的要求外，还符合如下标准：电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-92)微机线路保护装置通用技术条件(GB/T15145-9

2、4)继电器及继电保护装置基本试验方法(GB7261)静态继电器及保护装置的电气干扰试验(GB6162)线路继电保护产品动态模拟技术条件(SD286)电气继电器(IEC255)微机型防止电气误操作装置适用技术条件(DL/T486-2000地下铁道设计规范(GB50157-92)4主要继电保护产品REF543性能及参数fiSEbA丄.也'士“悻"科停WEW.>INSdfer.ThrjIMRS-1¥K；N牡DTWAC-*rJ-,|m*fwmr«iaj|i应用REF54馈线终端设计用于中压网络的保护，控制，测量和监视，其可与不同的开关柜一道使用，包括单母线，

3、双母线及双重配置系统，保护功能也支持不同的网络类型，如中性点不接地网络，谐振接地网络及部分接地网络。RE54馈线终端功能特性基于专用的保护，控制，测量，运行状况监视及通信功能库，每个库包括某些特定功能块的组合，如保护功能块。同使用传统的单个产品相比，组合库经济效益更好。专用库与继电器配置（IEC1131标准）一起使得REF54馈线终端较易适用各种不同应用。借助于MMI图形显示，馈线终端内的控制功能就地指示隔离刀闸或断路器的状态。而且，馈线终端可允许将来自断路器及隔离刀闸的状态信息转送到远方控制系统，可控对象如断路器可通过远方控制系统断开，合上。状态信息和控制信号通过串行总线传送，也可通过馈线终

4、端面板上的按钮进行就地控制。馈线终端设计用于短路及接地故障的选择性保护REF54馈线保护包含过电流及接地故障功能，可用于强接地，电阻接地或谐振接地网络馈线的短路，时限过流及接地故障保护，带有接地故障功能及方向接地故障功能的相同类型馈线终端可用于中性点不接地网络的过电流及接地故障保护，当需要时可使用自动重合闸功能进行自动重合闸，可进行多达五个连续的自动重合闸周期。REF54终端测量三相电流及三个相间电压，中性点电流，残余电压，频率及功率因素。从测量的电流，电压计算出有功，无功功率，可基于所测量的功率计算出电能，测量值可用与一次值成比例的值进行就地，远方显示。除了保护，测量，控制及运行状况监视功能

5、外，馈线终端也提供大量的可编程PLC功能，使变电站自动化所需的多个自动化顺序逻辑功能集成到一个装置中。数据通信特性包括与高层设备通信的SPA总线或LON总线，并且LON通信与PLC功能组合在一起减少了馈线终端之间的硬接线要求。特点馈线终端用于中压网络的保护、控制、测量和监视新的应用领域，如电能质量测量、保护、电容器保护、控制和电动机的保护、同期检测、频率保护等通过传统的测量湖肝气或电流电压传感器来进行电流电压测量具有液晶显示器的就地人机接口通过特殊保护功能库对保护、控制、测量监视和通讯的功能进行扩展基本保护功能包括：带或无方向的过流和接地故障保护、零序电压、过电压低电压保护、断路器失灵保护以及

6、自动重合闸控制功能包括6个控制对象的就地控制和远方控制，控制对象状态显示以及在每个间隔层和变电站层的联锁测量包括相电流、相间和相对地电压、零序电流和零序电压、频率、功率因数、谐波、有功功率和无功功率、电能等状态监视包括断路器状态监视、跳闸回路监视和馈线终端装置内部自检用于温度测量的RTD/模拟量模块，电压/电流测量和毫安量输出通讯包括二个通讯接口：一个用于与PC机就地通讯，另一个通过变电站通讯系统用于远方通讯REF54是ABB配电自动化系统和ABB体化概念的产品之一主要技术参数电流保护定时限电流整定范围：014In级差005In定时限电流延时整定范围：05s级差005s定时限零序电流整定范围：

7、012In级差001In定时限零序电流延时整定范围：05s级差005s定时限电流速断元件电流整定范围：20In级差02In定时限电流速断元件延时整定范围：05s级差002s定时限零序电流速断整定范围：0520In级差02In定时限零序电流速断延时整定范围：05s级差005s反时限特性曲线动作时间与电流的平方成反比，提供曲线的计算公式。过负荷保护：采用分段延时，整定范围：609999s电压保护过电压整定范围：2200V级差1V低电压整定范围：2100V级差1V过电压整定时间范围：00450s级差001s低电压整定时间范围：00450s级差001s绝缘性能（1）绝缘电阻在正常试验大气条件下，装置的

8、带电部分和非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各电路之间，根据被试回路额定电压等级，分别用开路电压250V或500V的兆欧表（Ui<60V时用250V兆欧表，Ui60V时用500V兆欧表），测量其绝缘电阻值，大于10M。（2）介质强度在正常试验大气条件下，装置的直流电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受频率为50Hz，2kV历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。（回路额定电压Ui<60V时，试验电压为500V）。冲击电压在正常试验大气条件下，装置的直流电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受12/50s

9、的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kv，装置无绝缘损坏。耐湿热性能装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验。最高试验温度+40C，最大湿度95%，试验时间为2d，每一周期历时24h的交变湿热试验，在试验结束前2h内，根据本标书技术规定的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值大于15M，介质强度不低于条规定的介质强度试验电压幅值的75%。振动装置能承受GB7261第163条规定的严酷等级为1级的振动耐久能力试验。试验后，无紧固件松动脱落及结构件损坏。冲击装置能承受GB7261第175条规定的严酷等级为1级的冲击耐久能力试验。试验后

10、，无紧固件松动脱落及结构件损坏。碰撞装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为1级的碰撞试验。试验后，无紧固件松动脱落及结构件损坏。抗干扰性能（1）脉冲群干扰装置能承受IEC60255221中规定的1MHz脉冲群干扰试验和GB616285规定的100kHz脉冲群干扰试验。试验严酷等级为III级，试验电压为共模2500V，差模1000V的衰减振荡波，装置无误动或拒动现象。试验时给被试继电器预先施加直流电源。（2）静电放电干扰装置能承受IEC60255222中规定的严酷等级为III级，即接触放电试验电压为6kV允许偏差5%，空气放电试验电压为8kV允许偏差5%的静电放电干扰试验。（3）辐射电磁

11、场干扰装置能承受GB/T1459891995中规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验，即试验场强为10V/m。（4）快速瞬变干扰装置能承受GB/规定的严酷等级为III级的快速瞬变干扰试验，即试验电压为2Kv，允许偏差10%。连续通电装置完成调试后，出厂前进行不少于100h连续通电试验。各项参数和性能符合本标书要求。连续通电试验的被试装置只施加直流电源，必要时可施加其它激励量进行功能检测。表1:激励输入额定频率/电流输入额定电流1A/5A热稳疋连续4A/20A1秒20A/100A/500A耐动态电流，半波值50A/250A/1250A输入阻抗<750m/&l

12、t;1000m/<20m电压输入额定电压100V/110V/115V/120V(参数化)耐压水平，连续2xUn(24V)额定电压时负载<传感器输入，最多8个电压范围RMS电压范围峰值12V输入阻抗>输入电容<1nF表2:辅助电源型号PS1/240V(REF543,REF543)PS2/240V(仅REF545)Ps1/48(REF541,REF543)PS2/48V(仅REF545)输入电压，交流110/120/220/24V-输入电压，直流110/125/220V24/48/60V工作范围交流额定值的ac85.11O%,直流额定值的dc80.120%直流额定值的dc8

13、0.120%静止/工作负载20/40W直流辅助电源波纹系数最大值为直流值的12%辅助直流电压无复归中断时间<50ms,110V<100ms,200V内部温度过高指示+78C(+75.83C)表3:开关量输入工作范围18.265Vdc(24/48/60/110/220Vdc)泄漏电流-2.25mA功率损耗/输入<脉冲计数（特定开关量输入）频率范围0.100Hz表4:信号输出额定电压250Vac/dc连续载流能力5A接通能力10A3s接通能力8A在直流电压48/110/220V，控制回路时间常数L/R<40ms1A/表5:功率输出额定电压250Vac/dc连续载流能力5A接

14、通能力30A3s接通能力15A在直流电压48/110/220V，控制回路时间常数L/R<40ms5A/3A/1A最小接点负载100mA,24V交流/直流HSPO（高速功率输出）比普通功率输出（PO）快5msTCS（跳闸回路监视）控制电压范围20.265V交流/直流经监视回路的泄漏电流约.接点最小跨越电压20V交流/直流（15.20V）表6:环境条件指定运行温度范围-10.+55C运输和贮藏温度范围-40.+70C保护等级前侧嵌入式安装IP54后侧，连接端子注意！背侧保护盖（附件）可用作机箱背侧的保护及屏蔽IP20干热试验参照IEC68-2-2（BS2011:部分）干冷试验参照IEC68-

15、2-1（BS2011:部分）潮热循环试验参照IEC68-2-30(BS2011:部分)相对湿度=95%,温度=20.55C贮藏温度试验参照IEC68-2-48表7:标准试验绝缘试验绝缘材料试验(IEC60-2:BS932:部分2和IEC255-5:BS5992:部分3)试验电压2kV,50Hz,1分钟脉冲电压试验（IEC255-5）试验电压5kV单向脉冲，波形S,电源能量绝缘电阻测量（IEC255-5）绝缘电阻>100M,500V直流机械试验振动试验（正弦振动）IEC255-21-1，I级冲撞试验IEC255-21-2，I级表：8电磁兼容试验电磁兼容试验满足普通标准EN50082-2所规

16、定的要求1MHZ脉冲干扰试验共模III级(IEC255-22-1)差模静电放电，导体放电6KVIII级(IEC6100-4-2)空气放电8KV以共模方式直接引入10V(rms),射频试验(IEC6100-4-6)f=150kHz.80MHz以调幅方式辐射10V/m(rms)(IEC6100-4-3)f=80.1000MHz以脉冲调制方式辐射（ENV50204）10V/mf=90MHz用手提式发射机辐射（IEC255-22-3,方法C）f=,P=6Wf=,P=5w交流/直流输入口4kV快速瞬变干扰试验(IEC255-22-4和信号接点2kVIEC61000-4-4)电源”交流/直流输4kV共模抗

17、浪涌试验入口2kV差模(IEC61000-4-5)I/O输入口4kV共模1kV差模电磁辐射试验（EN55011经导体RF发射（所有端子）EN55011,A级和EN50081-2)以射频RF发射EN55011,级CE认可遵从EMC指定89/336/EEC和LV指定73/23EEC表9:数据通讯背面接口，连接器RS485连接LON或SPA数据总线，可选为在电器上进行隔离使用光纤接口模块RER103传输速率SPA数据总线：4800/9600/19200bpsLON数据总线：78kbps/背面接口，连接器不用，为将来使用所预留面板RS232光连接数据码ASCII数据传输速率4800,9600或9200

18、bps可选串行通信电缆1MKC9500011串口通信参数数据位数7停止位数1奇偶校验偶数波特率kbps(缺省)通信规约SPA总线规约LON总线规约表10:通用部分工具箱CAP501CAP505事件记录所有事件都以高级文本格式进行记录：在记录信息文本中记录的原因，时间，日期。用可选择的语言，最多记录100个事件量数据记录记录起动值保护功能详见功能块说明，CD-ROM(1MRS750889-MCD)控制功能详见功能块说明，CD-ROM(1MRS750889-MCD)状态监视功能详见功能块说明，CD-ROM(1MRS750889-MCD)测量功能详见功能块说明，CD-ROM(1MRS750889-M

19、CD)自检RAMROMEEPROM所有模拟参考电压对I/O和MMI进行程序自动测试输出接点状态监视(所有接点)机械尺寸宽：（1/219”箱架）高，框架：（6U）高，箱子：mm深：235mm（带保护后盖，可选）装置重约8kg5技术要求响应51保护配置10kV继电保护装置采用微机综合保护测控单元，用以实现保护、监视、控制、测量、通信等功能，适用于降压变电所10kV进线、10kV出线、10kV母联及配电变压器。保护功能使发生故障的一次设备从供电系统中退出运行，以最大限度的减少对一次设备的损坏，降低对供电系统安全供电的影响；控制、监控功能适合现场运行人员就地监控及操作，并可实现变电所无人值班，适应全所

20、自动化及电力监控的需要；测量功能具有测量值当地显示及远方传送功能，能显示正常及故障状态测量值；通信功能用于远方随时监测装置的运行状态、调用数据、改变定值及远方操作等。微机综合保护测控单元还配有与一次设备接口、所内监控系统接口、所内直流系统接口的硬件设备及编程软件。微机综合保护测控单元作为变电所综合自动化的组成部分，与变电所综合自动化系统的功能接口及分工方案在后面提到。微机综合保护测控单元的主要技术指标为：（1）额定值：交流电流：1A交流电压：100V频率：50HzHz直流电源电压：220V，允许偏差20%+10%纹波系数不大于5%（2）功耗交流电流回路：In=1A时，每相不大于05VA交流电压

21、回路：额定电压时，每相不大于1VA直流电源回路：正常工作时，不大于50W保护动作时，不大于80W（3）过载能力交流电流回路：3倍额定电流，连续工作10倍额定电流，持续10秒50倍额定电流，持续1秒交流电压回路：11倍额定电压，连续工作直流电源回路：80110额定电压，连续工作具体配置见下表1。表110kV系统保护测量配置表被保护单元名称保护配置及自动装置测量与计量CT二次线圈备注10kV进线柜:过电流、零序电流、电流选跳进线电流1组保护整定值2组:10kV出线柜过电流、零序电流、电流选跳出线电流1组保护整定值2组10kV母联柜过电流母线电流1组保护整定值1组:过电压、欠电压母线电压配电变压器电

22、流速断、过电流、变压器重过负荷、轻过负荷、零序电流、变压器内部保护（超温、过热）电流、电压、有功电度、有功功率1组保护整定值1组10kV馈线过电流、零序电流馈线电流1组保护整定值1组:本保护装置满足总要求，如下：装置采用微机综合保护测控单元，并采用多CPU结构方式，以实现保护、监视、控制、测量、通信等功能。1满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求。2微机综合保护测控单元及辅助继电器设置在相应的开关柜的低压室内。3适应电力牵引负荷变化剧烈、频繁的特点。输入均采取隔离措施，实现高抗干扰性。4具有开机自检和连续在线自检功能，装置中任一元件损坏，不会造成保护误动作，且能发出装置异常信号，故障标志达到模

23、块级。5具有可靠的硬件闭锁功能，以保证在任何情况下不误动，只有在发生故障，保护装置启动时才允许开放跳闸回路。6具有自复位电路，发生“死机”现象能通过复位电路恢复正常工作。在进行抗高频干扰试验时，不允许自复位电路工作。同时在装置内部运行Watchdog软件，能有效防止装置死机现象。7配置电源设备，在外部电源故障或失电时，装置的设定参数及状态数据、实时时钟信号及其他主要动作信号不会丢失，并能在外部电源恢复时，恢复其正常功能，重新正确显示并输出。配置逆变电源设备，保证装置内部各单元模块的正常工作。DC220V59具有数据存储及故障录波功能。10触点：卖方提供保护装置的出口跳闸接点及信号接点数量，出口

24、跳闸接点满足接通10A、断开DC220V4A、长期接通DC220V5A。进出线电流保护带有两对快速动作接点，且快速动作接点动作值及时间可调。配置时钟元件，并与变电所综合自动化系统实现自动对时。主要保护的采样速率不少于32点/周波。输入输出均具有过压、过流保护措施。控制输出采用继电器接点方式。输入输出具有用户自定义编程特性。具有当地远方和运行试验操作转换功能。保护和控制采用不同的出口继电器。具有保护选择功能，每一种保护均可单独投入切除。具有回路隔离功能，当试验运行时，该保护退出运行。保证多CPU间的协调性，保证保护、监视、控制、测量、通信等各功能的可靠实现。继电器完整的硬件配置指标详见继电器产品

25、手册。本保护满足微机综合保护测控单元主要功能要求，具体如下：微机综合保护测控单元不仅是保护装置，而且是变电所综合自动化的重要组成部分。电流保护及检电压功能：（1）电流保护：电流保护具有独立的电流速断、限时电流速断、定时限过电流、零序保护及反时限功能。定时限过电流保护和反时限过电流保护可同时使用。适不同的运行方式的2组整定值，可通过当地或远方进行切换。当地或远方切换的模式选择在当地进行。在当地/远方均可退出电流保护运行或闭锁电流保护的出口。当地或远方闭锁的模式选择在当地进行。所有CT二次回路都设置短路装置，防止试验时CT开路。（2）检电压功能：具有宽范围的过电压、低电压动作范围。信息采集及控制功

26、能（1）接受当地或远方控制命令，结合已储存的开关位置信号，进行逻辑判断，通过输出继电器发出开关的“合”“分”闸命令。当地或远方控制方式选择在当地进行。（2）采集和显示开关设备的位置信号、所有与开关柜有关的事故、预告信号等。3）对电流、电压等电气量采用直接交流采样，通过所内通信网络传送到站控主控单元。（4）可实现开关间的连锁、联动、闭锁的功能。（5）可编程输入/输出：装置具有可编程的光隔输入、继电器输出，开关量输入不少于28路，开关量输出不少于20路，并且输入/输出可扩展。设计阶段输入、输出口数量的扩展包含在投标总价中。外部引至装置内的无源接点经光电隔离，且该输入可由用户定义。开关量输出可由用户

27、分配（保护自检的严重告警接点可除外）。继电器输出可以按自保持和自动复归设置。（6）断路器防跳闭锁功能。当地和远方的通信功能：用于站内自动化配网系统，装置至少有两个独立和同时工作的标准通信接口。一个用于连接当地PC机（如RS232），实现各种调试功能，对保护进行就地访问、编程等；另一个设有标准光纤以太网通信接口用于与所内通信网络通信，以实现保护信息的传送、远方的控制、监视测量等远动功能。通信规约采用国际标准规约，并向用户完全开放，可通过通信规约对SOE进行读取。提供多种国际通用通信规约，供用选择。进出线保护选跳功能：通过双冗余光纤通信网之间的直接的数字通信实现继电器之间的选跳功能。最远的装置选跳

28、h时间不大于100ms.保护通信网络独立配置，用于传输相邻所间的保护信息、开关量信息等。所间网络利用独立的通信设备光纤以太网方式或本保护装置数字通讯卡、双输入输出冗余光纤口传输开关量、继电器间允许和闭锁信号等其它逻辑数据，可在8个变电所间通讯，站间距约为。测量及监视功能：（1）对电流、电压等电气量采用直接交流采样，测量值包括：三相相电流、三相相（线）电压、有功电度、有功功率、无功电度、无功功率。（2）跳闸回路监视功能：对跳闸回路的开、合状态进行监视，当电压低于最小电压或跳闸命令发出后断路器不能跳开或跳开后不能合上，发报警。数据记录与故障录波功能：（1）事件记录：记录的事件包括多种状态发生变化的

29、事件，包括任何元件启动、返回或动作、数字输入和输出的状态发生变化、参数整定值的改变和自检事件。所有事件都带时标，并可从面板显示器或通信口当地/远方调出查看。本保护装置能储存的最新的事件数量100个。（2）故障记录及故障录波：可记录的故障信息及故障录波的启动方式、录波长度，存储容量。故障前、后记录的周波数可调等信息详见产品手册。用户可通过供货商免费提供的专用软件及设备在面板上的串行通信口当地再现故障记录及故障波形，进行故障分析，也可通过远方通信口远方访问、分析。供货商提供支持软件并向用户授权软件使用权，支持就地和远方的访问、编程、故障分析、管理整定值文件等，并可从装置下载记录。自检功能：自检内容

30、包括开机检查和连续在线自动检查。用户接口：（1）液晶显示器：可显示三相电流实时有效值、整定值、命令和输出等。（2）LED信号指示及状态指示灯：所有保持式的LED的复归方式当地复归/接点输入复归/远方复归可选。或供货商提供复归方式供买方确认。（3）操作按钮及功能键：用于菜单检索、数据输入、浏览阅读及开关操作等。（4）当地通信口RS232（5）与主监控单元之间的网络通信接口为光纤以太网通信口（6）变电所之间的通信通道不包括在本标书范围内，买方提供标准通信通道。具体事宜在设计联络会时确认。保护可按要求选择配置功能，通过当地或远方屏蔽不需要的功能，并使相应的定值组不在面板上显示。54结构、外观及其他装

31、置有金属机箱保护。装置机箱采取必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施。机箱的不带电金属部分在电气上连成一体，并可靠接地。机箱满足发热元器件的通风散热要求。机箱模件如为插拔式结构，插拔灵活，接触可靠，互换性好。防护等级：IP40如需采用辅助继电器完成一些功能，辅助继电器的动作值、返回值、动作时间、返回时间、热稳定度、绝缘电阻、试验电压、抗干扰性均符合有关IEC标准或相应国标。接口接口界面与变电所综合自动化的接口：在微机综合保护测控单元的标准通信接口。与开关柜的接口：在10kV开关柜的端子排。接口划分供货商负责装置二次线图纸设计，柜内开孔尺寸，配合开关柜生产厂家进行出厂试验、现场调试。以实现全所自动

32、化系统与本装置供货商有责任配合变电所综合自动化系统开发相应的通信软件，之间的可靠通信，本供货商提出接口划分的建议方案如下：开关柜厂家和买方提供标准通信接口，本供货商将配合设备在开关柜中的安转，并负责设备与通信接口的连接，以实现本保护装置与变电站综合自动化系统的连接。6投标文件中包含所有接口配合费。试验出厂试验外观检查功能试验 *基本性能试验装置中各种元件的定值试验；装置中各种元件的动作时间特性试验；装置中各种元件的动作特性试验；逻辑回路及其联合动作正确性检查。*微机保护的其他性能试验 硬件系统自检； 硬件系统时钟试验； 通信及信息输出功能试验； 开关量输入输出回路检查； 数据采集系统的精度和线

33、性度范围试验； 定值的整定切换试验。 微机保护的软件测试：供货商提供微机保护的软件测试方案及软件测试报告，供招标方确认。*装置的静态、动态模拟试验装置通过以上的各项试验后，在电力系统静态或动态模拟系统上进行整组试验。模拟试验满足的基本技术要求，按照SD286规定进行，或使用由计算机构成的试验仪、仿真系统进行试验。绝缘电阻试验；介质强度试验；连续通电试验。 型式试验外观检查；功能试验；功率消耗；高低温试验；温度贮存试验；抗干扰试验；湿热试验；振动试验；冲击试验；碰撞试验。通信试验配合全所自动化系统供货商进行综合自动化系统通信试验。现场试验现场试验由施工单位执行，供货商负责配合。供货商按照总工期、试验计划和现场试验规格书的要求提供技术支持。试验验收报告由买方和供货商督导人员和施工单位签字。供货商有责任协助施工单位解决试验中发生的技术问题。厂家对现场试验的项目和内容可提出建议，由招标方确认。现场试验包括以下试验内容：（1）外观检查（2）功能试验 *基本性能试验装置中各种元件的定值试验；装置中各种元件的动作时间特性试验；装置中各种元件的动作特性试验；逻辑回路