元件保护标准化设计华中.ppt

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1、2023/5/24,1,欢迎各位领导和专家！,2023/5/24,2,北京四方公司彭世宽电话邮箱:pengsksf-,2023/5/24,3,标准简介公共部分主变保护高抗保护母线保护母联保护,主要内容,2023/5/24,4,标准简介,一编制背景及编制工作情况,自2006年12月开始，国调中心多次组织召开由公司总部基建部、有关网省调、电力研究院、设计院、国内主要保护制造商参加的“继电保护设备标准化规范”工作会议。会议主要讨论了220kV及以上电压等级保护（含相关辅助装置）的设备标准化规范，确定了220kV及以上电压等级保护设备（含相关辅助装置）的设计、制造等方面的技术原则，形成了国家电网公司企

2、业标准，分别是：Q/GDW 161-2007线路保护及辅助装置标准化设计规范（简称线路保护设计规范)和Q/GDW 175-2008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（简称元件保护设计规范）。,2023/5/24,5,标准简介,二标准技术原则,四统一高压线路继电保护装置原理设计：统一的设计技术条件。统一的接线回路。统一的元件符号。统一的端子排编号。,2023/5/24,6,标准简介,二标准技术原则,设计规范“六统一”原则：功能配置统一的原则。主要解决各地区保护配置及组屏方式的差异而造成保护的不统一。回路设计统一的原则。解决由于各地区运行和设计单位习惯不同造成二次回路上存在差

3、异。端子排布置统一的原则。通过按照“功能分区，端子分段”的原则分段设置端子排，解决交直流回路、输入输出回路在端子排上排列位置不同的问题。,2023/5/24,7,标准简介,二标准技术原则,。,设计规范“六统一”原则：接口标准统一的原则。对继电保护装置至通信机柜处的光缆连接、接口的配置等进行标准化设计，避免出现不同时期、不同厂家接口装置杂乱无序的问题。保护定值统一的原则。要求保护制造商按照标准格式进行保护定值的统一，简化了定值整定工作。报告格式统一的原则。要求保护制造商按照标准格式进行保护报告格式的统一，为现场运行维护创造有利条件。,2023/5/24,8,标准简介,三标准主要内容,线路保护设计

4、规范主要内容：包括“范围”、“规范性引用文件”、“总则”、“一般规定”、“线路保护及辅助装置配置原则、技术原则及功能要求”、“组屏设计”、“保护与通信设备接口要求”和“对相关设备及回路的要求”共八部分内容，将“保护装置定值清单标准格式”和“保护输出报告标准格式”两部分内容列入附录中。元件保护设计规范主要内容：包括“范围”、“规范性引用文件”、“总则”、“一般规定”、“变压器保护及辅助装置设计规范”、“高压并联电抗器保护设计规范”、“母线保护设计规范”、“母联（分段）充电过流保护及辅助装置设计规范”和“对相关设备及回路的要求”共九部分内容，将“保护装置定值清单标准格式”、“保护输出报告标准格式”

5、和“变压器保护跳闸矩阵表”等内容列入附录中。,2023/5/24,9,标准简介公共部分主变保护高抗保护母线保护母联保护,主要内容,2023/5/24,10,公共部分,1、“最终跳闸应判电流”原则,释义：主要原因是直流电源正接地、交流混入直流系统等导致保护误动的事故时有发生。因此，要求“可能导致多个断路器同时跳闸”的开入均应判电流。（非电量保护除外）例如1：双母线接线的失灵保护，取消每个支路独立配置的失灵启动装置，采用母线保护内部的失灵电流判别功能。例如2：3/2接线的边断路器失灵后通过母线保护跳闸时，不采用传统的“双开入直跳”方式，在母线保护内部应设置灵敏的、不需整定的电流元件并带50ms的固

6、定延时，以提高边断路器失灵保护动作后经母线保护跳闸的可靠性。,2023/5/24,11,直流绝缘监察示意图：,通常1R=2R=1k，R3=R4为正/负极对地绝缘电阻（0.5M以上）；KVI的阻值R0较大，220V为2030k，110V为610k，48V为1.5k，动作电流一般为2mA。因为绝缘监察装置的存在，正常运行时直流系统可以认为是经过高阻一点接地的，当再发生一点接地时，即形成了两点接地系统，此时在两接地点之间便有电流流过。,公共部分,2023/5/24,12,直流正接地误动示意图：,对于220V的直流系统，正常运行时，A点对地电压为+110V，C点对地电压为-110V，B点对地电压为-1

7、10V。,公共部分,2023/5/24,13,直流正接地误动示意图：,A点接地时，C2中存储的能量需要通过KM释放，当大于KM的动作功率时，KM将误动作。因此，电缆越长KM越容易误动作。,公共部分,2023/5/24,14,直流正接地误动示意图：,B点接地时，根据KVL方程，C2两端被短接，C1和C3中存储的能量要通过KM释放，KM是否动作主要由C1和C3的大小决定。,公共部分,2023/5/24,15,直流正接地误动示意图：,C点接地时，加在KM两端的电压为反向电压，KM不会误动作。,公共部分,2023/5/24,16,公共部分,2、“强化主保护，简化后备保护和二次回路”原则,释义：针对保护

8、装置提出的要求。微机保护装置强大的运算处理能力是常规保护无法比拟的；保护装置应充分利用所采集的电流和电压量，实现相关保护功能，尽可能减少外部开入量，从而达到简化二次回路、提高保护运行可靠性的目的。例如：3/2断路器接线的母线保护应设置灵敏的、不需整定的电流元件并带50ms的固定延时，以提高边断路器失灵保护动作后经母线保护跳闸的可靠性。,3.2 优先通过继电保护装置自身实现相关保护功能，尽可能减少外部输入量，以降低对相关回路和设备的依赖。,2023/5/24,17,公共部分,释义：针对回路设计提出的要求。充分发挥微机保护装置的优势，简化二次回路，符合继电保护越简单越可靠的设计理念。例如：3/2断

9、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，由断路器本体三相不一致保护跳闸。,3.3 优化回路设计，在确保可靠实现继电保护功能的前提下，尽可能减少屏（柜）内装置间以及屏（柜）间的连线。,2、“强化主保护，简化后备保护和二次回路”原则,2023/5/24,18,操作箱内“三相耦联”接线复杂；操作箱HWJ不真实。,3/2接线沟通三跳的三种实现方案,两套线路保护并联接点串GST接点至TJQ回路 接线复杂。,断路器保护瞬时跟跳 无外部接线；装置失电情况下，断路器本体三相不一致保护动作时间长。,沟通三跳回路图,公共部分,2023/5/24,19,公共部分,3、“最大可能双重化”原则,释义

10、：明确了双重化的含义，也为简化继电保护回路奠定了基础；保护组屏、回路设计、简化压板也是以此为基础。调继2005222号（简称“十八项反措”）条对双重化的要求：“每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行”。,3.4 继电保护双重化包括保护装置的双重化以及与保护配合回路（包括通道）的双重化，双重化配置的保护装置及其回路之间应完全独立，不应有直接的电气联系。,2023/5/24,20,公共部分,3、“最大可能双重化”原则,释义：双重化配置的保护之间宜采用“一对一”原则。例如：双重化配置的线路保护与失灵保护间采用

11、“一对一”启动方式。与保护配合的回路也宜双重化设置。例如1：双重化配置的保护宜取自不同的CT、PT二次绕组。例如2：双重化配置的保护应分别作用于断路器的两个跳闸线圈。例外：两套主变零序过电压保护共用一个PT三次绕组；两套重合闸共用一个合闸线圈等。,2023/5/24,21,公共部分,线路保护规范适用的主接线,释义：国家电网公司变电站典型设计:330kV及以上系统对供电可靠性要求较高，一般采用3/2断路器接线（随着西北750kV系统的建成，部分330kV变电站逐步采用双母线接线;500kV采用3/2断路器接线）；双母线接线运行方式灵活，便于分区运行限制短路电流，故220kV系统一般采用双母线接线

12、。500kV变电站通用设计标准考虑目前重要回路一般均要求采用双回路供电，且SF6断路器制造工艺成熟，检修周期长，如再普遍要求设置旁路母线，不但明显增加占地，也造成设备增加、操作增多、二次回路接线复杂，故不设置旁路母线。,3.5（线路）：本标准中3/2断路器接线主要用于330 kV及以上系统，双母线接线主要用于220 kV系统；当330 kV及以上系统采用双母线接线，220 kV系统采用3/2断路器接线，以及其他情况可参照执行。,2023/5/24,22,公共部分,主变压器保护适用的典型主接线,释义：规定主接线形式的目的是为了便于对保护配置要求、保护装置输入输出、组屏方案、端子排设计、压板和按钮

13、设置等内容有针对性的进行阐述。根据国家电网公司变电站典型设计和国家电网公司输变电工程典型设计 变电站二次系统部分的要求，并结合改、扩建工程的特点，规定了主变压器保护适用的主接线形式。,3.5（元件）：本标准中330 kV及以上电压等级变压器以高压侧3/2断路器接线、中压侧双母双分段接线、低压侧单母接线，变压器低压侧有总断路器的分相自耦变压器为例。220 kV电压等级变压器以高中压侧双母线接线、低压侧双分支单母分段接线的三卷变压器为例。其他情况可参照执行。,2023/5/24,23,公共部分,主变压器保护适用的典型主接线,释义：500kV变电站通用设计标准推荐主变低压侧设总断路器，有利于提高主变

14、的运行可靠性。110500kV 变电站通用设备规范 第1 部分：变压器500kV三相共体变压器运输困难，单体结构复杂，如发生故障很难在短时间修复，推荐500kV变压器优先选用单相结构。国家电网公司变电站典型设计中的220kV电压等级变压器接线形式较多，为了尽可能提高本规范的适用范围，规定了220kV电压等级变压器以高中压侧双母线接线、低压侧双分支单母分段接线的三卷变压器为例。,2023/5/24,24,公共部分,高抗保护适用的典型主接线,释义：高压并联电抗器有线路电抗器和母线电抗器两种。母线电抗器经首端断路器接于母线上，主要用于防止系统过电压，而不能很好地限制潜供电流。无中性点电抗器。有过电压

15、要求的线路，一般不允许无并联电抗器运行，线路并联电抗器不设断路器。线路并联电抗器既可防止线路过电压，又需要限制潜供电流以提高单相重合闸的成功率。有中性点电抗器。为了提高本规范的适用范围，本规范以输入、输出相对较多的线路电抗器为例，母线电抗器不需引接部分端子即可。,3.6 本标准中高抗以3/2断路器接线的线路电抗器为例。其他情况可参照执行。,2023/5/24,25,公共部分,4.1保护装置的通用要求,释义：例如：变压器保护中的电压压板，不同厂家的定义正好相反，压板投入时分别表示“电压投入”、“PT检修”，两者含义截然相反；前者要求正常运行时投入此压板，而后者要求正常运行时退出此压板；给生产、运

16、行、管理和维护等各个环节带来诸多不便，增加了保护不正确动作的可能性。本标准将电压压板统一规范为“电压投入压板”。,4.1.1 保护装置开关量输入定义采用正逻辑，即接点闭合为“1”，接点断开为“0”。开关量输入“1”和“0”的定义应统一规定为：a）“1”肯定所表述的功能；b）“0”否定所表述的功能。,2023/5/24,26,公共部分,释义：不同厂家保护装置功能控制字“1”和“0”的定义差别很大，给定值整定和校核工作带来很大困难，尤其是双重化配置的两套保护采用不同厂家产品时，此问题更加突出。,保护装置功能控制字“1”和“0”的定义应统一规定为：a）“1”肯定所表述的功能；b）“0”否定所表述的功

17、能；或根据需要另行定义；c）不应改变定值清单和装置液晶屏显示的“功能表述”。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,27,公共部分,释义：例如：变压器复压闭锁过流保护中的方向元件控制字，有的厂家采用同一个控制字实现：“0”代表指向母线、“1”代表指向变压器、“2”代表不带方向；有的厂家采用两个控制字实现，其中一个控制字“0”代表指向变压器、“1”代表指向母线，另一个控制字“0”代表不带方向、“1”代表带方向。本标准将方向元件统一规范为“1”代表指向母线、“0”代表指向变压器。当控制字置“0”时,不应改变定值清单和装置液晶屏显示的“功能表述”。例如：某厂家的变压器差动保护涌流闭锁原理，当

18、控制字置“1”时，液晶屏显示为“二次谐波制动原理”，当控制字置“0”时，液晶屏显示为“模糊识别原理”。本标准将液晶屏显示统一规范为“二次谐波制动原理”，不随控制字的改变而改变。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,28,公共部分,释义（审定会）：原则上，保护功能投退的软、硬压板要一一对应，采用“与门”逻辑。“或门”逻辑：“停用重合闸”软压板、硬压板和控制字三者为“或门”逻辑。只设硬压板：主变保护各侧“电压投入”压板、双母线接线形式母线保护中的“母线互连”压板。只设软压板：远方修改定值压板。,软硬压板采用“与门”逻辑关系。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,29,公共部分,

19、释义：GB/T 14285-2006（简称“大规程”）4.1.12.5“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”，因此要求A/D采用冗余结构。若采用单一A/D，采样回路损坏后可能导致保护误动作。500kV电网CT变比可能高达4000/1A，而作为系统最末段的零序IV段保护为了能可靠切除高阻接地故障，定值整定为300A，部分厂家0.1IN下限定值不能满足整定要求，因此保护装置应满足0.05IN 20IN测量要求。,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1000 Hz。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

20、，在0.05IN20 IN或者0.1IN40IN时测量误差不大于5。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,30,公共部分,释义：220kV电网CT变比一般不大于2500/1A，保护装置0.1IN下限定值能满足零序IV段300A整定要求。部分老站CT变比较小，随着系统短路容量的增大，短路电流倍数增大，因此要求保护装置满足0.1IN 40IN测量要求。审定会：保护装置的测量范围：下限为0.05IN，上限为20IN 40 IN。保护装置在0.05 IN（20 IN40IN）的测量精度均需满足：相对误差不大于5%或绝对误差不大于0.02 IN，但在0.05 IN以下范围用户应能整定并使用，实

21、际故障电流超过电流上限（20 IN40IN）时，保护装置不误动不拒动。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,31,公共部分,4.1.5 保护装置的定值要求如下：a）保护装置的定值应简化，宜多设置自动的辅助定值和内部固定定值；释义：不与其他保护配合的定值内部固定。例如：220kV主变零序过电压保护3UO固定为180V，时间固定为0.5s;高抗保护定值全部自动整定，只需输入相关参数即可。b）保护装置电流、电压和阻抗定值可采用二次值、变压器额定电流（Ie）倍数，并输入变压器额定容量、电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的变比等必要的参数；释义：变压器差动保护电流定值按高压侧额定电流倍数整

22、定，而不需整定实际电流值。例如：主变差动启动电流定值为0.4Ie。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,32,公共部分,4.1.5 保护装置的定值要求如下：c）保护总体功能投/退，如“高压侧后备保护”，可由运行人员就地投/退硬压板或远方操作投/退软压板实现；释义：当系统运行方式改变后，需要调整定值时，可通过切换定值区或临时修改定值实现，不通过投退压板实现。因此，可以大大简化后备保护压板。例如1：对侧母差保护退出后，可通过切换本侧线路保护定值区实现对对侧母线的快速保护。例如2：变压器保护装置不设置单独的主变充电保护，主变空充时通过切换定值区或修改临时定值实现。,4.1保护装置的通用要求

23、,2023/5/24,33,公共部分,4.1.5 保护装置的定值要求如下：d）运行中基本不变的、保护分项功能，如“高压侧复合电压闭锁过流段”采用“控制字”投/退；释义：根据工程实际情况，可通过控制字实现对某段保护的投退，而不通过压板实现。例如：某些地区500kV主变后备保护不跳分段和母联时，只需将220kV侧阻抗保护1时限和2时限控制字置“0”即可。e）保护装置的定值清单应按以下顺序排列：1）参数（系统参数、装置参数）；2）保护装置数值型定值部分；3）保护装置控制字定值部分；4）保护装置软压板部分。审定会：软压板从控制字中独立出来，不随定值区切换。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24

24、,34,公共部分,4.1.6 保护装置应具备以下接口：a）对时接口：IRIG-B（DC）时码；释义：1、不采用脉冲对时。2、IRIG-B（DC）码对时：为RS-485串口方式，需要单独组成一个对时网络。b）通信接口：3组通信接口（以太网或RS-485通信接口）。释义：高速以太网必定会代替RS-485串行接口。但无统一以太网103标准，现阶段以基于RS-485串行接口的103标准为主。,4.1保护装置的通用要求,2023/5/24,35,公共部分,4.1对保护装置的通用要求,4.1.7 装置在正常运行时应能显示差流、电流、电压等必要的参数及运行信息，默认状态下，相关的数值显示为二次值。装置也可选

25、择显示系统的一次值。释义：保护装置液晶屏循环显示电流、电压值可以是一次值，也可以是二次值。因此，附录中“设备参数定值”表内的所有CT和PT都有一次值和二次值。,2023/5/24,36,公共部分,4.2保护配置及二次回路的通用要求,4.2.1 对保护配置及组柜的要求 a）应遵循“强化主保护，简化后备保护和二次回路”的原则进行保护配置、选型与整定；释义：与“18项反措”一致，是本规范遵循的基本原则之一。b）优先采用主、后备保护一体化的微机型继电保护装置，保护应能反映被保护设备的各种故障及异常状态；释义：1、线路保护允许采用“独立的主保护后备保护”模式，主变保护应采用“主后装置合一、主后CT合一”

26、的保护装置。2、线路保护要求每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障；主变电气量保护不能反映铁芯故障，不要求每套保护反映全部故障。,2023/5/24,37,公共部分,4.2保护配置及二次回路的通用要求,4.2.1 对保护配置及组柜的要求 c）双重化配置的继电保护装置应分别组在各自的保护屏（柜）内，保护装置退出、消缺或试验时，宜整屏（柜）退出；释义：保护组柜及二次回路设计时，应尽量减少柜间连线，为整屏退出运行创造有利条件，以提高运行、检修的安全性。例如：变压器保护应采用三面柜方案，两套电气量保护分别独立组柜，单套配置的非电量保护应和操作箱共同组柜。d）两套完整、独立的电气量保护

27、和一套非电量保护应使用各自独立的电源回路（包括直流空气小开关及其直流电源监视回路），在保护屏（柜）上的安装位置应相对独立。释义：强调了非电量保护应独立于电气量保护，要求设单独的空开，宜从直流分电屏单独引接保护电源。,2023/5/24,38,公共部分,4.2保护配置及二次回路的通用要求,4.2.1 对保护配置及组柜的要求 e）双重化配置的继电保护装置，两套保护的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应；非电量保护应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。释义：明确了保护与断路器跳闸线圈的对应关系，强调了双重化配置的每套电气量保护只作用于断路器一组跳闸线圈。f）对于装置间不经附加判据直接启动跳闸的开

28、入量，应经抗干扰继电器重动后开入；抗干扰继电器的启动功率应大于5W，动作电压在额定直流电源电压的55%70%范围内，额定直流电源电压下动作时间为10ms35ms，应具有抗220V工频电压干扰的能力。（与线路相似）释义：1、明确了抗干扰继电器的使用场合，并对抗干扰继电器的性能提出了严格要求。,2023/5/24,39,公共部分,4.2保护配置及二次回路的通用要求,4.2.1 对保护配置及组柜的要求 释义：2、问题的由来：交流电源为直接接地系统，而直流电源为不接地系统，当交流混入直流系统时将造成直流系统发生接地故障，从而导致保护误动作。国内大部分地区都发生过此类事故，而且一旦发生均是很大的事故，对

29、电网损失很大。3、存在问题的主要回路：a）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。b）500kV变电站中压侧母线故障，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。不同小室之间。c）操作箱内部的STJ/TJR/TJQ/TJF回路。d）不包括变压器和高抗的非电量保护直跳开入。,2023/5/24,40,公共部分,4.2保护配置及二次回路的通用要求,4.2.1 对保护配置及组柜的要求 释义：4、两种主要的抗干扰措施：a）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，同时还必须经灵敏的、不需整定的电流元件闭锁。难点：电流定值很难设定。b）对直跳回

30、路加装抗交流的重动继电器。难点：110V直流系统无法满足要求。缺点：外附重动继电器，无法对其进行有效监视，降低了直跳回路的可靠性。希望厂家把外敷继电器做在装置内部。,2023/5/24,41,公共部分,4.2保护配置及二次回路的通用要求,4.2.1 对保护配置及组柜的要求 释义：5、操作箱TJR/TJQ回路采取的抗干扰措施：将继电器重动回路分为两个部分：逻辑部分和出口部分。两部分回路并联使用增加了继电器重动回路的额定功率，提高了抗干扰能力。,2023/5/24,42,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.2 装置信号接点要求 a）跳闸信号：1组保持接点，2组不保持接点；释义：满

31、足故录和不同监控的要求。宜为磁保持接点。b）过负荷、保护运行异常和保护装置故障等告警信号：1组保持接点，1组不保持接点。释义：满足不同监控系统的要求。审定会：改为“至少含1组不保持触点”。,2023/5/24,43,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则 a）3/2断路器接线，三跳启动失灵宜采用操作箱内TJR接点；释义：1、启动失灵接点有两种方案：一种是遵循“启动失灵应采用最原始接点，失灵最终跳闸应判电流”的原则，采用保护动作接点；另一种是所有启动失灵的接点均集中采用操作箱内JTR接点。2、前一种可以有效地防止由于跳闸回路（TJR）异常导致断路器失灵时，既不

32、能跳闸又不能启动失灵，只能靠远后备保护切除故障等恶性事故的发生。但是当启动失灵开入可能并接较多电缆时，反而降低了失灵保护的可靠性。,2023/5/24,44,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,3、历年的继电保护与安全自动装置运行情况统计分析表明失灵保护的正确动作率虽然逐步提高，但基本维持在50%以下；而对于双重化配置的保护，由于跳闸回路异常导致失灵保护拒动的情况很少发生。因此，失灵保护应重点防止其误动作。4、标准化设计采用的启动失灵接点方案：“只有一个启动失灵开入接点时，用保护动作接点；可能存在多根启动失灵开入电缆并接时，采用操作箱内TJR接点”。5、3/2接线断路器保护采用本柜内

33、操作箱两组TJR接点并联启动失灵，简化了启动失灵回路，提高了失灵保护的可靠性。例如：3/2接线的中间断路器，可能有过电压及远跳保护、变压器保护和高抗保护等多个保护需要启动失灵。若直接采用保护动作接点启动失灵，则存在多根电缆并联问题，而500kV站不同小室之间电缆较长，降低了失灵保护的可靠性。,2023/5/24,45,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则 b）双母线接线，变压器保护启动失灵和解除电压闭锁采用保护跳闸接点，启动失灵和解除电压闭锁应采用不同继电器的跳闸接点；在线路支路有高抗等需要三跳启动失灵时，采用操作箱内TJR接点启动失灵保护；独立于母线保护

34、的母联（分段）充电过流保护，采用操作箱内TJR接点启动失灵保护；释义：1、鉴于变压器的重要性，用保护动作接点启动失灵，可以防止TJR损坏，导致既不能跳闸又不能启动失灵的严重事故。2、双重化配置的主变保护与失灵保护采用“一对一”启动方案，若采用TJR启动失灵则变压器保护辅助柜和失灵保护之间存在“一对二”问题，而且解除电压闭锁接点不好选择。,2023/5/24,46,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则释义：2、为防止单一继电器损坏，导致失灵保护误动作，主变保护启动失灵和解除电压闭锁应采用不同继电器的跳闸接点。3、主变启动失灵需要解除电压闭锁的情况：A、主变内

35、部轻微匝间故障。B、主变低压侧相间故障。C、发变组主变高压侧开关非全相运行。D、发变组厂用分支低压侧相间故障。4、主变保护采用“各侧复合电压动作”接点解除电压闭锁存在的问题：大部分故障情况下，变压器断路器失灵时，失灵保护复压闭锁元件是能可靠开放的。因此，解除电压闭锁接点同启动失灵接点可靠性应同等重要，只有发生故障时，变压器保护动作才能解除电压闭锁。,2023/5/24,47,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则释义：4、采用“各侧复合电压动作”接点，在以下几种故障情况下可能无法解除失灵保护电压闭锁：A.低压侧无总断路器的500kV变压器，变压器内部轻微匝间

36、故障，差动保护动作，中压侧断路器失灵时（高压侧3/2接线），各侧复合电压元件均可能不动作。B.低压侧有总断路器的500kV变压器，当低压侧PT因故退出运行（PT检修或母线检修），低压侧故障，差动保护动作，中压侧断路器失灵时（高压侧3/2接线），各侧复合电压元件均可能不动作。C.中压侧并列运行或存在转供负荷，低压侧有并网小电源的220kV变压器，内部轻微匝间故障或低压侧故障，差动动作后，中低压侧电压可能立即恢复正常，而高压侧复压元件可能不动作。,2023/5/24,48,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则释义：4、采用“各侧复合电压动作”接点，在以下故障情

37、况下可能频繁解除电压闭锁：变压器后备保护一般作为线路和母线的远后备保护，区外故障时复压闭锁元件极容易开放，而变压器相对于线路故障的概率来说要低得多，因此大部分解除电压闭锁的开入都是无用的“误开入”。为了提高失灵保护的可靠性，要求双母线接线变压器保护启动失灵和解除失灵保护电压闭锁采用不同继电器的跳闸接点。,2023/5/24,49,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则释义：5、高抗保护通过TJR启动失灵，充分利用了操作箱内JTR接点。线路保护采用双操作箱方案时，可实现“一对一”启动失灵；采用单操作箱方案时，存在“一启二”问题，需要更改现有操作箱。6、双母双分

38、段的分段断路器，同一TJR的两对接点，应启动同一侧母线的两套失灵保护，而不宜分别启动两侧的其中一套失灵保护。,1、母差启动失灵采用跳分段接点，分段保护启动失灵采用TJR接点时，同一TJR应同时启动同一侧两套失灵保护。2、母差和分段保护都采用TJR接点启动失灵时，同一TJR的两对接点，应启动左右两侧各一套失灵保护。,2023/5/24,50,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.3 二次回路设计原则 c）线路保护应提供直接启动失灵保护的分相跳闸接点；释义：线路保护永跳接点不引出，只引出分相跳闸接点。（当采用三重方式时，永跳接点需要引接）。d）变压器后备保护跳母联（分段）时不应启动

39、失灵保护；释义：1、只有母联作为联络元件时，跳母联才应启动失灵。2、母联自动跳闸的原因较多，有时跳闸只是为了解列，这样可以避免失灵保护的不必要启动。例如：电厂的母联保护布置在网控室，发变组保护布置在保护室，需要跳母联的机组较多，而且电缆都很长，操作箱内TJR继电器动作功率小、动作速度快，当直流电源正接地时，母联断路器极易无故障跳闸。,2023/5/24,51,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.4 对操作箱要求 1、不设置两组操作电源的切换回路；释义：a）防止压力公共回路故障，同时失去两组直流电源。从操作箱到断路器机构箱的电缆较长，当发生故障时，由于切换回路的存在将导致同时失

40、去两组直流电源。b）压力闭锁回路与第一组控制电源共用。（1）当第一组电源消失后，“压力低闭锁重合闸信号”将开入保护装置，同时合闸回路失电，单相故障时，保护三跳不重。（2）采用两路电源切换方式，当第一组电源消失后，合闸回路失电，单相故障时，保护单跳重合不成功，由三相不一致跳闸。,2023/5/24,52,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.4 对操作箱要求 2、操作箱的防跳功能应方便取消;释义：a）操作箱应保留跳合闸保持功能。b）断路器厂家要求采用断路器本体防跳，以保证任何操作均有防跳功能，可以更好地保护断路器。c）优先采用断路器本体防跳，但为满足改、扩建工程和部分断路器不具备

41、本体防跳时的要求，操作箱内防跳功能应方便取消。,2023/5/24,53,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.4 对操作箱要求 3、跳闸位置监视与合闸回路的连接应便于断开;释义：当采用断路器本体防跳时，应断开TWJ与合闸回路的连接，否则断路器本体的并联防跳回路与TWJ回路串联，将导致TWJ和断路器本体防跳继电器均不能正常工作。例如：当线路发生永久性故障，重合闸失败时，因断路器本体防跳继电器与TWJ回路串联分压后的电压大于该继电器的返回电压，造成防跳继电器自保持，此时再手合断路器时会发生拒合现象，影响了系统恢复送电的时间。,2023/5/24,54,4.2保护配置及二次回路的通

42、用要求,公共部分,4.2.4 对操作箱要求 4、线路保护操作箱设置TJF跳闸回路；释义：1、TJF（不启动失灵、不启动重合闸）：接受发变组、主变和高抗的非电气量保护和安自装置的三相跳闸。2、TJR（启动失灵、不启动重合闸）：接受发变组、主变和高抗的电气量保护三相跳闸。3、TJQ（启动失灵、启动重合闸）：因线路保护三跳启动重合闸和启动失灵，由三个分相跳闸命令同时动作实现，三跳接点不引出，因此TJQ已经失去传统意义。5、线路保护有“单跳，单合”和“双跳，单合”两种操作箱。释义：双母线接线，双操作箱方案采用“单跳，单合”操作箱。,2023/5/24,55,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分

43、,对操作箱要求 7)断路器操动机构“压力低闭锁重合接点”的转换继电器应以常闭型接点的方式接入重合闸装置的对应回路；释义：断路器压力低闭锁重合闸接点双重化后，可取消操作箱内压力闭锁回路。,2023/5/24,56,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,对操作箱要求（1）压力降低闭锁重合闸延时主要考虑2个因素：断路器操作时压力瞬时降低的时间(约为250ms)、快速重合闸时间(约为0.4s)。（2）液压操作的断路器，断路器跳闸后，250ms内压力不能恢复到正常值，为了防止误闭锁重合闸要求，要求闭锁重合闸的时间不能小于250ms。（3）压力低闭锁重合闸，现阶段均经操作箱内2YJJ继电器转接后接

44、入保护装置，为了防止跳合闸过程中导致的压力瞬时降低误闭锁重合闸，2YJJ继电器和保护装置开入均带有一定延时，两者配合实现压力低闭锁重合闸功能。若将压力低闭锁接点直接接入保护装置，则保护装置的开入延时可能需要进行修改，才能满足要求。（4）对于双母线接线，当同时投入两套重合闸，压力低闭锁接点直接接入保护装置时，压力低闭锁接点也需要双重化，断路器本体机构现阶段很难满足此要求。（5）为了保持与传统习惯一致，线路操作箱仍保留2YJJ回路。,2023/5/24,57,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.5 对电压切换箱的要求a)、切换继电器同时动作和PT失压时应发信号；释义：1、切换继电

45、器同时动作时，不允许运行人员断开母联断路器，以防止电压互感器反充电。当采用双位置继电器时，同时动作信号应采用双位置继电器接点，当刀闸位置异常或切换继电器接点粘连，导致两条母线电压非正常并列时，信号会一致保持至故障排除。2、切换继电器同时失磁时，可与HWJ串联发PT失压信号，立即将失压的保护退出工作。当采用双位置继电器时，PT失压信号应采用单位置继电器接点，以防止切换电源消失后无法实现告警功能。,2023/5/24,58,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.5 对电压切换箱的要求 b)、隔离刀闸辅助接点采用单位置输入方式；释义：1、基于电压切换箱双重化配置。2、各间隔装设三相P

46、T是最佳方案。3、采用双位置接点优点是当接点接触不良时，保护不失去电压。缺点是进行检修工作时，如措施不到位，易发生反送电；如果监视回路不完善时，容易造成事故。反充电的危害：当电压切换回路中的双位置继电器同时动作时，将致使I、II母电压互感器于二次侧强行并列。若此时I、II母之间存在电压差，将在电压切换回路中形成很大的短路电流，烧毁电压切换继电器，甚至可能导致保护误动作。,2023/5/24,59,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,反充电的作用机理：例如在一组母线检修期间，由于检修人员过失，造成运行的220kV母线，通过电压互感器二次侧向不带电的母线反充电，电压互感器变比为2200，

47、停电的一次母线即使未接地，其阻抗（包括母线电容及绝缘电阻）较大，假定为1M，但从电压互感器的二次侧看阻抗为=0.2，即原边阻抗折算到副边时，可以说是近乎短路。4、采用单位置接点，优点是简单，便于实现。缺点是当刀闸辅助接点接触不良时，保护失去电压；按照双重化配置的保护，应允许短时退出一套。A、切换箱应与保护共用一组电源和空开，可防止PT失压导致距离保护误动作。B、切换箱不能采用控制回路电源，当控制电源消失后，距离保护误动作，不能可靠跳开断路器，将误启动失灵保护，造成严重后果。,2023/5/24,60,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,c）电压切换只切保护电压，测量、计量和同期电压切

48、换由其 他回路完成。释义：1、国家电网公司基建部典型设计二次系统部分220kV 系统PT二次绕组配置：0.2/0.5(3P)/3P，0.2为计量绕组，0.5(3P)为保护和测量共用绕组，3P为保护绕组。2、测量绕组能否给保护用？GB 1207-2006 电压互感器：0.5级绕组:（80120）%UN能保证电压误差为0.5%，3P级绕组:（5150）%UN电压误差为 3%，正常运行时测量绕组精度高，但事故状态下，测量绕组精度无法保证，因此保护不宜采用测量绕组，在改造工程中应注意此问题。3、计量一般单独切换。4、测量独立切换实现方案：a、多个间隔集中组柜集中切换。b、由测控装置自身实现自动切换。,

49、2023/5/24,61,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.6 打印机设置原则 微机继电保护装置宜采用全站后台集中打印方式。为便于调试，保护装置上应设置打印机接口。释义：1、打印机分散布置，维护状态不好，利用率极低。通过后台打印利于维护，但不利于调试。2、后台集中打印的实现方案：a、子站含保护定值和故障录波等详细信息，可通过子站集中打印。b、不宜通过监控打印。,2023/5/24,62,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.6 打印机设置原则 释义：c、审定会：现阶段后台集中打印存在的主要困难：除定值以外的保护报告、参数等内容上送没有统一的规约格式，均为各自

50、厂家自定义，不通用。当前的实施方案是：保护屏柜不再分散配置打印机，各厂家应支持就地经标准串口打印。下一阶段可能会制定统一的规约格式，以便实现全站后台集中打印。,2023/5/24,63,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.7 交流电源原则保护屏（柜）内一般不设交流照明、加热回路。释义：1、防止交直流电源混接导致保护误动作。2、变压器不设启动辅助冷却器和闭锁调压功能也是为了防止交直流混接。,2023/5/24,64,4.2保护配置及二次回路的通用要求,公共部分,4.2.8 端子排设置原则a）按照“功能分区，端子分段”的原则，根据继电保护屏（柜）端子排功能不同，分段设置端子排；b