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变电站二次系统设计继电保护技术原则

变电站二次系统设计继电保护技术原则

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(7)非同杆并架或仅有部分同杆双回线,未敷设光纤通道线路的一套纵联保护可采用另一回线路的光纤通道,另一套纵联保护应采用电力载波或光纤的其它迂回通道。
(8)对只有一个光纤通道的线路,另一套主保护可采用电力线专用载波(或复用)通道传输保护信号。载波通道设备及电源应与光纤通道的通信设备及通信电源相互独立。
(9)双重化配置的两套远方跳闸保护的信号传输通道应相互独立。线路纵联保护采用数字通道的,远方跳闸命令宜经线路纵联保护传输。

 2  母线保护
 2.1  500kV母线保护
 2.1.1  配置原则
(1)每条500kV母线按远景配置双套母线保护,对500kV一个半断路器接线方式,母线保护不设电压闭锁元件。
(2)双重化配置的母线保护的交流电流回路、直流电源、开关量输入、跳闸回路均应彼此完全独立没有电气联系。
(3)每套母线保护只作用于断路器的一组跳闸线圈。
(4)母线侧的断路器失灵保护需跳母线侧断路器时,通过起动母差实现。
 2.1.2  技术要求
(1)母线保护不应受TA暂态饱和的影响而发生不正确动作,并应允许使用不同变比的TA。
(2)母线保护不应因母线故障时流出母线的短路电流影响而拒动。
(3)母线保护在区外故障穿越电流30倍一次额定电流时不应误动。
(4)母线保护应包括交流电流监视回路,它在5%IN时即能可靠动作。当交流电流回路不正常或断线时不应误动,应发告警信号,并可选择经延时闭锁母线保护。
(5)母线保护整组动作时间,2倍IN下应不大于20ms。
(6)母线保护应具有比率制动特性,以提高安全性。
(7)母线保护接线应能满足最终一次接线要求。
(8)为了提高边断路器失灵保护动作后经母线保护跳闸的可靠性,一个半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50 ms的固定延时。
(9)保护装置应具有对时功能,推荐采用RS-485串行数据通信接口接收时间同步系统发出的IRIG-B(DC)时码作为对时信号源。保护应具备通信管理功能,与计算机监控系统和保护及故障信息管理子站系统通信,通信规约采用DL/T 667-1999(idt IEC60870-5-103)或DL/T 860(IEC61850),接口采用以太网或RS-485串口。
(10)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。
 2.2  220kV母线保护及断路器失灵保护
 2.2.1 配置原则
(1)220kV双母线按远景配置双套母线保护。
(2)220kV双母线按远景配置双套失灵保护,双套失灵保护功能宜分别含在双套母差保护中,每套线路(或主变压器)保护动作各起动一套失灵保护。
(3)对220kV双母线接线方式,母线和失灵保护均应设有电压闭锁元件,母联断路器及分段断路器可不经电压闭锁。电压闭锁可由软件实现,而不再配置单独的复合电压闭锁装置。当复合电压闭锁功能含在母线差动保护装置中时,其复合电压闭锁元件应与母差元件不共CPU。
(4)双母线接线的失灵保护应与母线保护共用出口回路,双重化配置的母线保护(含失灵保护功能)每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈。
(5) 对主变压器单元,220kV母线故障且变压器中压侧断路器失灵时,除应跳开失灵断路器相邻的全部断路器外,还应跳开本变压器连接其他侧的断路器,失灵电流再判别和延时应由母线保护实现。
 2.2.2  技术要求
(1)母线保护不应受TA暂态饱和的影响而发生不正确动作,并应允许使用不同变比的TA。
(2)母线保护不应因母线故障时流出母线的短路电流影响而拒动。
(3)母线保护在区外故障穿越电流30倍一次额定电流时不应误动。
(4)母线保护应包括交流电流监视回路,它在5%IN时即能可靠动作。当交流电流回路不正常或断线时不应误动,并经延时闭锁母线保护及发出告警信号。当TV失压,装置应发出告警信号。
(5)母线保护整组动作时间,2倍IN下应不大于20ms。
(6)母线保护应具有比率制动特性,以提高安全性。母线差动保护由分相式比率差动元件构成,母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障,小差比率差动用于故障母线的选择。
(7)双母线接线的母线保护在母线相继故障时应能经较短延时可靠切除故障。
(8)对双母线接线的母线保护,在母线上各元件进行倒闸时(包括母线互联等情况),应保证母线保护动作的正确性,当二次回路中隔离刀闸辅接点切换不正常时,能发出告警信号,保证母差保护在此期间的正常运行。
(9)断路器的失灵包含于母线保护中,母线保护与失灵保护共用出口回路。当失灵保护检测到某连接元件的失灵起动接点动作时,若该元件对应的电流大于母线保护装置内部的失灵电流判别定值,则起动失灵保护。为缩短失灵保护切除故障的时间,失灵保护跳其他断路器宜与失灵跳母联共用一段时限。
(10)母线保护应设置独立的 “解除失灵保护电压闭锁”的开入回路。当该连接元件起动失灵保护开入接点和“解除失灵保护电压闭锁”的开入接点同时动作后,能自动实现解除该连接元件所在母线的失灵保护电压闭锁。
(11)母线保护接线应能满足最终一次接线的要求。
(12)母联或分段断路器失灵保护由母联或分段保护动作、相关母线的母差动作起动,经延时和电压闭锁将相关的母线上元件全部切除。
(13)起动失灵的保护为线路保护、母联与分段保护、变压器的电气量保护。
(14)保护装置应具有对时功能,推荐采用RS-485串行数据通信接口接收时间同步系统发出的IRIG-B(DC)时码作为对时信号源。保护应具备通信管理功能,与计算机监控系统和保护及故障信息管理子站系统通信,通信规约采用DL/T 667-1999(idt IEC60870-5-103)或DL/T 860(IEC61850),接口采用以太网或RS-485串口。
(15)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。

 3  断路器保护及操作箱
 3.1  500kV断路器保护
 3.1.1 配置原则
(1)一个半断路器接线的500kV断路器保护按断路器单元配置,每台断路器配置一面断路器保护屏(柜)。
(2)当出线设有隔离开关时,应配置双套短引线保护。
(3)重合闸沟三跳回路在断路器保护中实现。
(4)断路器三相不一致保护应由断路器本体机构完成。
(5)断路器的跳、合闸压力闭锁和压力异常闭锁操作均由断路器本体机构实现,分相操作箱仅保留重合闸压力闭锁回路。
(6)断路器防跳功能应由断路器本体机构完成。
 3.1.2  技术要求
(1)起动失灵的保护为线路、过电压和远方跳闸、母线、短引线、变压器(高抗)的电气量保护。
(2)断路器失灵保护的动作原则为:瞬时分相重跳本断路器的两个跳闸线圈;经延时三相跳相邻断路器的两个跳闸线圈和相关断路器(起动两套远方跳闸或母差、变压器保护),并闭锁重合闸。
(3)失灵保护应采用分相和三相起动回路,起动回路为瞬时复归的保护出口接点(包括与本断路器有关的所有电气量保护接点)。
(4)断路器失灵保护应经电流元件控制实现单相和三相跳闸,判别元件的动作时间和返回时间均不应大于20ms。
(5)重合闸仅装于与线路相联的两台断路器保护屏(柜)内,且能方便地整定为一台断路器先重合,另一台断路器待第一台断路器重合成功后再重合。如先重合的一台合于故障三相跳闸,则后合的不再进行重合,即两台均三跳。
(6)断路器重合闸装置起动后应能延时自动复归,在此时间内断路器保护应沟通本断路器的三跳回路,不应增加任何外回路。重合闸停用或被闭锁时 (断路器低气压、重合闸装置故障、重合闸被其他保护闭锁、断路器多相跳闸的辅接点闭锁等),由断路器保护三跳;断路器保护装置故障或停用时,由断路器本体三相不一致保护三跳;在线路保护发出单跳令时,本断路器三跳,而另一个断路器仍能单跳单重。
(7)闭锁重合闸的保护为变压器、失灵、母线、远方跳闸、高抗、短引线保护等。
(8)短引线保护可采用和电流过流保护方式,也可采用差动电流保护方式。
(9)短引线保护在系统稳态和暂态引起的谐波分量和直流分量影响下不应误动作。
(10)短引线保护的线路或变压器隔离刀闸辅助接点开入量不应因高压开关场强电磁干扰而丢失信号。对隔离刀闸辅助接点的通断应有监视指示。
(11)保护装置应具有对时功能,推荐采用RS-485串行数据通信接口接收时间同步系统发出的IRIG-B(DC)时码作为对时信号源。保护应具备通信管理功能,与计算机监控系统和保护及故障信息管理子站系统通信,通信规约采用DL/T 667-1999(idt IEC60870-5-103)或DL/T 860(IEC61850),接口采用以太网或RS-485串口。
(12)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。
 3.2  220kV母联、分段保护
 3.2.1 配置原则
220kV的母联、母线分段断路器应按断路器配置专用的、具备瞬时和延时跳闸功能的过电流保护。
 3.2.2  技术要求
(1)220kV母联、分段保护应带有二段时限的过流及一段时限的零序过流保护功能。
(2)220kV母联、分段保护应具有母线充电保护功能,向故障母线充电时,跳开本断路器。
(3)保护装置应具有对时功能,推荐采用RS-485串行数据通信接口接收时间同步系统发出的IRIG-B(DC)时码作为对时信号源。保护应具备通信管理功能,与计算机监控系统和保护及故障信息管理子站系统通信,通信规约采用DL/T 667-1999(idt IEC60870-5-103)或DL/T 860(IEC61850),接口采用以太网或RS-485串口。
(4)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。
 3.3  操作箱
 3.3.1  配置原则
(1)500kV一个半断路器接线,每个断路器单元宜配置一套分相操作箱,操作箱宜配置在断路器保护屏(柜)。

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