智能变电站继电保护应用基本技术原则及具体实施方案

智能变电站继电爱护应用基本技术原则

及详细实施方案

2009年12月31日

一、总则......................................................................2

二、智能变电站继电爱护配置原则..............................................3

1.220kV及以上线路爱护....................................................3

2.3/2接线断路器爱护和短引线爱护.........................................3

3.变压器爱护..............................................................3

4.母线爱护................................................................4

5.高压并联电抗器爱护......................................................4

6.220kV母联（分段）爱护..................................................4

7.66kV、35kV及以下间隔爱护..............................................4

8.故障录波装置............................................................5

9.平安自动装置............................................................5

10.其它....................................................................5

三、相关设备配置原则.........................................................5

四、智能变电站继电爱护装置接口要求..........................................5

五、智能变电站继电爱护相关接口设备技术要求.................................6

1.电子互感器技术要求......................................................6

2.合并单元技术要求.......................................................6

3.智能终端................................................................7

4.过程层网络交换机........................................................8

六、继电爱护信息交互原则.....................................................8

七、3/2接线型式继电爱护实施方案.............................................8

1.线路爱护配置方案........................................................8

2.断路器爱护和短引线爱护配置方案.........................................9

3.变压器爱护配置方案....................................................10

4.母线爱护配置方案.......................................................13

5.高压并联电抗器爱护配置方案............................................14

6.GOOSE网组网方案.......................................................15

6.1.组网方案要求..............................................15

6.2.组网系统图................................................15

7.合并单元技术方案.......................................................16

8.智能终端技术方案.......................................................18

八、双母线接线型式继电爱护实施方案........................................20

1.线路爱护...............................................................20

2.母差爱护...............................................................21

3.变压器爱护.............................................................22

4.母联（分段）爱护.......................................................23

九、术语和定义..............................................................24

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一、总则

1.本标准内容是在现行标准、规范基础上对智能变电站设计所作的补充

规定，与现行标准、规范不一样之处以本标准为准。

2.智能变电站的二次平安防护应严格遵照《电力二次系统平安防护总体

方案》和《变电站二次系统平安防护方案》的要求，进行平安分区，通信

边界平安防护，确保限制功能平安。

3.智能变电站继电爱护应满意智能调度、运行维护、监视限制及无人值

班等信息交互的要求。不设置独立的爱护信息子站，其功能由统一信息平台

实现。站控层通信规约应符合TEC61850标准。

4.本规范适用于220kV及以上电压等级的新建、扩建、改建的智能变电

站，llOkV及以下的智能变电站参照执行。

5.继电爱护技术应用的探讨与探究，应以进一步提高爱护的性能和平安

牢靠性为目的。继电爱护在功能实现上，是统一的整体，须要一次设备、二

次回路、通道、爱护装置之间的协作协调，才能发挥其整体性能。

6.继电爱护必需满意“牢靠性、选择性、速动性、灵敏性”的要求，22OkV

及以上电压等级继电爱护系统应遵循“双重化设计”原则，每套爱护系统装

置功能独立完备、平安牢靠。爱护双重化配置时，任•套爱护装置不应跨接

双重化配置的两个网络。UOkV电压等级的爱护宜双套配置。

7.依据国家标准GB/T14285-2025《继电爱护和平安自动装置技术规程》

要求“除出口继电器外，装置内的任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸二

智能化变电站中的电子式互感器的二次转换器(A/D采样回路)、合并单元

(MU)、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内任一个元件损坏,

除出口继电器外，不应引起爱护误动作跳闸；

8.电子式互感器、MU、爱护装置、智能终端、过程层网络交换机等设备

之间应采纳光纤连接，正常运行时，应有实时监测光纤连接状态的措施。

9.爱护装置宜独立分散、就地安装。当采纳就地安装时，其运行环境应

满意相关标准要求。

10.当采纳电子式互感器时，应针对电子式互感器特点优化相关爱护算

法、提高爱护性能;

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11.爱护装置应不依靠于外部对时系统实现其爱护功能；

12.爱护应干脆采样，对于单间隔的爱护应干脆跳闸，涉及多间隔的爱

护（母线爱护）宜干脆跳闸。对于涉及多间隔的爱护（母线爱护），如确有

必要采纳其他跳闸方式，相关设备应满意爱护对牢靠性和快速性的要求。

13.电子式互感器应至少供应两个独立的爱护绕组，每个绕组由两路独

立的采样系统进行采集（双A/D系统），每个MU出两路数字采样值，由同一

路通道进入一套爱护装置。

14.HOkV及以下电压等级宜采纳爱护测控一体化设备，当采纳开关柜

方式时，爱护装置安装于开关柜内。对于户内GTS的厂站，爱护设备宜就地

靠近一次设备安装，采纳电缆干脆跳闸方式。

15.线路过电压及就地判别功能应集成在线路爱护装置中。

16.继电爱护装置的网络接口，应采纳独立的数据接口限制器.

17.双母线、单母分段等接线型式（单断路器）的线路、变压器间隔单

独配置三相ECVTo

18.爱护装置应具有MMS接口，爱护相关信息经MMS接口干脆上送监控

后台。

19.双重化的两套爱护及其相关设备（电子式互感器、MU、智能终端、

网络设备、跳闸线圈等）的直流电源应一一对应。

二、智能变电站继电爱护配置原则

1.220kV及以上线路爱护

1）每回线路配置2套包含有完整的主、后备爱护功能的线路爱护装置,

线路过电压及就地判别功能应集成在线路爱护装置中。

2）纵联爱护应支持一端为电子式互感器、另一端为常规互感器或两端

均为电子式互感器的配置形式。

2.3/2接线断路器爱护和短引线爱护

1）断路器爱护按断路器双重化配置。

2）短引线爱护可独立设置，也可包含在边断路器爱护内。

3.变压器爱护

1）变压器爱护按双重化配置，每套爱护包含完整主、后备爱护功能；

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4）跨间隔信息交换采纳GOOSE网络传输。

8.故障录波装置

1）故障录波采样值传输可采纳点对点或网络方式，开关量采纳GOOSE

网络传输。

2）如采纳SV采样网，采纳以太网接口，规约采纳IEC61850-9-2；

3）220kV及以上故障录波器按实际需求、分网络配置，应能记录全部

MU、GOOSE网络的信息。

9.平安自动装置

1）220kV及以上的平安稳定限制装置按双重化配置。

2）备自投、过载联切功能可在过程层或站控层实现。

3）要求快速跳闸的安控装置应采纳点对点干脆跳闸方式。

10.其它

1）母线电压合并单元可接收至少2组电压互感器，并能够支持向其它

合并器供应母线电压数据，并依据须要供应PT并列功能。各间隔合

并单元所需母线电压量通过PT合并单元转发。

2）双母线电压切换功能在爱护装置内实现。

三、相关设备配置原则

1.电流MU、线路（变压器）PT的MU应满意爱护双重化配置的要求；

2.220kV及以上电压等级智能终端按断路器双重化配置；

3.过程层网和站控层网应完全独立；

4.SV采样值网络与GOOSE网络应完全独立；

5.合并单元、智能终端、爱护装置可通这TRTG-B（DC）码对时，也可

采纳IEEE1588（IEC-61588）标准进行网络末时，对时精度应满意要求。

6.在过程层GOOSE网的组网方式采纳双重化独立组网，笫一套爱护接入

A网，其次套爱护接入B网。

四、智能变电站继电爱护装置接口要求

1.爱护装置采样值采纳点对点接入方式，

2.爱护装置应配备以下接口：

MU输入接口、智能终端接口（跳闸及断路器接点、闭锁信息）、GOOSE

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网络接口、MMS网络接口。

（1）智能终端接口采纳点对点方式，其开出量如下：

线路爱护、变压器电量爱护、母线爱护、电抗器电量爱护、重合闸、

断路器爱护、短引线爱护、平安自动装置、其他爱护（如串补爱护）等

跳、合闸吩咐。

（2）GOOSE网络接口其开入、开出量如下：

测控合分闸吩咐、断路器位置接点、刀闸协助接点、爱护跳闸、启

动失灵、启动/闭锁重合闸、启动闭锁备投、告警信号等。

3.采纳干脆电缆跳闸的开出量：

变压器、电抗器等须要跳闸的非电置爱护跳闸采纳电缆干脆跳闸。

五、智能变电站继电爱护相关接口设备技术要求

1.电子互感器技术要求

1）电子互感器（含MU）应照实反映一次电流或电压，复合误差不大于

5%、额定延时时间不大于2ms、唤醒时间为0。

2）一套ECT内应具备两个爱护用电流传感元件，每个传感元件由两路

独立的采样系统进行采集（双A/D系统），进入一个MU,每个加出

两路数字采样值由同一路通道进入一套爱护装置。

3）一套EVT内应由两路独立的采样系统进行采集，每路采样系统应采

纳双A/D系统，进入相应MU,每个MU出两路数字采样值由同一路

通道进入一套爱护装置。

4）一套ECVT内应同时满意上述（2）、（3）条要求。采样信号进入相应

的MU,每个MU出两路数字采样值由同一路通道进入一套爱护装置。

5）用于双重化爱护的电子互感器，其两个采样系统应由不同的电源供

电并与相应爱护装置的直流电源一一对应。

6）对于3/2接线方式，其线路EVT应置于线路侧。

7）电子式互感器采样数据的品质标记应实时反映自检状态，不应附加

任何延时或展宽。

2.合并单元技术要求

1）每个MU应能满意最多12个输入通道和至少8个输出端口的要求。

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2）MU应能同时支持IEC60044-8（GB-20840）、IEC61850-9-2等规约，

在工程应用时应能敏捷配置。

3）MU输出爱护采样值应不依靠于外部对时系统解决采样数据同步问

题，要求采样值发送间隔离散值小于lOuso

4）MU输出接口类型：点对点接口（爱护、安自等），组网接口（测控、

计量、故录、PMU等）。

5）MU输出应能支持多种采样频率，用于爱护、测控的输出接口采样频

率宜为4000Hz。

6）变压器按侧配置MU,零序CT并入相应侧MJ（放入配置部分）

3.智能终端

1）智能终端应具备以下接口：三跳接点输入接口，爱护的点对点接口

（可敏捷配置,最大考虑10个），GOOSE网络接口,

2）具备对时功能。

3）具备事务/文记录功能。

4）跳、合闸吩咐须要两帧确认。

5）智能终端的动作时间应不大于7ms。

6）智能终端凄收到跳闸吩咐后，应通过GOOSE网发出收到跳令的报文。

7）智能终端具备跳/合闸吩咐输出的监测功能。

8）智能终端还应满意如下要求：

①智能终端应具备功能：接收爱护跳合闸吩咐、测控的手合/手分吩

咐及刀闸、地刀等GOOSE吩咐；输入断路器位置、刀闸及地刀位置、断路器

本体信号（含压力低闭锁重合闸）；跳合闸自保持功能；限制回路断线监视

功能等。

②智能终端应至少供应两组分相跳闸接点和一组仔闸接点，智能终端

配置单工作电源。

③智能终端不配置液晶显示屏；GOOSE口数量满意点对点跳闸方式和

网络跳闸方式的要求。

④具备指示灯位置显示和告警。

⑤智能终端不设置防跳功能，防跳功能由断路器本体实现。

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4.过程层网络交换机

1）爱护接入的交换机应采纳工业级或以上等级产品。

2）任两台智能装置之间的数据传输路由不应超过4个交换机。当采纳

级联方式时，不应丢失数据。

3）交换机的配置原则：依据间隔数量合理安排交换机数量，每台交换

机的光纤接入装置数量不宜超过16个。

六、继电爱护信息交互原则

站控层信息，上送信息、爱护装置接受的限制信息……，规约要求（MMS）

故障录波器、状态监测信息上送原则。

装置自检信息

运行信息

应满意运行维护、限制、调度的需求C

七、3/2接线型式继电爱护实施方案

1.线路爱护配置方案

每回线路配置2套包含有完整的主、后备爱护功能的线路爱护装置，各自独

立组屏，线路爱护中还应包含过电压爱护和远跳就地判别功能。

线路间隔的爱护、MU、智能终端按双重化配置，MU按断路器分电流接入爱

护装置，线路电压MU单独接入线路爱护装置（或安排至关联的两个MU）,智能

终端设计时宜考虑作用于两个跳闸线圈以及一个合闸线圈。具有分相跳、合闸功

能。技术实施方案图如下所示：

i

护

路保

套线

第一

8

°§°n

SE网

GOO

网

SV

电电

电流智压

流合能合

合并终并

并单端单

单元元

元

-e-

日

3

ECT

2

ECT

I

ECT

开关3

开关2

1

开关

方案

实施

技术

爱护

线路

图1

方案

配置

爱护

引线

和短

爱护

路器

2.断

引

含短

还包

爱护

路器

关断

边开

屏。

一面

，组

配置

重化

器双

断路

护按

器爱

断路

能。

护功

线爱

分别

压MU

经电

电压

母线

时，

功能

合闸

期重

相同

虑三

护考

器爱

断路

开关

当边

Uo

T的M

线路P

接入

示:

下所

图如

方案

实施

技术