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中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置
GB 14285 - 93
技術(shù)規(guī)程
Technical code for relaying protection and security automatic equipment
1 總則
1.1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的科研、設(shè)計(jì)、制造、施工和運(yùn)行等
有關(guān)部門共同遵守的基本原則。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于 3kV 及以上電力系統(tǒng)中電力設(shè)備和線路的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置,作
為科研、設(shè)計(jì)、制造、施工和運(yùn)行等部門共同遵守的技術(shù)規(guī)程。
1.2 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性(信賴性和安全性)、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性
的要求。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時(shí),應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面:
a. 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn);
b. 故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果;
c. 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況;
d. 經(jīng)濟(jì)上的合理性;
e. 國(guó)內(nèi)和國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。
1.3 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。確定電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接
線和運(yùn)行方式時(shí),必須與繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置統(tǒng)籌考慮,合理安排。
繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置方式,要滿足電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和廠站主接線的要求,并考慮
電力網(wǎng)和廠站運(yùn)行方式的靈活性。
對(duì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置不能保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式、廠站
主接線形式、變壓器接線方式和運(yùn)行方式,應(yīng)限制使用。
1.4 應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線圖及要求,進(jìn)行繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝
置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,除新建部分外,還應(yīng)包括對(duì)原有系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝
置不符合要求部分的改造設(shè)計(jì)。
為便于運(yùn)行管理和有利于性能配合,同一電力網(wǎng)或同一廠站內(nèi)的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)
裝置的型式,不宜品種過多。
1.5 電力系統(tǒng)中,各電力設(shè)備和線路的原有繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置,凡能滿足可靠性、選
擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求的,均應(yīng)予以保留。凡是不能滿足要求的,應(yīng)逐步進(jìn)行改造。
1.6 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的新產(chǎn)品,應(yīng)按國(guó)家規(guī)定的要求和程序進(jìn)行鑒定,合格后,方
可推廣使用。設(shè)計(jì)、運(yùn)行單位應(yīng)積極創(chuàng)造條件支持新產(chǎn)品的試用。
2 繼電保護(hù)
2.1 一般規(guī)定
2.1.1 電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路,應(yīng)裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行保護(hù)裝置。電力設(shè)備和
線路短路故障的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù),必要時(shí)可再增設(shè)輔助保護(hù)。
2.1.1.1 主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求,能以zui快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備
和線路故障的保護(hù)。
2.1.1.2 后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備
和近后備兩種方式。
a. 遠(yuǎn)后備是當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備;
b. 近后備是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí),由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù);是
當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí),由斷路器失靈保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。
2.1.1.3 輔助保護(hù)是為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而
增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。
2.1.1.4 異常運(yùn)行保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。
2.1.2 繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。
2.1.2.1 可靠性是指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)動(dòng)作,不該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作。
為保證可靠性,宜選用可能的zui簡(jiǎn)單的保護(hù)方式,應(yīng)采用由可靠的元件和盡可能簡(jiǎn)單的
回路構(gòu)成的性能良好的裝置,并應(yīng)具有必要的檢測(cè)、閉鎖和雙重化等措施。保護(hù)裝置應(yīng)便
于整定,調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。
2.1.2.2 選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身
的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。
為保證選擇性,對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元
件(如起動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件),其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。
當(dāng)重合于本線路故障,或在非全相運(yùn)行期間健全相又發(fā)生故障時(shí),相鄰元件的保護(hù)應(yīng)保
證選擇性。在重合閘后加速的時(shí)間內(nèi)以及單相重合閘過程中,發(fā)生區(qū)外故障時(shí),允許被加速
的線路保護(hù)無選擇性。
在某些條件下必須加速切除短路時(shí),可使保護(hù)無選擇性動(dòng)作。但必須采取補(bǔ)救措施。
例如采用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入來補(bǔ)救。
2.1.2.3 靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)具有必
要的靈敏系數(shù)。靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利正常(含正常檢修)運(yùn)行方式和不利的故障類型計(jì)算。
各類短路保護(hù)的靈敏系數(shù),不宜低于表 1 所列數(shù)值。
注:①主保護(hù)的靈敏系數(shù)除表中注出者外,均按被保護(hù)線路(設(shè)備)末端短路計(jì)算。
②保護(hù)裝置如反應(yīng)故障時(shí)增長(zhǎng)的量,其靈敏系數(shù)為金屬性短路計(jì)算值與保護(hù)整定值
之比;如反應(yīng)故障時(shí)減少的量,則為保護(hù)整定值與金屬性短路計(jì)算值之比。
③各種類型的保護(hù)中,接于全電流和全電壓的方向元件的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。
④本表內(nèi)未包括的其他類型的保護(hù),其靈敏系數(shù)另作規(guī)定。
2.1.2.4 速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故
障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)
投入的效果等。
2.1.3 制定保護(hù)配置方案時(shí),對(duì)稀有故障,根據(jù)對(duì)電網(wǎng)影響程度和后果應(yīng)采取相應(yīng)措施,使
保護(hù)能按要求切除故障。對(duì)兩種故障同時(shí)出現(xiàn)的稀有情況僅保證切除故障。
2.1.4 在各類保護(hù)裝置接于電流互感器二次線組時(shí),應(yīng)考慮到既要消除保護(hù)死區(qū),同時(shí)又要
盡可能減輕電流互感器本身故障時(shí)所產(chǎn)生的影響。
2.1.5 當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時(shí),變壓器或電抗器后面發(fā)生短路,由于短路電流水平低,而且對(duì)
電網(wǎng)不致造成影響以及在電流助增作用很大的相鄰線路上發(fā)生短路等情況下,如果為了滿
足相鄰保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)的靈敏性要求,將使保護(hù)過分復(fù)雜或在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)時(shí),可以縮
小后備保護(hù)作用的范圍。
2.1.6 如由于短路電流衰減、系統(tǒng)振蕩和電弧電阻的影響,可能使帶時(shí)限的保護(hù)拒絕動(dòng)作
時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況,設(shè)置按短路電流或阻抗初始值動(dòng)作的瞬時(shí)測(cè)定回路或采取其他措施。
但無論采用哪種措施,都不應(yīng)引起保護(hù)誤動(dòng)作。
2.1.7 電力設(shè)備或電力網(wǎng)的保護(hù)裝置,除預(yù)先規(guī)定的以外,都不允許因系統(tǒng)振蕩引起誤動(dòng)
作。
2.1.8 保護(hù)用電流互感器(包括中間電流互感器)的穩(wěn)態(tài)比誤差不應(yīng)大于 10%。必要時(shí)還應(yīng)
考慮暫態(tài)誤差。對(duì) 35kV 及以下電力網(wǎng),當(dāng)技術(shù)上難以滿足要求,且不致使保護(hù)不正確動(dòng)作
時(shí),才允許較大的誤差。
原則上,保護(hù)裝置與測(cè)量?jī)x表不共用電流互感器的二次線組。當(dāng)必須共用一組二次線
組時(shí),則儀表回路應(yīng)通過中間電流互感器或試驗(yàn)部件連接,當(dāng)采用中間電流互感器時(shí),其二
次開路情況下,保護(hù)用電流互感器的比誤差仍應(yīng)不大于 10%。
2.1.9 在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下,當(dāng)電壓互感器二次回路斷線或其他故障能使保護(hù)誤動(dòng)
作時(shí),應(yīng)裝設(shè)斷線閉鎖或采取其他措施,將保護(hù)裝置解除工作并發(fā)出信號(hào),當(dāng)保護(hù)不致誤動(dòng)
作時(shí),應(yīng)設(shè)有電壓回路斷線信號(hào)。
2.1.10 為了分析和統(tǒng)計(jì)繼電保護(hù)工作情況,保護(hù)裝置設(shè)置指示信號(hào),并應(yīng)符合下列要求:
a. 在直流電壓消失時(shí)不自動(dòng)復(fù)歸,或在直流電源恢復(fù)時(shí),仍能重現(xiàn)原來的動(dòng)作狀態(tài);
b. 能分別顯示各保護(hù)裝置的動(dòng)作情況;
c. 在由若干部分組成的保護(hù)裝置中,能分別顯示各部分及各段的動(dòng)作情況;
d. 對(duì)復(fù)雜的保護(hù)裝置,宜設(shè)置反應(yīng)裝置內(nèi)部異常的信號(hào);
e. 用于起動(dòng)順序記錄或微機(jī)監(jiān)控的信號(hào)觸點(diǎn)應(yīng)為瞬時(shí)重復(fù)動(dòng)作觸點(diǎn);
f. 宜在保護(hù)出口至斷路器跳閘的回路內(nèi),裝設(shè)信號(hào)指示裝置。
2.1.11 為了便于分別校驗(yàn)保護(hù)裝置和提高其可靠性,主保護(hù)和后備保護(hù)宜做到回路彼此
獨(dú)立。
2.1.12 采用靜態(tài)保護(hù)裝置時(shí),對(duì)工作環(huán)境、電纜、直流電源和二次回路,應(yīng)采取相應(yīng)的措施,
以滿足靜態(tài)保護(hù)裝置的特殊技術(shù)要求。
2.1.13 當(dāng)采用蓄電池組作直流電源時(shí),由浮充電設(shè)備引起的波紋系數(shù)應(yīng)不大于 5%,放電末
期直流母線電壓下限不低于額定電壓的 85%,充電后期直流母線電壓上限不高于額定電壓
的 115%。
當(dāng)采用交流整流電源作為保護(hù)用直流電源時(shí),應(yīng)符合下列要求:
在zui大負(fù)荷情況下保護(hù)動(dòng)作時(shí),直流母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的 80%,zui高不應(yīng)超過
額定電壓的 115%。應(yīng)采取限幅穩(wěn)定(電壓波動(dòng)不大于± 5%)和濾波(紋波系數(shù)不大于 5%) 措施。
如采用復(fù)式整流,則應(yīng)保證各種運(yùn)行方式下,在不同故障點(diǎn)和不同相別短路時(shí),保護(hù)與
斷路器均能可靠動(dòng)作跳閘;電流互感器的zui大輸出功率應(yīng)滿足直流回路zui大負(fù)荷需要。
對(duì)采用電容儲(chǔ)能電源的變電所和水電廠,其電力設(shè)備和線路除應(yīng)具有可靠的遠(yuǎn)后備保
護(hù)外,還應(yīng)在失去交流電源情況下,有幾套保護(hù)同時(shí)動(dòng)作時(shí),保證保護(hù)與有關(guān)斷路器均能可
靠動(dòng)作跳閘。同一廠(所)的電源儲(chǔ)能電容的組數(shù)應(yīng)與保護(hù)的級(jí)數(shù)相適應(yīng)。
當(dāng)自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作時(shí),如重合于*性故障,應(yīng)能可靠跳閘。
2.1.14 繼電器和繼電保護(hù)裝置的直流工作電壓,上限不高于額定電壓的 110%,下限不低于
額定電壓的 80%。
2.1.15 采用交流操作的保護(hù)裝置時(shí),短路保護(hù)可由被保護(hù)電力設(shè)備或線路的電流互感器
取得操作電源,變壓器的瓦斯保護(hù)、中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)的接地保護(hù)和自動(dòng)低頻減載
等,可由電壓互感器或變電所(或水電廠)所用變壓器取得操作電源。必要時(shí),可增加電容儲(chǔ)能
電源作為跳閘的后備電源。
2.2 發(fā)電機(jī)保護(hù)
2.2.1 電壓在 3kV 及以上,容量在 600MW及以下發(fā)電機(jī),應(yīng)按本條的規(guī)定,對(duì)下列故障及異
常運(yùn)行方式,裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置:
a. 定子繞組相間短路;
b. 定子繞組接地;
c. 定子繞組匝間短路;
d. 發(fā)電機(jī)外部相間短路;
e. 定子繞組過電壓;
f. 定子繞組過負(fù)荷;
g. 轉(zhuǎn)子表層(負(fù)序)過負(fù)荷;
h. 勵(lì)磁繞組過負(fù)荷;
i. 勵(lì)磁回路一點(diǎn)及二點(diǎn)接地;
j. 勵(lì)磁電流異常下降或消失;
k. 定子鐵芯過勵(lì)磁;
m. 發(fā)電機(jī)逆功率;
n. 低頻;
p. 失步;
q. 其它故障和異常運(yùn)行。
2.2.2 各項(xiàng)保護(hù)裝置,根據(jù)故障和異常運(yùn)行方式的性質(zhì),按各條的規(guī)定分別動(dòng)作于:
a. 停機(jī) 斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁,對(duì)汽輪發(fā)電機(jī),還要關(guān)閉主汽門;對(duì)水輪發(fā)電機(jī)還
要半閉導(dǎo)水翼;
b. 解列滅磁 斷開發(fā)電機(jī)斷路器,滅磁、汽輪機(jī)甩負(fù)荷;
c. 解列 斷開發(fā)電機(jī)斷路器,汽輪機(jī)甩負(fù)荷;
d. 減出力 將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值;
e. 縮小故障影響范圍 例如雙母線系統(tǒng)斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器等;
f. 程序跳閘 對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)首先關(guān)閉主汽門,待逆功率繼電器動(dòng)作后,再跳開發(fā)電
機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī),首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置,再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅
磁;
g. 信號(hào) 發(fā)出聲光信號(hào)。
2.2.3 對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組及其引出線的相間短路故障,應(yīng)按下列規(guī)定配置相應(yīng)的保護(hù)作為
發(fā)電機(jī)的主保護(hù):
2.2.3.1 1MW 及以下單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電機(jī),如中性點(diǎn)有引出線,則在中性點(diǎn)側(cè)裝設(shè)過電流保
護(hù);如中性點(diǎn)無引出線,則在發(fā)電機(jī)端裝設(shè)低電壓保護(hù)。
2.2.3.2 1MW 及以下與其它發(fā)電機(jī)或與電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī),應(yīng)在發(fā)電機(jī)機(jī)端裝設(shè)
電流速斷保護(hù)。如電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)不符合要求,可裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù);對(duì)中性點(diǎn)沒有
引出線的發(fā)電機(jī),可裝設(shè)低壓過流保護(hù)。
2.2.3.3 對(duì) 1MW 以上的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。
2.2.3.4 對(duì)發(fā)電機(jī)變壓器組,當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí),發(fā)電機(jī)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差
動(dòng)保護(hù);當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒有斷路器時(shí),100MW 及以下發(fā)電機(jī),可只裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓
器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),100MW 以上發(fā)電機(jī),除發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)外,發(fā)電
機(jī)還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),對(duì) 200~300MW 的發(fā)電機(jī)變壓器組亦可在變壓器上增設(shè)
單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),即采用雙重快速保護(hù)。
2.2.3.5 對(duì) 300MW 及以上汽輪發(fā)電機(jī)變壓器組,應(yīng)裝設(shè)雙重快速保護(hù),即裝設(shè)發(fā)電機(jī)縱聯(lián)
差動(dòng)保護(hù)、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組并用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器
之間有斷路器時(shí),裝設(shè)雙重發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。
2.2.3.6 應(yīng)對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)采取措施,例如用帶速飽和電流互感器或具有制動(dòng)特性的繼電
器,在穿越性短路及自同步或非同步合閘過程中,減輕不平衡電流所產(chǎn)生的影響,以盡量降低動(dòng)作電流的整定值。
2.2.3.7 如縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流整定值大于發(fā)電機(jī)的額定電流,應(yīng)裝設(shè)電流回路斷線監(jiān)視裝置,斷線后動(dòng)作于信號(hào)。
2.2.3.8 本條中規(guī)定裝設(shè)的過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、低電壓保護(hù)、低壓過流和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),均應(yīng)動(dòng)作于停機(jī)。
2.2.4 對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組的單相接地故障,接地保護(hù)應(yīng)符合以下要求:
2.2.4.1 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障電流允許值按制造廠的規(guī)定值,無規(guī)定時(shí),可參照表
2 中所列數(shù)據(jù)。
為了在發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列前檢查有無接地故障,應(yīng)在發(fā)電機(jī)機(jī)端裝設(shè)測(cè)量零序電壓的
電壓表。
2.2.4.3 發(fā)電機(jī)變壓器組:對(duì) 100MW 以下發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)不小于 90%的定子接地保
護(hù),對(duì) 100MW 及以上的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)為 的定子接地保護(hù)。保護(hù)裝置帶時(shí)限動(dòng)
作于信號(hào),必要時(shí)也可動(dòng)作于停機(jī)。
為檢查發(fā)電機(jī)定子繞組和發(fā)電機(jī)電壓回路的絕緣狀況,應(yīng)在發(fā)電機(jī)機(jī)端裝設(shè)測(cè)量零序
電壓的電壓表。
2.2.5 對(duì)發(fā)電機(jī)的定子匝間短路,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)定子匝間短路保護(hù):
2.2.5.1 對(duì)于定子繞組為星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點(diǎn)有分支引出端子的發(fā)電機(jī)、
應(yīng)裝設(shè)單繼電器式橫差保護(hù)。
橫差保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于停機(jī),但汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路將其一點(diǎn)接地后,為防止橫差保護(hù)
在勵(lì)磁回路發(fā)生瞬時(shí)第二點(diǎn)接地時(shí)誤動(dòng)作,可將其切換為帶短時(shí)限動(dòng)作于停機(jī)。
2.2.5.2 50MW 及以上發(fā)電機(jī),當(dāng)定子繞組為星形接線,中性點(diǎn)只有三個(gè)引出端子時(shí),根據(jù)用
戶和制造廠的要求,也可裝設(shè)的匝間短路保護(hù)。
2.2.6 對(duì)發(fā)電機(jī)外部相間短路故障和作為發(fā)電機(jī)主保護(hù)的后備,應(yīng)按下列規(guī)定配置相應(yīng)的
保護(hù):
2.2.6.1 對(duì)于 1MW 及以下與其它發(fā)電機(jī)或電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)過電流保
護(hù)。保護(hù)裝置宜配置在發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)側(cè),其動(dòng)作電流按躲過zui大負(fù)荷電流整定。
2.2.6.2 1MW以上的發(fā)電機(jī),宜裝設(shè)復(fù)合電壓(包括負(fù)序電壓及線電壓)起動(dòng)的過電流保護(hù)。
電流元件的動(dòng)作電流,可取為 1.3 ~ 1.4 倍額定值;低電壓元件接線電壓,其動(dòng)作電壓,對(duì)汽輪
發(fā)電機(jī)可取為 0.6 倍額定值,對(duì)水輪發(fā)電機(jī)可取為 0.7 倍額定值。負(fù)序電壓元件的動(dòng)作電壓
可取 0.06 ~ 0.12 倍額定值。
2.2.6.3 50MW 及以上的發(fā)電機(jī),可裝設(shè)負(fù)序過電流保護(hù)和單元件低壓起動(dòng)過電流保護(hù)。負(fù)
序電流元件的動(dòng)作電流可取為 0.5 ~ 0.6 倍額定值;電流元件的動(dòng)作電流和低電壓元件的動(dòng)
作電壓按 2.2.6.2 條確定取值。當(dāng)上述保護(hù)不能滿足要求時(shí),可采用低阻抗保護(hù)。
2.2.6.4 自并勵(lì)(無串聯(lián)變壓器)發(fā)電機(jī),宜采用低電壓保持的過電流保護(hù),或采用帶電流記
憶的低壓過電流保護(hù),也可采用工作電流足夠小的低阻抗保護(hù)。
2.2.6.5 并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)變壓器組的后備保護(hù),對(duì)所連接母線的相間短路故障,
應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù),并不宜低于表 1 所列數(shù)值。
2.2.6.6 對(duì)于 600MW 發(fā)電機(jī),裝設(shè)了定子繞組反時(shí)限過負(fù)荷及反時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù),且
保護(hù)綜合特性對(duì)發(fā)電機(jī)變壓器組所連接高壓母線的相間短路故障具有必要的靈敏系數(shù),并
滿足時(shí)間配合的要求,可不再裝設(shè) 2.2.6.3 條規(guī)定的后備保護(hù)。
2.2.6.7 本條中規(guī)定裝設(shè)的各項(xiàng)保護(hù)裝置,宜帶有二段時(shí)限,以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障
影響的范圍或動(dòng)作于解列,以較長(zhǎng)的時(shí)限動(dòng)作于停機(jī)。
2.2.7 對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組的異常過電壓,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)過電壓保護(hù):
2.2.7.1 對(duì)于水輪發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)過電壓保護(hù),其整定值根據(jù)定子繞組絕緣狀況決定。在一
般情況下,動(dòng)作電壓可取為 1.5 倍額定電壓,動(dòng)作時(shí)限可取為 0.5s 。對(duì)可控硅整流勵(lì)磁的水
輪發(fā)電機(jī),動(dòng)作電壓可取 1.3 倍額定電壓,動(dòng)作時(shí)限可取為 0.3s 。
2.2.7.2 對(duì)于 200MW 及以上的汽輪發(fā)電機(jī),宜裝設(shè)過電壓保護(hù),其整定值根據(jù)定子繞組的
絕緣狀況決定。在一般情況下,動(dòng)作電壓可取為 1.3 倍額定電壓,動(dòng)作時(shí)限可取為 0.5s 。
2.2.7.3 過電壓保護(hù)宜動(dòng)作于解列滅磁。
2.2.8 對(duì)過負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過電流,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)定子繞組過負(fù)荷保護(hù):
2.2.8.1 定子繞組非直接冷卻的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù),保護(hù)裝置接一相電流,帶
時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。
2.2.8.2 定子繞組為直接冷卻且過負(fù)荷能力較低(例如低于 1.5 倍、 60s)的發(fā)電機(jī),過負(fù)荷
保護(hù)由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。
定時(shí)限部分:動(dòng)作電流按在發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定,帶時(shí)
限動(dòng)作于信號(hào),在有條件時(shí),可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷。
反時(shí)限部分:動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)定子繞組的過負(fù)荷能力確定,動(dòng)作于解列或程序跳閘。
保護(hù)應(yīng)能反應(yīng)電流變化時(shí)發(fā)電機(jī)定子繞組的熱積累過程。不考慮在靈敏系數(shù)和時(shí)限方面與
其它相間短路保護(hù)相配合。
2.2.9 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子承受負(fù)序電流的能力,以 I 2 2 • t ≤ A 為判據(jù)。其中 I2 為以額定電流為基
準(zhǔn)的負(fù)序電流標(biāo)么值;t 為時(shí)間(s),A 為常數(shù)。
對(duì)不對(duì)稱負(fù)荷、非全相運(yùn)行以及外部不對(duì)稱短路引起的負(fù)序電流,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護(hù):
2.2.9.1 50MW 及以上,A 值大于等于 10 的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)裝
置與 2.2.6.3 條所述的負(fù)序過電流保護(hù)組合在一起。保護(hù)裝置的動(dòng)作電流按躲過發(fā)電機(jī)長(zhǎng)
期允許的負(fù)序電流值和躲過zui大負(fù)荷下負(fù)序電流濾過器的不平行電流值整定,帶時(shí)限動(dòng)作
于信號(hào)。
2.2.9.2 100MW 及以上 A 值小于 10 的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成的轉(zhuǎn)
子表層過負(fù)荷保護(hù)。
定時(shí)限部分:動(dòng)作電流按躲過發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流值,和按躲過zui大負(fù)荷下負(fù)序
電流濾過器的不平衡電流值整定,帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。
反時(shí)限部分:動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力確定,動(dòng)作于解列或程序跳閘。保
護(hù)應(yīng)能反應(yīng)電流變化時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱積累過程。不考慮在靈敏系數(shù)和時(shí)限方面與其它相
間短路保護(hù)相配合。
2.2.10 對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過長(zhǎng)引起的勵(lì)磁繞組過負(fù)荷,在 100MW及以上,采用半
導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)上,應(yīng)裝設(shè)勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)。
對(duì)于 300MW 以下,采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī),可裝設(shè)定時(shí)限勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù),
保護(hù)裝置帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)和動(dòng)作于降低勵(lì)磁電流。
對(duì) 300MW 及以上發(fā)電機(jī),保護(hù)可由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。
定時(shí)限部分:動(dòng)作電流按正常運(yùn)行zui大勵(lì)磁電流下能可靠返回的條件整定,帶時(shí)限動(dòng)作
于信號(hào),并動(dòng)作于降低勵(lì)磁電流。
反時(shí)限部分:動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的過負(fù)荷能力確定,并動(dòng)作于解列滅磁。保護(hù)
應(yīng)能反應(yīng)電流變化時(shí)勵(lì)磁繞組的熱積累過程。
2.2.11 對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的接地故障,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)勵(lì)磁回路接地保護(hù)或接地檢測(cè)
裝置:
2.2.11.1 1MW 及以下水輪發(fā)電機(jī),對(duì)一點(diǎn)接地故障,宜裝設(shè)定期檢測(cè)裝置。 1MW 以上水
輪發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)裝置。
2.2.11.2 100MW 以下汽輪發(fā)電機(jī),對(duì)一點(diǎn)接地故障,可采用定期檢測(cè)裝置。對(duì)兩點(diǎn)接地故
障,應(yīng)裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置。
2.2.11.3 轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)和 100MW 及以上的汽輪發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接
地保護(hù)裝置,并可裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置。對(duì)旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁的發(fā)電機(jī),宜裝設(shè)一點(diǎn)接地故障
定期檢測(cè)裝置。
2.2.11.4 一個(gè)控制室內(nèi)集中控制的全部發(fā)電機(jī),公用一套一點(diǎn)接地定期檢測(cè)裝置。
每臺(tái)發(fā)電機(jī)裝設(shè)一套一點(diǎn)接地保護(hù)裝置。
能夠正常投入運(yùn)行的兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置,每臺(tái)發(fā)電機(jī)裝設(shè)一套。
正常不投入運(yùn)行,一點(diǎn)接地后再投人運(yùn)行的兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置,在一個(gè)控制室內(nèi)集中控
制的全部發(fā)電機(jī)可共用一套。
2.2.11.5 一點(diǎn)接地保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào);兩點(diǎn)接地保護(hù)應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于停機(jī)。
2.2.12 對(duì)勵(lì)磁電流異常下降或*消失的失磁故障,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)失磁保護(hù)裝置:
2.2.12.1 100MW 以下,不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī),當(dāng)采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí),宜裝設(shè)的
失磁保護(hù)。100MW以下,但失磁對(duì)電力系統(tǒng)有重大影響的發(fā)電機(jī)及100MW及以上發(fā)電機(jī),
應(yīng)裝設(shè)的失磁保護(hù)。對(duì) 600MW 的發(fā)電機(jī)可裝設(shè)雙重化的失磁保護(hù)。
2.2.12.2 失磁保護(hù)由阻抗元件、母線低電壓元件和閉鎖(起動(dòng))元件組成。
阻抗元件用于檢出失磁故障。母線低電壓元件用于監(jiān)視母線電壓保障系統(tǒng)安全。閉鎖
(起動(dòng))元件用于防止保護(hù)裝置在其它異常運(yùn)行方式下誤動(dòng)作。
阻抗元件可按靜穩(wěn)邊界或異步邊界整定。
母線低電壓元件的動(dòng)作電壓,按由穩(wěn)定運(yùn)行條件決定的臨界電壓整定。
閉鎖元件應(yīng)保證在外部短路、系統(tǒng)振蕩以及電壓回路斷線等情況下防止保護(hù)裝置誤動(dòng)
作。當(dāng)采用自同步并列時(shí),還應(yīng)采取防止保護(hù)裝置誤動(dòng)作的措施。
發(fā)電機(jī)正常進(jìn)相運(yùn)行時(shí),保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)作。
2.2.12.3 對(duì)汽輪發(fā)電機(jī),失磁后母線電壓低于允許值時(shí),帶時(shí)限動(dòng)作于解列或程序跳閘。失
磁后當(dāng)母線電壓未低于允許值時(shí),動(dòng)作于信號(hào)、切換常用電源,在有條件時(shí)也可動(dòng)作于自動(dòng)
減出力。
對(duì)于水輪發(fā)電機(jī),失磁保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作于解列。
2.2.13 300MW 及以上發(fā)電機(jī)、應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。保護(hù)裝置可由低定值和高定值二部分
組成。
低定值部分:帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)和降低勵(lì)磁電流。
高定值部分:動(dòng)作于解列滅磁或程序跳閘。
汽輪發(fā)電機(jī)裝設(shè)了過勵(lì)磁保護(hù)可不再裝設(shè)過電壓保護(hù)。
2.2.14 對(duì)發(fā)電機(jī)變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的異常運(yùn)行方式,200MW 及以上的汽輪發(fā)電機(jī),宜裝設(shè)逆功
率保護(hù)。對(duì)燃汽輪發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)裝置由靈敏的功率繼電器構(gòu)成,帶時(shí)限
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