变压器和母线保护及辅助装置标准化设计规范课件.pptx

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1、线路保护及辅助装置标准化设计规范,一,编制背景和编制过程,二,公共部分,三,保护原理,四,智能站相关,1,五,其它,一、编制背景和编制过程,编制背景变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范 Q/GDW 1752008规范了装置的输入输出量、压板、端子、报吿和定值；广泛应用应用过程中出现的新情况原规范不涉及智能化保护装置六统一派生子型号大量出现E.g.自耦变、三卷变、两卷变六统一地区版版本大量出现华东版、上海版、浙江版.,2,原规范已不能实际需求，而待改进,一、编制背景和编制过程,编制过程编制依据国网电网公司关于下达2013年度公司技术标准制修订计划的通知时间节点参与单位网省公司

2、电科院六大厂家,3,2012.7启动,2012.8常规站部分初稿,2013.3征求意见稿,2013.10报批稿,2014.4发布,规范适用范围,4,二、修改内容-公共部分,220kV及以上电压等级，涵盖常规变电站和智能变电站。,常规站元件保护,智能站元件保护,常规采样，GOOSE跳闸参照执行,三、保护原理,5,330kV及以上变压器保护,220kV变压器保护,220kV变压器保护,330kV变压器保护,500kV变压器保护,750kV变压器保护,变压器保护电压等级划分更加明确：,输入输出量压板设置装置端子（虚端子）通信接口类型与数量报吿和定值技术原则配置原则组屏（柜）方案端子排设计二次回路设计

3、原则,规范内容,二、修改内容-公共部分,规范了220kV及以上电网变压器保护、母线保护及相关设备的：,保护装置软件构成原则,7,二、修改内容-公共部分,基础型号功能,选配功能,版本管理原则：保护装置版本原则上各地区应使用六统一版本，不同需求可以通过选配型号的组合来满足。如有地区定制需求，应先向国网申请备案。,NSR-378T2-DA-G,-D：增加阻抗保护-J：增加接地变保护-E：增加低压电抗器保护-G：增加公共绕组后备-A：双卷变，隐藏中压侧,220kV变压器保护,保护装置软件版本构成,二、修改内容-公共部分,E.g.NSR-378T2-DA-G-DJEG V1.01 2014-08-23

4、15:38:22 6807B243NSR-378T5-DA-G V1.00 2014-03-20 13:21:33 E385F531,保护功能配置500kV变压器保护,二、修改内容-公共部分,保护功能配置500kV变压器保护（续）,二、修改内容-公共部分,保护功能配置220kV变压器保护,二、修改内容-公共部分,保护功能配置220kV变压器保护（续）,二、修改内容-公共部分,保护功能配置220kV变压器保护（续）,二、修改内容-公共部分,保护功能配置3/2断路器接线母线保护,二、修改内容-公共部分,3/2断路器接线智能站供货版本（通过国网检测版本）,二、修改内容-公共部分,装置型号：NSR-3

5、71C-DA-G版本：V1.00生成日期：2013-08-06校验码：D5031011,保护功能配置双母线接线，含双母双分段接线、双母单分段接线,二、修改内容-公共部分,双母线接线，含双母双分段接线智能站供货版本（通过国网检测）,二、修改内容-公共部分,装置型号：NSR-371A-DA-G版本：V1.01生成日期：2013-11-15校验码：0711BD20,远方操作,二、修改内容-公共部分,规范“远方操作”只设硬压板。“远方投退压板”、“远方切换定值区”和“远方修改定值”只设软压板，只能在装置本地操作，三者功能相互独立，分别与“远方操作”硬压板采用“与门”逻辑。当“远方操作”硬压板投入后，上

6、述三个软压板远方功能才有效；释义新增“远方操作”只设硬压板，“远方投退压板”、“远方切换定值区”和“远方修改定值”只设软压板，三者功能相互独立，分别与“远方操作”硬压板采用“与门”逻辑。,保护检修状态,二、修改内容-公共部分,规范“保护检修状态”只设硬压板。对于采用DL/T 860标准时，当“保护检修状态”硬压板投入，保护装置报文上送带品质位信息。“保护检修状态”硬压板遥信不置检修标志。释义新增“保护检修状态”只设硬压板，该压板投入时，对于采用IEC61850标准的系统，保护装置报文上送带品质位信息。“保护检修状态”压板遥信不置保护检修状态。,保护装置的测量范围,二、修改内容-公共部分,规范保

7、护装置的测量范围为0.05 IN（2040）IN，在此范围内保护装置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0.02 IN，但在0.05 IN以下范围用户应能整定并使用，故障电流超过（2040）IN时，保护装置不误动不拒动。释义新增？,500kV变压器保护-主保护,三、保护原理,规范当“纵差保护”或“分相差动保护”控制字置“1”时，“差动速断”功能受“差动速断”控制字控制；当“纵差保护”和“分相差动保护”控制字均置“0”时，“差动速断”功能自动退出且“差动速断”控制字无效。释义：“纵差保护”控制字为纵差比率差动和纵差差速断的总控制字，“分相差动保护”控制字为分相比率差动和分相差

8、动速断的总控制字。若总控制字不投，则对应的差动速断功能也不投入。,500kV变压器保护-高压侧后备保护,三、保护原理,500kV变压器保护-高压侧后备保护,三、保护原理,阻抗保护按时限判别是否经振荡闭锁；大于1.5s 时，则该时限不经振荡闭锁，否则经振荡闭锁；增加零序过流保护的段数与时限数，提供方向指向和投退方向元件的控制字；过负荷告警延时固定为10s。,500kV变压器保护-中压侧后备保护,三、保护原理,500kV变压器保护-中压侧后备保护,三、保护原理,阻抗保护按时限判别是否经振荡闭锁；大于1.5s 时，则该时限不经振荡闭锁，否则经振荡闭锁；增加零序过流保护的段数与时限数，提供方向指向和投

9、退方向元件的控制字；过负荷告警延时固定为10s。,500kV变压器保护-低压侧后备保护,三、保护原理,低压绕组后备保护,低压侧后备保护,500kV变压器保护-低压侧后备保护,三、保护原理,175中低压侧后备保护同时采用外附CT电流和低压侧绕组CT电流，两组电流由装置软件折算至变压器低压侧额定电流为基准后进行判别。1175则将原来的低压侧后备保护分为低压绕组后备保护和低压侧后备保护，分别根据各自的电流CT进行逻辑判断。零序过压告警固定取自产零序电压，定值固定为70V，延时10s；过负荷告警延时固定为10s。,500kV变压器保护-公共绕组后备保护,三、保护原理,零序过流保护，采用自产零序电流和外

10、接零序电流“或门”判断，跳闸或告警可选；保护定值按照公共绕组CT 变比整定。如果公共绕组CT和公共绕组零序CT都接入装置，公共绕组CT一次值及公共绕组零序CT一次值按实际整定，公共绕组零序过流定值按公共绕组CT整定，保护自动将公共绕组零序CT折算到公共绕组CT；公共绕组CT和公共绕组零序CT如果二者只配置其中一组，公共绕组CT一次值及公共绕组零序CT一次值均按该组CT参数整定，公共绕组零序过流定值按接入的CT整定。,220kV变压器保护-主保护,三、保护原理,规范当“纵差保护”控制字置“1”时，“差动速断”功能受“差动速断”控制字控制；当“纵差保护”控制字置“0”时，“差动速断”功能自动退出且

11、“差动速断”控制字无效。释义：“纵差保护”控制字为纵差比率差动和纵差差速断的总控制字，若总控制字不投，则差动速断功能也不投入。,220kV变压器保护-高压侧后备保护,三、保护原理,220kV变压器保护-高压侧后备保护,三、保护原理,增加阻抗保护，通过选配方式进行配置；增加复压过流保护的段数与时限数，提供投退复压元件、方向元件的控制字；增加零序过流保护的段数与时限数，提供投退方向元件的控制字，提供选择自产、外接零序电流的控制字；将间隙过流保护和零序过压保护的控制字分开，分别投退；零序过压保护提供选择自产零序电压或外接零序电压的控制字，选择自产零序电压时定值固定为180V，选择外接零序电压时定值固

12、定为120V；过负荷告警延时固定为10s。,220kV变压器保护-中压侧后备保护,三、保护原理,220kV变压器保护-中压侧后备保护,三、保护原理,增加阻抗保护，通过选配方式进行配置；增加复压过流保护的段数与时限数，提供投退复压元件、方向元件的控制字；取消限时速断电流保护，可以通过退出复压、方向的方式将复压过流保护变位纯过流保护；增加零序过流保护的段数与时限数，提供投退方向元件的控制字，提供选择自产、外接零序电流的控制字；将间隙过流保护和零序过压保护的控制字分开，分别投退；间隙过流保护、零序过压保护改为2时限，1时限跳开小电源；零序过压保护提供选择自产零序电压或外接零序电压的控制字，选择自产零

13、序电压时定值固定为180V，选择外接零序电压时定值固定为120V；中压侧增加失灵联跳变压器功能；过负荷告警延时固定为10s。,220kV变压器保护-低压1(2)侧后备保护,三、保护原理,220kV变压器保护-低压1(2)分支后备保护,三、保护原理,增加复压过流保护的段数与时限数，提供投退复压元件、方向元件的控制字；取消过流保护，可以通过退出复压、方向的方式将复压过流保护变位纯过流保护；增加自产零序过流保护，作为接地变的后备保护，通过选配方式进行配置；零序过压告警固定取自产零序电压，定值固定为70V，延时10s；过负荷告警延时固定为10s。,220kV变压器保护-低压电抗器保护（双分支）,三、保

14、护原理,低压电抗器保护增加为双分支。当低压侧仅配置1 台电抗器时，低2分支电抗器CT一次值整定为“0”，低压侧电抗器复压取低压侧两分支电压。当低压侧按分支分别配置电抗器时，复压取本分支电压。电抗器复压过流与本分支后备共用复合电压定值。,220kV变压器保护-接地变后备保护,三、保护原理,增加接地变后备保护，通过选配方式进行配置；增加段1时限速断过流保护，时间固定为0s；增加段1时限过流保护；增加零序过流保护，固定取外接零序电流。,220kV变压器保护-公共绕组后备保护,三、保护原理,增加公共绕组后备保护，通过选配方式进行配置；增加零序过流保护，采用自产零序电流和外接零序电流“或门”判断，跳闸或

15、告警可选；保护定值按照公共绕组CT 变比整定。如果公共绕组CT和公共绕组零序CT都接入装置，公共绕组CT一次值及公共绕组零序CT一次值按实际整定，公共绕组零序过流定值按公共绕组CT整定，保护自动将公共绕组零序CT折算到公共绕组CT；公共绕组CT和公共绕组零序CT如果二者只配置其中一组，公共绕组CT一次值及公共绕组零序CT一次值均按该组CT参数整定，公共绕组零序过流定值按接入的CT整定。,母线差动保护,三、保护原理,差动保护出口经本段电压元件闭锁，除双母双分段分段断路器以外的母联和分段经两段母线电压“或门”闭锁，双母双分段分段断路器不经电压闭锁；,15.2.4 双母线接线变电站的母差保护、断路器

16、失灵保护，除跳母联、分段的支路外，应经复合电压闭锁。,国家电网公司十八项电网重大反事故措施,2008版“六统一”,双母线接线的母线保护，应设电压闭锁元件，母联和分段不经电压闭锁；,释义：2008年以来，虽然08版“六统一”规定差动保护跳母联不经电压闭锁，但6大厂家的母线保护在实际供货时都是按照经两段母线电压“或门”闭锁，本次“六统一”确认了这种做法。与“十八项反措”的冲突后续修改反措相关规定。,母线差动保护,三、保护原理,母联、分段跳闸位置和分列运行压板分别开入，两个开入都为“1”，判为分列运行，母联、分段CT电流不接入差动保护；任一开入为“0”，则母联、分段CT电流接入差动保护。,释义：08

17、版“六统一”在补充说明中说明了分列压板与跳闸位置的关系，本次新版“六统一”将这一要求修订在正式的规范中。,母线判失灵保护,三、保护原理,智能站母线保护变压器支路取消电压闭锁功能。,释义：由于智能站变压器保护启动失灵、解除电压闭锁采用GOOSE命令，其来源、路径均相同，母线保护不分别设置启动失灵、解除电压闭锁的GOOSE输入，母线保护变压器支路收到变压器保护“启动失灵”GOOSE命令的同时启动失灵和解除电压闭锁。,母线判失灵保护,三、保护原理,当线路支路也需要解除失灵保护电压闭锁时，常规站母线保护可增加需要解除电压闭锁的线路各支路共用的“线路支路解除失灵保护电压闭锁开入”；智能站母线保护可选配“

18、线路失灵解除电压闭锁”功能，通过投退相关各线路支路的“线路n解除线路闭锁”控制字实现。”,母联分段充电过流保护,三、保护原理,母联（分段）充电过流保护作为选配功能,母联分段非全相保护,母联（分段）非全相保护作为选配功能虚端子中不再保留非全相位置，而是由保护装置根据三相开关位置判断是否处于非全相状态,装置建模原则,四、智能站相关部分,GOOSE、SV 输入虚端子采用GGIO 逻辑节点，GOOSE 输入GGIO 应加“GOIN”前缀；SV 输入GGIO 应加“SVIN”前缀。智能化保护装置断路器、隔离刀闸位置采用双点信号，其余信号采用单点信号；订阅同一台IED设备的所有GOOSE保护信息应属于一个

19、GOOSE发布数据集；GOOSE虚端子信息应配置到DA层次，SV虚端子信息应配置到DO层次；,装置建模原则,四、智能站相关部分,智能站GOOSE、SV软压板设置原则宜简化保护装置之间、保护装置和智能终端之间的GOOSE软压板;保护装置应在发送端设置GOOSE输出软压板;除母线保护的启动失灵开入、母线保护和变压器保护的失灵联跳开入外，接收端不设GOOSE 接收软压板；保护装置应按MU设置“SV接收”软压板。,当装置检修压板投入时，装置发送的GOOSE报文中的test应置位；GOOSE接收端装置应将接收的GOOSE报文中的test位与装置自身的检修压板状态进行比较，只有两者一致时才将信号作为有效进

20、行处理或动作，不一致时宜保持一致前状态；当发送方GOOSE报文中test置位时发生GOOSE中断，接收装置应报具体的GOOSE中断告警，但不应报“装置告警（异常）”信号，不应点“装置告警（异常）”灯。,GOOSE报文检修处理机制,释义：福建等一些省份要求设置“母差保护应设置单间隔“投入/退出”软压板，以确保单间隔停电检修时不会误报装置或回路异常信号。”按新“六统一”规范，母线保护不设置间隔总压板。,母线保护软压板设置原则,四、智能站相关部分,功能软压板SV接收软压板GOOSE输出软压板GOOSE输入软压板刀闸强制软压板,母线保护软压板设置原则,四、智能站相关部分,智能站GOOSE、SV软压板设

21、置原则宜简化保护装置之间、保护装置和智能终端之间的GOOSE软压板;释义：对于启动失灵开入，在发送端和接收端均设置了软压板。保护装置应在发送端设置GOOSE输出软压板;保护装置应按MU设置“SV接收”软压板。,当合并单元装置检修压板投入时，发送采样值报文中采样值数据的品质q的Test位应置True；SV接收端装置应将接收的SV报文中的test位与装置自身的检修压板状态进行比较，只有两者一致时才将该信号用于保护逻辑，否则应按相关通道采样异常进行处理；对于多路SV输入的保护装置，一个SV接收软压板退出时应退出该路采样值，该SV中断或检修均不影响本装置运行。,SV报文检修处理机制,CT极性调整,四、

22、智能站相关部分,母线保护装置母联（分段）支路电流，变压器保护3/2 断路器接线中断路器电流、内桥接线桥断路器电流，应能通过不同输入虚端子对电流极性进行调整释义：母联（分段）支路电流、中断路器电流、内桥接线桥断路器电流都存在CT正反极性调整问题，保护装置应能够适应不同接线型式的需求几种可能的解决方案方式1：相应MU同时输出正、负极性电流，保护装置虚端子拉线实现极性调整（流量太大）方式2：保护装置通过“CT正反极性”内部控制字实现极性调整方式3：保护装置设置正反极性电流虚端子。,CT极性调整,四、智能站相关部分,最终方案：母线保护装置母联（分段）支路电流，变压器保护3/2 断路器接线中断路器电流、

23、内桥接线桥断路器电流，应能通过不同输入虚端子对电流极性进行调整。虚端子表中，（正）表示正极性接入，（反）表示反极性接入。,SV压板投退,四、智能站相关部分,退保护SV接收压板时，装置应给出明确的提示确认信息，经确认后可退出压板；保护SV接收压板退出后，电流/电压显示为0，不参与逻辑运算。释义：福建、重庆等地区提出为防止现场误退SV接收软压板，建议退SV接收软压板要经无流把关；电流把关存在的问题：最终方案：,智能站二次回路要求,四、智能站相关部分,智能站装置过程层GOOSE信号应直接链接，不应由其它装置转发。当设备之间无网络连接，但又需要配合时，宜通过智能终端输出触点建立配合关系。此条主要针对三

24、重方式下，双母线接线线路保护和3/2断路器接线断路器保护的闭锁重合闸回路需要通过智能终端建立配合关系。智能化装置保护跳闸触发录波信号应采用保护GOOSE跳闸信号。明确了录波信号复用保护跳闸GOOSE信号，不再单独提供录波信号。双A/D采样数据需同时连接虚端子，不能只连接其中的一个。,合并单元设计规范,四、智能站相关部分,双套配置的保护对应合并单元应双套配置。母线电压合并单元可接收3组电压互感器数据，并支持向其它合并单元提供母线电压数据，根据需要提供电压并列功能。各间隔合并单元所需母线电压量通过母线电压合并单元转发。,智能终端设计规范,四、智能站相关部分,220kV及以上电压等级智能终端按断路器

25、双重化配置。220kV及以上电压等级变压器各侧的智能终端均按双重化配置，110kV变压器各侧智能终端宜按双套配置。本体智能终端宜集成非电量保护功能，单套配置接收保护跳合闸GOOSE 命令，测控的遥合/遥分断路器、刀闸等GOOSE 命令。GOOSE直传双点位置：断路器分相位置、刀闸位置。GOOSE直传单点位置：遥合（手合）、低气压闭锁重合等其它遥信信息。,智能终端设计规范,四、智能站相关部分,断路器智能终端GOOSE发出组合逻辑闭锁本套重合闸，逻辑为：遥合（手合）、遥跳（手跳）、TJR、TJF、闭重开入、本智能终端上电的“或”逻辑；双重化配置智能终端时，应具有输出至另一套智能终端的闭重触点，逻辑为：遥合（手合）、遥跳（手跳）、保护闭锁重合闸、TJR、TJF的“或”逻辑。释义原则上，智能终端应直传原始采集信息和本规范规定的组合逻辑信息，由应用端根据需要进行逻辑处理，但考虑到与当前智能站设备发展相结合，对GOOSE发出的组合逻辑提出了要求。,