第7章 继电保护和自动装置的选择
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电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50062-2008GB/T 50062—2008主编单位:中国电力企业联合会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 0 9 年6 月1 日中华人民共和国住房和城乡建设部公告第196号关于发布国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的公告现批准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》为国家标准,编号为GB/T 500 62—2008,自2009年6月1日起实施。
原《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》G B 50062—92同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部二〇〇八年十二月十五日前言本规范是根据建设部“关于印发《二〇〇四年工程建设国家标准制订、修订计划》的通知”(建标[2004]67号)的要求,由中国电力工程顾问集团东北电力设计院对原国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 50062—92进行修订的基础上编制而成的。
本规范共分15章和2个附录。
主要内容包括:总则、一般规定、发电机保护、电力变压器保护、3~66kV电力线路保护、110kV电力线路保护、母线保护、电力电容器和电抗器保护、3kV及以上电动机保护、自动重合闸、备用电源和备用设备的自动投入装置、自动低频低压减负荷装置、同步并列、自动调节励磁及自动灭磁、二次回路及相关设备。
本次修订的主要内容有:1.扩大了规范的适用范围:由单机容量25MW及以下改为50MW此以下。
2.增加了经电阻接地的变压器和接地变压器保护。
3.增加了并联电抗器保护。
4.自动低频减载装置改为自动低频低压减负荷装置。
5.同步并列及解列改为同步并列,取消解列内容。
6.增加了自动调节励磁及自动灭磁内容。
7.增加了二次回路相关设备内容。
本规范由住房和城乡建设部负责管理,由中国电力工程顾问集团东北电力设计院负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中国电力工程顾问集团东北电力设计院(地址:吉林省长春市人民大街4368号,邮政编码:130021),以供今后修订时参考。
第7章习题一、单选题1、(C )的特点是能够使读图者对整个二次回路的构成以及动作过程,都有一个明确的整体概念。
A、安装接线图B、屏面布置图C、归总式原理图D、展开式原理图2、( C)可以提高系统并列运行的稳定性、减少用户在低电压下的工作时间、减少故障元件的损坏程度,避免故障进一步扩大。
A、可靠性B、选择性C、速动性D、灵敏性3、相对编号常用于(A )中。
A、安装接线图B、屏面布置图C、归总式原理图D、展开式原理图4、(B )是指当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现。
A、主保护B、远后备保护C、辅助保护D、近后备保护5、下列电缆编号属于35KV线路间隔的是( B)。
A、1Y123B、1U123C、1E123D、1S1236、下列( D)属于电气设备故障。
A、过负荷B、过电压C、频率降低D、单相断线7、小母线编号中,I段直流控制母线正极用(C )表示。
A、+KM2B、-KM2C、+KM1D、-KM18、电压保护属于按(B )分类。
A、被保护的对象B、保护原理C、保护所起作用D、保护所反映的故障类型9、下列(A )表示110KV母线电流差动保护A相电流公共回路。
A、A310B、A320C、A330D、A34010、下列不属于微机保护装置人机接口主要功能的是(D )。
A、调试B、定值调整C、人对机器工作状态的干预D、外部接点输入11、( A)指正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备或备用线路。
A、明备用B、冷备用C、暗备用D、热备用12、110KV及以下线路保护测控装置的线路电压报警为:当重合闸方式为( C)时,并且线路有流而无压,则延时10秒报线路电压异常。
A、检无压B、检同期C、检无压或检同期D、不检13、继电保护的( A)是指发生了属于它该动作的故障,它能可靠动作而在不该动作时,它能可靠不动。
A、可靠性B、选择性C、速动性D、灵敏性14、(A )是以屏面布置图为基础,以原理图为依据而绘制成的接线图,是一种指导屏柜上配线工作的图纸。
继电保护及安全自动装置管理办法第一章总则第一条为规范××公司(以下简称公司)继电保护和安全自动装置管理以及运行人员对继电保护和安全自动装置的使用与维护行为,依据《继电保护和安全自动装置运行管理规程》《国家电网公司电力安全工作规程》《××能源投资有限公司风电场运行管理制度汇编》等相关规程和生产、安全技术标准,结合公司实际,制定本办法。
第二条名词解释(一)继电保护装置当电力系统某元件发生异常或故障时,能迅速有选择地把异常和故障元件从系统中断开,保证其他良好设备继续正常运行的装置统称为继电保护装置。
(二)安全自动装置指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。
包括安全稳定控制系统、自动解列装置等。
(三)定值单各基层场站运行设备的继电保护装置,均应有正确、有效的“继电保护定值书”,简称“定值单”。
第三条本办法适用于公司综合管理部及各基层场站。
第二章组织与职责第四条综合管理部是对继电保护及安全自动装置管理进行指导的归口部门,主要职责包括:(一)审核各场站年度继电保护及安全自动装置工作计划。
(二)参加公司新建、扩建、改建电气工程设备相关的继电保护装置的现场调校的验收。
(三)参加各场站继电保护不正确动作的调查和分析,查明原因,提出反事故措施。
(四)负责各场站自行计算的定值审核。
(五)负责审核继电保护装置及安全自动装置运行规程。
(六)负责审核继电保护装置及安全自动装置解除期间,对失去保护装置和自动调节系统的设备采取确保安全的必要措施。
(七)负责监督本办法的现场执行,对违反的场站有权提出考核处理意见。
第五条各基层场站职责:(一)负责编制继电保护装置及安全自动装置运行规程(可与场站运行规程合编)。
(二)组织制定和实施继电保护年度工作计划。
(三)负责开展继电保护及安全自动装置日常运行管理和监督检查工作。
(四)负责继电保护相关资料的日常管理、执行经上级单位审核或调度机构下达的继电保护定值工作。
电力系统继电保护的选择性分析摘要:电力系统短路若不能及时消除将造成严重后果,为此需装设继电保护装置来确保电力系统的安全稳定运行。
电力系统出现故障时,继电保护自动的有选择的快速动作于断路器跳闸,最大程度保证非故障部分继续运行,继电保护即满足选择性的要求,为此,电力系统的继电保护需设置主保护、近后备保护、远后备保护,并通过继电保护的不同动作时限实现主保护、近后备保护、远后备保护的顺序动作。
关键词:断路器,电力系统,继电保护,选择性电力系统由发电、输电、变电、配电、用电五个环节组成,由于电能本身所固有的特点,五个环节在同一瞬间完成,其中任何一个环节故障或异常均会影响到其它几个环节的正常运行,然而电气设备由于绝缘老化、设计制造缺陷、自然条件影响、运行维护、操作管理水平等因素均会引发设备出现故障或异常状态,一旦设备出现故障或异常,轻则破坏电力系统的正常运行,重则烧毁电气设备、造成人员伤亡和大面积的停电事故。
所以,为保证电力系统的安全稳定运行,除加强运行管理和检修、实验以外,还必须装设性能可靠的电力系统继电保护装置。
电力系统继电保护装置是指反应电力系统中电气设备的电气运行参数,并根据其进行故障、异常状态判断,动作于断路器跳闸或发出报警信号的一种自动装置。
其基本任务是:电气设备发生故障时,继电保护自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证非故障部分继续运行;电气设备出现异常状态,继电保护经过一定的延时,并根据运行维护条件动作于信号或断路器跳闸。
通过继电保护装置作用的发挥,避免电力事故的发生。
根据电力系统继电保护装置的基本任务得知,当电气设备出现故障时,继电保护装置动作并使相应的断路器跳闸,自动将故障设备从系统中切除,以保证非故障部分继续运行。
结合电力系统运行的安全、可靠、经济、优质四个基本要求,则要求继电保护装置动作首先要保证能切除故障,其次是因断路器跳闸造成的停电范围要实现最小,这就是电力系统继电保护选择性的要求,选择性的定义为:电力系统发生故障时,继电保护装置仅将故障设备从系统中切除,使非故障设备仍能正常运行。
电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92主编部门:中华人民共和国能源部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1992年12月1日第一章总则 (1)第二章一般规定 (2)第三章发电机的保护 (3)第四章电力变压器的保护 (5)第五章3~63KV中性点非直接接地电力网中线路的保护 (7)第六章110KV中性点直接接地电力网中线路的保护 (8)第七章母线的保护 (9)第八章电力电容器的保护 (9)第九章3KV及以上电动机的保护 (10)第十章自动重合闸 (11)第十一章备用电源和备用设备的自动投入装置 (12)第十二章自动低频减载装置 (12)第十三章同步并列及解列 (12)第十四章二次回路 (13)附录一名词解释 (14)附录二同步电机和变压器在自同步和非同步合闸时允许的冲击电流倍数 (15)附录三本规范用词说明 (15)第一章总则第1.0.1条为了在电力装置的继电保护和自动装置的设计中,贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进和经济合理,制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于各行业3~110kV电力线路和设备,单机容量为25MW及以下发电机,63MV A及以下电力变压器等电力装置的继电保护和自动装置的设计。
第1.0.3条继电保护和自动装置的设计应选用按国家规定鉴定合格的产品。
第1.0.4条电力装置的继电保护和自动装置设计,除应执行本规范外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
第二章一般规定第2.0.1条电力网中的电力设备和线路,应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。
继电保护和自动装置应能尽快地切除短路故障和恢复供电。
第2.0.2条电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护,必要时可增设辅助保护。
第2.0.3条继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,并应符合下列规定:一、继电保护和自动装置应简单可靠,使用的元件和接点应尽量少,接线回路简单,运行维护方便,在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。
继电保护-第章变压器保护————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第七章变压器保护第一节概述一、电力变压器的故障和继电保护的设置变压器在电力系统中使用非常普遍而且占有十分重要的地位。
如果变压器发生故障和处于不正常运行状态,将会给系统运行和安全供电带来严重的后果,所以有必要根据变压器的电压等级、容量和重要成度装设专用的继电保护装置。
变压器可能发生的故障一般分为变压器箱体内部故障和箱体外部故障两大类。
箱体内部故障主要有:变压器绕组的相间短路、绕组内的层间或匝间短路,单相接地短路故障。
这些故障对供用电系统及其设备会产生很大的危害,短路电流产生的电弧会破坏绕组的绝缘,烧毁铁芯,电弧还会使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体,可能导致密闭的变压器油箱因气体迅速膨胀而爆炸。
箱体外部故障主要是:引出线绝缘套管的故障,它可能引起引出线的相间短路或对变压器外壳的接地短路。
由于变压器的故障,危及供用电系统的安全运行和供电的可靠性,所以应装设动作于跳闸的继电保护装置。
变压器的不正常运行状态有:外部短路或过负荷所引起的绕组中过电流、油面降低,电压升高等。
长时间的不正常运行状态会使变压器的温度升高、绝缘老化、寿命缩短,甚至会引起故障,因此,应装设动作于信号或跳闸的继电保护装置:二、继电保护的设置根据以上情况分析,变压器一般应装设下列继电保护装置:(1)瓦斯保护。
变压器箱体内部故障的保护,即箱体内发生故障伴随油分解产生气体或变压器油面不论任何原因下降时,瓦斯保护动作。
轻瓦斯保护动作于信号,重瓦斯保护动作于变压器的断路器跳闸。
瓦斯保护一般装设在容量为800千伏安及以上的变压器上。
(2)电流速断保护。
变压器套管处及变压器箱体内部故障的保护,即变压器发生故障引起绕组电流突然增大时,电流速断保护动作。
电流速断保护一般装设在容量为10000千伏安以下单台运行的变压器和容量在6300千伏安以下并列运行的变压器上,动作于变压器的断路器跳闸。
第7章继电保护和自动装置的选择
根据继电保护“四性”的要求及220KV及以上超高压输电线路继电保护配置原则,本220KV系统输电线路继电保护选择不同厂家、不同原理、不同型号的两套保护装置。
分别选择了北京四方继保自动化有限公司研制和生产CSL101B型高压输电线路保护装置和南京南瑞继保电气有限公司研制和生产的RCS-901B型高压输电线路保护装置。
下面做分别介绍。
7.1 CSL101B型高压输电线路保护装置
7.1.1功能介绍
CSL101B型高压输电线路保护装置是北京四方继保自动化有限公司研制和生产的第三代高压输电线路微机保护装置,由高频距离保护、高频零序方向保护、高频突变量方向保护构成全线速动的纵联保护,由三段相间和接地距离、四段零序方向过流保护构成完整的后备保护。
保护具有分相出口,适用于双母线接线方式下的220—500KV高压输电线路。
①功能配置
1)纵联保护:高频保护、零序方向保护。
高频通道逻辑由收发信机完成,发信、收信由两副接点分别完成,保护不具备通道自检功能。
高频通道逻辑也可以由保护完成,发信、收信由一付接点分别完成,保护具备通道自检功能。
2)距离和零序保护:三段相间距离保护、三段接地距离保护、四段零序方向过流保护、二段不灵敏零序方向过流保护。
3)重合闸:综合重合闸。
②保护装置的特点
1) CSL101B型高压输电线路保护装置是在吸取WXB-11型保护近十年来现场运行经验的基础上发展的第三代微机保护。
保护的硬件结构采用总线不扩展的单片机,核心CPU板采用多层印制电路板,表面贴装技术,大大地提高了整套保护装置的抗干扰能力。
2) CSL101B型高压输电线路保护装置具有较强的对外通讯功能,采用了高速和可靠的现场总线LON网络接口,便于接入变电所监控系统,可以作为综合自动化变电所的间隔层保护终端。
3)改进了高频保护的震荡闭锁功能,任何时候、对任何故障类型全部都会有
速动保护;在震荡闭锁开放的150ms内,距离保护Ⅰ、Ⅱ段同时装设了反映六种故障相别的六种测量元件;在任何工况下,保护可选相跳闸;本线路非全相过程中再发生故障保护装置仍然能够有选择性。
4)由于硬件采用了VLSI的最新成就,速度和功能大大增强,使一些新的软件技术应用成为可能,大大地提高了可靠性,而且不需整定;装置自检功能增强了智能性。
5)保护通道接口灵活,可以同各种通道接口装置配合。
本身能实现远方起信、其他保护停信、三跳位置停信、手动检测通道等功能。
7.1.2技术参数
①额定交流电源电压:220V或110V
②额定交流参数:
相电压:100/3V
开口三角电压:100V
交流电流:5A或1A
线路抽去电压:100V
频率:50H
Z
③交流采样的精确工作范围:
相电压:0.4—100V(有效值)
线电压:0.4—140V(有效值)
④距离元件:
整定范围:0—99.9欧姆(In=5A)
整定值误差:不大于±5%
距离Ⅰ段的暂态超越:不大于±4%
⑤零序方向过流元件
整定范围:0—20In
整定值误差:不大于±5%
零序功率方向的门槛电压:1.5V
零序功率方向元件的正方向动作区:-180-- -1800
零序Ⅰ段的暂态超越:不大于±4%
⑥重合闸
检同期角度误差:不大于30
检同期有压元件误差:0.7U n±5%
检无压元件误差:0.3U n±5%
⑦时间元件
整定范围:0—20.0秒,级差0.01秒
整定值误差:不大于±1.5%或20毫秒
7.2 RCS--901B型高压输电线路保护装置
7.2.1功能介绍
RCS--901B型高压输电线路保护装置是由南京南瑞继保电气有限公司研制和生产的高压输电线路保护装置,是由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置,可用作220KV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。
①功能配置
由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护;保护有分相出口,配有自动重合闸。
通道是由FOX—40E型继电保护光纤通信接口装置与各种线路保护或安全自动装置配合,以光纤通道作为传输媒质,传送64Kb/s速率同步编码信息。
②保护装置的特点
1)动作速度快,线路近处故障跳闸时间小于10ms,线路中间故障跳闸时间小于15ms,线路远处故障跳闸时间小于25ms。
2)主保护采用积分算法,计算速度快;后备保护强调准确性,采用傅式算法,滤波效果好,计算精度高。
3)对系统不平衡和干扰有较强的预防能力,启动元件有很高的灵敏度而不频繁动作。
4)先进可靠的震荡闭锁功能,保证距离保护在系统震荡加区外故障时可靠闭锁,而在震荡加区内故障时可靠切除故障。
5)灵活的自动重合闸方式。
6)完善的事件报文处理,可保存最新的128次动作报告,24次故障录波报告。
7)友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。
7.2.2 技术参数
①额定电气参数
直流电源:220V,110V,允许偏差:±5%,-20%
交流电压:100/3V (额定电压Un)
交流电流:5A,1A (额定电压Un)
频率:50H
Z
②整组动作时间
工频变化量距离元件:近处3—10ms 末段<20ms
纵联保护全线跳闸时间:<25ms
距离保护Ⅰ段:≈20ms
③启动元件
电流变化量启动元件,整定范围:0.1In—0.5In
零序电流启动元件,整定范围:0.1In—0.5In
④纵联保护
零序方向元件最小动作电压:>0.5V,<1V 最小动作电流:<0.1In
⒌距离保护
整定范围:0.01—25欧姆(In=5A) 0.05—125欧姆(In=1A)
距离元件定值误差:<5%
最小精确工作电流:0.1In
最大精确工作电流:30In
精确工作电压:<0.25V
Ⅲ、Ⅳ段跳闸时间:0—10秒
⑥零序过流保护
整定范围: 0.1In—20In
零序过流元件定值误差: <5%
后备段零序跳闸延迟时间: 0—10秒
⑦自动重合闸
检同期元件角度误差:<±30
CSL101B型高压输电线路保护装置和RCS-901B型高压输电线路保护装置是目前
较先进的保护装置,原理比较复杂,这里就不再介绍.重合闸方式采用单重方式.。