第一篇:河南电网继电保护选型配置原则
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河南电网继电保护选型配置原则 总 则
1.1 为规范河南电网继电保护及安全自动装臵(简称保护装臵)的选型配臵,保证河南电网的安全稳定运行,制定本原则。
1.2本原则规定了河南电网的保护装臵选型配臵依据,各单位(不论管理形式和产权隶属关系)的新建、扩建和技改工程均应遵循本原则。对于违反本原则的,不允许投入运行。
1.3 本原则适用于河南电网220千伏系统,110千伏及以下系统应参照执行。
1.4智能化变电站按《智能变电站继电保护技术规范》(Q/GDW 441—2010)执行。
1.4 本原则依据下列规程、规定及文件制定:
《继电保护及安全自动装臵技术规程》(GB/T 14285—2006)《线路保护及辅助装臵标准化设计规范》(Q/GDW 161—2007)
《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装臵标准化设计规范》(Q/GDW 175—2008)
《智能变电站继电保护技术规范》(Q/GDW 441—2010)《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(国家电网生— 2 — 技„2005‟400号)
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施继电保护专业重点实施要求》(调继„2005‟222号)
《华中电力系统继电保护技术原则与配臵选型管理规定》 《河南电网继电保护和安全自动装臵选型管理规定》 《河南电网220千伏系统线路纵联保护通道配臵规范》 1.5 本原则由河南省电力公司负责解释。1.6 本原则自发布之日起实施。2 保护装置选型配置的通则 2.1 双重化配臵与安全性原则
继电保护双重化配臵是防止因保护装臵拒动而导致系统事故、减少由于保护装臵故障异常检修等原因造成一次设备停运的有效措施,220千伏系统(含馈线、用户变电站)母线、线路、变压器继电保护均应双重化配臵。新建变电站失灵保护应双重化配臵。
双重化配臵时,应选用安全性高的保护装臵,并遵循相互独立的原则,应做到:
(1)双重化配臵的保护装臵之间不应有任何电气联系。(2)双重化配臵的保护装臵的交流电压、交流电流和直流电源彼此独立,并做到保护范围交叉重迭,避免死区。
(3)保护装臵双重化配臵还应充分考虑到运行和检修时的安全性,当其中一套退出运行或检修时,应不影响另一套保护正
常运行。
(4)为与保护装臵双重化相适应,有关与保护配合的相关回路(如断路器、隔离刀闸的辅助接点等)均应遵守相互独立的原则按双重化配臵。
(5)新建或改建220千伏线路纵联保护通道配臵应满足“双路由、双设备、双电源”原则。
(6)软硬压板采用“与门”逻辑。2.2 可靠性原则
2.2.1 保护装臵应具有高可靠性、强抗干扰能力,能适应保护装臵下放到变电站开关场的环境。
2.2.2 因电网一次接线方式改变,如需将原继电保护装臵搬迁,原继电保护装臵运行年限达到 8年的,不宜进行搬迁,应重新配臵继电保护装臵。
2.3 先进性与通用性原则
优先选用原理成熟、技术先进并经国家级或国家电网公司级设备质量检测中心的检测试验确认其技术性能指标符合《继电保护和安全自动装臵技术规程》、反事故措施等规程规定要求的保护装臵。保护装臵硬件配臵先进、分析软件完善,并同时具备与变电站监控系统、继电保护信息管理系统通信的功能。通信规约应满足国家相关规程。
2.4 微机化原则
保护装臵应选用微机型装臵。
— 4 — 2.5 国产化原则
保护装臵应选用国产自主品牌装臵。2.6 “六统一”原则
继电保护装臵应满足“六统一”原则,即满足“六统一”国家电网公司标准化设备规范(国家电网公司企业标准《线路保护及辅助装臵标准化设计规范》Q/GDW161—2007和《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装臵标准化设计规范》Q/GDW175—2008)有关要求。保护装置选型配置原则 3.1 220千伏线路保护
3.1.1 220千伏线路保护满足双重化配臵的原则,配臵两套完整、独立、能反映各种类型故障、具有故障选相功能的全线速动微机保护作为主保护,每套保护均具有完整的后备保护,分别连接不同的远方信号传输设备,每套保护装臵输出两组跳闸接点,分别起动断路器的两个跳闸线圈。
3.1.2 两套保护应采用不同生产厂家的产品。线路两端应采用同一型号的保护装臵。
3.1.3线路纵联保护应优先采用光纤通道,优先采用光纤分相电流差动保护。
3.1.4 具有光纤通道的输电线路,至少配臵一套光纤分相电流差动保护,如不具备配臵双套光纤分相电流差动保护的条件,另一套宜配臵纵联距离保护。
3.1.5 对于同杆并架输电线路,应为继电保护创造条件,架设光纤通道。为有选择性切除跨线故障,每回线宜配臵两套分相电流差动保护,两套保护分别使用不同的光纤通道。
3.1.6 超短线路(长度≤10km), 应配臵双套光纤分相电流差动保护。
3.1.7 对于没有光纤通道的线路,配臵两套不同厂家的高频距离保护,分别使用不同的高频通道。
3.1.8 相间后备保护采用三段式相间距离,接地后备保护采用三段式接地距离加上四段式或两段式零序电流保护。
3.1.9 断路器失灵起动及辅助保护装臵应包括失灵起动、三相不一致保护及为了便于系统运行的可单独投退的带时限的后备过流保护(包括三相电流和零序电流)。新建变电站按“六统一”原则执行。
3.2 母线保护
3.2.1 220千伏母线按双重化配臵母线差动保护,每条母线均应配臵两套完整、独立、不同生产厂家的微机型母线差动保护,并安装在各自保护屏内。
新建变电站,配臵双套含失灵保护功能的母差保护,每套母差保护动作于一组跳闸线圈,两套保护采用不同厂家的产品,并安装在各自保护屏内。每套线路保护及变压器保护各启动一套失灵保护。母差和失灵保护应能分别停用。应采用母线保护装臵内部的失灵电流判别功能。
— 6 — 现有变电站失灵保护按一套配臵,失灵保护可以和任一套母线保护共用。
3.2.2 对于配臵双套母线保护的双母线接线,用于母线差动保护的断路器和隔离开关的辅助接点、切换回路、辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路应遵循相互独立的原则按双重化配臵。
3.2.3 母联(分段)断路器应配臵独立于母线保护的充电过流保护装臵。充电过流保护配臵由压板投退的三相过电流和零序电流保护,具有两个延时段(两段相电流过流的时间应可以分别整定),充电过流保护应具有长期投入功能,并启动失灵保护。
3.2.4 母线保护动作后,除一个半断路器接线外,对有纵联保护的线路,应采取措施,使对侧断路器能速动跳闸。
3.3 220千伏降压变压器保护
3.3.1 220千伏降压变压器保护按双重化配臵,即配臵两套电气量保护和一套非电量保护。
3.3.2 每套电气量保护均按《继电保护和安全自动装臵技术规程》要求,配臵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。
3.3.3 为与保护双重化配臵相适应,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臵。多卷变压器各侧均应配臵保护。
3.3.4 变压器非电量保护应设臵单独的电源回路(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。
3.3.5 当断路器具有两组跳闸线圈时,两套电气量保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈;非电量保护应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。
3.3.6电气量保护起动失灵保护,并具备解除复压闭锁功能;变压器后备保护跳母联(分段)时不应启动失灵保护。
3.3.7 复合电压闭锁相间过流保护,高、中压侧保护的复合电压元件必须用三侧电压元件构成“或”门使用,低压侧的复合电压元件可只采用本侧的复合电压。
3.3.8 220千伏侧后备保护
3.3.8.1 复合电压闭锁相间过电流保护设两段。第一段两时限带方向,方向指向220千伏变压器,保护动作第一时限跳中压侧母联或分段断路器,第二时限跳中压侧断路器;第二段无方向,保护动作时间应大于各侧带方向保护的动作时间,延时跳各侧断路器。
3.3.8.2 零序电流保护设两段。第一段两时限带方向,方向指向220千伏侧母线,保护动作第一时限跳220千伏母联或分段断路器,第二时限跳本侧断路器;第二段无方向,延时动作跳各侧断路器。
3.3.8.3间隙电流保护,间隙电流和零序电压二者构成“或门”延时跳开变压器各侧断路器。
— 8 — 3.3.8.4零序电压保护,延时跳开变压器各侧断路器。3.3.8.5 过负荷保护延时动作于发信号。3.3.9 110千伏侧后备保护
3.3.9.1 复合电压闭锁相间过电流保护设三时限,第一时限和第二时限带方向,方向指向110千伏母线,保护动作第一时限跳110千伏母联或分段断路器,第二时限跳本侧断路器;第三时限不带方向,延时跳开变压器各侧断路器。
3.3.9.2 零序电流保护设两段。第一段两时限带方向,方向指向110千伏母线,保护动作第一时限跳110千伏母联或分段断路器,第二时限跳本侧断路器;第二段无方向,延时跳开变压器各侧断路器。
3.3.9.3间隙电流保护,间隙电流和零序电压二者构成“或门”延时跳开变压器各侧断路器。
3.3.9.4零序电压保护,延时跳开变压器各侧断路器。3.3.9.3 过负荷保护延时动作于发信号。3.3.10 低压侧后备保护
3.3.10.1过流保护。设一段二时限,第一时限跳开本分支分段,第二时限跳开本分支断路器。
3.3.11.2 复压闭锁过流保护。设一段三时限,第一时限跳开本分支分段,第二时限跳开本分支断路器,第三时限跳开变压器各侧断路器。
3.3.11.3 过负荷保护延时动作于发信号。
3.3.12 自耦变压器保护
3.3.13.1 公共绕组过负荷保护延时动作于发信号。3.3.13.2中性点零序过流保护为一时限无方向,保护动作跳变压器各侧断路器。
3.3.14 非电量保护
跳闸型非电量保护瞬时或延时跳闸,信号型非电量保护发信号。非电量保护不起动失灵保护。
3.4 下列情况应配臵远方跳闸保护,使相关线路对侧断路器跳闸切除故障:
3.4.1 一个半断路器接线的断路器失灵保护动作。3.4.2 线路变压器组的变压器保护动作。
远方跳闸保护宜采用光纤通道,一取一经就地判据跳闸方式。3.5 继电保护及故障信息管理子站、故障录波器
3.5.1继电保护及故障信息管理子站应满足《河南电网继电保护信息子站技术标准》。
3.5.2故障录波器要求选用微机型,所选用的微机故障录波装臵要有完善的分析功能,满足《220—500千伏电力系统故障动态记录技术准则》(DL/T553—94)及电力行业有关标准。
3.5.3同一变电站内故障录波器型号应统一。站内故障录波器应按调度管辖范围组网,接入继电保护信息管理子站或分别传送到相应调度部门。
3.5.4微机故障录波装臵的数据格式与通信规约要开放透— 10 — 明,便于与继电保护信息管理系统和变电站综合自动化系统接口。
第二篇:新疆电网继电保护选型配置规定
新疆电网继电保护装置选型配置规定
新疆电网继电保护装置选型配置规定
(试行)
一、总则
为选用技术先进、性能优良的保护装置,保障电网安全、稳定运行,根据国家及电力行业有关规程和技术规定,结合新疆电网运行管理实际,制定本规定。
本规定适用于所有并入新疆电网运行的发、供电企业,包括参与新疆电网继电保护设计、采购、监理和安装调试的单位。
运行单位继电保护机构参与保护装置的选型工作。本规定由省调负责解释,自发布之日起执行。
二、管理范围
(一)新疆电网110kV及以上系统线路保护、母线保护及主变保护。
(二)并入新疆电网运行的25MW及以上机组保护(发电机保护、发变组保护)。
(三)新疆电网故障录波装置。
(四)上述保护装置中线路纵联保护接口装置。
(五)上述保护装置专用电流互感器(TA)。
三、微机保护装置配置原则
(一)强化主保护功能
主保护应采用简单、成熟的原理,先进、可靠的技术并具有成功的运行经验。对各种运行工况,各类简单故障、复故障及转换型故障适应能力强、反应速度快,能满足快速、准确切除区内故障的基本要求。
(二)简化后备保护
新疆电网继电保护装置选型配置规定
(1)简化后备保护定值:尽可能采用简单、明了的保护定值,主要由反映一次设备、TA、TV参数及与电网短路电流有关的动作定值、动作时间和少量的运行控制字等构成。其他定值应尽量简化或固化在软件中。特殊的保护装置定值可在技术协议中明确。
(2)简化后备保护压板:保护装置压板设置必须简单、明了(对无人值守站、双配置保护装置尤其如此)。多套保护共组一柜时,各套保护压板应能明确区分,以适应电网运行要求,方便现场投退。
(三)优化保护结构
严格执行《新疆电力公司防止电力生产事故的二十五条重点要求实施细则》。认真落实有关二次回路屏蔽、接地(中性点接地、屏蔽层接地、保护柜屏接地、接地铜牌及接地网等方面)等反措要求,将外部干扰对微机保护装置的影响降到最低限度。
(1)简化保护装置二次接线:微机保护装置的很多功能都可以通过软件来实现,故应最大限度的简化后备保护二次接线,减少中间环节,减轻运维工作强度,提高保护装置运行可靠性。
(2)断路器机构箱与操作箱之间的配合应满足简单、可靠的基本原则。严禁无谓重复和来回转接,最大限度的简化控制回路二次接线,减少中间环节,提高控制回路运行可靠性。
(3)为尽量减少断路器非全相对电网运行的负面影响,220kV电压等级中,主变断路器及专用母联断路器不需要分相操作,故应采用简单、可靠的三相一次操作机构,并配置三相一次操作箱。
(4)非电量保护按单套配置,采用就地跳闸方式(两付跳闸接点就地同时作用于断路器两组跳闸线圈),就地设保护压板,并将动作信号送至控制室。
(5)三相不一致保护功能应在机构箱内完成,采用就地跳闸方 2
新疆电网继电保护装置选型配置规定
式(两付跳闸接点就地同时作用于断路器两组跳闸线圈),就地设保护压板,并将动作信号送至控制室。
(6)室外配置的保护装置应能适应室外运行环境。
(7)采用具有跳闸距阵功能的保护装置,以增强保护装置的灵活性和适应性。
(四)双重化配置
1、220kV及以上线路、母线、变压器和100MW及以上容量的发电机变压器组,应按照全独立原则配置双套微机保护装置。
2、双套微机保护装置应尽量采用同一厂家不同原理装置。主保护基本类型包括差动类保护(直接比较各侧电流的相位、幅值,包括线路光纤纵差保护,元件电流差动保护)和方向类保护(以本侧电压为参考向量,间接比较两侧电流的相位,包括线路距离方向保护,功率方向保护,稳态零序、负序、正序及突变量方向保护)。220kV线路应优先选用差动类与方向类组合。
3、基本要求
(1)应配置两套完整、独立的主保护(含自藕变零差)和两套完整、独立的后备保护(含间隙保护)。两套保护装置主保护及后备保护的软、硬件平台应完全相同,可通过控制字选择主保护原理。
(2)两套完全独立的直流电源分供两套独立的保护装置。(3)双套微机保护装置分别组柜,每柜均含完整的主、后备保护,双柜之间互不影响,一柜退出后,另一柜保护可完整投运。同一面柜的主、后备保护可以数据共享。
(4)双套微机保护装置的交流电流(含主变中性点TA、间隙TA)及交流电压必须取自独立的二次绕组。双套微机变压器保护装置必须交叉接入高、中压侧独立TA和套管TA,代路时接入独立TA的 3
新疆电网继电保护装置选型配置规定
保护装置退出运行,接入主变套管TA的保护装置可继续运行。
(5)双套微机保护装置的电压切换箱、操作箱必须完全独立。(6)双套线路微机保护装置的纵联保护通道必须完全独立。要结合光纤通信建设,优先选用光纤纵差保护,如具备两个完全独立的光纤通道,宜采用两套光纤保护。
(7)220kV系统断路器必须具备两组独立的跳闸线圈,双套电气量保护各自分别跳一组跳闸线圈,两套线路、主变保护、母差保护各自分别启动一套失灵保护。
(8)主变差动、母线差动、光纤纵差等保护应具备可靠的抗TA饱和功能,防止TA饱和时继电保护装置误动或拒动。
四、选型原则
(一)保护装置选型原则
1、保护装置必须满足《继电保护和安全自动装置技术规程》、《微机继电保护装置运行管理规程》、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》、《防止电力生产事故的二十五条重点要求》、《新疆电力公司防止电力生产事故的二十五条重点要求实施细则》以及其他有关规程、反措要求。
2、保护装置必须是经过国家级质检部门正式鉴定并已公布的合格产品。
3、保护装置应采用成熟的理论、原理,能适应各种运行工况、各类简单故障、复故障、转换型故障,安全性能好,测量精度高,动作速度快。
4、保护装置在国内市场应具有成功的运行经验和良好的运行业绩(在国内投运至少有50套),成功运行两年后,方可在新疆220kV电网推广使用。
新疆电网继电保护装置选型配置规定
5、保护装置应采用先进的技术平台,使用国内大型专业继电保护厂家较先进的微机保护装置,主要指标如下:
(1)基于DSP技术、16位高速A/D,采样速率高,运算速度快,实时性强。
(2)全透明、全汉化人机界面。
(3)生产工艺先进,集成度高。整体结构合理,强、弱电彻底分离,抗干扰能力强,满足集中或分散组柜要求。
(4)网络通讯高速流畅,接口和指令系统丰富,与后台及远程监控兼容性能好。
(5)完善的在线实时检测功能,故障录波与分析功能。
6、在配置电流、差动保护已能满足电网运行要求时,不宜再选用复杂的距离、方向保护,以免受系统振荡、非全相、TV断线、N(零线)接地、N共线、N错位等问题影响。
7、微机保护装置必须满足《IEC60870-5-103》通讯规约以及其他国家和电力行业统一的通讯技术规约,以满足变电站综合自动化的功能要求和接入继电保护故障信息系统的需要。
8、保护装置应具有较大的线性测量范围,既能准确测量最大短路电流,又能在轻载运行时,满足TA、TV断线保护的灵敏度要求。
9、装置的散热结构、外观设计应与现场环境协调一致,柜前压板设置应尽量简化,布局合理,方便现场运行、操作。
10、供货厂家自身应具有完善的质保体系,确保产品质量。合同签定后10年内,保证供应备品、备件。图纸、资料齐全,售后服务及时、周道。
11、继电保护装置程序采用模块化设计,便于升级改造和功能扩展,减少对主程序的影响。
新疆电网继电保护装置选型配置规定
(二)纵联保护接口装置选型原则
1、高频收发讯机选型原则:
(1)收发讯机必须满足《继电保护专用电力线载波收发讯机技术条件》以及其他有关规程、反措的要求。
(2)收发讯机必须是经过国家级质检部门正式鉴定并已公布的合格产品。
(3)能自动适应通道衰耗剧烈变化。收讯回路线性工作范围应足够大,能根据通道衰耗变化情况自动调整储备衰耗,方便运行人员调整储备衰耗。
(4)能在线、实时监测通道信号(收、发讯电平及储备衰耗)。(5)根据国家标准,收发讯机动作时间不大于3ms。(6)降低通道衰耗,确保高频保护可靠运行。收发讯机应尽量工作在最佳匹配状态,以输出最大功率;尽量使用较低的工作频率;对长线应采用相-相耦合方式。
2、光纤接口装置选型原则
(1)光纤接口装置必须满足《微波电路传输继电保护信息设计技术规定》及其他国家、行业有关数字电路信息传输技术标准。
(2)光纤接口装置必须是经过国家级质检部门正式鉴定并已公布的合格产品。
(3)在条件允许(线路长度不超过光纤通道无中继传输最远距离)时,应优先选用专用光纤通道,减少中间环节,确保光纤通道可靠运行。
(4)在线路较长时,可选用复接2M数字口,但不宜超过两个中间环节,确保光纤通道可靠运行。
(5)光纤接口装置应具有完善的在线实时检测功能,确保光纤 6
新疆电网继电保护装置选型配置规定
通道安全、可靠运行。在通道异常(误码、滑码异常增大)时,应能发出报警信号;在通道故障(如通道中断等有可能引起保护误动)时,应能及时闭锁两侧光纤纵差保护并发出报警信号。
(6)光纤接口装置应具有完善的通道信息显示、记录及分析功能,方便运行人员定期记录通道滑码、误码,方便保护人员分析保护动作行为。
(三)故障录波装置选型原则
1、故障录波装置必须满足《DL/T553-94 220-500kV电力系统故障动态记录技术准则》和《DL/T663-99 220-500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》以及其他有关规程、反措要求。
2、故障录波装置必须经部及以上质检中心正式鉴定并已正式公布的合格产品。3、110kV及以上厂、站均需配置微机故障录波器。
4、应设置足够的故障录波装置、录波容量,确保110kV及以上系统所有电压、电流量,主变各侧电压、电流量,所有开关量均能接入故障录波器。
5、故障录波装置应具有完善的录波及分析功能。
6、故障录波装置应具有组网、远传功能,能与后台、监控及其他厂家故障录波器兼容。
7、故障录波装置在掉电后,故障信息应能保存完好,否则应配置适当容量的UPS。
(四)保护装置TA选型原则
1、保护装置用TA必须经省级及以上质检中心鉴定并已正式公布的合格产品。
2、保护装置用TA测量电网最大短路电流的测量误差不大于10%。
新疆电网继电保护装置选型配置规定
3、保护装置用TA必须满足绝缘、动稳定和热稳定、短路电流及带负载能力等校核标准。
4、线路、母线及主变差动保护装置所用TA应具有相同的铁芯结构。
5、发电机、电动机、调相机及电抗器保护装置两侧TA应具有相同的铁芯结构、型号及变比。
6、发电机一次为双星型(或多星型)接线时,应配置高灵敏横差保护,不完全纵差保护等高性能差动保护。其尾端至少引出4-6个接线端,并配置相应的TA。
(1)横差保护TA在满足动、热稳定,饱和倍数和带负载能力的情况下,尽量选用较小的变比,以提高匝间保护灵敏度。
(2)不完全纵差保护两侧TA应选用相同的型号和变比,由微机保护软件实现两侧平衡调整。
7、微机变压器保护装置各侧TA应按全星型接线,相位、幅值(接线系数√3)及零序电流补偿由微机保护软件调整。
8、新建或改建变电站微机保护装置应选用二次额定电流1A制TA。
9、保护装置TA准确限制系数(ALF)应尽量选取较大值,一般不小于30,即ALF≥30。
10、保护装置TA应具有足够的输出容量,允许二次负载(Rn)应大于现场实际负载。当保护装置集中组柜时,Rn≥2.0Ω; 当保护装置分散组柜时,Rn≥0.5Ω。11、110kV及以上系统线路、母线及主变保护装置TA应优先选用标准变比:2×600/1 A。
12、元件(发电机,变压器,电抗器等)保护装置TA二次额定 8
新疆电网继电保护装置选型配置规定
电流不应大于1A。
13、保护装置TA与计量TA变比应分别选择,以免出现计量TA测量不准或保护装置TA饱和等情况。
14、严禁保护装置(含录波器)接入计量TA。
第三篇:电力系统继电保护配置原则
电力系统继电保护配置原则
一、概述
电力系统是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节(一次设备)所构成的有机整体,也包括相应的通信、继电保护(含安全自动装置)、调度自动化等设施(二次设备)。
电力系统安全运行是指运行中所有电力设备必须在不超过它们所允许的电流、电压、频率及时间限额内运行(强调充裕性)。不安全的后果可能导致电力设备的损坏,大面积停电。
2003年8月14日下午,美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故。事故原因俄亥俄州阿克伦城的第一能源公司的两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸,另外一条线路因安全自动装置误动,导致第二条线路跳闸,最终导致各个子电网潮流不能平衡,最终系统解列。
可见,要保证电力的安全稳定运行,必须配置安全可靠的继电保护装置和安全自动装置。继电保护顾名思义在系统发生故障时及时隔离故障点保护一次设备,同时能够让电力系统继续安全稳定运行。
二、基本要求
继电保护配置方式要满足电力网结构和厂站的主接线的要求,并考虑电力网和厂站的运行方式的灵活性。所配置的继电保护装置应能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
1)要根据保护对象的故障特征来配置。继电保护装置是通过提取保护对象表征其运行状况的故障量,来判断保护对象是否存在故障或异常工况并采取相应的措施的自动装置。用于继电保护状态判别的故障量,随被保护对象而异,也随电力系统周围条件而异。使用最普遍的工频电气量,而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其它量,如功率、序相量、阻抗、频率等,从而构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差动保护等。
2)根据保护对象的电压等级和重要性。
不同电压等级的电网的保护配置要求不同。在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比较高,往往强调主保护,淡化后备保护。220kV及以上设备要配置双重化的两套主保护。所谓主保护即设备发生故障时可以无延时跳闸,此外还要考虑断路器失灵保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式,在故障设备本身的保护装置无法正确动作时相邻设备的保护装置延时跳闸。
3)在满足安全可靠性的前提下要尽量简化二次回路。继电保护系统是继电保护装置和二次回路构成的有机整体,缺一不可。二次回路虽然不是主体,但它在保证电力生产的安全,保证继电保护装置正确工作发挥重要的作用。但复杂的二次回路可能导致保护装置不能正确感受系统的实际工作状态而不正确动作。因此在选择保护装置是,在可能条件下尽量简化接线。
4)要注意相邻设备保护装置的死区问题
电力系统各个元件都配置各自的保护装置不能留下死区。在设计时要合理分配的电流互感器绕组,两个设备的保护范围要有交叉。同时对断路器和电流互感器之间的发生的故障要考虑死区保护。
三、线路保护
输电线路在整个电网中分布最广,自然环境也比较恶劣,因此输电线路是电力系统中故障概率最高的元件。输电线路故障往往由雷击、雷雨、鸟害等自然因素引起。线路的故障类型主要是单相接地故障、两相接地故障,相间故障,三相故障。
不同电压等级的输电线路保护配置不同。35kV及以下电压等级系统往往是不接地系统,线路保护要求配置阶段式过流保护。由于过流保护受系统运行方式比较大,为了保证保护的选择性,对一些短线路的保护也需要配置阶段式距离保护。110kV线路保护要求配置阶段式相过流保护和零序保护或阶段式相间和接地距离保护辅以一段反映电阻接地的零序保护。110kV及以下线路的保护采用远后备的方式,当线路发生故障时,若本线路的瞬时段保护不能动作则由相邻线路的延时段来切除。根据系统稳定要求,有些110kV双侧电源线路也配置一套纵联保护(全线速动保护)。为了保证功能的独立性,110kV线路保护装置和测控装置是完全独立的。220kV及以上线路保护采用近后备的方式,配置两套不同原理的纵联保护和完整的后备保护。全线速动保护主要指高频距离保护、高频零序保护、高频突变量方向保护和光纤差动保护。后备保护包括三段相间和接地距离、四段零序方向过流保护。此外220kV线路保护还要配置三相不一致保护。
输电线路的故障大多数是瞬时性的,因此装设自动重合闸可以大大提高供电可靠性。
选用重合闸的方式必须根据系统的结构及运行稳定要求、电力设备承受能力,合理地选定。凡是选用简单的三相重合闸方式能满足具体系统实际需要的线路都能当选用三相重合闸方式。当发生单相接地故障时,如果使用三相重合闸不能保证系统稳定,或者地区系统会出现大面积停电,或者影响重要负荷停电的线路上,应当选用单相或综合重合闸方式。在大机组出口一般不使用三相重合闸。我省220kV线路基本采用单相重合闸,110kV线路采用三相重合闸方式。
四、变压器保护
电力变压器是电力系统中使用相当普遍和十分重要的电器设备,它若发生故障将给供电和电力系统的运行带来严重的后果。为了保证变压器的按安全运行防止扩大事故,按照变压器可能发生的故障,装设灵敏、快速、可靠和选择性好保护装置。
变压器可能发生的故障有:各向绕组之间的相间短路;单相绕组部分线匝之间匝间短路,单相绕组和铁芯绝缘损坏引起的接地短路;引出线的相间短路;引出线通过外壳发生的单相接地短路以及油箱和套管漏油。变压器的不正常工作情况有:外部短路或过负荷引起的过电流;变压器中性点电压升高或由于外加电压过高引起的过励磁等。
根据继电保护和安全自动装置技术规程规定,变压器一般情况要配置以下保护:
变压器油箱内部短路故障和油面降低的瓦斯保护、压力释放、油温过高、冷却器全停等非电量保护; 变压器绕组和引出线多相短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护;
变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护(电流速动保护)后备的低电压起动过流保护(或复合电压起动的过电流保护或负序过电流保护);
大电流接地系统中变压器外部接地短路得零序电流保护; 变压器对称过负荷的过负荷保护; 变压器过激磁的过激磁保护。
不同电压等级和容量的变压器配置有所区别,电压等级越高,变电容量越大的变压器配置越复杂。对电压为220kV及以上大型变压器除非电量保护外,要求配置两套完全独立的差动保护和各侧后备保护。
220kV侧的后备保护包括:零序方向过流(两段两时限)和不带方向的零序过流;复合电压方向过流(一段两时限)和复合电压过流;
间隙零序电流和电压保护
110kV侧的后备保护包括:零序方向过流(两段两时限)和零序过流;复合电压方向过流(一段两时限)和复合电压过流;间隙零序电流和电压保护
35kV侧的后备保护包括:复合电压方向过流(一段三时限)各侧装设过负荷保护,自耦变还装设公共绕组过负荷保护。
五、母线保护
发电厂和变电所的母线是电力系统中的一个重要组成元件,与其他电气设备一样,母线及其绝缘子也存在着由于绝缘老化、污秽和雷击等引起的短路故障,此外还可能发生由值班人员误操作而引起的人为故障,母线故障造成的后果是十分严重的。当母线上发生故障时,将使连接在故障母线上的所有元件被迫停电。此外,在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时,还可能引起系统稳定的破坏。一般说来,低压母线不采用专门的母线保护,而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。当双母线同时运行或单母线分段时,供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线,因此在超高压电网中普遍地装设专门的母线保护装置。母线保护的基本配置为:
(1)母线差动保护(2)母联充电保护(3)母联过流保护
(4)母联失灵与母联死区保护(5)断路器失灵保护
我省母联充电保护和母联过流解列保护是单独配置的,充电保护是相电流保护,母联过流解列保护要相电流和零序过流保护。
六、备用电源自投装置
备用电源自动投入装置是保证供电可靠性的重要设备。电源备自投装置采集断路器位置、电压、电流等信息,如判断出配电装置已失去主电源将自动合上备用电源。微机型电源备自投装置的工作原理和微机保护基本相同。
备用电源备自投装置主要用于110kV及以下的中低压配电系统中,因此其主接线方案是根据变电所、发电厂厂用电的主要一次接线方案设计的。和一次接线方案相对应,电源备自投装置主要有低压母线分段开关、内桥开关、线路三种备自投方案。
七、其它安全自动装置
继电保护装置动作后切除故障后可能引起电力系统无功和有功的不平衡和是电力设备的超载运行。这些将导有可能导致导致系统的稳定破坏或设备的损坏。安全自动装置是自动装置的一种,它通过采集相关间隔的电压、电流及位置信息分析电力系统是否存在影响安全稳定的隐患并执行预先设置好的策略,如切除机组、切除负荷等以达到防治电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电的目的,包括低频低压切负荷、过载联切、振荡解列、失步解列等。安全自动装置的基本工作原理和继电保护装置是相同的。在国外也有将安全自动装置称作系统保护(system oriented protection),以区别于继电保护装置(object oriented protection)。如果说继电保护是电力系统的第一道防线,那么安全自动装置是电力系统的第二道防线。
第四篇:河南电网简介
河南省电力公司地处中原、九州腹地,是国家电网公司的全资子公司,国有特大型企业,承担着为我国重要的人口大省、农业大省、经济大省和新兴的工业大省提供电力保障的重要责任和使命,担负着全省18个市、2000多个乡镇、1亿多人口的供电服务任务。公司直接管理单位44个,代管县供电企业107家。截至2010年底,公司职工3.2万人,资产总额700亿元,列国家电网公司系统各省公司第八位。2010年,公司售电量2030亿千瓦时,主营业务收入895亿元,均居国家电网公司系统各省公司第四位。
河南电网居于华中、华北、西北联网枢纽地位,在“西电东送、南北互供、全国联网”格局中处于重要位置,通过4回500千伏线路与华中电网相联,1回500千伏线路与华北电网相联,通过灵宝背靠背换流站与西北电网直流相联,我国首条1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压试验示范工程纵贯全省,并在南阳落点建站。目前,河南电网已经建成“两纵四横”500千伏主网架,18个市城网全部实现220千伏环网供电,所有县实现110千伏双电源供电。到2010年底,河南电网拥有110千伏及以上变电站近900座,变电总容量1.4亿千伏安、线路3.89万公里。全省总装机容量5057万千瓦,其中统调装机4715万千瓦。2010年,河南全省发电量2284亿千瓦时,全社会用电量2354亿千瓦时,均居全国第六位。“得中原者得天下”。“十一五”以来,河南国民经济保持平稳快速增长,国民生产总值跻身全国前五位,成为“万亿俱乐部”重要成员,走在了中部六省的前列。伴随着河南经济社会的快速发展,河南省电力公司全面贯彻国家电网公司决策部署,大力弘扬“努力超越、追求卓越”的企业精神,扎实开展“四化”工作,深入推进“两个转变”,实现了跨越式发展。河南电网规模实现翻番,主网架实现由220千伏向500千伏的历史性跨越,全省实现户户通电。公司售电量由2005年的881亿千瓦时增长到2010年的2030亿千瓦时,年均增长16.5%;主营业务收入由2005年的376亿元增长到2010年的895亿元,年均增长19%;资产总额由2005年的400亿元增长到2010年的700亿元,年均增长11.7%。在国家电网公司同业对标中,公司取得3次综合管理标杆、10次专业管理标杆。
“十一五”以来,河南省电力公司认真践行“四个服务”宗旨,积极履行经济、政治、社会责任,公司系统连续四年取得全省行风评议公共服务行业第一名,先后完成援湘抗冰、援川抗震、河南抗旱、奥运保电、世博保电等急难险重任务,受到各级政府和社会各界的广泛好评,充分彰显了责任央企良好形象。公司先后荣获全国“五一”劳动奖状、全国模范劳动关系和谐企业、省级文明单位等荣誉称号。
进入“十二五”,国家电网公司加快推进坚强智能电网建设,特高压和智能电网列入国家“十二五”规划纲要;河南省明确“两高一低”发展目标,加快实施中原崛起、河南振兴战略,中原经济区建设上升为国家战略,河南省电力公司迎来新的发展机遇。公司将紧紧围绕“三年上台阶、五年新跨越”发展目标不放松,紧紧扣住“承接特高压、服务大中原”工作重点不懈怠,注重传承、注重借鉴、注重创新,坚持夯实基础、提升质量,坚持科学统筹、和合奋进,深入推进“两个转变”,力争到2015年,基本建成“一强三优”现代公司,使公司整体跨入国内一流电网企业行列。
河南省电力公司“十二五”发展蓝图已经绘就。我们相信,经过艰苦卓绝的努力,一个资产优良、服务优质、业绩优秀的河南省电力公司,一个结构优化、技术先进、运行灵活、经济高效的河南坚强智能电网不久将会屹立在中原大地上。
第五篇:110KV电网继电保护设计前言
XX大学电力学院毕业设计
前言
本次设计是110KV电网的继电保护设计。根据所设计的题目依靠四年的电气工程自动化专业知识的学习,通过参阅电力系统继电保护原理、电力系统暂态分析等相关书籍而完成的。
此次设计成果包括:毕业设计说明书和计算书各一份、标准格式外文原稿,译文一份、继电保护配置图纸一张(2#)。
说明书主要内容包括:电气参数数据分析整理;TA、TV变比的选择;中性点接地的确定电力网短路电流计算;电力网相间继电保护方式的选择与整定计算(B─BD1、A─BD5);电力网零序继电保护方式的选择与计算;自动重合闸的选择。
本次设计选择的是110KV线路,其中包括四个发电厂,并分别构成单电源辐射型线路,双电源辐射型线路,平行线路和多电源四点环行网络。本人设计的是环网中的一条线路B─BD1保护,同组的王星完成的是另一条辐射型线路A─BD5的保护。
在次设计过程中,编者得到了康海珍老师耐心、细致的指导,康海珍老师也提出了许多极有价值的见解和建议。编者在次向康海珍老师表示忠心的感谢。
限于编者的水平有限,书中难免有一些缺点和错误,希望各位老师提出宝贵的意见,编者:刘月伟
2004年12月13日