《线路保护及辅助装置标准化设计规范》研讨会

四川电力调度中心李天华2010.10.29国培中心《线路保护及辅助装置标准化设计规范》研讨会1.一般性原则4.1.2保护装置功能控制字“1”和“0”的定义应统一规范为“1”肯定所表述的功能；“0”否定所表述的功能；或根据需要另行定义；不应改变定值清单和装置液晶屏显示的“功能表述”。(注：目的：1.为了统一；2.适应调度运行管理中严格的定值核对工作。例如：纵联零序保护1：投入，0：退出。允许式通道1：允许式通道0：闭锁式通道。）4.1.3软、硬压板采用“与门”逻辑关系。有一些例外，1.重合闸中的“控制字”“停用重合闸”的软、硬压板。2.母线保护中“互联”的硬压板（现取消了软压板）。允许远方修改定值是软压板，无硬压板对应（对于智能化变电站，由于基本上没有硬压板，所以为了远方操作方便，“允许远方修改定值”的软压板改为“允许远方切换定值区”、“允许远方投退压板”、“允许远方修改定值”3个软压板。），一般情况“保护功能”投退软硬压板应一一对应（压板分出口压板和开入压板，开入功能压板为保护装置提供一个开入，保护装置的程序会有相应变化，其中，“保护功能”压板是用于投退具有某些特征的保护功能集合，例如主保护。后备保护等，而代表一些运行方式的开入压板，例如母线保护的互联硬压板，变压器各侧电压投入运行硬压板，没有软压板对应。4.1.4保护装置的采样回路应使用A/D冗余结构（公用一个电压或电流源），采样频率不应低于1000Hz。保护装置的每个电流采样回路应能满足0.1IN以下使用要求，在0.05IN～20IN或者0.1IN～40IN时测量误差不大于5％。（注：适应大变比CT,保护装置的测量范围下限为0.05IN，上限为20IN～40IN，保护装置在0.05IN～（20IN～40IN）的测量精度均需满足：测量误差不大于相对误差5%或绝对误差0.02IN，但在0.05IN以下范围用户应能整定并使用，实际故障电流超过电流上限（20IN～40IN）时，保护装置不误动不拒动。）4.1.8保护装置应能记录相关保护动作信息，保留8次以上最新动作报告。每个动作报告应包含故障前2个周波、故障后6个周波的数据。(注：1.信息分为3类：A.故障信息，包括跳闸、重合闸以及电气量起动而未跳闸的情况；B.导致开入量发生变化的操作信息；C.异常告警信息4.1.9保护装置记录的所有数据应能转换为IEC60255-24的电力系统暂态数据交换通用格式（CommonFormatforTransientDataExchange，简称COMTRADE）。4.1.10保护装置记录的动作报告应分类显示a)供运行、检修人员直接在装置液晶屏调阅和打印的功能，便于值班人员尽快了解情况和事故处理的保护动作信息；(注：为了使运行人员尽快了解事故状况以便及时、有效地处理事故，保护动作信息报告应为中文简述，包含以下内容：XXXX年，XX月，XX日，XX时：XX分：XX秒；XXXX线路保护启动，X相故障；XX保护动作，跳X相；XXXX断路器重合；XXXX断路器重合于永久故障，加速三跳；故障测距XX.Xkm。2008年4月15日22时16分46秒，500kV石雅一线故障A、B、C相（三相）跳闸，重合成功、重合不成功、未重合。测距56公里。。供继电保护专业人员分析事故和保护动作行为的记录4.2.2对直跳回路的要求对于可能导致多个断路器同时跳闸的直跳开入，应采取措施防止直跳开入的保护误动作。例如：在开入回路中装设大功率重动继电器，或者采取软件防误措施(注：宜采用软件防误措施，具体方法是：在有直跳开入时，需经50ms的固定延时确认，同时，还必须伴随灵敏的、不需整定的、展宽2秒的电流故障分量起动元件动作。这里所指直跳开入，主要是3/2接线的边断路器失灵后通过母线保护出口回路跳闸的开入、双母接线的母线故障，变压器断路器失灵后，通过变压器保护跳其他电源侧的开入，不包括变压器非电量保护的直跳开入。）4.2.3对于含有重合闸功能的线路保护，当发生相间故障或永久性故障时，可只发三个分相跳闸命令，三相跳闸命令不宜引接至端子排。(注：双母接线方式的线路保护，含有重功能，一般情况下，两套保护之间的重合闸不需要互相起动和闭锁，联切机组和负荷也较少使用，所以，三相跳闸命令不宜引接至端子排。3/2断路器接线的断路器重合闸，先合断路器合于永久性故障，两套线路保护均加速动作，发三相跳闸（永跳）命令。(注：三相跳闸（永跳）命令同时开入两个断路器保护的三跳开入，该开入不起动重合闸，但要起动失灵，后重合的断路器则放电不重合。）3/2断路器接线“沟通三跳”功能由断路器保护实现，断路器保护失电时，由断路器三相不一致保护三相跳闸(注：简化了回路，当断路器保护故障或失电时，断路器保护中的单相重合闸不能实现，只能由断路器机构的三相不一致保护延时跳三相，比原有用断路器保护的常闭接点沟三的方式要慢一些，但由于断路器保护是单配置，还有重要的失灵保护功能，不允许断路器保护带病运行。断路器保护故障报警后，相应的断路器必须停运。4.2.4对双母线接线重合闸、失灵启动的要求每一套线路保护均应含重合闸功能，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式；对于含有重合闸功能的线路保护装置，设置“停用重合闸”压板。“停用重合闸”压板投入时，闭锁重合闸、任何故障均三相跳闸；(注：对于单相重合闸方式，简化了回路，保持了两套保护的独立性，两套保护的重合闸宜以相同的重合方式同时投入，当一套重合闸动作以后，另一套重合闸可以检有电流或跳位返回而不再重合，确保不会二次重合闸。如只投一套重合闸，则另一套重合闸只能退出口压板，不能投入闭重沟三压板。采用单相重合闸方式，两套保护均开入分相跳位接点，如单相断路器偷跳起动重合闸，可以保证两套保护起动重合闸的一致性，同时，一套保护不重合而三相跳闸，三相跳位也通知另一套保护的重合闸不能重合，断路器压力闭锁接点同时引入两套保护，也保证了闭锁重合闸可以由本保护自行决定。采用三相重合闸方式，三相断路器偷跳不起动重合闸，每一套保护装置只能靠本装置保护起动重合闸，不能通过跳位起动重合闸来弥补起动重合闸可能的不一致性，所以，两套保护装置宜同时投入重合闸。同时，一套保护装置的重合闸退出运行，也不能通过三相跳位去闭锁另一套保护装置的重合闸，光纤差动保护，接受到远跳令跳闸会闭锁本屏重合闸，对于光纤距离保护，接到外部三相跳闸令时，向对侧发允许信号，对侧接受到允许信号后三相跳闸，会启动重合闸，闭锁式纵联保护和接点允许式保护，只能停信或发允许信号，对侧保护动作会也会启动重合闸，所以，两套重合闸同时启用时，宜不相互起动，但宜相互闭锁，启用一套重合闸时，宜相互启动和相互闭锁。对于单重方式，两套保护装置可以通过跳位接点互相起动和闭锁重合闸，投入单套重合闸和投入两套重合闸均可以满足运行要求。如需一套重合闸停运，一套重合闸投运，则停运重合闸的保护控制字置“禁止重合闸”（或断开出口压板）。对于三重方式，两套保护装置不能通过跳位接点互相起动和闭锁重合闸，两套保护装置宜同时投入重合闸，才能满足运行要求。如需一套重合闸停运，一套重合闸投运，则停运重合闸的保护控制字置也可置“禁止重合闸”（或断开出口压板，但线路保护装置内部控制字“三相跳闸方式”置1）。但此时，极端情况下，本保护装置保护拒动将不能起动重合闸。线路保护应提供直接启动失灵保护的跳闸接点，启动微机型母线保护装置中的断路器失灵保护；双母线接线的断路器失灵保护，宜采用母线保护中的失灵电流判别功能。(注：不采用专用的失灵起动装置集中的方式，省去一个机箱，简化了回路，带来一些好处：a.判别断路器是否断开的元件放在最后一级，提高了安全性。b.便于集中整定，从而简化了整定。c.无跳闸接点开入，不进行判别，从而避免了频繁报警。d.只接入三个分相跳闸信号，三相不一致保护不起动失灵。）4.2.5对发电机-变压器-线路单元接线保护配置的要求发电机-变压器-线路单元接线，宜单独配置集成自动重合闸功能的断路器保护。(注：可以使用断路器保护中的失灵保护功能，当线路或变压器保护动作，断路器跳闸失灵时，起动远跳功能三跳对侧。4.2.6为防止保护装置先上电而操作箱后上电时断路器位置不对应误启动重合闸，宜由操作箱对保护装置提供“闭锁重合闸”接点方式，不采用“断路器合后”接点的开入方式。(注：保护装置先上电，TWJ跳位未开入，满足充电条件，保护装置的重合闸充电，操作箱后上电时，TWJ跳位闭合，断路器位置不对应误启动重合闸，为防止误起动重合闸，采用操作箱对保护装置提供的“闭锁重合闸”接点，与停用重合闸压板共用一个开入。在操作箱后上电，TWJ跳位闭合时，“闭锁重合闸”接点也同时开入保护装置，保证了保护装置不误重合闸。操作箱在手动跳闸或远跳以后，用双位置继电器KKJ置于跳后位置，起动中间继电器，输出并保持“闭锁重合闸”接点闭合、在手动合闸以后，双位置继电器KKJ置于合后位置，“闭锁重合闸”接点断开。保护单相或三相跳闸，“闭锁重合闸”接点也处于断开位置，可以重合一次，如重合成功，保护装置可以再充电，如重合不成功再跳闸，断路器处于跳闸位置，TWJ跳位开入，保护装置的重合闸则不具备充电条件。但此时双位置继电器KKJ仍为合后位置，需手动跳闸以后，KKJ处于跳后位置，才能重新闭锁重合闸。重合闸充电在保护装置正常运行未起动时进行，重合闸控制字和把手投入、无TWJ、无压力低闭重、闭锁重合闸输入，经15秒后充电完成。2.线路保护及辅助装置配置原则、技术原则和功能要求5.1配置原则：5.1.13/2断路器接线配置双重化的线路纵联保护，每套纵联保护应包含完整的主保护和后备保护；配置双重化的远方跳闸保护，采用一取一经就地判别方式。当系统需要配置过电压保护时，过电压保护应集成在远方跳闸保护装置中。断路器保护及操作箱断路器保护按断路器配置。失灵保护、重合闸、充电过流（2段过流＋1段零序电流）、三相不一致和死区保护等功能应集成在断路器保护装置中；配置双跳闸线圈分相操作箱。短引线保护配置双重化的短引线保护，每套保护应包含差动保护和过流保护。5.1.2双母线接线线路保护、重合闸及操作箱配置原则如下：配置双重化的线路纵联保护，每套纵联保护包含完整的主保护和后备保护以及重合闸功能；当系统需要配置过电压保护时，配置双重化的过电压及远方跳闸保护。过电压保护应集成在远方跳闸保护装置中，远方跳闸保护采用一取一经就地判别方式；配置分相操作箱及电压切换箱。(注：配置的主要原则是：1.选用两套主后一体的装置。2.两套装置之间，包括跳闸回路、远跳通道和就地判据应尽量独立。跳闸：除失灵保护外，其他保护跳闸都是各自分别作用于一个跳圈。断路器保护为单配置，可以理解为由于断路器为双配置，弥补了断路器保护单配置的不足特别注意的是：以前有采用一发双收、二取二不经就地判据的方式不宜采用，即使是数字通道，其接口开入也有误开入的可能性，容易造成误动，同时，对于只经一级通道传输而言，由于故障起动元件的可靠性，宜采用一取一加故障起动判据。为提高远方跳闸的安全性，防止误动作，对采用非数字通道的，执行端应设置故障判别元件。对采用不经接点、光耦转接的完全数字通道，执行端可不设置故障判别元件。5.2技术原则纵联距离（方向）保护★保护装置中的零序功率方向元件应采用自产零序电压。纵联零序方向保护不应受零序电压大小的影响，在零序电压较低的情况下应保证方向元件的正确性；(注：确实存在零序电压过低导致线路区内故障零序方向元件拒动的问题，解决此问题的原则是：由于采用自产3U0，存在不平衡电压，不宜过分降低零序方向元件的零序电压门槛，主要方法有：a.补偿电压比相式：补偿电压(3U0BC)=(3U0M)－3I0•[0.5(3k+1)ZL]，正方向：1750arg(3U0BC)/3I03250b.零序电压比幅式正方向判别：∑(3U0)－3I0•[0.7(3k+1)ZL]∑3U0….(1式)正反方向判别：∑（3U0）∑3U0