前 言
变压器保护是保证电网和设备安全运行的重要保护。为统一全网技术标准,优化保护配置及定值配合,适应河北南网工程建设和保护改造的要求, 确保变压器保护的安全可靠运行,结合河北南网运行管理实际,制定本标准。
本标准规定了河北南网220kV变电站主变压器所配置的微机型保护装置在功能配置及使用、组屏设计、运行整定等方面的原则。
本标准主要内容包括:
――变压器保护的功能配置要求:包括对差动保护、各侧后备保护、非电量保护、与失灵保护的关系、辅助功能、通信接口、信号记录等的配置原则。
――变压器保护及TA配置使用原则:包括主保护、后备保护、非电量保护以及3/2接线、旁路转带等接线形式下保护、TA的使用。
――变压器保护的功能使用原则:包括对差动保护、各侧后备保护、非电量保护、与失灵保护的关系、辅助功能等的使用原则。
――变压器保护的组屏要求:包括组屏方案、压板设置原则、回路接线规定等。
本标准由河北电力调度中心提出。
本标准由河北电力调度中心解释。
本标准主要起草单位:河北电力调度中心继电保护处。
本标准主要起草人:常风然、周纪录、张洪、曹树江、赵春雷、萧彦、孙利强、齐少娟。
感谢在本标准起草过程中提出宝贵意见的各位同行!
在执行本标准中如有问题或意见,请及时告知河北电力调度中心。
河北南网220kV变压器保护技术规范
1 范围
本标准规定了河北南网220kV变电站主变压器所配置的微机型保护装置(以下简称“装置”)在功能配置、组屏设计、使用及整定等方面的原则。
装置制造、设计、使用中除满足国家、行业规定的各种相关技术条件、规程的要求外,还需满足以下要求。
2 装置的技术要求
2.1 主保护及基本要求
2.1.1 差动保护和后备保护一体化,共用一组TA线圈。
2.1.2 后备保护每段每时限的跳闸方式均可整定,不依赖二次回路的变更,应可跳变压器连接的各侧母线对应的分段开关、母联开关及变压器各侧开关。
2.1.3 稳态比例制动的差动保护,制动特性的拐点电流低限不宜高于Ie。
2.2 220kV侧后备保护
2.2.1 配置一段复合电压闭锁的无方向过流保护,一时限。复合电压闭锁元件取三侧电压的“或”逻辑(可整定)。
【释义】过流保护增加电压闭锁,主要是考虑过流保护很难整定,与变压器过负荷能力不容易配合。但增加电压闭锁后,该保护可能相当于电压保护,对变压器内部故障的灵敏度难以计算。
2.2.2 配置一段零序方向过流保护,TA取自外附TA,方向指向变压器,一时限。
2.2.3 配置一段无方向零序过流保护,TA取自变压器中性点TA,一时限。
2.2.4 配置间隙保护,包括间隙过流和零序过压,两时限。保护原理上应考虑间隙的不稳定击穿。间隙过流TA取自中性点间隙TA,零序过压取自开口三角电压。
【释义】间隙保护要考虑间隙的不稳定击穿,间隙过流和零序过压可能出现交替动作而无法达到延时出口的问题。
2.2.5 配置过负荷保护,延时发信号。
2.2.6 可不配置非全相保护。
2.3 110kV侧后备保护
2.3.1 配置一段方向阻抗保护,靠振荡闭锁元件躲系统振荡,方向指向110kV母线,三时限。阻抗特性要包含原点。
【释义】通常配置的方向过流保护不易与出线保护获得配合,所以配置该段阻抗保护,保证母线故障在2秒内切除。对联络变压器,可能存在振荡问题,不能靠时间躲振荡,否则动作时间难以保证;对一般的负荷变压器,无振荡问题,可不经振荡闭锁。
2.3.2 配置一段复合电压闭锁的无方向过流保护,三时限。复合电压闭锁元件取三侧电压的“或”逻辑,该逻辑可整定。
【释义】本段保护除作为变压器本身过流故障或异常的最后一段保护外,还兼做出线的后备保护,与高压侧过流保护的作用不完全相同。
2.3.3 配置两段零序方向过流保护,方向指向110kV母线,三时限。方向元件可定值投退。TA取自变压器中性点TA或外附TA,由定值选择。
【释义】TA取自变压器中性点,可获得更大的保护范围,但向量较难检查。联络变压器的保护带方向,是为了避免与高压侧保护配合,如果电流定值具有选择性时,也可不带方向。方向元件也可选用外附TA电流。
2.3.4 配置一段无方向零序过流保护,TA取自变压器中性点TA,一时限。
2.3.5 配置间隙保护,包括间隙过流和零序过压,两时限。保护原理上应考虑间隙的不稳定击穿。间隙过流TA取自中性点间隙TA,零序过压取自开口三角电压。
2.3.6 配置过负荷保护,延时发信号。
2.4 低压侧后备保护
2.4.1 配置两段复合电压闭锁的无方向过流保护,每段三时限,TA与差动保护共用。复合电压闭锁元件可整定为使用或不使用。
【释义】过流保护TA与差动保护可共用,不强求使用单独TA。另需注意在TV停运或断线时,应能使保护变为纯过流保护,而不能固定为退出。
2.4.2 配置过负荷保护,延时发信号。
2.5 非电量保护
2.5.1 非电量保护装置必须采取完善的抗干扰措施,接口继电器的动作电压和动作功率必须满足反措的要求。
【释义】非电量保护的起动接点多由开关场经长电缆引入,干扰严重,除二次回路采取必要的抗干扰措施外,保护装置也应该对此有所防范。
2.5.2 瞬时动作跳闸的非电量保护必须同步记录接点的抖动,或提供不经保持的同步接点用于外部记录,同步分辨率不宜高于2毫秒。
【释义】运行中发现部分非电量保护装置的动作与信号接点不能同步动作,信号虚假,为保证其一致性,要求二者同步。
2.6 与失灵保护的关系
2.6.1 220kV侧提供起动失灵保护的接点,起动失灵保护的接点应随220kV侧开关的跳开快速返回,返回时间应不大于30ms。非全相保护动作时,起动失灵保护的接点不应动作。变压器保护跳母联或分段开关时,起动失灵保护的接点不应动作。
【释义】微机保护软件的人为因素可能使变压器保护不能快速返回;变压器故障时某侧开关失灵也可能使变压器保护不能快速返回,从而可能导致误启动失灵保护。因此,要求起动失灵保护的接点随对应侧开关的跳开快速返回,不应跟随保护动作元件的返回而返回,宜采用判断相应开关故障相是否仍存在故障电流等方法进行,相当于在变压器保护内部进行了开关失灵判别。
2.6.2 变压器保护可不提供用于解除失灵保护电压闭锁的“各侧复合电压闭锁动作”输出接点。
2.7 其它
2.7.1 配置可靠的TA、TV断线判断告警功能,并可选择闭锁/不闭锁相关保护。保护装置判断失压后,对应阻抗保护退出;对应方向元件退出(方向元件开放);本侧电压闭锁元件及零序电压闭锁元件对过流保护的开放作用可分别通过定值选择解除或开放。
2.7.2 配置调压闭锁、起动风冷、过负荷联切起动等辅助功能。
2.7.3 变压器电源侧为双开关接线的,装置起动元件应采用两开关的和电流计算,不应采用其中某开关的电流量作为起动计算量。
2.7.4 保护装置应对输入的电压、电流量进行全面检测,包括三相对称性、三相平衡度、相序、各相相角、差电流等,并能查询、打印。
2.7.5 保护装置在采样数据异常时,不应误动作,并在异常数据达到一定数量时给出告警信号。
【释义】采样数据异常时,保护应能检测并记录,在一定时段内频繁出现断续的异常数据时,也应当告警。
2.7.6 装置应对输入的开关量信号进行智能检测,变位(如投退保护功能)时,要有相应报文和事件记录,必要时给出告警信号。
2.7.7 所有装置异常、装置故障告警信号应能起动中央信号,并可通过信息接口外送报文。
【释义】目前有些异常信号仅给出报文,不利于现场人员及时发现、处理。
2.7.8 装置应记录保护起动前(至少20毫秒)及起动后交流采样数据、开关量(输入和输出)状态及事件、定值、内部元件动作过程等,并可通过后台软件下载所有相关数据进行离线分析、重演。装置至少应能保存10次动作和10次仅起动未出口的全部数据。
【释义】对装置内部动作行为的录波要求。要求至少10次动作录波,是为防止频繁起动对数据的清空,另要求10次起动数据一般可满足对故障分析的要求。
2.7.9 装置在运行状态下进行正常操作(如打印、查询、复归信号等),不应影响保护的正常运行。特定操作影响保护运行的,必须特别标明。装置无论是否与监控系统进行连接或信息交换,均不得影响保护的可靠性。
2.7.10 装置除打印、调试接口外,至少还应设立两个通信接口,用于监控系统和保护信息管理系统的组网,用户可选择使用RS-485或以太网络接口。
2.7.11 装置应支持“软”压板功能、远方切换定值区功能、远方修改定值功能、远方复归功能以及远方查看定值、交流采样、开入量状态、动作报告、保护状态功能。
“软”压板功能、远方切换定值区功能、远方修改定值功能应能在保护装置上分别设置为是否可用。
【释义】按照变电站自动化系统和保护信息子站的要求,远方功能必须配置。但“软”压板功能、远方切换定值区功能、远方修改定值功能属于能改变保护运行状态的操作信息,必须强调其可靠性。
3 保护配置与TA使用
3.1 按双重化原则配置主后一体的差动保护和后备保护。非电量保护按单套配置。
3.2 后备保护与差动保护共用开关外附TA的一组二次线圈。