10KV220kV变电站继电保护技术要求

10KV-220kV变电站继电保护技术要求建设，特制定本标准。和工程实践的可行性。本标准主要包括以下内容：制回路；继电保护分类二次回路；线路纵联保护通道；二次回路电缆；故障录波器、保护及220kV变电站继电保护二术条件、规程和反措的要求。本标准由河北电力调度中心提出。本标准由河北电力调度中心解释。本标准主要起草单位：河北电力调度中心继电保护处。本标准主要起草人：曹树江、周纪录、张洪、常风然、赵春雷、孙利强、萧彦、齐少娟。感谢在本标准起草过程中提出贵重意见的各位同行！在执行本标准中如有问题或意见，请准时告知河北电力调度中心。220kV变电站继电保护二次回路技术标准总则220kV变电站继电保护二次回路的有关技术原则。满足以下技术要求。引用标准DL/T5136-2023火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5044-2023电力工程直流系统设计技术规程《国家电网公司十八项电网重大反事故措施〔试行〕继电保护专业重点实施要求继电保护直流电源回路直流小母线及直流分电屏直流小母线按一次设备的电压等级分别设置。主变压器各侧保护和掌握电源原则上按高压侧归类。直流小母线承受直流分电屏的方式。【释义】设立直流分电屏，主要是简化直流网络接线和节约电缆。直流分电屏的设置地点随相应的继电保护屏，尽量靠近其负荷中心：二次设备集中布置时直流分电屏设在继电保护室；二次设备分散布置时直流分电屏设在相应的继电保护小间。220kV系统按小室分别设两面直流分电屏。分电屏Ⅰ内设1组掌握小母线KMⅠ、1组保护小母线BMⅠ；分电屏Ⅱ内设1组掌握小母线KMⅡ、1组保护小母线Ⅱ。【释义】直流小母线进展双重化设置，与两组直流电源、220kV系统继电保护的双重化及断路器两组跳闸回路一一对应，有利于提高继电保护和断路器掌握功能的冗余度。110kV11〔KM1〔BM。10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在掌握室或保护小间的状况下，在掌握室或保11〔KM1〔BM。10kV/35kV系统配电室不设置直流分电屏。10kV/35kV系统直流分电屏直流小母线和开关柜内直流小母线按掌握、保护小母线分开设置。直流馈线屏至分电屏或直流小母线的馈线〔包括中心信号系统电源开环运行。每段直流小母线分别由两段直流母线经馈线接入。馈线电缆在直流馈线屏侧经开关或熔断器接至直流母线；在直流分电屏或直流小母线侧，该馈线电缆不伸出掌握室时直接接入、伸出掌握室时经隔离设备接入直流小母线。关，供电缆维护、试验、故障隔离时使用。正常方式下，每一组直流小母线所对应的两组直流馈线开关或熔断器一组闭合、另一组断开。【释义】正常状况下，两组直流电源分列运行，辐射型供电。220kV系统分电屏的掌握小母线Ⅰ〔KMⅠ、保护小母线Ⅰ〔BMⅠ〕正常方式下由Ⅰ段直流母线由供电；掌握小母线ⅡKMⅡ、保护小母线ⅡBMⅡ〕直流母线供电。110kV及以下系统的掌握、保护小母线正常方式下由同一段直流母线供电，即同时取自Ⅰ段或者Ⅱ段直流母线。直流分电屏掌握、保护分路馈线分布。保护、掌握用直流电源按一次设备的电压等级分类对应的直流小母线。主变压器各侧保护和掌握电源按高压侧归类。【释义】以变压器为单元，将变压器各侧保护、掌握电源回路视为一个整体，便于运行和维护；同时，归类至高压侧时主变压器间隔的中、低侧保护和掌握电源分电屏独立于其它中、低压间隔，有利于提高主变后备保护对中、低压侧其余间隔故障的远后备保护作用。3.2.10供保护设备用的直流电源接于保护小母线，供掌握用的直流电源接于掌握小母线。220kV系统双重化的保护，保护Ⅰ接于保护小母线Ⅰ〔BMⅠ，保护Ⅱ接于保护小母线ⅡBMⅡ、3/2接线断路器保护和短引线保护用直流电源，按均匀分布的原则，接入两组保护小母线之一。KMⅠⅡ接于掌握小母线ⅡKMⅡ。220kV系统双重化的两套保护与断路器的两组跳闸线圈一一对应时，其保护直流和掌握直流必需取自同一组直流电源。对于220kV断路器只有一组跳闸线圈的状况，失灵保护工作电源应与相应的断路器掌握电源取自不同的直流电源系统。故障录波器、保护和故障信息系统设备采集柜的直流电源按电压等级〔主变录波器按高压系统归类〕分类接于相应的直流分电屏保护小母线。测控装置电源按电压等级分类〔主变各侧测控装置按高压侧归类〕接于相应的直流分电屏掌握小母线。保护和测控一体扮装置电源按保护设备的接入原则进展。独立设置的电压切换装置电源与对应的保护装置电源相全都。直流淌力负荷的供电事故照明、380V掌握电源、主变风冷掌握直流电源由合闸直流馈线屏或馈线屏单路馈出。断路器电磁操动的合闸机构用合闸小母线由合闸直流馈线屏或馈线屏双路馈出。综自站主控室直流系统公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息治理柜、调度数据网和UPS的直流电源从直流馈线屏直接馈出。很近，其直流电源回路直接从直流馈线屏接引是适宜的。直流小开关〔熔断器〕保护、掌握、信号回路应分别配置专用的小开关或熔断器，不应混用。由不同熔断器或不同专用端子对供电的保护，直流回路间不允许有任何电的联系，如需要，应经过空接点输出。继电保护用电压互感器二次回路电压互感器的设置单、双母线式主接线在每段母线〔包括分支母线〕上装设共用的三相电压互感器；为了检查同期和检无压，每回出线装设单相电压互感器。条件允许时，单互感器按回路〔间隔〕分散配置。桥式主接线在桥断路器两侧配三相母线电压互感器。3/2断路器在每个线路、变压器间隔配三相电压互感器；为了检查同期和检电压，在母线上配单相电压互感器；变压器间隔上母线的状况下，母线上配备三相电压互感器。4.1.4并联补偿电容器组的电压互感器〔包括放电线圈兼电压互感器〕的设置应满足电容器组内、外部故障继电保护原理的需求。用电容器组电压互感器。电压互感器二次绕组110kV～220kV电压等级电压互感器应有三组保护专用的二次绕组。其中两组星型接线的二次绕组分别供两套主保护用，开口三角形接线的二次绕组接零序电压回路。【释义】依据“《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护专业重点实施要求”，双重化的主保护的电压回路宜分别接入电压互感器的不同二次绕组。来自开关场电压互感器的二次的四根引入线和开口三角绕组的两根引入线应使用各自独立的电缆。电压互感器的二次主绕组中性线和开口三角绕组假设已在某一保护小间连在一起、共用小母线，再由此转接至其它保护小间时，仍需按4.2.2的原则独立转接，并且不得在其它小间将二次主绕组中性线和开口三角绕组连结在一起。在电压互感器二次回路中，除接成开口三角形的二次绕组和另有规定者〔例如自动调节励磁装置〕外，应装设熔断器或自动开关。选择电压互感器二次输出容量与实际负荷相比不能相差太大，宜满足其实际二次负荷25％～100％之间。继电保护、录波器、安全自动装置及检同期装置等全部二次设备的各电压等级的沟通压中性线也应分开。接地点电压互感器二次回路应有、且只能有一点接地，接地地点〔一般设在各级电压等级转接屏或电压互感器设备柜〕应挂牌明确标识。公用电压互感器的二次回路只允许在掌握室内有一点接地。为保证接地牢靠，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器等。经掌握室零相小母线〔N600〕联通的几组电压互感器二次回路，应在掌握室经N600一点接地。式。独立的、与其它电压互感器二次回路没有电的联系的二次回路中性线，应在开关场实现一点接地，包括重合闸和检同期装置用电压互感器二次回路。电压互感器小母线各电压等级电压互感器小母线的中性线分开设置；同一电压等级电压互感器小母线的中性线可以共用。沟通电压小母线承受转接屏的方式，转接屏上不设小开关或熔断器。二次回路保护电压互感器二次回路保护设备安装在电压互感器端子箱〔端子箱尽可能地靠近电压互感器布置〕内，一般承受快速小开关。开口三角绕组不设保护设备。电压互感器端子箱内和保护屏内二次回路小开关或熔断器分相设置，保护屏内的小开关设置在切换回路之前。切换回路双重化配置的两套保护应配置相互独立的电压切换装置。双母线接线电压切换装置，由隔离开关的关心接点掌握。电压互感器中性线回路不经过切换。断线后A、B、C相仍旧平衡，继电保护的电压回路断线检测判据难以查出，系统一旦发生短路故障，保护将不能正确动作。切换后的回路应经保护屏试验端子进入保护装置。继电保护用电流互感器二次回路电流互感器的设置保护用电流互感器的配置，应使变电站内各主保护的保护区之间相互掩盖或连接，消退保护死区。在承受罐式断路器的状况下，电流互感器布置在断路器的断口两侧。承受一般放开式断路器时，电流互感器的一次绕组引出线的绝缘端应朝着对应断路器布置。【释义】电流互感器一次装小瓷套的L1端朝着断路器布置，主要是考虑发生电流互感器大瓷套对地闪络放电时，削减断路器和电流互感器之间死区故障的概率。双母线主接线以及3/2断路器接线的母线侧断路器，电流互感器布置在断路器的外侧〔非母线侧。切除故障，避开了因依靠断路器失灵保护而延长故障切除时间。失灵保护电流判别元件应接在电流互感器铁芯不带气隙的二次绕组；3/2断路器接线“电流和回路”产生的汲出电流影响。主变低压侧电流互感器应布置应使低压侧断路器纳入主变差动保护范围之内。【释义】考虑到实际运行中10kV～35kV断路器牢靠性不高，断路器在切除短路故障中发生爆炸的大事时有发生，依据冀电调[2023]15号《关于印发河北南网供电变压器保护改进“将主变压器低压侧开关纳入主变差动保护范围之内”。并联补偿电容器组的电流互感器的设置应满足电容器组反响内、外部故障的继电保护原理的需求。电流互感器二次接地点电流互感器二次回路应有、且只能有一点接地，接地地点应明确标识。公用电流互感器二次绕组的二次回路只允许、且必需在相关保护屏内一点接地。接地点设在直接连接的保护屏端子排外侧端子。进展物理并接的电流和回路。独立的、与其它电流互感器二次回路没有电的联系的二次回路应在开关场一点接地。【释义】上述两条款是“《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护专业重点实施要求”的规定。电流互感器二次绕组在开关场接地更适宜，当一次绕组击穿时，接地线最短，限制高电压传入二次回路最有效。电流互感器二次绕组220kV电流互感器继电保护专用二次绕组不少于6组。【释义】双母线接线双重化的母线保护占2组二次线圈，双重化的线路或变压器保护占211组〔需要时供断路器保护等使用。3/22组二次线圈，双重化的线路或变压器保护占2组二次线圈，11组二次线圈。母线、发电机、变压器和线路电流差动保护各侧用电流互感器的暂态特性应全都。变比和额定电流一个变电站内同一电压等级的电流互感器二次额定电流应全都，变比尽量全都。220kV变电站的电流互感器的额定二次电流一般选用1A。6继电保护至断路器的掌握回路双重化配置的两套保护的跳闸回路与断路器的两组跳闸线圈分别一一对应。单套配置的220kV母差保护同时作用于断路器的两组跳闸线圈。线路间隔断路器的操动机构“压力低闭锁重合闸”回路线路间隔的断路器，应供给操动机构“压力低闭锁重合闸”的接点。断路器操动机构“压力低闭锁重合闸”的接点应经操作箱转换后接至对应断路器重合闸装置的“机构压力低”端子。【释义】为了保证重合闸装置对断路器操动机构压力低判别的牢靠性，并在断路器偷跳时TWJ动作启动重合闸与“压力低闭锁重合”箱的“压力低闭锁重合闸”接点经操作箱内转换的继电器应具有延时返回特性〔承受常闭接点时，即在断路器偷跳时，应保证TWJ启动重合闸先于机构箱动作。当重合闸装置本身具备对上述对“机构压力低”延时确认的功能时，对操作箱转换继电器的延时可以不作要求。6.2.3双母线接线断路器随线路保护而双重化配置的重合闸，“压力低闭锁重合闸”回路应分别接入。“机构压力低”延时确认的功能，以保证断路器偷跳时能够牢靠重合。操作箱内的断路器操动机构“压力低闭锁重合接点”的转换继电器应以常闭型接点的方式接入重合闸装置的对应回路。承受常开型接点时，应实行避开误重合的措施。型接点接入重合闸装置的“压力低”回路，可以保证在断路器检修、其掌握电源断开等状况下断路器的问题。有的保护承受了“断路器掌握回路断线闭锁重合闸”的方式来解决上述问题。6.2.6对于分相操作断路器，分相操动机构压力低闭锁重合闸承受“或门”规律，即任一相操动机构压力低均闭锁重合闸。6.2.7对于已运行的线路间隔断路器，承受液压、气动操动机构的，其“压力低闭锁重合闸”“压力低闭锁合闸”接点代替；弹簧操动机构的可承受“弹簧未储能”接点代替。线路间隔分相操作断路器的重合闸装置，如不能牢靠区分断路器单、三相跳闸，为防止“单重”方式下断路器三相跳闸后误重合，应将“单重”方式把手接点与三相跳闸位置接点串联后接至闭锁重合闸的回路。SF6断路器的SF6气体压力低应接入闭锁合、分闸的回路，但不接入闭锁重合闸的回路。【释义】为保护断路器SF6断路器的SF6气体压力低应接入闭锁合、分闸的回路。假设设置了SF6气体压力低闭锁重合闸，则在线路发生健全断路器相别的故障时，线路保护由于重合闸被闭锁而三相跳闸，单相故障增加误启动失灵保护2/3的概率。考虑到SF6气体压力低该种缺陷的不行自愈性，基于简化二次回路的原则，并计及分相闭SF6气体压力低闭锁重合闸带来的上述负面影响，SF6气体压力低不接入闭锁重合闸的回路。断路器操动机构压力低闭锁的合、分闸回路，以及SF6SF6气体压力低闭锁断路器机构箱内的闭锁方式。断路器防跳功能宜承受断路器机构箱内的实现方式。继电保护回路失灵保护回路220kV母线保护、线路、变压器、发变组的电气量保护、母联和分段断路器的充电和过流保护应启动断路器的失灵保护。主变或发变组动作于母联或分段断路器的后备段保护不启动母联或分段断路器的失灵保护。非电量保护不允许启动失灵保护断路器三相不全都保护不启动失灵保护，单断路器接线及单断路器运行的发变组保护中的非全相保护应当投跳闸并启动失灵保护。范围的扩大。的安全运行，因此其三相不全都保护应启动失灵保护。3/2接线母线侧断路器失灵出口跳所在母线其它断路器，可以承受经母线保护出口的方式。通过开关量输入回路实现失灵经母差直跳功能时，经过强电中间继电器转换，应设置双开入、与规律。【释义】提高失灵经母差直跳功能的安全性。启动失灵回路不出保护小室时，启动失灵的接点应直接引自保护装置，并且与跳断路器的出口接点相对应。操作箱的继电器而间接误启动失灵保护，也不受断路器掌握电源的影响。失灵启动回路〔含发变组保护解除失灵电压闭锁〕的二次电缆跨保护小室连接时〔分小室布置变电站的保护小室之间，发电厂升压站网控室和机组主控室之间，该回路应在失灵保护侧应经强电中间继电器转接。该继电器的动作电压在额定直流电源电压的55％～705W。了防止在直流接地状况下误启动失灵保护，在失灵保护侧需要承受强电中间继电器转接。3/23/2永跳继电器接点启动护出口继电器必需与上述三跳永跳继电器分开。双重化的保护启动失灵保护的回路应分别设置；在失灵保护双重化的状况下，保护装置出口至失灵保护的启动回路一一对应。单断路器主接线的变压器和发变组保护启动失灵保护时，应供给解除失灵电压闭锁的规律回路。压器、发变组内部故障等状况下的电压闭锁元件灵敏度缺乏的问题。发－变－线组接线的电厂侧断路器失灵保护不设电压闭锁。规律了。主变断路器失灵出口除动作于失灵断路器的邻近的断路器外，还应动作于跳主变各侧断路器。对于主变压器经断路器上3/2失灵保护装置。母差保护回路双母线接线母线保护屏的刀闸信息宜直接取自刀闸的关心接点。接点时受该间隔保护检修等的影响。每套母差保护应接入独立的电流互感器二次线圈。主变压器保护回路双断路器接线的两组电流互感器二次回路应分别接入保护装置。【释义】消退双断路器主接线下穿越电流对保护的影响。旁路断路器转代主变压器断路器时，应至少有一套主变压器差动保护的电流回路切换至旁路电流互感器，主变保护跳闸回路和启动失灵回路对应切换至旁路间隔。旁路保护、母联、分段断路器、短引线和三相不全都保护旁路纵联保护承受切换通道的方式。母联、分段断路器保护，3/2接线断路器保护应独立组屏。3/2断路器主接线短引线保护宜与相应的母线侧断路器保护共同组屏。断路器保护应包括充电保护、过流保护，需要时具备失灵电流判别功能。3/2接线断路器保护还应包括失灵保护和重合闸。断路器三相不全都保护应承受断路器本体三相位置不全都保护，经延时动作于跳闸。三相不全都保护应装设投退压板。线路纵联保护回路3/2接线的断路器失灵保护通过失灵保护出口继电器、双母线接线母差及失灵保护出口一般通过TJR继电器动作于线路纵联保护“停闭锁信号”、“发允许信号”和“远跳”。发变线组接线的，发变组保护动作时不作用于“停闭锁信号”、“发允许信号”和“远跳”。线路纵联保护“其它保护停信”、“位置停信”、“通道试验”回路接至保护装置，由保护装置来实现。为了“收远跳”命令录波的便利，启动“远跳”的同时还应启动线路纵联保护“远传”。3/2主接线同一串的断路器保护屏、间隔保护屏位布置应与一次设备布置挨次相全都。继电保护跳闸出口、合闸出口、启动失灵回路应串接压板，压板接至空接点之后，设在对应接点所在的保护屏上。来自本保护室外的开关量信息接入保护装置时，应承受直流220V/110V接入或转接。【释义】有利于削减二次回路的电磁干扰窜入继电保护装置内部弱电回路。双重化线路保护中的重合闸不接相互启动和相互闭锁回路。【释义】有的线路保护本身具备了“断路器重合后有流不再发重合令”的功能，有的保护重合重方式下重合到故障时保护三跳。都可以有效防止两套重合闸先后重合到故障上。纵联保护通道电力线载波通道电力线载波通道的高频同轴电缆选用标称特征阻抗为75Ω。电力线载波通道同轴电缆在继电保护屏处直接接至收发信机。电力线载波通道同轴电缆不允许有中间接头。载波通道高频电缆两端接地。结合滤波器未在高频电缆芯线回路中设置电容器的，应在该回路中串接电容器〔0.05μF2023V，1分钟。100mm2与地网可相连，在距耦合电容器接地点3～5m处与地网接连通。4mm2的多股铜线直接接于保护屏接地铜排，在结合10mm2的绝缘导线连通引下，焊接在分支铜导线，实现接地。8.1.8线路阻波器的额定连续电流应满足线路的最大潮流，动稳定电流按可能的最大短路电流进展校验。8.1.9结合滤波器选用单频型式。继电保护复用通道当承受复用数字通道传输保护信号时，承受2Mbit/s数字接口。【释义】较之64kbit/sPCM设备，同时有助于改善保护动作速度和安全性指标。同一条线路的两套纵联保护应配置两套独立的通信设备，并分别由两套独立的通信电源供电。安装在通信机房的继电保护通道接口设备直流电源取自通信直流电源，并与所接入通信设备的直流电源相全都，承受-48V电源，该电源的正端应