电力系统继电保护及反事故措施.docx

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电力系统继电保护及反事故措施关键词:继电保护1.直流熔断器与相关回路配置基本要求：(1)消除寄生回路；(2)增强保护功能的冗余度。1.1直流溶断器的配置原则如下：1.1.1信号回路由专用熔断器供电，不得与其它回路混用。1.1.2由一组保护装置控制多组断路器(例如母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护、线路横联差动保护、断路器失灵保护等)和各种双断路器的变电所结线方式(一又二分之一断路器、双断路器、角结线等)：(1)每一断路器的操纵回路应分别由专用的直流熔断器供电。(2)保护装置的直流回路由另一组直流熔断器供电。1.1.3有两组跳闸线卷的断路器，其每一跳闸回路分别由专用的直流熔断器供电。1.1.4有两套纵联保护的线路，每一套纵联保护的直流回路应分别由专用的直流熔断器供电；后备保护的直流回路，可由另一组专用直流熔断器供电，也可适当地分配到前两组直流供电回路中。1.1.5采用“近后备”原则只有一套纵联保护和一套后备保护的线路，纵联保护与后备保护的直流回路应分别由专用的直流溶断器供电。1.2接到同一熔断器的几组继电保护直流回路的结线原则：(1)每一套独立的保护装置，均应有专用于直接到直流熔断器正负极电源的专用端子对，这一套保护的全部直流回路包括跳闸出口断电的线卷回路，都必须且只能从这一对专用端子取得直流的正和负电源。(2)不答应一套独立保护的任一回路包括跳闸继电器，接到由另一套独立保护的专用端子对引进的直流正和负电源。(3)假如一套独立保护的继电器及回路分装在不同的保护屏上，同样也必须只能由同一专用端子对取得直流正和负电源。1.4找直流接地，应断开直流熔断器或断开由专用端子对在直流熔断器的联结，并在操纵前，先停用由该直流熔断器或由该专用端子对控制的所有保护装置；在直流回路恢复良好后再恢复保护装置的运行。1.5所有的独立保护装置都必须设有直流电源断电的自动告警回路。1.6上、下级熔断器之间必须有选择性。2.保护装置用直流中间继电器、跳(合)闸出口继电器及相关回路2.1直流电压为220V的直流继电器线卷的线径不宜小于0.09mm，如用线径小于0.09mm的继电器时，其线卷须经密封处理，以防止线卷断线，假如用低额定电压规格(如220V电源用110V的继电器)的直流继电器串联电阻的方式时，串联电阻的一端应接于负电源。2.2直流电压在110V及以上的中间继电器一般应有符合下面要求的消弧回路：(1)不得在它的控制接点以电容电阻回路实现消弧。(2)不论是用电容或反向二级管并在中间继电器线卷上作消弧回路，在电容及二级管上串进数百欧的低值电阻，以防止电容或二级管短路时将中间继电器线卷回路短接。消弧回路应直接并在继电器线卷的端子上。(3)选用的消弧回路用反向二级管，其反向击穿电压不宜低于1000V，尽不答应低于600V。(4)注重因关联消弧回路而引起中间继电器返回沿时对相关控制回路的影响。2.3跳闸出口继电器的起动电太不宜低于直流额定电压的50，以防止继电器线卷正电源侧接地时因直流回途经大的电容放电引起的误动作；但也不应过高，以保证直流电源降低时的可靠动作和正常情况下的快速动作。对于动作功率较大的 中间继电器(例如5瓦以上)如为快速动作的需要，则答应动作电压略低于额定电压的50，此时必须保证继电器线卷的接线端子有足够的尽缘强度。假如适当进步了起动电压还不能满足防止误动作的要求，可以考虑在线卷回路上并联适当电阻以作补充。由变压器、电抗器瓦斯保护起动的中间继电器，由于联线长，电缆电容大，为避免电源正极接地误动作，应采用较大起动功率的中间继电器，但不要求快速动作。2.4断路器跳(合)闸线卷的出口接点控制回路，必须设有串联自保持的继电器回路，保证：(1)跳(合)闸出口继电器的接点不断弧。(2)断路器可靠跳、合。只有单出口继电器时，可以在出口继电器跳(合)闸接点回路中串进电流自保持线卷，并满足如下条件：(1)自保持电流不大于额定跳(合)闸电流的一半左右，线卷压降小于5额定值。(2)出口继电器的电压起动线卷与电流自保持线卷的相互极性关系正确(3)电流与电压线卷间的耐压水平不低于交流1000V一分钟的试验标准(出厂试验应为交流2000V一分钟)。(4)电流自保持线卷接在出口接点与断路器控制回路之间。有多个出口继电器可能同时跳闸时，宜由防止跳跃继电器TBJ实现上述任务，防跳继电器应为快速动作的继电器，其动作电流小于跳闸电流的一半，线卷压降小于10额定值，并满足上述(2)～(4)项的相应要求。2.5不推荐采用可控硅跳闸出口的方式。2.6两个及以上中间继电器线卷或回路并联使用时，应先并联，然后经公共联线引出。3.信号回路3.1应当装设直流电源回路尽缘监视装置，但必须用高内阻仪表实现，220V的不小于20千欧；110V不小于10千欧。3.2检查测试带串联信号继电器回路的整组起动电压，必须保证在80直流额定电压和最不利条件下分别保证中间继电器和信号继电器都能可靠动作。4.跳闸压板4.1除公用综合重合闸的出口跳闸回路外，其他直接控制跳闸线卷的出口继电器，其跳闸压板应装在跳闸线卷和出口继电器的接点间。4.2经过共用重合闸选相元件的220kV线路的各套保护回路的跳闸压板，应分别经切换压板接到各自起动重合闸的选相跳闸回路或跳闸不重合的端子上。4.3综合重合闸中三相电流速断共用跳闸压板，但应在各分相回路中串进隔离二级管。4.4跳闸压板的开口端应装在上方，接到断路器的跳闸线卷回路；压板在落下过程中必须和相邻压板有足够的间隔，保证在操纵压板时不会碰到相邻的压板；检查并确证压板在扭紧螺栓后能可靠地接通回路；穿过保护屏的压板导电杆必须有尽缘套，并距屏孔有明显间隔；检查压板在拧紧后不会接地。不符合上述要求的需立即处理或更换。5.保护屏5.1保护屏必须有接地端子，并用截面不小于4平方毫米的多股铜线和接地网直接联通。装设静态保护的保护屏间应用专用接地铜排直接联通，各行专用接地铜排首末端同时联接，然后该接地网的一点经铜排与控制室按地网联通。专用接地铜排的截面不得小于100平方毫米。5.2保护屏本身必须可靠接地。5.3屏上的电缆必须固定良好，防止脱落拉坏接线端子排造成事故。5.4所有用旋钮(整定用压板用)接通回路的端子，必须加铜垫片，以保护接通良好，非凡注重不因螺杆过长，以致不能可靠压接。5.5跳(合)闸引出端子应与正电源适当地隔开。5.6到集成电路型保护或微机型保护的交流及直流电源来线，应先经抗干扰电容(最好接在保护装置箱体的接线端子上)，然后才进进保护屏内，此时：(1)引进的回路导线应直接焊在抗干扰电容的一端上；抗干扰电容的另一端并接后接到屏的接地端子(母线)上。(2)经抗干扰后引进装置在屏上的走线，应阔别直流操纵回路的导线及高频输进(出)回路的导线，更不得与这通些导线捆绑在一起。(3)引进保护装置逆变电源的直流电源应经抗干扰处理。5.7弱信号线不得和有强干扰(如中间继电器线卷回路)的导线相邻近。5.8高频收发信机的输出(进)线应用屏蔽电缆，屏蔽层接地，接地线截面不小于1.5平方毫米。 5.9两个被保护单元的保护装置配在一块屏上时，其安装必须明确分区，并划出明显界线，以利于分别停用试验。一个被保护单元的各套独立保护装置配在一块屏上，其布置也应明确分区。5.10集成电路及微机保护屏宜采用柜式结构。6.保护装置本体6.1保护装置的箱体，必须经试验确证可靠接地。6.2所有隔离变压器(电压、电流、直流逆变电源、导引线保护等)的一二次线卷间必须有良好的屏蔽层，屏蔽层应在保护屏可靠接地。6.3外部引进至集成电路型或微机型保护装置的空接点，进进保护后应经光电隔离。6.4半导体型、集成电路型、微机型保护装置只能以空接点或光耦输出。7.开关场到控制室的电缆线7.1用于集成电路型，微机型保护的电流、电压和信号接点引进线，应采用屏蔽电缆，屏蔽层在开关场与控制室同时接地；各相电流和各相电压线及其中性线应分别置于同一电缆内。7.2不答应用电缆芯两端同时接地方法作为抗干扰措施。7.3高频同轴电缆应在两端分别接地，并紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于100平方毫米两端接地的铜导线。7.4动力线、电热线等强电线路不得与二次弱电回路共用电缆。7.5穿电缆的铁管和电缆沟应有效地防止积水。8.仪用互感器及其二次回路8.1电流互感器及电压互感器的二次回路必须分别有且只能有一点接地。8.2由几组电流互感器二次组合的电流回路，如差动保护、各种双断路器主结线的保护电流回路，其接地点宜选在控制室。8.3经控制室零相小母线(N600)联通的几组电压互感器二次回路，只应在控制室将N600一点接地，各电压互感器二次中性点在开关场的接地点应断开；为保证接地可靠，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或接触器等。8.4已在控制室一点接地的电压互感器二次线卷，如以为必要，可以在开关场将二次线卷中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地，其击穿电压峰值应大于30Ima某伏，Ima某为电网接地故障时通过变电所的可能最大接地电流有效值，单位为千安。8.7来自电压互感器二次的四根开关场引进线和互感器三次的两(三)根开关场引进线必须分开，不得公用。8.8多绕组电流互感器及其二次线卷接进保护回路的接线原则如下：(1)装小瓷套的一次端子应放在母线侧。(2)保护接进的二次线卷分配，应非凡注重避免当一套线路保护停用(为了试验)而线路继续运行时，出现电流互感器内部故障时的保护死区。8.9新安装及解体检验后的电流互感器应作变比及伏安特性试验，并作三相比较以判别二次线卷有无匝间短路和一次导体有无分流；注重检查电流互感器末屏是否已可靠接地。变压器中性点电流互感器的二次伏安特性需与接进的电流继电器起动值校对，保证后者在通过最大短路电流时能可靠动作。9.整流电源及储能电源9.1用整流电源作浮充电源的直流电源应满足下列要求：(1)直流电压波动范围应＜±5额定值。(2)波纹系数＜5(3)失往浮充电源后的最大负载下的直流电压不应低于80的额定值。9.2新设计变电所，不应采用储能电源作操纵电源。对现有系统，其操纵电源应分为如下的各独立组，并定期作操纵试验。(1)配出线瞬时动作保护一组，保证可同时供三台断路器跳闸和重合于永久性故障再可靠跳闸；此外，当线路故障使母线电压低于额定电压的60时，保护必须瞬时动作切除故障。 (2)配出线带时限动作的保护一组(瞬时与延时保护用同一出口继电器的例外)。(3)每台变压器保护一组，能同时跳开各侧断路器。(4)信号电源。(5)试验用电源。不得以运行中的保护电源为试验电源。10.保护二次回路电压切换10.1用隔离刀闸辅助接点控制的电压切换继电器，应有一付电压切换继电器接点作监视用；不得在运行中维护刀闸辅助接点。10.2检查并保证在切换过程中，不会产生电压互感器二次反充电。10.3手动进行电压切换的，应有专用的运行规程，由运行职员执行。10.4用隔离刀闸辅助接点控制的切换继电器，应同时控制可能误动作的保护的正电源；有处理切换继电器同时动作与同时不动作等异常情况的专用运行规程。11.保护原理11.1110kV及以上电压线路保护、包括各套保护装置间的相互配合，应按“四同一”技术原则有组织地进行分类检查，凡属严重影响保护性能部分，应安排计划分期分批地进行更新或改进。11.2处理原有相间间隔保护不满足先单相后延时发展成两相不接地或对称三相短路情况下的无选择性跳闸的原则：(1)220kV线路一般由纵联保护保证。(2)没有振荡题目的线路，非凡是110kV线路，要求间隔一、二段不经振荡闭锁控制。(3)新设计的间隔保护，凡有可能的，宜增设不经振荡闭锁而用延时躲振荡的一、二段(或相应的功能)。11.3重申如下原则：(1)高频相差保护用两次比相。(2)间隔保护用电流起动；振荡闭锁第一次起动后，只能在判别系统振荡平息后才答应再开放；间隔保护瞬时段在故障后短时开放。(3)采用单相重合闸的线路，为确保多相故障时可靠不重合，宜增设由断路器位置继电器接点两两串联解除重合闸的附加回路。11.4采用相位比较原理的母差保护在用于双母线时，必须增设两母线先后接连发生故障时能可靠切除后一组母线故障的保护回路。11.5远方直接跳闸，必须在相应的就地判据控制。11.6不答应在强电源侧投进“弱电源回答”回路。11.7有独立选相跳闸功能的保护和经公用重合闸选相回路的保护装置共用时，前者仍应直接执行分相出口跳闸的任务；如有必要，可同时各用一组接点相互起动非全相运行的闭锁回路。11.8纵联保护的逻辑回路必须与通讯通道的特点和收发信机的特性相协调；对收发信机的输进/输出的工作信号时延特性、在通道各种强干扰信号下(包括故障点电弧产生的5MS左右的强干扰)可能丢失信号及误收信号的特性等直接影响继电保护安全性及可靠性的性能，提出明确的要求。11.9电压二次回路一相、两相或三相同时失压，都应发出警报，闭锁可能误动作的保护。11.10原设计要求用两组电压互感器二次电压构成的电压回路断线闭锁保护，假如只用一组电压互感器供电时，必须注重解决因此而带来的电压断线闭锁失效的题目。11.11双母线断路器失灵保护除发电机变压器组的断路器非全相开断的保护外，均应设有足够灵敏度的电压闭锁控制多接点回路，闭锁接点应分别串接在各跳闸继电器接点中，不共用。为了适应降低电压闭锁元件的起动值的需要，应在零序电压继电器的回路中设三次谐波阻波回路。11.12采用三相电压自产零序电压的保护应注重当电压回路故障时同时失往相间及接地保护的题目。11.13所有发电机、变压器等的阻抗保护，都必须经电流起动，并应有电压回路断线闭锁。11.14电力载波答应式纵联保护只能用相一相耦合通道；但当发生多相故障时，原理上也可能拒动，应以此考虑配合要求。11.15采用解除闭锁式纵联保护，当反方向故障时，也必须提升导频功率至全功率， 两侧时间配合关系要求与一般闭锁式一样。11.16实现单相重合闸的线路采用零序方向纵联保护时，应有健全相再故障时的快速动作保护。11.17重和闸应按断路器配置。11.18发电机变压器组的高压断路器、变压器的高压侧断路器、母线断路器和采用三相重合闸的线路断路器等均宜选用三相操纵的断路器。12.现场试验12.1必须要有明显的断开点(打开了压板或接线端子片等)才能确认，也只能确认在断开点以前的保护停用了；假如压板只控制本保护的出口跳闸继电器的线卷回路，则必须断开跳闸接点回路才能以为该保护确已停用。对于采用单相重合闸，由压板控制正电源的三相分相跳闸回路，停用时除断开压板外，尚需断开各分相跳闸回路的输出端子，才能以为该保护已停用。12.2不答应在未停用的保护装置上进行试验和其他测试工作；也不答应在保护未停用的情况下，用装置的试验按钮(除闭锁式纵联保护的起动发信按钮外)作试验。12.3所有的继电保护定值试验，都必须以符合正式运行条件(如加上盖子，关好门等等)为准。12.4分部试验应采用和保护同一直流电源，试验用直流电源应由专用熔断器供电。12.5只能用整组试验的方法，即除由电流及电压端子通进与故障情况相符的模拟故障量外，保护装置处于与投进运行完全相同的状态下，检查保护回路及整定值的正确性。不答应用卡继电器接点、短路接点或类似人为手段作保护装置的整组试验。12.6对运行中的保护装置及自动装置的外部结线进行改动，即便是改动一根联线的最简单情况，也必须履行如下程序：(1)先在原图上作好修改，经主管继电保护部分批准。(2)按图施工，不准凭记忆工作；拆动二次回路时必须逐一作好记录，恢复时严格核对。(3)改完后，作相应的逻辑回路整组试验，确认回路、极性及整定值完全正确，然后交由值班运行职员验收后再申请投进运行。(4)施工单位应立即通知现场与主管继电保护部分修改图纸，工作负责人在现场修改图上签字，没有修改的原图应要求作废。12.7不宜用调整极化继电器的接点来改变其起动值与返回值；厂家应保证质量并应对继电器加封。12.8应对保护装置作拉合直流电源的试验(包括失压后短时接通及断续接通)以及直流电压缓慢地、大幅度地变化(升或降)，保护在此过程中不得出现有误动作或信号误表示的情况。12.9对于载波收发信机，无论是专用或复用，都必须有专用规程按照保护逻辑回路要求，测试收发信回路整组输进/输出特性。12.10在载波通道上作业后必须检测通道裕量，并与新安装检验时的数值比较。12.11新投进或改动了二次回路的变压器差动保护，在变压器由第一侧投进系统时必须投进跳闸，变压器充电良好后停用，然后变压器带上部分负荷，测六角图，同时测差回路的不平衡电流或电压，证实二次结线及极性正确无误后，才再将保护投进跳闸，在上述各种情况下，变压器的重瓦斯保护均应投进跳闸。12.12所有差动保护(母线、变压器、纵差、横差等)在投进运行前，除测定相回路及差回路电流外，必须测各中性线的不平衡电流，以确证回路完整正确。12.13对于集成电路型及微机型保护的测试应注重：(1)不得在现场试验过程中进行检验。(2)在现场试验过程中不答应拔出插板测试，只答应用厂家提供的测试孔或测试板进行测试工作。(3)插拔插件必须有专门措施，防止因人身静电损坏集成电路片；厂家应随装置提供相应的物件。 (4)必须在室内有可能使用对讲机的场所，用无线电对讲机发出的无线电信号对保护作干扰试验。假如保护屏是带有铁门封闭的，试验应分别在铁门封闭与打开的情况下进行，试验过程中保护不答应出现有任何异常现象。12.14在直流电源恢复(包括缓慢地恢复)时不能自动起动的直流逆变电源，必须更换。12.15所有试验仪表、测试仪器等，均必须按使用说明书的要求做好相应的接地(在被测保护屏的接地点)后，才能接通电源；注重与引进被测电流电压的接地关系，避免将输进的被测电流或电压短路；只有当所有电源断开后，才能将接地点断开。)12.16所有正常运行时动作的电磁型电压及电流继电器的接点，必须严防抖动；非凡是综合重合闸中的相电流辅助选相用的电流继电器，有抖动的必须消除或更换。12.17对于由3Uo构成的保护的测试：(1)不能以检查3Uo回路是否有不平衡电压的方法来确认3Uo回路良好。(2)不能单独依靠“六角图”测试方法确证3U0构成的方向保护的极性关系正确。(3)可以包括电流及电压互感器及其二次回路联接与方向元件等综合组成的整体进行试验，以确证整组方向保护的极性正确。(4)最根本的办法，是查清电压及电流互感器极性，所有由互感器端子到继电保护盘的联线和盘上零序方向继电器的极性，作出综合的正确判定。12.18变压器零序差动保护，应以包括两组电流互感器及其二次回路和继电器元件等综合组成的整体进行整组试验，以确证回路结线及极性正确。12.19多套保护回路共用一组电流互感器，停用其中一套保护进行试验时，或者与其他保护有关联的某一套进行试验时，必须非凡注重做好其他保护的安全措施，例如将相关的电流回路短接，将接到外部的接点全部断开等等。12.20在可靠停用相关运行保护的条件下，对新安装设备进行各种插拔直流熔断器的试验，以确证没有寄生回路存在。13.现场运行13.1纵联保护(如高频相差保护、高频闭锁方向保护等)的任一侧需要停用或停直流电源时(例如为了寻找直流电源接地等)，必须先报调度，请求两侧都停用，然后才答应作业，作业完后，两侧保护按规定进行检查，并按规定程序恢复运行。13.2平行线的横差保护，当一侧的断路器断开，形成一回线送电、一回线充电的运行方式时，假如横差没有经检查邻线过电流控制，则两侧都应断开运行中一回线的横差保护的跳闸压板(即停用保护)，但处于充电状态的一回线的压板不应断开(保护继续运行)。操纵顺序应在一次系统操纵完后，才往断开压板；恢复时先投压板然后进行一次系统操纵。13.3线路纵联保护每年的投进运行时间不得小于330天；配置双套纵联保护的线路，任何时候都应有一套纵联保护在运行中，非凡情况须经领导审批。13.4线路基建投产，相应的保护包括纵联保护，必须同步投进运行。13.5电力线高频保护，必须天天交换通道信号，保护投进运行时收信裕量不得低于8.68db(以能开始保证保护可靠工作的收电平值为基值)，运行中当发现通道传输衰耗较投运时增加超过规定值(3.0db)时，应立即报告主管调度通知有关部分，以判定高频通道是否发生故障、保护是否可以继续运行；运行中如发现通道裕量不足5.68db时，应立即通知上述调度机构请求将两侧纵联保护一起停用，然后才通知有关部分安排相应的检查工作。13.6答应式纵联保护的发信及收信信号和闭锁式纵联保护的收信信号应进行故障录波。13.7触动外壳时有可能动作的出口继电器，必须尽快更换。14.厂用电保护各网、省局应结合运行经验分别制订相应的反事故措施，避免厂用电事故引起全厂停电。15.其他15.1为了保证静态保护装置本体的正常运行，最高的四周环境温度不超过40℃，安装装置的室内温度不得超过30℃，如不满足要求应装设空调设施。15.2用水银接点的瓦期继电器必须更换。15.3三相三柱式变压器的零序阻抗必须以实测值为准。 15.4故障录波器盘的电流电压回路及其接线端子等，必须满足继电保护二次回路质量要求，其接进电流应取自不饱和的仪表用的电流互感器的回路，否则取自后备保护的电流回路，并接到电流互感器二次回路末端。微机型故障录波器应按继电保护回路的尽缘和抗干扰要求进行试验。15.5导引线电缆及有关接线应满足如下要求：(1)引进高压变电所开关场的导引线电缆部分，应采用双层尽缘护套的专用电缆，中间为金属屏蔽层，屏蔽层对外皮的耐压水平可选用15kV，50HZ，1分钟。(2)对于短线路，可以上述专用电缆直接联通两侧的导引线保护，但注重：(2)—1供导引线保护用的芯线，必须确证是一对对绞线。不答应随便接进情况不明的其他两根线。(2)—2导引线电缆的芯线，接到隔离变压器高压侧线圈。隔离变压器的屏蔽层必须可靠地接进控制室地网，隔离变压器屏蔽层对隔离变压器高压侧线圈的耐压水平也应是15kV，50HZ，1分钟。所有可能触及隔离变压器高压侧的操纵，均应视为接触高压带电设备处理。(2)—3同一电缆内的其它芯线接进其它控制室设备时，也必须先经耐压水平15kV的隔离变压器隔离。不答应在变电所地网接地；更不答应出现两端接地的情况。(2)—4引到控制室的导引线电缆屏蔽层应尽缘，保持对控制室地网15kV的耐压水平；同时导引线电缆的屏蔽层必须在离开变电所地网边尚50—100米处实现可靠接地，以形成用大地为另一联接通路的屏蔽层两点接地方式。(3)对较长线路，可以只在引进变电站开关场部分采用双层尽缘护套的专用导引线电缆，并在距开关场地网边沿50—100米处接进一般通讯电缆。除遵守上一条原则外，并注重：(3)—1导引线保护用的一对通讯电缆芯线，也必须是对绞线。(3)—2通讯电缆屏蔽层与专用导线屏蔽层联通，将通讯电缆的屏蔽层在联接处可靠接地，形成以大地为另一通路的屏蔽层两点接地方式。(3)—3通讯电缆的其它缆芯不答应出现两端接地情况。