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广东省电力系统继电保护反事故措施 2007版(释义版)
广东省电力系统 继电保护反事故措施 2007 版(释义版)广东省电力调度中心 2008 年 4 月-0- 前言《广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版》 (以下简称《反 措 2007 版》 ) 是在原 《广东省电力系统继电保护反事故措施汇编 (2004 试行版) 》的基础上,依据《防止电力生产重大事故的二十五项重点 要求》 、 《继电保护及安全自动装置反事故技术措施要点》等规程、 规定和相关技术标准,汇总近年来南方电网和广东电力系统继电保 护装置安全运行方面的有关反事故措施,结合广东电网的实际情况 和实施经验而制定的。 本书旨在结合广东省电力调度中心继电保护部多年二次回路、 保 护原理、现场试验和运行等方面事例,通过逐条对《反措 2007 版》 进行阐述,给从事这项工作的同志以借鉴。继电保护是一门实践性 非常强的科学,尤其是二次回路及抗干扰等部分,不是学会几个公 式就能奏效,必须依靠反事故措施及工作实践经验。同样的事故, 经验丰富的资深员工可能很快排查出原因,而缺乏经验的保护工作 者则可能感觉异常困难,甚至无从下手。 本书通过系统性的阐述, 能够帮助读者更快更好的掌握各条反事 故措施的来源、针对对象、内在含义、事故实例及可能的歧义与引 申等,从而有利于读者积累经验,少走弯路,少栽跟头,更好的开 展工作。 由于作者水平有限,书中难免有不妥当甚至错误之处,恳请读者 批评指正。-i- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版本释义用词说明:D.1 表示很严格, 非这样做不可的用词, 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”; D.2 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词,正面词采用“应”;反面词采 用“不应”或“不得”; D.3 表示稍许有选择,在条件许可时首先应这样做的用词,正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”; D.4 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用”可”。 D.5 解释反措含义, 便于反措执行, 与反措条款具有相同的效律。 采用“ 【释义】 ” D.6 描述特定反措条款的来源,以便查核原文。采用“【出处】” D.7 特定条款所针对的目标。例如所有二次回路,保护装置本体等。采用“【对 象】” D.8 针对条款内容进行系统阐述。主要内容包括条款产生的背景、违反的后果、 执行的方法及执行时的注意点等。采用【涵义】 D.9 描述了系统中因违反反措条款真实发生的事故, 以提醒读者注意。 采用“ 【实 例】” D.10 由于各种原因,可能使得反措条款引起不正确的理解,因此预先进行针对 性解释。采用“【歧义】” D.11 与特定反措条款相关,作者认为有必要或者有价值提及的内容。采用“【引 申】”- ii - 目录1 总则 ............................................................................. 1 2 整定计算 ..................................................................... 1 3 保护装置类 ................................................................. 83.1 线路保护 ....................................................................... 8 3.2 母线保护及断路器失灵保护 ..................................... 13 3.3 变压器、发变组保护 .............................................
电容器电抗器保护、辅助保护 ................................. 34 3.5 故障录波和继电保护及故障信息系统 ..................... 344 直流系统、二次回路及抗干扰 ............................... 364.1 直流系统 ..................................................................... 36 4.2 二次回路 ..................................................................... 45 4.3 抗干扰 ..................................................................... 73725 运行与检修 ........................................................... 9190 6 专业管理 ........................................................... 104103- iii -
广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版1总则是在原《广东省电力系统继电保护反事故措施汇编(2004 试行版) 》的基础 上,依据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 、 《继电保护及安全 自动装Z反事故技术措施要点》等规程、规定和相关技术标准,汇总近年来 南方电网和广东电力系统继电保护装Z安全运行方面的有关反事故措施,结 合广东电网的实际情况和实施经验而制定的。制造、设计、安装、调度、运 行等各个部门应根据《反措 2007 版》 ,结合本部门的实际情况,制定具体的 反事故技术措施实施计划。1.1 《广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版》 (以下简称 《反措 2007 版》 )1.2 《反措 2007 版》与相关技术标准的修编相结合,重点针对相关的设计、运行 等技术标准中没有提及或没有明确而对继电保护安全运行产生影响的问题。 对于部分已在相关技术标准中明确要求的早期反事故措施,本次原则上不再 重复。因此,在贯彻落实《反措 2007 版》的过程中仍应严格执行相关规程、 规定和标准。 1.3 新建、扩建和大修技改等工程均应执行《反措 2007 版》 ,现有发电厂、变电 站已投入运行的继电保护装Z,凡严重威胁安全运行的必须立即改进,其它 可分轻重缓急有计划地予以更新或改造。不能满足要求的应结合设备大修加 速更换,而对不满足上述要求又不能更改的,由设计、制造和运行等单位共 同研究、解决。过去颁发的反措及相关标准、规定,凡与本《反措 2007 版》 有抵触的,应按《反措 2007 版》执行。 1.4 各有关部门都应在遵循《反措 2007 版》的基础上,进一步紧密结合本单位的 实际情况制定具体的反事故技术措施和实施细则。认真对本单位的各项反事 故措施落实情况进行全面检查、 总结, 制定适合本单位具体情况的执行计划。22.1整定计算继电保护的配Z与整定都应充分考虑系统可能出现的不利情况, 尽量避免在 复杂、 多重故障的情况下继电保护不正确动作, 同时还应考虑系统运行方式 变化对继电保护带来的不利影响, 当遇到电网结构变化复杂、 整定计算不能 满足系统要求而保护装Z又不能充分发挥其效能的情况下, 应按整定规程进 行取舍,侧重防止保护拒动,备案注明并报主管领导批准。 【释义】对于在整定方案中出现的失配、灵敏度不足等情况均应备案注明并 报主管领导批准。 【出处】 《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》 【涵义】广东电网规定继电保护的整定方案应有计算书存档备案,计算书应 注明定值的关键计算过程、依据和配合关系,也应有计算、审核、批准等流 程 -1- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版2.2调度部门应根据电网实际情况和特点, 每年编写满足电网安全、 稳定要求的 继电保护运行整定方案和调度运行说明,经主管领导批准后执行。 【出处】 《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》 【涵义】省调及地区电网调度部门应每年编写继电保护运行整定方案和调度 运行说明,内容应包括整定计算所采用的电网运行方式、整定原则、整定方 案存在的问题及失配线路、运行需注意事项以及其他有必要说明的与继电保 护整定计算或运行管理相关的细节,经主管领导批准后执行2.3在整定方案的制定上应严格遵循局部服从整体,下一级服从上一级的原则, 地区电网要严格按照中调下达的限额进行定值整定。 低电压等级的故障必须 严格限制在本电压等级切除,不得造成高电压等级保护越级跳闸。 【出处】 《220~500kV 电网继电保护装置运行整定规程》(DL/T559-94)、 《中国南方电网 220~500kV 系统继电保护整定原则》 【涵义】继电保护必须满足可靠性、速动性、选择性及灵敏性的基本要求。 可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行 维护来保证;速动性由配置的全线速动保护、相间和接地故障的速断段保护 以及电流速断保护得到保证, 因此 220kV 及以上电网设备的继电保护配置应 遵循已制定的保护配置规范, 如 《广东电网变压器保护配置及组屏原则》 等; 而实现选择性和灵敏性的要求,则必须通过继电保护运行整定来实现,并处 理运行中对快速切除故障的特殊要求。上下级继电保护之间的整定,应遵循 逐级配合的原则,即局部服从整体,下一级服从上一级的原则,低电压等级 的故障必须严格限制在本电压等级切除,不得造成高电压等级保护越级跳 闸。为了更好地实现配合,广电调继[2007]22 号文下达了广东主网 220kV 变 压器 110kV 侧后备保护定值限额,变压器 110kV 侧能作用于 110kV 线路的、 可以反应接地故障和相间故障的后备保护应分别配置两段,第一段动作延时 不大于 1.2 秒, 第二段动作延时不大于 2.7 秒, 动作出口要求能有效隔离 110kV 电网故障。地区电网要严格按照中调下达的限额进行定值整定才能保证电网 全局的安全稳定运行。2.4为防止机网协调失当引发或扩大事故, 并网电厂涉网继电保护装Z的技术指 标和性能应满足所接入电网的要求,并满足安全性评价和技术监督的要求。 并网机组的发变组的失磁、失步、阻抗、零序电流和电压、复合电压闭锁过 流、 以及发电机的过电压和低电压、 低频率和高频率等保护的定值应在相应 调度机构备案。 【出处】 :参照《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护实施 细则 【涵义】 : 1)本条文有两层意思,一是电网的安全由电厂和电网企业共同维护。电 厂保护应与系统保护配合,每一个网点均应满足行业技术规范的要求,因此 并网电厂涉及电网安全稳定运行的励磁系统和调速系统、继电保护和安全自 -2- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版动装置、高压侧或升压站电气设备、调度通信和自动化设备等应纳入电力系 统统一规划、设计和运行管理,其技术性能和参数应达到国家及行业有关标 准要求,其技术规范应满足所接入电网要求,并应达到技术监督及安全性评 价的要求。 二是在处理问题时, 调度机构首先会从保证电网稳定的角度出发, 而发电厂必然侧重于对发电企业利益的考虑,这两者有时会出现矛盾,应通 过协调达到一个双赢的平衡点。因此,电厂保护装置的一些主要性能指标应 列入调度管理范围,满足电网安全稳定运行的需要。 2)防止电网事故中机组的无序跳闸、较早脱离电网,有效防止事故扩大, 这是大电网安全管理的必然要求,也是今后安全管理中需要进一步研究重视 的问题。电网发生事故时如果主力机组跳闸将削弱机组对电网的支撑作用, 使电网发生连锁反应,造成大面积停电。因此应吸取国内外大电网事故的教 训,加强机组有关保护与电网保护之间定值配合和相互协调,同时要求在设 计选型时就考虑大机组应该具备足够承受电网事故冲击的能力。在此基础上 考虑机组配置的需要和与电网方面协调保护定值的配合,并且经运行管理部 门认可,使机组与电网设备在事故时行为能够协调。本条文明确了电网运行 管理部门为保证电网安全稳定运行提出的,具有可操作性的管理和监督方面 的要求。 例如: 电网低频减负荷、 机组低频保护应兼顾电网和机组设备安全要求, 电网低频减负荷配置和整定应保证系统动态频率特性的低频持续时间小于 规定的每次允许时间,并有一定裕度,而机组低频率保护的定值应低于电网 低频减负荷最后一轮的频率值。 又如大型汽轮发电机应具有一定的耐受带励磁失步振荡的能力。 发电机 失步保护应考虑既要防止发电机损坏又要减小失步对系统和用户造成的危 害。为防止失步故障扩大为电网事故,应当为发电机解列设置一定的时间延 迟,使电网和发电机具有重新恢复同步的可能性。再如发电机失去励磁后是 否允许机组快速减负荷并短时运行,应结合电网和机组的实际情况综合考 虑。如电网不允许发电机无励磁运行,当发电机失去励磁且失磁保护未动作 时,应立即将发电机解列。2.5并网电厂应重视和加强厂用电系统继电保护装Z定值的整定计算与管理工 作, 防止系统故障时, 因辅机保护等厂用电系统的不正确动作而使事故范围 扩大。 【出处】 :参照《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护实施 细则 【涵义】 :目前国家标准和电力行业标准等现有的规范只对最常规的保护整 定方法作了规定,发电厂对厂用电继电保护又长期没有足够的重视,整定计 算无统一规范,保护厂家的原理又各不相同,各电厂对保护的理解和用法也 多有差异,造成目前厂用电的整定计算及管理工作的无序状态。厂用电系统 和辅机保护如果整定时未考虑系统故障时运行方式对保护动作行为的影响, 可能造成机组跳闸,导致事故扩大。 【实例】 :2003 年 6 月 10 日,广东某电厂因电网 110kV 线路发生单相接地 -3- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版故障,线路开关拒动,造成接于 220kV 母线运行的 2、3 号发电机停机,主 要原因是由于电厂发电机缺相保护的整定值过于灵敏,且动作时限较短,比 主网后一级保护的时间短得多, 故障时传递到机组 6kV 侧的负序电流达到了 “相不平衡保护”的动作定值,导致 6kV 电动机“相不平衡保护”动作,所有运 行中的 6kV 电动机跳闸。而实际上故障点电气距离较远,故障电流不大,不 会危害到机组等设备的安全,如果定值整定合理应能避免事故扩大。2.6各发电公司(厂)在对发电机变压器组保护进行整定计算时应遵循《大型发 电机变压器继电保护整定计算导则》 (DL/T684-1999) ,电网运行情况和主 设备技术条件, 认真校核涉网保护与电网保护的整定配合关系, 并根据调度 部门的要求, 定期对所辖设备的整定值进行全面复算和校核工作。 当电网结 构、 线路参数和短路电流水平发生变化时, 应及时校核相关涉网保护的配Z 与整定,避免保护发生不正确动作行为。并注意以下原则: 1)在整定计算大型机组高频、低频、过压和欠压保护时应分别根据发电机组 在并网前、 后的不同运行工况和制造厂提供的发电机组的特性曲线进行。 同 时还需注意与汽轮机超速保护,和励磁系统过压、欠压以及过励、低励保护 的整定配合关系。 2)在整定计算发电机变压器组的过励磁保护时应全面考虑主变压器及高压 厂用变压器的过励磁能力, 并按电压调节器过励限制首先动作, 其次是发电 机变压器组过励磁保护动作, 然后再是发电机转子过负荷动作的阶梯关系进 行。 3)在整定计算发电机定子接地保护时必须根据发电机在带不同负荷的运行 工况下实测基波零序电压和发电机中性点侧三次谐波电压的有效值数据进 行。 4)在整定计算发电机变压器组负序电流保护应根据制造厂提供的对称过负 荷和负序电流的 A 值进行。 5)在整定计算发电机、变压器的差动保护时,在保证正确、可靠动作的前提 下,不宜整定得过于灵敏,以避免不正确动作。 【出处】 : 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则 《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》 (DL/T684-1999) 【涵义】 : 发电机、变压器是电力系统的重要组成部分。特别是当前,随着我国发 电机、变压器容量不断增大,大型发电机、变压器保护的配置和整定计算(包 括与相关线路保护的整定配合)就显得极为重要, 因为其直接关系到电力系统 的安全运行。对于发电机、变压器保护的配置和整定计算,要求做到在继电 保护装置选型时,就通过必要的整定计算来确定继电保护装置的技术范围; 对于现场实际应用的继电保护装置, 应通过整定计算来确定其运行参数(给出 定值)。从而使继电保护装置能够正确地发挥作用,保障电气设备的安全,维 -4- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版持电力系统的稳定运行。由于电网是在不断发展中,电厂所处的网络结构每 年都有变化,电厂保护装置所感受到的电气故障量随之变化,电网保护装置 的定值随之变化,保护的整定原则也会随从业人员的经验积累而有所调整, 因此要强调电厂应定期对所辖设备保护的整定值进行全面复算并校核与系 统保护的配合。 励磁系统是维持发电机运行的核心,其作用不仅在于当发电机正常运行 时,为发电机转子提供基本的磁场能量,也在于当电力系统发生突然短路或 突加负荷、甩负荷时,自动对发电机进行强行励磁或强行减磁,以提高电力 系统运行稳定性和可靠性,也在于当发电机内部出现短路时,对发电机励磁 系统绕组进行灭磁,以避免事故的扩大。 励磁系统故障主要是欠励(失磁)、 过励(转子过负荷)和过激磁(V/F),对发电机危害较大。为此,在励磁系统的 选型、调试、检修及运行维护中,必须注意做好以下工作。 1)在新机组和在役机组改造的励磁系统选型、 调试过程中, 必须执行 《同 步电机励磁系统》 (GB/T9.3-1997)等国家标准及《大型汽轮发电 机自并励静止励磁系统技术条件》 (DL/T 650-1998)等有关电力行业标准, 以确保励磁系统能更好地满足安全运行的要求, 即具备欠励限制、 过励限制、 过激磁限制、无功补偿、PSS、电压互感器断线保护等功能,在配置上采用 数字控制、两条自动通道、交直流双路电源、功率柜采用 n+1 方式(一组整 流柜退出运行时励磁系统仍然具备强励能力)等,以提高励磁系统可靠性。 2) 励磁系统低励限制的定值经过认真的整定计算 ( 包括静稳定极限和电 网暂态稳定的核定, 并留有一定的稳定裕度)后, 必须通过进相试验进行检验, 机组才可以进相运行。另外,进相运行的机组应装设发电机功角仪,以便于 运行监视。进相运行时,发电机功角应在控制在 70°以内。 3)在整定计算励磁调节器过励限制定值时,必须保证调节器过励限制、 过励保护及发电机转子过负荷保护的阶梯关系。即过励时,首先调节器过励 限制动作,其次过励保护,最后一道防线才是发电机转子过负荷保护。 4)励磁调节器的过激磁限制定值应小于发电机变压器组过励磁保护定 值,确保在发电机电压升高或转速下降时,首先由励磁调节器的过激磁将发 电机励磁电流限制在安全范围内。 由于大部分的励磁系统在机组起动、 停机、 励磁手动方式、备励运行及其他试验过程中没有过激磁限制功能,故应注意 完善发电机变压器组过激磁保护,并且在装置定值的整定计算时要考虑主变 压器及高压厂用变压器的过励磁能力。 发电机强励过程也是转子过载(发热)的过程。 所以当发电机误强励或正 常强励后不能正常返回, 并且转子过负荷保护又不能正常投入(如备励运行等 工况)时, 必须在短时间内强行灭磁(过励限制定值是 1.8~2.0 倍额定励磁电流 时, 强励 10s, 发电机转子强励通常不允许超过 30s, 具体时间见厂家说明书)。 对于启动过程中的发电机,当机组达到额定转速并且调速系统运行正常 之前, 绝对禁止对发电机进行励磁升压。 对于额定转速下已经升压等待并网、 已经解列准备停机或进行其他试验等情况下空载运行的发电机,如出现转速 下降的情况,应立刻分断磁场开关强行灭磁。 负序保护是烧转子的唯一主保护, 其保护定值由发电机长期承受负序电 -5- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版流的能力决定,其数值随定子额度线负荷、转子所用材料、允许温升值和转 子正常热负荷的不同而不同,其延时则完全由发电机转子负序允许发热限度 (发电机负序转子允许发热常数为 A)决定,不需和系统其他保护在时限和 动作电流上配合。 【实例】 :1998 年哈尔滨第三电厂发生 3 号 600MW 发电机重大损坏事故。3 月 16 日,由于 3 号发电机转子引线夹板螺丝断裂,造成定子表面破坏,定子 接地保护动作, 3 号发电机跳闸。定子接地保护定值是:U=15V,c=3s。 关于定子接地保护的整定问题,在 90 年代初期,各地区、各电厂的机组保护 整定各不相同,因此东北电业管理局下发了《国产 200MW 发电机变压器组 保护运行的若干规定》 , 规定发电机变压器组基波零序过电压保护的整定要符 合以下要求: 1) 做中性点的电压互感器变比试验; 2) 反映基波零序电压继电器要有三次谐波滤过器; 3) 反映基波零序电压继电器接入 100/3 的二次线圈; 4) 直流回路中不必加电压互感器断线闭锁; 5) 动作电压按发电机端单相接地时零序电压的 15%整定; 6) 时间定值按高压侧相邻线路保护中保证灵敏度的接地Ⅱ段保护时限 再增加△ t,一般整定为 2s。 《大型发电机变压器组继电保护整定计算导则》(DL/T 684―1999)中对 定子接地保护的整定要求:基波零序过电压定子接地保护“应从保护定值及 延时两方面与系统接地保护配合”。根据以上原则,考虑与 220kV 系统保护 的整定配合,由于 220kV 三西丙、丁线零序Ⅱ段时间为 2.1s,哈尔滨第三 电厂继电保护部门把基波零序过电压保护时间整定到 3.0s。 由于 3 号发电机 在设计制造时无法安装发电机匝间保护, 故把匝间保护的重任交给了定子接 地保护,因此,哈尔滨第三电厂的基波零序过电压保护投跳闸于运行。3 月 16 日的事故,正是由于定子接地保护的正确动作,使 3 号发电机停机,才 避免了事故的扩大。2.7500kV 线路保护应加装零序反时限过流保护, 反时限零序过流一般情况下不 带方向,宜采用 IEC 正常反时限特性曲线。 【出处】 《中国南方电网 220~500kV 系统继电保护整定原则》2.8加强变压器差动保护整定计算管理。 对于厂家资料或说明书容易产生混淆的 地方尤其是“变压器各侧额定电流与 CT 二次额定电流以及平衡系数计算”等 问题必须十分注意。在现场试验时应结合平衡系数用试验仪模拟正常运行, 以校验平衡系数是否正确。 【出处】 《关于开展安全渡夏继电保护隐患检查的紧急通知》 ( 广电调继 [2003]21 号) 【涵义】“变压器各侧额定电流与 CT 二次额定电流以及平衡系数计算”的问 题包括两种:一是 Y/△ 变换时没按变压器的标称容量计算,导致平衡系数计 算错误,二是 Y/△ 变换的控制字整定错误。要注意避免由于这样的误整定留 -6- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版下安全隐患。 【实例】2006 年 9 月 6 日,广东某 220kV 变电站由于#1 主变 A 屏保护的内 部控制字整定错误,从而导致在主变保护装置在低压侧区外故障时有较大的 差流,A 屏差动保护误动作跳开#1 主变三侧开关。该主变采用 WBZ-500H 微机变压器保护,没有对 TA 二次接线方式作出规定,而需依据变压器的一 次接线和二次接线方式选择不同的内部定值确定平衡系数,从而完成正确的 差流计算。例如,主变一次接线为 YN/YN/△ -11,对应于 TA 二次接线为 △ /△ /Y,CTA 应设置为 1 ,对应于 TA 二次接线为 Y/Y/Y 的情况,控制字 CTA 应设置为 0。2.9为了防止 220kV 线路单跳重合闸期间,220kV 变压器 220kV 侧中性点间隙 零序电流、电压保护动作,在征得设备主管部门同意后,间隙保护动作时间 可按躲过重合闸时间整定,如设Z为 1.2 秒。 【出处】 《变压器中性点过电压保护配置补充意见》(广电生[2005]72 号)、 《关于更改变压器中性点间隙保护动作时间的通知》(广电调继[2005]49 号) 【涵义】 由于变压器中性点间隙保护的运行状况存在较多不确定性,比如曾多次 出现以下情况: 在 220kV 线路单相故障时产生较高暂态电压导致主变中性点 间隙放电击穿,线路单相跳闸后非全相运行期间由于线路负荷重,间隙维持 较大零序电流难以熄弧,如果变压器中性点间隙零序电流保护整定时间较 短,躲不过故障线路的重合闸时间,会造成主变断路器先于故障线路重合闸 动作而误跳主变。因此考虑恰当延长间隙零序电流电压保护动作时限至 1.2 秒,以避免在线路重合闸前造成主变不必要的跳闸停运。 虽然整定规程规定 220kV 变压器间隙保护的动作延时为 0.3 至 0.5 秒, 但是广东电网设备主管部门经过科学论证认为,该延时取 1.2 秒不会对变压 器设备造成危害。 基于上述考虑, 将 220kV 变压器 220kV 侧中性点间隙零序电流、电压保 护动作时间整定为 1.2 秒。该项定值的调整需征得设备主管部门同意。 【实例】2005 年 5 月 1 日,广东某 220kV 线路因雷击发生 C 相接地故障, 该线路单相跳闸,故障中#3 主变中性点间隙击穿, 线路单相跳闸后由于主变 中性点电压较高使中性点间隙维持击穿放电导致#3 主变跳闸, 之后该线路重 合成功。故障后检查#3 主变中性点保护间隙有明显的放电烧蚀痕迹。该主变 中性点间隙零序过流保护动作时间如能按躲过线路重合闸时间整定,应能避 免主变在这种情况下不必要的跳闸停运。 【引申】 220kV 变压器 110kV 侧中性点以及 110kV 变压器中性点运行方式及 保护要求,可根据文件要求和实际情况参照执行。2.10 部分 220kV 线路保护的单跳失败跟跳三相时间为 0.25s, 与 220kV 保护失灵动作时间上配合存在困难, 为提高失灵保护动作的选择性, 将失灵保护动作 跳开母联断路器时间由 0.25s 提高到 0.35s。 -7- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版【出处】 《关于调整 220kV 保护失灵动作时间的通知》 (广电调继[2006]39 号) 【涵义】 220kV 线路保护的单跳失败跟跳三相时间由保护装置内部逻辑决 定,按目前在电网中运行的保护装置, 该时间一般为 0.15~0.25s, 比如 PSL-600 系列线路保护该时间为 0.25s,而 220kV 线路保护的开关失灵跳母联开关的 时间根据《220~500kV 电网继电保护装置运行整定规程》应整定为 0.25~0.35s,如果取 0.25s,会与 220kV 线路保护装置的单跳失败跟跳三相动 作时间的配合存在困难,因此需要延长失灵保护动作时间,以提高失灵保护 动作的选择性。2.11 由于电网负荷电流及非全相零序电流较大,要求投入 220KV 线路保护装Z中的三相不一致保护,三相不一致保护零序电流统一按 240A(一次值)整定。 当线路 CT 变比超过 2400 时,按 0.1 倍二次额定电流整定(二次值) ,保护 动作时间整定 1.5 秒。 【出处】 《关于投入保护装置中的三相不一致保护的通知》(粤电调继[2002]4 号) 【涵义】由于广东电网的迅速发展以及电网负荷的日益增多,电网负荷电流 和非全相零序电流亦同时有了很大增加, 因此要求投入 220kV 及以上电网保 护装置中有电流判别的三相不一致保护(开关中的三相不一致保护仍保持投 入状态)。 三相不一致保护的动作时间要躲过线路保护的重合闸时间, 但是如 果动作时间太长,或因故未能动作,则重负荷线路的零序保护四段会越级误 动。因此考虑与线路零序保护间配合的需要, 将三相不一致保护的动作时间 整定为 1.5 秒。3保护装置类3.1 线路保护 3.1.1 一般情况下,500kV 线路的纵联保护因故全部退出时,该线路应停运。 220kV 线路的纵联保护因故全部退出时,原则上该线路应停运。如果系统 在该线路停运后无法满足要求,保护必须采用临时应对措施,如缩短该线 路两侧对全线有灵敏度的后备保护时间 (一般将相间距离和接地距离二段 动作时间改为 0.2 秒) ,由此造成系统事故扩大的责任,由该纵联保护的 运行维护单位承担。 【出处】 《广东省 220kV 及以上电网继电保护运行规定》 【对象】220kV 及以上线路保护 【涵义】为了确保事故情况下的系统稳定,运行方式要求在 0.35 秒内必须切 除故障,考虑到开关切除时间,同时保证一定的时间裕度,在无全范围速动 保护的情况下,将后备保护时间整定为 0.2 秒。选用后备距离来保护线路全 -8- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版长的主要考虑是由于距离二段可以保护线路全长,且距离保护受运行方式变 更不大。选用这种临时方式存在一定的风险,例如下一级线路发生故障且保 护选相失败,该保护有可能会延时 0.2 秒后才出口,此时整定为 0.2 秒的后 备距离就有可能超越误动。 因此, 运行维护单位必须加强对纵联保护的维护。 3.1.2 纵联保护应优先采用光纤通道。传输保护信息的通道设备应满足传输时 间、安全性和可依赖性的要求。220kV 及以上新建、技改的同杆并架线路 保护,应尽可能采用光纤通道,配Z光纤电流差动保护或传输分相命令的 纵联保护。 【出处】 《广电集团公司线路保护光缆通道配置应用规范》 【对象】220kV 及以上线路纵联保护 【涵义】与传统的载波通道相比,光纤通道在可靠性和易维护性方面都有很 大提高,很适合用来作为线路纵联保护通道。这里需要强调的是: 1)线路保护所用的两个通道,无论是光纤通道还是载波通道,在物理上 必须完全独立,其中一个通道任何环节出现故障时都不得影响到另一通道的 运行。同一根光缆的不同光纤芯不能视为相互独立的两个通道。 2)保护用专用光纤通道或复用光纤通道的速率均应不小于 2M, 两者在可 靠性方便差别不大,均可在工程应用中采用。光纤纵差保护推荐采用专用光 纤通道。通道测试方法等请参考南网总调颁布的《保护光纤通道测试报告》 。 3.1.3 220kV 及以上电压等级的微机型线路保护应遵循相互独立的原则按双重 化配Z,双重化配Z除应符合 6.7 条款中的技术要求,同时还应满足以下 要求: 1) 两套保护装Z应完整、独立,安装在各自的柜内,每套保护装Z均应 配Z完整的主、后备保护。 2)远方跳闸和就地判别装Z应遵循相互独立的原则按双重化配Z。 3) 线路纵联保护的通道(含光纤、微波、载波等通道及加工设备和供电 电源等)应遵循相互独立的原则按双重化配Z。 【出处】 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则 【涵义】第 2)条专指专用的远跳和就地判别装置,如 RCS-925 等,每套装 置有完整的远方跳闸及就地判别功能,两套装置之间应相互独立。这里特别 要强调通道设备直流电源的双重化,避免出现由于通信电源故障导致线路双 套主保护同时失去的情况。对于双重化的远方跳闸装置,也应配置相互独立 -9- 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版的两个通道,且至少应有一个通道不经主保护传输命令(光纤纵差保护远传 接点) 。 3.1.4 为提高远方跳闸的安全性,防止误动作,对采用非数字通道的,执行端应 设Z故障判别元件。对采用数字通道的,执行端可不设Z故障判别元件。 【释义】即使是采用数字通道的远方跳闸命令,其接口等环节仍存在误发 误收的可能,因此,220kV 及以上系统的远方跳闸命令,应经相应的就地 出口判据把关。 【出处】GB/T
《继电保护和安全自动装置技术规程》 【涵义】 就地判据有补偿过电压、 补偿欠电压、 电流变化量、 零负序电流、 低电流、低功率因素、低功率等,各判据之间为或门,满足判据之一即可 出口,可以根据实际情况选择投入。根据广东电网的设计和运行习惯,广 东电网 500kV 系统远跳装置都要求设置就地判据。 3.1.5 不允许在线路两侧同时投入保护的“弱电源回答”。 【出处】 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》 【涵义】具体解释如下: 1)“弱电源回答”功能主要用于解决终端线路故障时,弱电源侧保护 由于故障特征不明显,正方向元件不能动作从而导致两侧纵联保护都不 动作的问题。目前微机保护的通常做法是当保护的正反元件都不动作, 而定值投入“弱电源回答”功能时,通过综合判别电压是否低落、相电 流或零序电流是否满足预设条件等因素确定保护是否停信(闭锁式)或 跳闸。 2)对于正常运行线路来说, 必然有一端为强电源侧, 对于强电源侧不 存在方向判别问题,因此强电侧单侧是否投入“弱电源回答”回路均不 影响保护的动作行为。只需要保证对侧反方向元件比本侧正方向元件灵 敏即可。 3)而若在两侧同时投“弱电源回答” ,发生远端区外故障时,两侧保 护可能正反向元件均不动作,而低电压或电流条件满足,由于投入双端 “弱电源回答” , 可能会导致反方向侧保护误停信而导致保护误动。 因此, 不允许在线路两侧同时投入保护的“弱电源回答”回路。 4)值得注意的是,单侧投“弱电源回答”功能也可能由于定值整定问 - 10 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版题,导致两侧保护方向元件无法配合而出现误动。例如投入“弱电源回 答”功能一侧的反向元件由于整定问题导致其灵敏度反而低于对侧正向 元件,当出现反方相故障时,可能会出现投入“弱电源回答”功能一侧 反向元件不动作而“弱电源回答”功能又满足条件,误停信造成保护误 动的极端情况。 3.1.6 保护装Z在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时,应 发告警信号,并闭锁可能误动作的保护。 保护装Z在电流互感器二次回路不正常或断线时,应发告警信号,除母线 保护外,允许跳闸。 【出处】 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》 ; 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T
【涵义】由于电压测量不正确,所有需要用到电压进行故障判别的保护元 件均会动作异常,如功率方向判别、距离保护等。 【引申】日常运行维护需要加强 PT 公共回路的监视工作,尤其是某些端 子接触不良的情况, 例如 PT 公共接口屏处 N 线端子松动, 此时不会失压, 无故障电压平衡时也不会告警,然而一旦发生故障电压不平衡时,就会造 成保护装置测量电压的不正确,从而可能造成保护的不正确动作。因此在 验收、定检工作时,要特别注意电压端子的紧固,并注意测试三相失压时 的保护告警功能。 3.1.7 采用三相电压自产零序电压的保护应注意当电压回路故障期间同时失去 相间及接地保护的问题。 【释义】为防止出现以上问题,可以采取利用变电站扩建或改造的机会配 置一套光纤电流差动保护或通过更换 PT 使两套保护采用不同绕组的方案 解决。 【出处】 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》 3.1.8 线路断路器三相不一致保护不启动失灵保护。 【出处】新增反措 【涵义】线路断路器三相不一致状态时虽然会出现零序电流,但是健全相 仍然可以输送功率,线路输送功率下降并不多,对系统稳定影响不太大, 允许短时出现。 线路断路器三相不一致的主要危害在于可能引起相邻线路 的零序保护误动,与失灵保护动作切除整条母线相比,这一危害要轻得的 - 11 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版多,因此,线路断路器三相不一致保护不启动失灵保护。 3.1.9 高频保护收发信机其它保护停信回路(或称母差保护停信、停信 2)应加 入 2-5ms 延时。 【出处】 《关于高频保护收发信机停信回路反措的通知》 (粤电调继[2000]32 号) 【涵义】主要是为了防止停信回路受外部干扰造成误停信。新型收发信机 基本都已考虑此问题。具体的反措方法可查阅反措通知原文附件。 3.1.10 为有效解决光纤差动保护在主通道和备用通道切换过程中导致装Z不正 确动作的问题,要求应用在 500kV 系统的光纤差动保护装Z具有双通道 冗余功能,当某一通道故障时,要求保护装Z内部进行自动处理,不影响 保护运行。同时故障通道能够告警。 【出处】关于光纤差动保护及光纤通道地址码应用的几点意见(南方电网 调继[2005]6 号) 【涵义】主要指 500kV 系统使用双光纤通道的光纤电流差动线路保护, 即每套主保护均配备物理上完全独立的两个光纤通道。 由于电流差动保护 对于时间要求很高, 因此必须避免通道切换过程中由于数据同步问题可能 导致的不正确动作,即备用通道必须处于“热备用”状态。双通道同时运 行不切换。 3.1.11 光纤电流差动保护不得采用光纤通道自愈环, 非光纤电流差动主保护和辅 助保护可采用光纤通道自愈环。光纤电流差动保护中每对通道的收、发通 道应保持路由一致,以保证保护装Z测得的收、发时延一致。 【出处】南网 2006 年十项反措 【涵义】光纤电流差动保护要求收、发通道的延时一致,以保证数据的同 步性。如果采用自愈环式光纤通道,在通道发生故障后自愈期间,收、发 通道的切换完成时间可能会不同,使得收、发通道的延时不一致,这样会 导致数据同步出现异常, 因此光纤电流差动保护不允许采用光纤通道自愈 环。对于纵联距离(方向)保护,自愈时间内若发生故障可能会导致保护 延时动作。 3.1.12 为防止使用光纤通道的线路保护因传输通道接错而造成保护不正确动作, 要求在光纤差动保护或光纤接口装Z中设Z地址码。 【出处】关于光纤差动保护及光纤通道地址码应用的几点意见(南方电网 - 12 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版调继[2005]6 号) 【涵义】对于使用光纤通道的线路保护,双回线的不同保护之间可能存在 光纤通道交叉的现象。而正常运行时,如果双回线的负载比较均衡,由于 交叉出错产生的差流可能不足以到达差流告警门槛, 这种交叉现象的危害 在于:单回线故障时,由于通道交叉,两条线路发生通道交叉的差动保护 均会产生差流,从而使得单回线故障时双回线同时切除。为了避免这种可 能出现的通道交叉现象, 要求在光纤差动保护或光纤接口装置中设置地址 码以便区分光纤通道。 3.1.13 中国南方电网 2007 年继电保护专业暨反措工作会议,对 500kV 线路保护 通道的改造原则及新投产保护通道的配Z作出如下规定: 1)按 2 套主保护配Z的线路,每套主保护应有完全独立的“光纤+光纤” 或“光纤+载波”保护通道,确保任一通道故障,两套主保护可继续运行。 完全独立的“光纤+光纤”通道应包括两个不同路由的 SDH 设备及光缆, 通 信直流电源应双重化。 2) 按 3 套主保护配Z的线路, 应至少有 1 套主保护采用“光纤+光纤”、 “光 纤+载波”或 “光纤通道自愈环”三种方式之一,以确保任一通道故障,仍 有两套主保护继续运行。 3)单通道光纤电流差动保护采用短路径通道,双通道光纤电流差动保护 采用一路短路径通道和一路长路径通道。 4)光纤电流差动保护不采用光纤通道自愈环,非光纤电流差动保护和辅 助保护可采用光纤通道自愈环。 5)在具备光纤通道的条件下,保护更换时可逐步取消载波通道。当载波 机有问题或运行较长时间后,不再更换新载波机,将原接载波通道保护改 接光纤通道。 【出处】中国南方电网 2007 年继电保护专业暨反措工作会议纪要》 【涵义】 1)光纤保护的通道应全通道物理独立,实现真正双重化 2)光纤电流差动保护对于通道时延有更高要求,因此需要采用短路径通 道,考虑到收、发通道在通道自愈期间切换可能不同步,光纤电流差动保 护不允许使用光纤通道自愈环。 3.2 母线保护及断路器失灵保护 3.2.1 母线差动保护对系统安全、稳定运行至关重要。母线差动保护一旦投入运 - 13 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版行后, 就很难有全面停电的机会进行检验。 因此, 对母线差动保护在设计、 安装、调试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督,无论在新建 工程,还是扩建和技改工程中都应保证母线差动保护不留隐患地投入运 行。 【出处】 《 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 则》 【对象】所有母线保护 【涵义】本条款强调母差保护的特殊性“一旦投入运行后,就很难有全面 停电的机会进行检验” 。例如南方电网《继电保护及安全自动装置检验条 例》中指出, “母线差动、断路器失灵保护及安全自动装置中投切发电机 组、切负荷的跳合断路器的试验,允许用导通方法分别证实到每个断路器 接线的正确性。 ”因此,母差保护在投运后很可能不再有全面停电的机会 进行检验。针对这一情况,运行单位应着重做好新设备投运前的设计、安 装、调试、验收各环节的管理和监督,特别是设备投产前的验收与交接试 验工作,其中失灵启动回路准确性校验、带断路器传动的出口跳闸回路准 确性校验尤为重要。 3.2.2 为确保母线差动保护检修时母线不至失去保护、 防止母线差动保护拒动而 危及系统稳定和事故扩大,在 220kV 及以上母线应采用双重化保护配Z。 双重化配Z除应符合 6.7 条款中的技术要求,同时还应满足以下要求: 1)每条母线应采用两套含失灵保护功能的母线差动保护,并安装在各自 的屏柜内。每套保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈。 【释义 1】在 CT 绕组数量允许的情况下,对现有的单套母差保护应有计 划的逐步进行双重化改造;CT 绕组数量不足的情况下,应结合 CT 改造 进行双母差保护改造。 【出处】 《 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 则》 ,07 版反措有改动 【对象】220kV 母线保护,此条款针对今后新建、扩建、技改工程中的 保护设备,现有已投入运行的母线保护不作改动。 【涵义】 1、 二十五项重点要求继保实施细则原文是 “每条母线采用两套完整、 独立的母线差动保护,并安装在各自的柜内。两套母线差动保护的跳闸回 - 14 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。 ”07 版反措新增了失灵保护的内 容,要求每套母差保护都必须含失灵保护功能,每套母差失灵保护分别动 作于断路器的一组跳圈。 2、近三年的广东电网保护动作数据表明,断路器失灵次数约占全部 系统故障的 0.9%,表明开关失灵已成为一种常见故障。因此,07 版反措 在原来双套母差保护的配置模式基础上, 确定失灵保护也应采用双重化配 置的方式,以提高失灵保护动作的可靠性;而每套母差保护出口各作用于 一个跳圈,简化了二次回路,保证回路间的相互独立,有效避免寄生回路 的产生,可靠性没有降低。 2)对于 3/2 接线形式的变电站,每条母线均应配Z两套完整、独立的母 差保护。进行母差保护校验工作时,应保证每条母线至少保留一套母差保 护运行。 【释义 2】考虑到 500kV 母差保护的重要性,仍按照设计习惯,每套母 差保护动作均应同时作用于断路器的两组跳闸线圈。 3)当母差保护与单套配Z的失灵保护共用出口时,应同时作用于断路器 的两个跳圈。 当共用出口的微机型母差保护与断路器失灵保护双重化配Z 时,每套保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈。 【出处】借鉴《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》 , 07 版反措 有修改 【对象】已投运的 220kV 母线保护 【涵义】本反措主要用于规范现有的配置单套失灵保护功能的 220kV 及 以上厂站。为确保断路器一组跳圈发生故障时,失灵保护可通过断路器的 另一组跳圈出口跳闸,从而提高单套配置的失灵保护时的动作可靠性。 配置双套 BP-2B 型母差保护,若其中一套 BP-2B 型保护同时配置有失灵保 护功能且与该套母差保护共用出口, 则该套母差保护出口应同时作用于断 路器的两个跳圈。 4)用于母线差动保护的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路、辅助 变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重 化配Z。 【出处】 《 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 则》 - 15 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版【涵义】本反措对母差保护双重化的具体实现作出了规定,以保证双重化 配置的母线保护间没有任何电气联系,提高保护可靠性,防止产生寄生回 路, 同时也降低了保护双重化配置后只退一套母差保护保留一套母差保护 运行时定检的安全风险。 5)应充分考虑母线差动保护所接电流互感器二次绕组合理分配,对确无 办法解决的保护动作死区,在满足系统稳定要求的前提下,可采取起动失 灵和远方跳闸等后备措施加以解决。 【涵义】上述这种情况在 CT 绕组资源比较紧张的变电站可能会发生。若 经评估,系统稳定允许,可以采用后备措施,否则应尽快改造。 【实例】广东电网某 500kV 乙线的 5011 开关 I 母侧与 5012 开关 II 母侧 均仅设计一组保护用 CT, 导致线路主 I 保护接入该组 CT 后, 主 II 保护(图 中的 902DK)只能使用串外 CT。因此,在线路主 I 保护退出时,主 II 保护 与母差(失灵)保护之间存在死区。最根本的解决方法是增加保护用 CT 绕组,但现有的 CT 资源已无法满足,且不具备更换更换一次 CT 设备的 条件。 最终的解决措施是线路间隔增加一套 T 区保护作为主 I 保护退出运 行的后备保护,CT 回路串接在线路相关保护 CT 二次回路末端,该方法 可消除保护死区,但会使保护二次回路变得复杂,对今后保护的运行和维 护造成一定的风险,但与采用远方跳闸等其他远后备保护措施相比,此方 法的保护可靠性和快速性更加优胜。- 16 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版广东省某 500kV 变电站某 500kV 乙线一次接线图 3.2.3 母联、分段断路器应配Z独立的不经电压闭锁的母联、分段断路器充电保 护,该保护应具备可瞬时跳闸和延时跳闸的回路,并应启动母联(分段) 失灵保护。 【出处】 《 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T
【对象】220kV 及以上母线保护 【涵义】 1、二十五项重点要求继保实施细则原文为“母联、母联分段断路器 宜配置独立的母联、母联分段断路器充电保护。该保护应具备可瞬时跳闸 和延时跳闸的回路。 ” 。07 版反措把“宜配置独立的母联、母联分段断路 器充电保护”改为 “应配置独立的母联、母联分段断路器充电保护” 。 2、 《继电保护和安全自动装置技术规程》 GB/T
原文为 “在 母联或分段断路器上,宜配置相电流或零序电流保护,保护应具备可瞬时 和延时跳闸的回路,作为母线充电保护,并兼作新线路投运时(母联或分 - 17 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版段断路器与线路断路器串接)的辅助保护。 ” 07 版反措要求独立配置, 并增 加了不经电压闭锁的要求。 3、母联(分段)充电保护一般用于母线充电故障时,快速而有选择 的断开有故障的母线。充电保护一般在开关手合瞬间投入,展宽一定时间 后(一般 200-300ms)后自动退出。为了更可靠地切除被充母线上的故 障,在母联断路器或母线分段断路器上设置相过流或零序过流保护,作为 母联(分段)过流保护。 4、母联(分段)充电保护与过流保护在广东电网主要用于新设备、 间隔、厂站的投产启动工作。在这种情况下,主要考虑可靠性、灵敏性与 速动性,确保在各种故障条件下,被充电设备能快速、可靠的切除,此时 不需考虑与上一级保护的配合问题。 因此, 母联、 分段断路器的充电保护、 过流应不经电压闭锁。 防止某些故障情况下电压元件不能开放而导致充电 保护与过流保护无法切除故障的情况。不设电压闭锁元件,即使发生充电 保护误动也只是切开充电设备,对系统运行影响不大。 5、广东电网内现有的母联、分段断路器的充电保护很多是包含在母 线保护内的,也有独立设置断路器失灵及辅助保护并单独组屏的方式。07 版反措要求的独立配置是单独组屏方式(例如配置南瑞继保的 RCS-923 并单独组屏) 。采用单独组屏的方式,是为了运行人员用母联、分段断路 器对一次电气元件进行充电时操作方便, 降低在运行的母差保护屏上进行 操作(如改定值等)的风险。 6、充电保护设置瞬时跳闸和延时跳闸的回路,运行单位可根据现场 情况,结合所充一次电气元件的特点,如充主变考虑躲励磁涌流,充母线 躲开关不同期时间等,设置一定的延时。 7、母联、分段断路器的充电保护是进行一次元件充电操作时系统唯 一的主保护,主保护动作必须启动失灵。启动失灵是保证充电保护动作而 母联、 分段开关失灵时故障点被有效隔离, 避免事故范围扩大的有效措施。 3.2.4 500kV 变电站的 35kV 母线应配Z母差保护。 【出处】南方电网调继[2004]2 号 【对象】500kV 变电站的 35kV 母线保护 【涵义】500kV 主变变低侧一般经由 35kV 母线带站用变、电抗器及电容 - 18 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版器。若 35kV 低压母线未配母差保护,则 35kV 母线故障变压器只能靠其 后备保护动作使其脱离故障点。 500kV 主变一般配置过流保护作为低压侧 的后备保护, 过流保护应能保证对低压母线的故障有足够的灵敏度且动作 时间在 1.0 秒以内,可带两段时限动作,其中一时限跳开 35KV 侧开关, 二时限跳开主变三侧开关。 为避免 35kV 母线故障可能跳开 500kV 主变三 侧开关的后果,保证 500kV 主变运行安全,增设 35kV 母线保护,瞬时切 除 35kV 母线故障。 3.2.5 断路器失灵保护二次回路牵涉面广、依赖性高,投运后很难有机会利用整 组试验的方式进行全面检验。因此,对断路器失灵保护在设计、安装、调 试和运行各个阶段都应加强质量管理和技术监督, 保证断路器失灵保护不 留隐患地投入运行。 【出处】 《 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》 【涵义】同本反措 3.2.1 3.2.6 微机型母线保护、 失灵保护的判别母线运行方式的开关量输入接点采用开 关场地母线刀闸和开关的辅助接点, 不采用经过重动的电压切换接点和跳 闸位Z TWJ 接点,开关量电源采用直流 220V 或 110V。 【出处】07 反措新增 【对象】此条款针对今后新建、扩建、技改工程中的保护设备,现有已投 入运行的母线保护不作改动。 【涵义】 1、判别母线运行方式的开关量输入接点采用开关场地母线刀闸和开 关的辅助接点,不采用经过重动的电压切换接点和跳闸位置 TWJ 接点, 一方面可防止重动继电器及其辅助接点发生故障时导致母差或失灵保护 发生误动,另一方面可有效简化母差保护外部回路,提高双重化配置的两 套母差保护之间回路的独立性。 2、从开关场地引母线刀闸和开关的辅助接点到控制室保护屏是一个 长距离的电气传输过程, 为抗电磁干扰, 使用强电源 (直流 220V 或 110V) 作为开关量电源。 3、目前,广东电网内 220kV 微机型失灵保护判别母线运行方式的方 式有采用开关场地母线刀闸和开关的辅助接点(广东电网内 BP-2B 型保 护设计基本采用此方式及大部分 RCS-915 系列的母差保护) ,也有在失灵 - 19 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版启动回路中串接电压切换接点(如早期版本的 RCS-915A 母线保护、 RCS-916A 公共失灵保护的回路设计方式,见图 1、2) 。图 1.220kV 线路保护失灵启动回路原理接线图(串接电压切换接点)图 2. 广东省内某站发变组保护失灵启动回路原理接线图4、运行经验表明,采用后一种利用电压切换回路判别母线运行方式 的做法由于回路复杂,增大了运行、调试中的风险。系统中也曾多次发生 由此间接引起的误动事故。- 20 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版【实例】 1、2007 年 11 月,广东某 220kV 变电站 220kV 失灵保护误动事件。 2007 年 11 月 3 日 15 时,广东某 220kV 站 220kV 母差失灵保护 RCS-915A 动作,切除 220kV1M、2M 母线上所有开关,造成 220kV 变电 站全站失压。事后调查发现,传统电压切换回路设计存在缺陷,母线刀闸 辅助开关常闭接点故障而不能接通(常开接点正常) ,造成 I、II 母电压切 换回路中的双位置继电器同时动作,致使 I、II 母 PT 于二次侧并接。由 于改站母线正好处于分列运行状态,I、II 母存在电势差,因而在电压切 换回路中形成很大的短路电流,烧毁了电压切换继电器。又由于该站失灵 保护采用在失灵启动回路串入电压切换接点实现选母线功能, 进而导致失 灵保护动作。若采用开关场地母线刀闸和开关的辅助接点实现选母线功 能,该次保护完全可以避免。 2、在对某 220kV 主变定检过程中,由于试验人员将主变保护操作箱 110kV“YQ 插件”与 220kV“YQ 插件”同时拔出,且未作任何标识记录, 致使在恢复时将两块插件弄混误插。 又由于该站失灵保护采用在失灵启动 回路串入电压切换接点实现选母线功能, 造成直流正电源被送入电压切换 接点失灵保护侧,导致失灵保护误将母联开关切开。 3.2.7 对满足 3.2.2 1)条款要求的 220kV 母线差动保护应采用母线保护装Z内部 的失灵电流判别功能;线路支路应设Z分相和三相跳闸启动失灵开入回 路,元件支路应设Z三相跳闸启动失灵开入回路。为解决变压器低压侧故 障时失灵保护电压闭锁元件灵敏度不足的问题, 元件支路应设Z独立于失 灵启动的解除电压闭锁的开入回路。 【出处】 《关于做好电压切换相关回路反措工作的通知》 (广电调继 【2007】 55 号)07 反措做部分新增与修改 【对象】220kV 母差保护 【涵义】 1、为防止由于误碰等原因造成失灵保护误动,传统的“四统一”保 护使用了三个动作判据把关,分别是保护动作启动失灵、复合电压闭锁、 电流元件判据。传统的“四统一”失灵保护一般采用外部电流元件判别开 关有无失灵,利用电压切换箱的电压切换接点选择母线,后来早期的微机 - 21 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版保护失灵启动回路也延续了这一设计方式。 2、本反措是配合失灵保护双重化原则而制定的失灵启动方案。主要 是考虑到双套配置的失灵保护经由同一个电流元件把关不符合可靠性的 要求,而内含有失灵保护功能的微机型母差保护也可实现电流判别功能。 而采用母差保护装置内部的失灵电流判别功能 (启动失灵回路逻辑框图如 下图所示) ,还可有效简化外部失灵启动回路,降低失灵保护误动作风险。 3、还应注意的是,为了防止单套母差保护与单套线路(元件)保护 退出后造成失灵启动回路交叉退出的情况,因此,每套线路(元件)保护 动作后因同时启动两套失灵保护。 4、考虑到主变低压侧故障高压侧开关失灵时,高压侧母线的电压闭 锁元件灵敏度有可能不够,为防止该情况下,失灵保护拒动,应设置独立 于失灵启动的解除电压闭锁的开入回路。解除电压闭锁回路的构成参见 07 反措汇编 3.2.9。 【实例】 1、新启动失灵回路逻辑示意框图- 22 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版2、失灵保护误动事例同 3.2.6 条 3.2.8 双母线接线的母线保护,应设有电压闭锁元件。 3.2.8.1 对数字式母线保护装Z,可在起动出口继电器的逻辑中设Z电压闭锁回 路,而不在跳闸出口接点回路上串接电压闭锁触点; 3.2.8.2 对非数字式母线保护装Z电压闭锁接点应分别与跳闸出口触点串接。 母联 或分段断路器的跳闸回路可不经电压闭锁触点控制。 【出处】 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T
【对象】220kV、110kV 母线保护 【涵义】 1、为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护 误动作,故采用电压闭锁元件。实践表明,电压闭锁元件是一种有效的防 误措施。 - 23 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版2、出口跳闸回路是保护跳闸的最后一道门槛,在该回路中串接电压 闭锁接点实现了母线保护跳闸的最后把关, 防止差动继电器误动作或人为 误触、误接线造成的母线保护误动作。 3、07 版反措在前述的条款中已经规定了母差失灵保护的选母线方式 与失灵判别方式, 实际上也规定了母差失灵保护只能通过一对一的方式出 口跳闸(一副接点跳一个开关) ,而不能采用跳闸母线的方式出口跳闸。 因此, 单个继电器误动或接点粘连等问题可能造成的危害已远小于传统的 经跳闸母线出口跳闸的方式。而随着计算机技术的发展,数字式微机母线 保护在电网内已大量使用, 数字式保护的保护元件和逻辑主要是由预先设 计的软件(程序)来完成,电压闭锁功能在软件逻辑中实现相对容易,还可 以大大简化母差失灵保护内部的回路。 4、母联或分段断路器的跳闸回路可不经电压闭锁触点控制的原因在 07 反措 3.2.3 中已有解释。 3.2.9 220kV 及以上变压器、发变组的断路器失灵时应起动断路器失灵保护,并 应满足以下要求: 1)如配Z两套独立的断路器失灵保护,在断路器失灵时应同时起动两套 的断路器失灵保护; 2)断路器失灵保护的电流判别元件应采用相电流、零序电流和负序电流 按“或逻辑”构成; 3)为解决断路器失灵保护复合电压闭锁元件灵敏度不足的问题,建议采 用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件动作”(或逻辑)解除断路器 失灵保护的复合电压闭锁元件,微机型变压器保护应具备主变“各侧复合 电压闭锁动作” 信号输出的空接点; 4)或采用在保护跳闸接点和电流判别元件同时动作时去解除复合电压闭 锁,故障电流切断、保护收回跳闸命令后重新闭锁断路器失灵保护的方式 解决失灵保护复合电压闭锁元件灵敏度不足的问题。 对失灵电流判别功能 由母线保护装Z内部判别的, 可采用保护跳闸接点动作时解除复合电压闭 锁。 【释义】利用主变“各侧复合电压闭锁动作” 信号解除电压闭锁的方案比 单纯靠保护跳闸接点解除复合电压闭锁可靠性高, 降低了由于各种原因保 护跳闸接点误导通又误解锁复合电压闭锁的可能性。 【出处】 《 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 - 24 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版则》 ,07 版有新增和修改 【对象】220kV 及以上变压器、发变组的断路器失灵保护 【涵义】该项反措包含以下内容: 1、第 1)条为新增,要求失灵保护双重化配置时,每回出线间隔的失 灵启动回路也要求双套独立设计。 每套保护启动两套失灵保护时必须使用 两组不同的保护动作空接点,每一组接点分别接入一套失灵保护,不允许 采用一组保护动作启动失灵接点并接入两套失灵保护的方式。 此条款针对 今后新建、扩建、技改工程中的保护设备,现有已投入运行的母线保护不 作改动。 2、第 2)条强调了 220kV 及以上断路器失灵保护的电流判据为相电 流、零序电流和负序电流任一条件满足即可。 3、第 3)和第 4)条解释了为解决 220kV 及以上变压器、发变组的断 路器失灵保护复合电压闭锁元件灵敏度不足的问题, 可以有以下三种解除 电压闭锁的方法: ① 采用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件动作”(或逻辑) 解除断路器失灵保护的复合电压闭锁元件。 ②采用在保护跳闸接点和电流判别元件同时动作时去解除复合电压 闭锁,故障电流切断、保护收回跳闸命令后重新闭锁断路器失灵保护的方 式。 ③对失灵电流判别功能由母线保护装置内部判别的,可采用保护跳闸 接点动作时解除复合电压闭锁。 第 3 种方法只适用于失灵保护功能包含在母差保护的母线保护,其实 是第 2 种方法的外部回路上的简化。 优先采用第 1 种方法, 因为逻辑简单, 不存在串连逻辑关系, 可降低了由于各种原因保护跳闸接点误导通又误解 锁复合电压闭锁的风险。三种方法的逻辑框图如下图所示。 4、需要特别指出的是以上三种解除电压闭锁的方法现场只允许使用 其中一种方法,不允许把任意两种或三种方法以串接(与逻辑)或者并接 (或逻辑)混合使用。 5、还必须强调的是,在使用“对失灵电流判别功能由母线保护装置- 25 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版内部判别的,可采用保护跳闸接点动作时解除复合电压闭锁”这种解除闭 锁方式时, 解除闭锁所用的保护跳闸接点与启动失灵所用的保护跳闸接点 必须是来自不同继电器的动作接点, 防止继电器故障时因取自同一继电器 造成两个回路同时导通的严重后果。3.2.10 母线发生故障(除一个半断路器接线外) ,母差保护动作后,对于不带分 支且有纵联保护的线路,应利用线路纵联保护促使对侧跳闸(闭锁式纵联 保护采用母差保护动作停信;允许式纵联保护采用母差保护动作发信;光 纤纵差保护采用母差保护动作直跳对侧或强制本侧电流Z零) 。对于该母 线上的变压器,除利用母差保护动作接点跳本侧断路器外,还应将另一副 母差保护动作接点开入失灵保护,实现主变断路器失灵跳各侧。【释义】当母差保护动作跳开变压器侧断路器时,若该断路器发生失灵, 则此时应由失灵保护切开主变各侧, 因此应将一副母差保护动作接点开入 失灵保护,用以起动失灵,经电流判据实现断路器失灵跳主变各侧,电流 判据由“相电流判据”、“零负序电流判据”按或逻辑构成。 【出处】 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T , 07 版 - 26 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版反措有修改和新增 【对象】220kV 母线保护 【涵义】 1、 《继电保护和安全自动装置技术规程》原文是“母线保护动作后, 除一个半断路器接线外,对不带分支且有纵联保护的线路,应采取措施, 使对侧断路器能速动跳闸。 ”07 版反措对此做了细化说明并新增了内容。 2、第一句的反措是为了发生母线故障,母线保护动作但有断路器失 灵时,除本侧母线失灵保护动作使本侧系统脱离故障点外,可通过该失灵 断路器所在线路的纵联保护采取措施(闭锁式采用母差保护动作停信;允 许式采用母差保护动作发信; 纵差采用母差保护动作直跳对侧或强制本侧 电流置零) ,使对侧纵联保护跳闸,快速切除故障。另外,也保证以下情 况保护正确切除故障: 当母线故障发生在线路的电流互感器和断路器之间 时(如下图故障点 F1 所示) ,对于故障侧线路纵联保护来说是反向故障, 母线保护虽然正确动作 (如图跳开 2202 开关) , 但故障点依然存在, 此时, 依靠母线保护动作接点通知线路纵联保护采取措施 (闭锁式采用母差保护 动作停信;允许式采用母差保护动作发信;纵差采用母差保护动作直跳对 侧或强制本侧电流置零) ,使对侧保护动作切除故障。 3、第二句为新增反措,只针对今后新建、扩建、技改工程中的保护 设备,现有已投入运行的母线保护不作改动。对第二句的反措,有以下说 明: ①增加该条反措的原因 220kV 母线故障,主变 220kV 侧开关失灵联跳主变各侧开关的做法, 在 07 版反措颁布前, 广东电网的 500kV 变电站的保护设计中已广泛使用, 但是 220kV 变电站的保护设计中没有明确要求实行。 对于 500kV 变电站, 若不采取此做法, 当 220kV 母线故障而 500kV 主变 220kV 侧开关失灵时, 500kV 系统将经过 500kV 主变向 220kV 母线故障点提供很大的短路电流, 若依靠主变的后备保护经一定延时去切除 500kV 开关和 35kV 开关, 在此 延时的时间内,很可能会造成 500kV 主变烧毁的严重后果,还可能引起 严重的系统稳定问题。因此必须设计 220kV 母线故障主变 220kV 侧开关 失灵联跳主变各侧开关的回路。 - 27 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版对于 220kV 变电站,当 220kV 变电站的 220kV 母线故障出现故障且 220kV 主变开关同时失灵时(如图中 1M 故障,2201 开关失灵) ,可以依 靠主变的后备保护带一定延时切除 110kV 侧和 10kV 侧的开关 (如图中的 1101 和 101 开关) 。 在 110kV 系统与 200kV 系统联系不紧密的情况下 (如 站内运行的主变数量较少时) ,可提供的短路容量较小,流过 220kV 主变 的短路电流不大,经一定延时切除各侧开关对 220kV 主变影响较小。 但是,近年来,广东电网内发生 220kV 母线故障和 220kV 开关失灵 的事故数量呈不断上升的态势, 110kV 系统与 220kV 系统联系紧密而电 源点也不断增多,可提供的短路电流容量不断增加。如上图,当 220kV 的 1M 母线故障而 2201 开关失灵时,相邻的多台主变虽然与#1 主变挂于 不同的 220kV 母线,但仍可通过 110kV 母线向#1 主变提供短路电流,此 时,仍依靠后备保护以一定延时去切除#1 主变各侧开关,可能会出现以 下两个后果:在此延时内#1 主变因受 110kV 系统倒送过来的较大短路电 流冲击而损坏; 或者相邻主变的后备保护达到定值动作切除所属主变的各 侧开关,造成事故范围扩大。因此,有必要采取该措施,缩短开关切除时 间,减小对 220kV 系统和主变的冲击,保证系统安全。母线故障时主变开关失灵示意图- 28 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版②该逻辑功能回路上实现方法的说明。 该句反措的逻辑框图及框图逻辑功能的说明在 07 反措已有说明,以 下对回路上实现的方法进行解释。220kV 母线故障主变开关失灵联切主变各侧开关的逻辑图 现在 500kV 变电站微机保护的一般做法是,220kV 母差保护提供动 作接点给主变非电量保护, 失灵电流判据和延时出口联跳开关的功能由非 电量保护实现。220kV 变电站微机保护在 07 版反措颁布实施前没要求设 计这个回路。 今后,220kV 母线保护将采用母差保护双套配置且每套母差保护都包 含失灵保护功能的配置模式, 220kV 母线故障主变开关失灵联切主变各侧 开关的逻辑将采用以下方法:母线保护动作判断、失灵电流判据和延时出 口的功能将在 220kV 母线保护内实现,每套母线保护引出一对失灵保护 跳闸接点至主变非电量保护, 非电量保护只负责收到失灵跳闸开入信号后 联切主变各侧开关。 ③取自开关 CT 而不取自套管 CT 的原因:今后断路器失灵保护的电 流判据都放在母差保护内。假如母差保护采用套管 CT,当主变高压侧套 管 CT 与开关 CT 之间发生故障时,母差保护动作跳开套管侧开关。若此 时套管 CT 所在侧开关失灵,则套管 CT 内无法流过故障电流(因主变其 余两侧开关可能已由主变保护跳开) ,母线失灵保护无法动作,形成保护 动作死区,所以必须取开关 CT。 ④ 220kV 母线故障主变开关失灵联切主变各侧开关的延时应躲开 220kV 母线上开关跳闸的时间,一般可整定为 0.3 秒。 3.3 变压器、发变组保护 3.3.1 220kV 及以上电压等级的主变压器微机保护应按双重化配Z (非电气量保 护除外) 。双重化配Z除应符合 6.7 条款中的技术要求,同时还应满足以 下要求: 1)主变压器应采用两套完整、独立并且是安装在各自柜内的主、后备保护 一体化的微机型继电保护装Z。每套保护均应配Z完整的主、后备保护。 - 29 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版2)主变压器非电量保护应设Z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)和出口跳闸回路,且必须与电气量保护完全分开, 在保护柜上的安装位Z也应相对独立。 3)每套完整的电气量保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈。非电量保 护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。 4)为与保护双重化配Z相适应, 500kV 变压器高、中压侧和 220kV 变压 器高压侧必须选用具备双跳闸线圈机构的断路器。 断路器和隔离刀闸的辅 助接点、切换回路,辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循 相互独立的原则按双重化配Z。 【出处】 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB 1 【涵义】本条反措是在有关管理规定的基础上引申而来,对主变保护双重 化配置在具体的配置设计上有着重要的意义。其中第 1、3 小点,遵循了 《继电保护和安全自动装置技术规程》等有关规定的要求,而第 2、4 小 点,则是对现场具体设计、施工作出了要求。 3.3.2 要完善防止变压器阻抗保护在电压二次回路失压、 断线闭锁以及切换过程 交流和直流失压等异常情况下误动的有效措施。所有发电机、变压器的阻 抗保护,都必须经电流起动,并应有电压回路断线闭锁。 【出处】 《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 则》 【涵义】由于变压器阻抗较大,因此变压器阻抗保护定值也较大,因而在 PT 断线等电压异常时,阻抗保护容易误动。经电流起动、加设电压回路 断线闭锁可以有效提高可靠性, 防止误动, 但阻抗保护灵敏性亦随之下降。 3.3.3 变压器过励磁保护的启动元件、 反时限和定时限应能分别整定并要求其返 回系数不低于 0.96。 【出处】 《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 则》 3.3.4 变压器的瓦斯保护应防水、防油渗漏、密封性好。气体继电器由中间端子 箱的引出电缆应直接接入保护柜。 非电量保护的重动继电器宜采用启动功 率不小于 5W、动作电压介于 55--65%Ue、动作时间不小于 10ms 的中间 继电器。 【出处】 《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细 则》 【涵义】变压器瓦斯保护安装于变压器本体,多次发生因漏水。漏油等原 因的保护误动,因此必须重视瓦斯保护的防水、防油渗漏、密封性问题。 - 30 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版瓦斯继电器至保护装置本体的电缆较长,分布电容明显,因此,提高动作 功率、动作电压与动作时间,减少中间环节,可有效降低电容效应,防止 瓦斯保护误动。 3.3.5 做好电气量保护与非电气量保护出口继电器分开的反措, 不得使用不能快 速返回的电气量保护和非电量保护作为断路器失灵保护的起动量。 【涵义】本条反措实质上是要完善断路器失灵启动逻辑,要求慢速返回的 非电气量保护不能启动失灵保护。因此,要求电气量保护与非电气量保护 出口的继电器应分开,否则,当变压器的差动保护等电气量保护和瓦斯保 护合用出口,会造成瓦斯保护动作后启动失灵保护的问题,由于瓦斯保护 的延时返回或不能返回可能会造成失灵保护误动作。 因此变压器非电气量 保护和电气量保护的出口继电器要分开设置。 3.3.6 为防止冷却器油泵启动时(引起油压突然变化)导致重瓦斯保护误动作。 应进行单台及多台油泵启停试验, 检查重瓦斯保护动作情况, 若出现误动, 应采取针对性措施。 【涵义】 目前在我国电力系统中广泛应用开口杯挡板式瓦斯继电器。当 油箱内部发生轻微故障,瓦斯继电器上开口杯旋转干簧触点闭合,发“轻 瓦斯”信号; 当变压器本体内部严重故障, 瓦斯继电器内油流速度大 1.0~1.4 m/s,即油流冲击挡板干簧触点闭合, 发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲。 此外,对于有上下开口杯与挡板复合式瓦斯继电器,当变压器出现严重漏 油使油面降低时,首先上开口杯露出油面,发“轻瓦斯”信号;继而下开口 杯露出油面后,发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲,以保护变压器。显 然在某些非内部故障和其它原因产生较大的油流涌动, 也可能使重瓦斯接 点闭合,发出跳闸脉冲。实际运行经验表明,强油循环变压器冷却装置在 工作时,有可能引起油压突然变化,导致重瓦斯保护误动作。这是由于片 散式冷却器、管式冷却器、 (故障)备用冷却器均可独立控制,而他们在 正常运行状态、过载状态、过热状态下的工作模式有自动,也有手动。这 为多台不同组合方式同时启动冷却器提供了可能。因此,应进行单台及多 台油泵启停试验,检查重瓦斯保护动作情况。若出现误动,则可以考虑以 下措施: ①变压器投运前应确认储油柜、冷却装置、净油器等油系统阀门均在 正确的开启位置,保证油路畅通。 ②为防范不对称启/停潜油泵,造成较大的油流涌动,冷却器分成 2 组,每组潜油泵环变压器对称布置。 ③强油循环变压器应对称投入相应台数的冷却器, 冷却器工作、 辅助、 - 31 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版备用的设定应符合厂家规定;按负荷或油温启 /停冷却器时,应保证所选 冷却器对称运行;当冷却装置电源全部失去,恢复电源时应逐台对称间歇 (间隔时间不小于 2 min)投入相应台数的冷却器,变压器运行中严禁用分 段开关启/停冷却器。 ④片散式冷却器启/停用切换控制开关应在自动位置,并应对称间歇 (间隔时间不小于 20 s)分组启动。 ⑤500 kV 变压器在任何运行方式下, 禁止同时投入 2 组及以上冷却器; 工作电源切换前,应保证只有 1 组冷却器工作,其余冷却器切换至停运位 置,电源切换后逐台恢复至原运行方式。 ⑥检修人员在查找控制系统故障原因和修复工作中, 严禁频繁启/停潜 油泵。 ⑦冷却装置电源的分段开关运行中在合位,当检修需要其断开时,潜 油泵停、投的操作均应逐台对称间歇进行。 ⑧冷却装置控制箱、端子箱等应有良好的防水、防尘设施,并加强对控 制回路器件的维护、检验,确保控制系统可靠运行. 【案例】 220 kV 羊范站#1 主变跳闸2004 年 3 月,检修人员处理羊范#1 主变冷却器控制箱内 CJ1 接触器 C 相接头过热缺陷时,拉开控制箱内Ⅰ、 Ⅱ段联络开关 KJ,验电后,又合了一次 KJ, 使 2~ 3 台冷却器同时投入,随后主变重瓦斯动作,#1 主变跳闸,主变冷 却器供电接线示意图见图 1,主变冷却器俯视分布示意图见图 2. 随后检查瓦斯继电器中无气体,色谱分析无异常,主变其它保护未动作, 判断为非主变本体故障.检查油枕胶囊密封良好,二次回路及瓦斯继电器均 无异常,瓦斯继电器流速整定值为 1.2 m/s. - 32 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版为进一步查找原因,在现场模拟检修时冷却器运行方式和不同组合多 台冷却器的同时启动方式,进行了求证试验.结果表明:同时启动不对称 2 组 及以上冷却器时 , 产生油流涌动 , 有可能造成重瓦斯保护动作 , 试验结果见 表 1.3.3.7 大型机组、重要电厂的发电机变压器保护对系统和机组的安全、稳定运行 至关重要。发电机变压器保护的原理构成复杂,牵涉面广,且与机、炉和 热控等专业联系密切,在运行中发生问题也难以处理。因此,有关设计、 制造单位和发电厂及其调度部门应针对发电机变压器组一次结构和继电 保护的配Z与二次接线方案,对发电机变压器保护在设计、安装、调试和 运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督,消除隐患。 3.3.8 100MW 及以上容量的发电机变压器组微机保护应按双重化配Z(非电气 量保护除外)保护。大型发电机组和重要发电厂的启动变保护宜采用保护 双重化配Z。双重化配Z除应符合 6.7 条款中的技术要求,同时还应满足 以下要求: 1)每套保护均应含完整的差动及后备保护, 能反应被保护设备的各种故障 及异常状态,并能动作于跳闸或给出信号。 2)发电机变压器组非电量保护应设Z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),出口跳闸回路应完全独立,在保护柜上的安 装位Z也应相对独立。 3) 每套完整的电气量保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈。非电量 保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。 4)为与保护双重化配Z相适应, 500kV 变压器高、中压侧和 220kV 变压 器高压侧必须选用双跳圈机构的断路器,断路器和隔离刀闸的辅助接点、 切换回路, 辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立 的原则按双重化配Z。 3.3.9 认真分析和研究发电机失步、 失磁保护的动作行为, 共同做好发电机失步、 失磁保护的选型工作。 要采取相应措施来防止系统单相故障发展为两相故 障时,失步继电器的不正确动作行为。设计、制造单位应将有关这些问题 的计算、研究资料提供给发电厂有关部门和调度单位备案。发电机在进相 运行前,应仔细检查和校核发电机失步、失磁保护的测量原理、整定范围 - 33 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版和动作特性。在发电机进相运行的上限工况时,防止发电机的失步、失磁 保护装Z不正确跳闸。 3.3.10 发电机失步保护在发电机变压器组以外发生故障时不应误动作, 只有测量 到失步振荡中心位于发电机变压器组内部并对其安全构成威胁时, 才作用 于跳闸,并尽量避免断路器两侧电势角在 180 度时开断。 3.3.11 发电机失磁保护应能正确区分短路故障和失磁故障, 同时还应配Z振荡闭 锁元件,防止系统振荡时发电机失磁保护不正确动作。 3.3.12 200 兆瓦及以上容量的发电机定子接地保护应投入跳闸,但必须将基波零 序保护与发电机中性点侧三次谐波电压保护的出口分开, 基波零序保护投 跳闸,发电机中性点侧三次谐波电压保护宜投信号。 3.3.13 在发电机变压器组的断路器出现非全相运行时, 首先应采取发电机降出力 措施,然后由经快速返回的“负序或零序电流元件”闭锁的“断路器非全相 判别元件”,以独立的时间元件以第一时限,启动独立的跳闸回路重跳本 断路器一次,并发出“断路器三相位Z不一致”的动作信号。若此时断路器 故障仍然存在,可采用以下措施: 1)以“零序或负序电流”任何一个元件动作、 “断路器三相位Z不一致”和“保 护动作”三个条件组成的“与逻辑”,通过独立的时间元件以第二时限去解 除断路器失灵保护的复合电压闭锁,并发出告警信号。 2) 同时经 “零序或负序电流 ”元件任何一个元件动作以及三个相电流元件 任何一个元件动作的“或逻辑”,与“断路器三相位Z不一致”,“保护动作” 三个条件组成的“与逻辑”动作后, 经由独立的时间元件以第三时限去启动 断路器失灵保护并发出“断路器失灵保护启动的信号”。 3.3.14 发变组出口三相不一致保护启动失灵保护。 3.3.15 发电机变压器组的气体保护、 低阻抗保护应参照变压器气体保护和低阻抗 保护的技术要求。 3.3.16 在新建、扩建和改建工程中,应要求发电机制造厂提供装设发电机横差保 护的条件, 优先考虑配Z横差保护并要求该保护中的三次谐波滤过比应大 于 30。 3.3.17 200 兆瓦及以上容量的发电机变压器组应配Z专用故障录波器。 3.3.18 220kV 及以上电压等级单元制接线的发变组, 应使用具有电气量判据的断 路器三相不一致保护去起动发变组的断路器失灵保护。 3.4 电容器电抗器保护、辅助保护 3.5 故障录波和继电保护及故障信息系统 3.5.1 为充分利用故障录波手段,更好地开展运行分析,发现隐患,查明事故原 - 34 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版因,应按照以下原则选择接入录波器的模拟量和开关量等故障信息,其中 相同一次设备(如线路、变压器、母线、电抗器)的模拟量与开关量宜接 入同一录波器中。 【出处】新增反措 【对象】所有 220kV 及以上录波器。 【涵义】由于在事故发生时,录波器与录波器之间的启动时刻不一样,而 采样时刻也有偏差,甚至采样率也可能并不一致,因此,为了更好的将事 故时刻,保护的动作行为与系统情况综合起来,宜将相同一次设备(如线 路、变压器、母线、电抗器)的模拟量与开关量宜接入同一录波器中。 【实例】 如纵联线路保护的收发信记录与开关变位情况和一次故障情况结 合起来,才能准确的判断保护的动作行为,包括:保护用了多长时间判别 方向,有没有受到对侧闭锁,等等。 3.5.2 录波器定检工作可结合保护装Z定检工作同期完成, 即在进行保护装Z定 检工作的同时,对同一间隔接入录波器的相关模拟量、开关量通道进行检 验,避免由于录波器单独定检对运行保护造成的安全风险。 【出处】新增反措 【对象】所有 220kV 及以上录波器。 【涵义】考虑到单独定检录波器时,相关间隔都在运行中,需要执行大量 的安全措施。特别是由于 CT 绕组紧张,录波器与保护、安自装置公用 CT 绕组的情况越来越多。单独定检录波器时,稍有不慎,就可能引起这 类设备误动作。因此,各单位可在保证安全的前提下,在进行保护装置定 检工作的同时,对同一间隔接入录波器的相关模拟量、开关量通道进行检 验。 3.5.3 模拟量是故障录波的基本信息,所有 220kV 及以上电气模拟量必须录波, 并宜按照 TV、TA 装设位Z不同分别接入。其中应特别注意: 1) 安装在不同位Z的每一组三相电压互感器,均应单独录波,同时还应 接入外接零序电压。 2) 变压器不仅需录取各侧的电压、电流,还应录取公共绕组电流、中性 点零序电流和中性点零序电压。电抗器应参照变压器选取模拟量录波。 3) 母联、分段以及旁路开关,应录取其电流。 4) 3/2 接线、角形接线或双开关接线,应单独录取开关电流。 【出处】新增反措 【对象】所有 220kV 及以上录波器。 【涵义】为保证录波器全面,完整的记录故障期间保护实际感受到的交流 - 35 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版模拟量,以便于开展事后的故障分析。故按照保护所需的模拟量均应录波 记录的原则,考虑模拟量录波。其中,为便于分析变压器故障,应注意变 压器低压侧、公共绕组电流、中性点零序电流、中性点零序电压、3/2 接 线或双开关接线时的开关电流的录波。 3.5.4 开关量变位情况是故障录波的重要信息, 接入录波器的开关量应包括保护 出口信息,通道收发信情况以及开关变位情况等变位信息。其中应特别注 意: 1) 任意保护的逻辑功能出口跳闸,均应在录波图的开关量中反映。对于 独立出口的单一逻辑功能,宜单独接入录波。对于多项逻辑功能共用多组 出口继电器的,可选用一组开关量接入录波器。 2) 3) 传送闭锁式命令的专用收发信机的收信输出、 保护的发 (停) 信信号, 220kV 及以上的开关,每相开关的跳、合位均应分别录波,宜选用开 均应接入录波器。传送允许式命令和远跳命令设备的录波宜参照接入。 关辅助接点接入。 4) 应考虑接入操作箱中的手跳、三跳、永跳继电器的接点变位情况,便 于事故分析。 5) 保护跳闸、开关位Z等重要开关量的变位应启动录波。 【出处】新增反措 【对象】所有 220kV 及以上录波器。 【涵义】开关量既是保护逻辑判断的重要组成部分,还反映了保护动作和 一次变位情况。为便于事故后分析,对影响保护逻辑判断、保护动作情况 和一次变位信息,均应完整、准确反映。 【实例】目前,监控设备大都经手跳出口跳闸,因此有必要考虑手跳继电 器的接点变位情况,鉴别开关跳闸信号的来由。 3.5.5 在保证安全的前提下,宜录取直流母线电压。 【出处】新增反措 【涵义】为防止直流故障或交直流窜绕导致直流故障,要求在保证安全的 前提下,宜录取直流母线电压。 3.5.6 220kV 及以上变电站,应按照《广东电网 500kV 变电站自动化系统技术 规范》 、 《广东电网 110~220kV 变电站自动化系统技术规范》的要求,配 Z继电保护工作站(即继电保护及故障信息系统子站) ,相关技术要求, 参照《广东电网继电保护及故障信息系统子站技术规范》执行。4直流系统、二次回路及抗干扰4.1 直流系统 - 36 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版4.1.1 任何情况下不得无蓄电池运行(包括采用硅整流充电设备的蓄电池) ,当 蓄电池组必须退出运行时,应投入备用(临时)蓄电池组。 【出处】 《中国南方电网有限责任公司十项重点反事故措施》 【对象】变电站直流系统 【涵义】 1、直流系统在电厂、变电站中为监控、远动、继电保护及安全自动 装置、控制回路、信号回路及事故照明等提供直流电源。直流系统的可靠 与否,对发变电站的安全运行起着至关重要的作用。 2、 必须保证在任何情况下直流系统都有运行的蓄电池组, 以防站 (厂) 内交流失压情况时失去直流电源, 进而导致继电保护装置与控制回路被迫 停运。 4.1.2 变电站内蓄电池核容工作结束后投入充电屏的过程中, 必须监视并确保新 投入直流母线的充电屏直流电流表有电流指示后, 方可断开两段直流母线 分段开关,防止出现一段直流母线失压。【出处】广电生[2007]41 号广电生《2007 年广电反事故措施》【对象】蓄电池核容工作结束后投入过程 【涵义】充电屏直流电流表有电流指示,表明充电机已带负载运行并对蓄 电池正常充电,直流母线也正常带负载运行。此时再断开两段直流母线分 段开关,可防止某些情况下出现的一段直流母线失压,从而避免保护运行 异常、闭锁甚至停运的情况。 【实例】 某变电站在#1 蓄电池组核容测试工作结束后,开始恢复#1 充电机和 #1 蓄电池组运行的操作中,操作断开#1 直流母线与#2 直流母线之间的联 络开关 ZK3 后,监控系统出现部分保护告警和直流电源消失等信息报文 及光字牌,且#1 直流母线的电压偏低。 经检查发现#1 充电机输出开关 ZK1 上的一根正极输出线耳接触不良, 导致#1 充电机与#1 直流母线的连接不可靠,#1 充电机无输出。而#1 直流 母线依靠#1 蓄电池组供电,因此电压偏低。 由于双投开关有中间停用位置, 在断开直流母线母联开关 ZK3 的操作 过程中,#1 直流母线曾发生瞬间失压现象,引起运行在#1 直流母线上的 保护装置出现异常。- 37 - 广东省电力系统继电保护反事故措施 2007 版充充充充充充充 ZK3充充充充充充充充充充充 ZK4带格式的: 字体: 小四ZK1ZK2#1充充充充#2充充充充#1充充充#2充充充直流电源系统接线简图 ZK1、ZK2:充电机输出开关(双投:选择至母线、至电池) ZK3、ZK4:母联开关(双投:选择母线并列运行、母线分列运行) 注:1.母线分裂运行时,母线由电池带; 2. ZK1、ZK2、ZK3、ZK4 开关有中间停用位置。 4.1.3 互为冗余配Z的两套主保护、两套安稳装Z、两组跳闸回路、两套通道设 备等的直流供电电源必须取自不同段直流母线, 两组直流之间不允许直流 回路采用自动切换。 【释义】本反措不包括通讯专业提供的带 ATS 自动切换的直流电源。 【出处】广电生[2007]41 号广电生《2007 年广电反事故措}

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