2022串补装置接入电网继电保护配置及整定技术规范

串补装置接入电网继电保护配置及整定技术规范目 次前 言 III范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1总则 3串补装置继电保护配置原则 3串补装置继电保护整定原则 5串补装置所在电网继电保护配置原则 6串补装置所在电网继电保护整定原则 8附录A（规范性附录）串补装置保护总体配置 12附录B（规范性附录）串补装置保护用模拟量列表 13I串补装置接入电网继电保护配置及整定技术规范范围本标准规定了串补装置及所在电网的继电保护配置与整定的技术原则。本标准适用于装设串补装置的220kV及以上电压等级电网，其他电压等级串补装置接入的电网可参照执行。规范性引用文件下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。GB/T2900.49 电工术语 电力系统保护GB/T6115.1 电力系统用串联电容器 第1部分：总则（IEC60143-1:2004，MOD）GB/T6115.2 电力系统用串联电容器 第2部分：串联电容器组用保护设（IEC60143-2:2012，MOD）GB/T6115.3 电力系统用串联电容器 第3部分：内部熔丝（IEC60143-3:1998，IDT）GB/T14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T20840.2 互感器 第2部分：电流互感器的补充技术要求GB/T22386 电力系统暂态数据交换通用格式（GB/T22386—2008，IEC60255-24:2001，IDT）DL/T365 串联电容器补偿装置控制保护系统现场检验规程DL/T366 串联电容器补偿装置一次设备预防性试验规程DL/T478 继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T553 电力系统动态记录装置通用技术条件DL/T559 220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T866 电流互感器和电压互感器选择及计算导则DL/T1219—2013 串联电容器补偿装置设计导则DL/T1274 1000kV串联电容器补偿装置技术规DL/T5453 串补站设计技术规程术语和定义GB/T6115.1、GB/T6115.2、GB/T6115.3、DL/T365、DL/T366和DL/T1219界定的及下列术语和定义适用于本文件。串补装置seriescapacitorinstallation（SC）串联于输电线路的补偿装置，即由串联电容器组、旁路开关、旁路隔离开关、串联隔离开关、接地开关及其控制、监视、测量、保护设备和绝缘支持结构组成的成套装置。1串补度degreeofseriescompensation线段的串联补偿度k为：式中：XC——串联电容器的容抗。

k=（XC/XL）×100%XL——串联电容器所在输电线路的正序感抗的总和。固定串补fixedseriescapacitorinstallation（FSC）串联于输电线路中、具有固定补偿度的串补装置。可控串补thyristorcontrolledseriescapacitorinstallation（TCSC）串联于输电线路中、通过晶闸管阀动态调整补偿度的串补装置。次同步谐振sub-synchronousresonance（SSR）电网与汽轮发电机组的轴系机械系统在低于电力系统同步频率的次同步频率下发生的共振。暂时旁路temporarybypass串补装置保护动作闭合旁路开关，持续一段时间后又自动分断旁路开关，将电容器组重新投入。永久旁路permanentbypass串补装置保护动作闭合旁路开关，并持续闭锁旁路开关的分断操作，需人工解闭锁后才能分断旁路开关。串补平台SCplatform用来支撑电容器和其附件以及全部与之相联的设备和保护设备的构架，它被支撑在满足相对地绝缘要求的绝缘子上。金属氧化物限压器（MOV）metaloxidevaristor由电阻值与电压呈非线性关系的电阻组成的电容器过电压保护设备。3.10电压保护水平voltageprotectivelevel，UPL电力系统故障时，过电压保护装置即将动作和动作过程中出现在串联电容器组上工频电压的最大峰值。2总则本标准是串补装置接入电网继电保护配置及整定应遵守的基本原则、方法和要求。本标准中串补装置包括固定串补和可控串补两种类型，其典型电气主接线可参考DL/T1219—20131。方式造成继电保护配置及整定难度的增加。置，为继电保护安全可靠运行创造良好条件。串补装置自身保护的配置及整定应与电网相协调。点进行合理正确整定。本标准以串补装置装设于线路两侧为例，其他情况可参照执行。对于反应串补所在线路发生区内单相或多相短路故障的保护（如线路保护）置旁路开关。对继电保护在特殊运行方式下的处理，应经所在单位生产主管领导批准，并备案说明。串补装置继电保护配置原则一般规定串补装置继电保护配置应综合考虑串补装置的类型、基本功能、系统条件等因素。串补装置继电保护应实现如下功能：获取串补装置必要信息，监视相关开关量信息，完成装置串补装置的继电保护系统应按双重化原则配置，保护和测控系统应相互独立。继电保护装置应具有对时功能。8次以上最新动作报告，记录的所有数据应能转换为/T286规定的电力系统暂态数据交换通用格式（E，为分析保护动作行为提供详细、全面的数据信息。继电保护装置应具有双套系统都掉电时的紧急合旁路开关功能。当串补装置为独立的分段接线时，每段串补装置的保护系统应相互协调配合。电容器保护、MOVAA.1所示。MOVTPYP类电流互感器。串补平台二次回路应具备必要的抗干扰措施。电容器保护段。告警段仅发告警信息，低定值段和高定值段动作出口永久旁路。GB/T6115.1-200810.3.1条的3要求。保护动作出口合旁路开关，满足重投条件可自动重投。MOVMOVMOVMOVMOVMOVMOVMOV吸收能量过多，MOV能量保护应迅速动作出口触发间隙。MOV动作出口合旁路开关、触发间隙，满足重投条件可自动重投。可控串补还应触发阀。MOVMOV温度状况。MOV因温度过高而损坏，MOV控串补还应触发阀。MOVMOVMOVMOV单元并联组成，MOVMOV设备损坏状况。MOV不平衡保护应动作出口永久旁路、触发间隙。可控串补还应触发阀。间隙保护出口合旁路开关，满足重投条件可自动重投。作出口永久旁路。或异常。保护动作出口永久旁路。动串补装置所在线路两侧的线路开关。旁路开关保护联动串补装置所在线路两侧的线路开关。配置旁路开关分闸失灵保护，反应旁路开关发生分闸失败的故障。保护动作出口永久旁路。能宜由断路器本体机构实现。保护动作出口永久旁路。晶闸管阀保护（TCSC）配置阀过载保护，反应晶闸管阀过载状况，保护动作出口永久旁路。配置阀故障保护，反应晶闸管阀故障，保护动作出口永久旁路。障，宜将串补装置转为检修状态。其他保护配置平台闪络保护，反应串补平台上设备与串补平台间绝缘状况。保护动作出口永久旁路。发间隙，满足重投条件可自动重投。可控串补还应触发阀。4SSRSSR件可自动重投。SSRSSRSSR可配置分段串补联动保护，在接收到分段串补联动信号时应立即永久旁路。串补装置继电保护整定原则一般规定串补保护整定应综合考虑串补装置的类型、基本功能、设备参数等基本设计情况。保护整定。串补保护整定应能满足用户规定的故障顺序性能要求。宜采用发生区外故障时串补保护不动作的整定原则。100ms的时间裕度。重投。补平台数据采样和传输时间+保护判别和动作时间+触发间隙信号传输和处理时间+间隙击穿时间总计1.0ms。B表B.1所示。电容器保护平衡电流计算报告设定保护动作定值。电容器过负荷保护应采用符合GB/T6115.1-200815min2～3次。MOVMOV的最大电流整定（由系统研究报告提供。能量保护低值保护定值按躲过区外故障MOV可能吸收的最大能量整定（由系统研究报告提供MOV（由系统研究报告提供MOV设备容量（不含热备用。MOVMOV的推荐值整定。MOVMOV不平衡保护定值应根据分支数变化方便现场调整。间隙保护CT5%-15%1～3次。CT5%-15%整定，时间定值由厂家根据保护原理、510ms～100ms。CT5%-15%3ms～30ms。CT5%-15%100ms～300ms。旁路开关保护CT5%-15%0.2s。0.2s。旁路开关三相不一致保护动作延时应躲过线路重合闸动作时间和串补重投时间。晶闸管阀保护（TCSC）阀过载保护定值根据厂家提供的阀过载能力参数整定。阀故障保护定值由厂家根据保护原理、故障类型、设备参数等提供。冷却系统故障保护一般通过非电量联跳方式实现，保护动作后串补永久旁路。其他保护平台闪络保护电流定值整定需考虑平台电流CTCT5%-15%整定，0.1s～0.3s。SSRSSR2～3次；串补装置所在电网继电保护配置原则一般规定串补装置所在电网继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。线路进行计算，明确影响范围，并对继电保护的适应性进行研究论证。在系统设计中，除新建部分外，还应包括对原有系统继电保护不符合要求部分的改造方案。流反向、暂态低频分量、LC谐振、电容的过电压保护性能及电压互感器安装位置等。串补装置相邻一级或几级线路是否需要配置带串补功能的保护，应在设计阶段明确。GB/T14285DL/T478应选用技术成熟、性能可靠、质量优良、有成功运行经验的继电保护装置。220kV及与实现保护功能有关回路的双重化。继电保护的配置应满足工程投产初期和终期的运行要求。整定配合和可靠性的要求。6GB/T20840.2DL/T866保护装置中所有涉及直接跳闸的开入均应采取措施防止误动作。微机保护装置应使用符合要求的软件版本。串补装置所在线路及邻近线路双重化配置的线路保护应采用不同厂家产品。线路保护应能适应可控串补动态调节过程。线路保护串补装置所在线路及相邻线路应配置纵联电流差动保护作为线路主保护。纵联电流差动保护通道的收发时延应相同。纵联电流差动保护宜采用双通道，同一装置的双通道应相互独立。串补装置所在线路纵联电流差动保护应能适应电流反向问题。纵联电流差动保护应能对线路分布电容电流进行精确补偿。向性，正方向区内故障应可靠动作，反方向故障应可靠不动作。串补装置所在线路及相邻线路配置的变化量（快速）作的措施。可能一致。长距离、重负荷线路保护应采用基于电压平面判据防止距离保护误动作。IEC60255-3标准反（noalIMT序方向元件正确性的技术措施。线路保护应能反应线路发生的各种类型短路故障。容器旁路，线路保护应具有相应功能及接口。如果串补装置保护动作需通过线路保护跳开线路对侧断路器，线路保护应具有相应功能及接口。过电压及远跳保护功能宜集成于线路保护装置内。线路保护应具备防止低频分量、次同步分量及各次谐波影响的技术措施。线路保护应采取必要措施防止在间隙击穿情况下造成的不正确动作。线路保护应能适应电压互感器不同装设位置（在串补装置的母线侧或线路侧串补装置线路侧与母线侧电压互感器条件时，应采用线路侧电压互感器。4000/1。其他保护GB/T14285变压器阻抗保护应能适应串补装置运行的影响。需要装设次同步谐振保护。CT拖尾电流滤波算法，为缩短失灵保护动作时间创造条件。7保护装置应具备防止低频分量、次同步分量及各次谐波影响的技术措施。串补装置所在电网继电保护整定原则一般规定以及等值阻抗。具体参数应包括：线路参数（实测感阻抗。变压器参数（实测阻抗（零序、正序发电机参数：出口电压，额定容量，额定电压，额定电流，正序饱和次暂态电抗，负序电抗。抗值。并联电容器参数：额定容量，额定电压，额定电流，容抗值。补装置的安装位置。等值电源参数：各种可能方式下的正序电阻、电抗，负序电阻、电抗，零序电阻、电抗。等值支路参数：各种可能方式下的正序电阻、电抗，负序电阻、电抗，零序电阻、电抗。“网服从上一级电网；局部问题自行处理和尽量照顾局部电网和下级电网需要”的整定配合原则。的正常运行方式。条件允许时，对出线较多的厂站可兼顾相邻的两个元件同时停运的情况。考虑以保证灵敏度为主，防止保护拒动，并备案报主管领导批准。220kV及以上电网后备保护一般采用近后备保护方式，即当故障元件的一套继电保护装置拒开与故障元件所连的所有其他连接电源的断路器。配合。统的影响。在过渡期允许后备保护定值失去选择性。统稳定要求和继电保护整定配合需要提出的整定限额要求。0.3s0.2s的时间级差。MOV开关动作特性等因素的影响。保护定值应兼顾串补装置运行及退出等情况。8串补装置本体保护的整定应与电网保护相配合，防止其不正确动作造成的事故范围扩大。整定计算中可控串补电容可按最大补偿容量考虑。线路保护1.5整定，一次值一般取600A～800A，两侧一次动作电流定值应一致。1000kV50km750kV线路、80km500kV线路考虑投入电容电流补偿功能。串补装置所在线路及相邻线路距离Ⅰ段整定：距离Ⅰ段定值按串补装置投入后可靠躲过本线路对侧母线及相邻线路串补装置出口故障整定。PTPT后不发生超越。下面根据具体情况示例说明。P1 P2' P2 P3' P3 P4' P4 P5 C1 L3 C2 C3 L4L1

PT2

PT5M N

PT4C4 L5

C5 C6 L6O P Q说明：P2’，P3’——PTP2’P3’整定计算不考虑串补电容影响；P2 ——PTC1P2整定计算需考虑相关串补电容影响，确保在线路L3或者L5P2距离Ⅰ段不会发生超越；P3 ——PTPT1C1、C2、C3、C5C6P3整定计算需考L4、L5L6P3PTPT2C2、C3、C5C6P3整定计算需考虑相关串补电容影响，确保在线路L4、L5或者L6P3距离Ⅰ段不发生超越；P4’ ——PTPT4C1C2C4P4’整定计算需考虑相关串补电容影响，确保在线路L5或者L2P4’PT取自线PT3C1和P4’在线路L5或者L2P4’距离Ⅰ段不发生超越；P4 ——PTPT4P4整定计算需考虑相关串补电容影响，L6P4IPTPT5时，保护正方向P4整定计算不考虑串补电容影响；P5 ——PTC3、C2、C5C6P5整定计算需考虑相关串补电容影响，确保在线路L3、L5或者L6P5距离Ⅰ段不发生超越；P1 ——L2C1C2P1整定计算需考虑相关串补电容影响，以确保线路L3或者L5P1距离Ⅰ段不发生超越。图1 含串补装置的电网结构简图为防止误动,在考虑串补装置影响后保护范围很小时可退出距离Ⅰ段。9变化量距离或快速距离保护按不大于距离Ⅰ段定值整定。串补装置所在线路及相邻线路距离Ⅱ段整定：串补装置所在线路（1P3、P4’、P4P5）距离Ⅱ段按串补电容退出运行时本线路PT正方向没有串补装置时本线路阻抗计算不考虑串补PT串补装置相邻线路（1P1、P2’、P2、P3’）距离Ⅱ段按本线路末端发生金属性短路离IIPTPT补装置时线路阻抗或配合定值计算应考虑串补电容投入的影响。距离II0.4s0.3s，最2s。串补装置所在线路及相邻线路距离Ⅲ段整定：（1P3P4’P4距离Ⅲ段按串补电容退出运行时本线路末PTPT路阻抗应考虑串补装置投入的影响。串补装置相邻线路（1P1、P2’、P2、P3’）距离Ⅲ段按本线路末端发生金属性短路PTPT补电容投入的影响。作要求。距离Ⅲ段应可靠躲过本线路最大事故过负荷时对应的最小负荷阻抗和系统振荡周期。系数满足如下要求：50km1.45；50km～100km1.4；c) 100km～150km1.35；d) 150km～200km1.3；e) 200km1.25。距离保护的灵敏度。为简化计算，相间距离保护可与接地距离保护定值相同。KZ1Z0计算获得，K=(Z0-Z1)/3Z1Ⅰ段阻抗定值应适当缩小，距离Ⅱ、Ⅲ段阻抗定值应适当放大。DL/T559300A～400A1.0s。10线路保护的零序电流后加速功能可以退出运行。MOVPTMOV的保护水平整定。过电压保护定值及跳闸方式由一次系统确定。60°～70°30MW。零序电流保护整定应考虑串补不对称击穿或不对称旁路引起的不平衡电流。其他保护DL/T559执行，并应考虑串补装置可能带来的影响。指向变压器的阻抗不伸出变压器对侧母线，可按高中压短路阻抗的70%整定；指向母线的阻2s。次同步谐振保护根据发电机组轴系疲劳寿命特性整定。线路重合闸时间、串补重投时间以及两者的配合关系根据系统要求确定。为提高系统稳定性，在确保选择性和可靠性前提下，宜适当缩短断路器失灵保护动作时间。11附 录 A（规范性附录）表A.1 串补保护配置总表保护配置保护动作出口选项永久旁路