關于頒發(fā)《電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點》的通知
電安生[1994]191號
各電管局,各省、自治區(qū)、直轄市電力局,各電力設計院,電科院,南京自動化所,各有關基建、制造單位:
為提高電力系統(tǒng)繼電保護和自動裝置的安全運行水平,在總結多年來繼電保護運行經(jīng)驗和事故教訓的基礎上,部組織編寫了《電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點》。經(jīng)組織專家討論,審查通過,現(xiàn)頒發(fā)執(zhí)行。
新建、擴建、技改等工程均必須執(zhí)行本“要點”;現(xiàn)有發(fā)電廠、變電所,凡涉及嚴重威脅安全運行的,必須立即采取相應措施,其它可分輕重緩急、有計劃地予以更新、改造。
過去頒發(fā)的反措及相關文件,凡與本“要點”有抵觸的,均應按本“要點”的規(guī)定執(zhí)行。
科研、制造、基建、設計和運行等單位必須執(zhí)行本“要點”的有關規(guī)定。
請各單位將執(zhí)行“要點”中遇到的問題及時報告電力部安生司和國調中心。
中華人民共和國電力工業(yè)部
一九九四年
總的說明:
(1)“繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點”(以下簡稱“要點”)匯總了多年來設計與運行部門在保證繼電保護裝置安全運行方面的基本經(jīng)驗,也是事故教訓的總結。
(2)新建、擴建和技改等工程,均應執(zhí)行本“要點”;現(xiàn)有發(fā)電廠、變電所設施,凡嚴重威脅安全運行的必須立即更改,其他可分輕重緩急有計劃地予以更新或改造。制造和科研部門也必須遵守本“要點”的規(guī)定。
(3)本“要點”只是要點,不是應有的全部內容。有的問題在其他部頒規(guī)程如“現(xiàn)場試驗工作保安規(guī)程”中已有明確規(guī)定,但為了強調,某些部分也在本“要點”中重復列出。
(4)過去頒發(fā)的反措及相關文件凡與本“要點”有抵觸的,應按本“要點”執(zhí)行。
(5)本“要點”由電力工業(yè)部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調司和國家電力調度通信中心負責解釋。
1 直流熔斷器與相關回路配置
基本要求:(1)消除寄生回路;(2)增強保護功能的冗余度。
1.1 直流熔斷器的配置原則如下:
1.1.1 信號回路由專用熔斷器供電,不得與其它回路混用。
1.1.2 由一組保護裝置控制多組斷路器(例如母線差動保護、變壓器差動保護、發(fā)電機差動保護、線路橫聯(lián)差動保護、斷路器失靈保護等)和各種雙斷路器的變電所結線方式(一又二分之一斷路器、雙斷路器、角結線等):
(1)每一斷路器的操作回路應分別由專用的直流熔斷器供電。
(2)保護裝置的直流回路由另一組直流熔斷器供電。
1.1.3 有兩組跳閘線圈的斷路器,其每一跳閘回路應分別由專用的直流熔斷器供電。
1.1.4 有兩套縱聯(lián)保護的線路,每一套縱聯(lián)保護的直流回路應分別由專用的直流熔斷器供電;后備保護的直流回路,可由另一組專用直流熔斷器供電,也可適當?shù)胤峙涞角皟山M直流供電回路中。
1.1.5 采用“近后備”原則只有一套縱聯(lián)保護和一套后備保護的線路,縱聯(lián)保護與后備保護的直流回路應分別由專用的直流熔斷器供電。
1.2 接到同一熔斷器的幾組繼電保護直流回路的結線原則:
(1)每一套獨立的保護裝置,均應有專用于直接到直流熔斷器正負極電源的專用端子對,這一套保護的全部直流回路包括跳閘出口繼電器的線圈回路,都必須且只能從這一對專用端子取得直流的正和負電源。
(2)不允許一套獨立保護的任一回路包括跳閘繼電器,接到由另一套獨立保護的專用端子對引入的直流正和負電源。
(3)如果一套獨立保護的繼電器及回路分裝在不同的保護屏上,同樣也必須只能由同一專用端子對取得直流正和負電源。
1.3 由不同熔斷器供電或不同專用端子對供電的兩套保護裝置的直流邏輯回路間不允許有任何電的聯(lián)系,如有需要,必須經(jīng)空接點輸出。
1.4 找直流接地,應斷開直流熔斷器或斷開由專用端子對到直流熔斷器的聯(lián)結,并在操作前,先停用由該直流熔斷器或由該專用端子對控制的所有保護裝置;在直流回路恢復良好后再恢復保護裝置的運行。
1.5 所有的獨立保護裝置都必須設有直流電源斷電的自動告警回路。
1.6 上、下級熔斷器之間必須有選擇性。
2 保護裝置用直流中間繼電器、跳(臺)閘出口繼電器及相關回路
2.1 直流電壓為220V的直流繼電器線圈的線徑不宜小于0.09mm,如用線徑小于0.09mm的繼電器時,其線圈須經(jīng)密封處理,以防止線圈斷線;如果用低額定電壓規(guī)格(如220V電源用110V的繼電器)的直流繼電器串聯(lián)電阻的方式時,串聯(lián)電阻的一端應接于負電源。
2.2 直流電壓在110V及以上的中間繼電器一般應有符合下列要求的消弧回路:
(1)不得在它的控制接點上并以電容電阻回路實現(xiàn)消弧。
(2)不論是用電容或反向二極管并在中間繼電器線圈上作消弧回路,在電容及二極管上都必須串人數(shù)百歐的低值電阻,以防止電容或二極管短路時將中間繼電器線圈回路短接。消弧回路應直接并在繼電器線圈的端子上。
(3)選用的消弧回路用反向二極管,其反向擊穿電壓不宜低于1000V,絕不允許低于600V。
(4)注意因并聯(lián)消弧回路而引起中間繼電器返回延時對相關控制回路的影響。
2.3 跳閘出口繼電器的起動電壓不宜低于直流額定電壓的50%,以防止繼電器線圈正電源側接地時因直流回路過大的電容放電引起的誤動作;但也不應過高,以保證直流電源降低時的可靠動作和正常情況下的快速動作。對于動作功率較大的中間繼電器(例如5瓦以上)如為快速動作的需要,則允許動作電壓略低于額定電壓的50%,此時必須保證繼電器線圈的接線端子有足夠的絕緣強度。如果適當提高了起動電壓還不能滿足防止誤動作的要求,可以考慮在線圈回路上并聯(lián)適當電阻以作補充。
由變壓器、電抗器瓦斯保護起動的中間繼電器,由于聯(lián)線長,電纜電容大,為避免電源正極接地誤動作,應采用較大起動功率的中間繼電器,但不要求快速動作。
2.4 斷路器跳(合)閘線圈的出口接點控制回路,必須設有串聯(lián)自保持的繼電器回路,保證:
(1)跳(合)閘出口繼電器的接點不斷弧。
(2)斷路器可靠跳、合。
只有單出口繼電器的,可以在出口繼電器跳(合)閘接點回路中串入電流自保持線圈,并滿足如下條件;
(1)自保持電流不大于額定跳(合)閘電流的一半左右,線圈壓降小于5%額定值。
(2)出口繼電器的電壓起動線圈與電流自保持線圈的相互極性關系正確。
(3)電流與電壓線圈間的耐壓水平不低于交流1000V一分鐘的試驗標準(出廠試驗應為交流2000V一分鐘)。
(4)電流自保持線圈接在出口接點與斷路器控制回路之間。
有多個出口繼電器可能同時跳閘時,宜由防止跳躍繼電器TBJ實現(xiàn)上述任務,防跳繼電器應為快速動作的繼電器,其動作電流小于跳閘電流的一半,線圈壓降小于10%額定值,并滿足上述(2)~(4)項的相應要求。
2.5 不推薦采用可控硅跳閘出口的方式。
2.6 兩個及以上中間繼電器線圈或回路并聯(lián)使用時,應先并聯(lián),然后經(jīng)公共聯(lián)線引出。
3 信號回路
3.1 應當裝設直流電源回路絕緣監(jiān)視裝置,但必須用高內阻儀表實現(xiàn),220V的不小于20千歐;110V不小于10千歐。
3.2 檢查測試帶串聯(lián)信號繼電器回路的整組起動電壓,必須保證在80%直流額定電壓和最不利條件下分別保證中間繼電器和信號繼電器都能可靠動作。
4 跳閘壓板
4.1 除公用綜合重合閘的出口跳閘回路外,其他直接控制跳閘線圈的出口繼電器,其跳閘壓板應裝在跳閘線圈和出口繼電器的接點間。
4.2 經(jīng)由共用重合閘選相元件的220kV線路的各套保護回路的跳閘壓板,應分別經(jīng)切換壓板接到各自起動重合閘的選相跳閘回路或跳閘不重合的端子上。
4.3 綜合重合閘中三相電流速斷共用跳閘壓板,但應在各分相回路中串入隔離二極管。
4.4 跳閘壓板的開口端應裝在上方,接到斷路器的跳閘線圈回路:壓板在落下過程中必須和相鄰壓板有足夠的距離,保證在操作壓板時不會碰到相鄰的壓板;檢查并確證壓板在扭緊螺栓后能可靠地接通回路;穿過保護屏的壓板導電桿必須有絕緣套,并距屏孔有明顯距離;檢查壓板在擰緊后不會接地。不符合上述要求的需立即處理或更換。
5 保護屏
5.1 保護屏必須有接地端子,并用截面不小于4平方毫米的多股銅線和接地網(wǎng)直接聯(lián)通。裝設靜態(tài)保護的保護屏間應用專用接地銅排直接聯(lián)通,各行專用接地銅排首末端同時聯(lián)接,然后在該接地網(wǎng)的一點經(jīng)銅排與控制室接地網(wǎng)聯(lián)通。專用接地銅排的截面不得小于100平方毫米。
5.2 保護屏本身必須可靠接地。
5.3 屏上的電纜必須固定良好,防止脫落拉壞接線端子排造成事故。
5.4 所有用旋鈕(整定用壓板用)接通回路的端子,必須加銅墊片,以保證接通良好。特別注意不因螺桿過長,以致不能可靠壓接。
5.5 跳(合)閘引出端子應與正電源適當?shù)馗糸_。
5.6 到集成電路型保護或微機型保護的交流及直流電源來線,應先經(jīng)抗干擾電容(最好接在保護裝置箱體的接線端子上),然后才進入保護屏內,此時:
(1)引入的回路導線應直接焊在抗干擾電容的一端上;抗干擾電容的另一端并接后接到屏的接地端子(母線)上。
(2)經(jīng)抗干擾后引入裝置在屏上的走線,應遠離直流操作回路的導線及高頻輸入(出)回路的導線,更不得與這些導線捆綁在一起。
(3)引入保護裝置逆變電源的直流電源應經(jīng)抗干擾處理。
5.7 弱信號線不得和有強干擾(如中間繼電器線圈回路)的導線相鄰近。
5.8 高頻收發(fā)信機的輸出(入)線應用屏蔽電纜,屏蔽層接地,接地線截面不小于1.5平方毫米。
5.9 兩個被保護單元的保護裝置配在一塊屏上時,其安裝必須明確分區(qū),并劃出明顯界線,以利于分別停用試驗。
一個被保護單元的各套獨立保護裝置配在一塊屏上,其布置也應明確分區(qū)。
5.10 集成電路及微機保護屏宜采用柜式結構。
6 保護裝置本體
6.1 保護裝置的箱體,必須經(jīng)試驗確證可靠接地。
6.2 所有隔離變壓器(電壓、電流、直流逆變電源、導引線保護等)的一二次線圈間必須有良好的屏蔽層,屏蔽層應在保護屏可靠接地。
6.3 外部引入至集成電路型或微機型保護裝置的空接點,進入保護后應經(jīng)光電隔離。
6.4 半導體型、集成電路型、微機型保護裝置只能以空接點或光耦輸出。
7 開關場到控制室的電纜線
7.1 用于集成電路型、微機型保護的電流、電壓和信號接點引入線,應采用屏蔽電纜,屏蔽層在開關場與控制室同時接地;各相電流和各相電壓線及其中性線應分別置于同一電纜內。
7.2 不允許用電纜芯兩端同時接地方法作為抗干擾措施。
7.3 高頻同軸電纜應在兩端分別接地,并緊靠高頻同軸電纜敷設截面不小于100平方毫米兩端接地的銅導線。
7.4 動力線、電熱線等強電線路不得與二次弱電回路共用電纜。
7.5 穿電纜的鐵管和電纜溝應有效地防止積水。
8 儀用互感器及其二次回路
8.1 電流互感器及電壓互感器的二次回路必須分別有且只能有一點接地。
8.2 由幾組電流互感器二次組合的電流回路,如差動保護、各種雙斷路器主接線的保護電流回路,其接地點宜選在控制室。
8.3 經(jīng)控制室零相小母線(N600)聯(lián)通的幾組電壓互感器二次回路,只應在控制室將N600一點接地,各電壓互感器二次中性點在開關場的接地點應斷開;為保證接地可靠,各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關或接觸器等。
8.4 已在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈,如認為必要,可以在開關場將二次線圈中性點經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地,其擊穿電壓峰值應大于30Imax伏,Imax為電網(wǎng)接地故障時通過變電所的可能最大接地電流有效值,單位為千安。
8.5 宜取消電壓互感器二次B相接地方式,或改為經(jīng)隔離變壓器實現(xiàn)同步并列。
8.6 獨立的、與其他互感器二次回路沒有電的聯(lián)系的電流或電壓互感器二次回路,可以在控制室內也可以在開關場實現(xiàn)一點接地。
8.7 來自電壓互感器二次的四根開關場引入線和互感器三次的兩(三)根開關場引入線必須分開,不得公用。
8.8 多繞組電流互感器及其二次線圈接入保護回路的接線原則如下:
(1)裝小瓷套的一次端子應放在母線則。
(2)保護接入的二次線圈分配,應特別注意避免當一套線路保護停用(為了試驗)而線路繼續(xù)運行時,出現(xiàn)電流互感器內部故障時的保護死區(qū)。
8.9 新安裝及解體檢修后的電流互感器應作變比及伏安特性試驗,并作三相比較以判別二次線圈有無匝間短路和一次導體有無分流;注意檢查電流互感器末屏是否已可靠接地。
變壓器中性點電流互感器的二次伏安特性需與接入的電流繼電器起動值校對,保證后者在通過最大短路電流時能可靠動作。
9 整流電源及儲能電源
9.1 用整流電源作浮充電源的直流電源應滿足下列要求:
(1)直流電壓波動范圍應<5%額定值。
(2)波紋系數(shù)<5%
(3)失去浮充電源后在最大負載下的直流電壓不應低于80%的額定值。
9.2 新設計變電所,不應采用儲能電源作操作電源。對現(xiàn)有系統(tǒng),其操作電源應分為如下的各獨立組,并定期作操作試驗。
(1)配出線瞬時動作保護一組,保證可同時供三臺斷路器跳閘和重合于永久性故障再可靠跳閘;此外,當線路故障使母線電壓低于額定電壓的60%時,保護必須瞬時動作切除故障。
(2)配出線帶時限動作的保護一組(瞬時與延時保護用同一出口繼電器的例外)。
(3)每臺變壓器保護一組,能同時跳開各側斷路器。
(4)信號電源。
(5)試驗用電源。不得以運行中的保護電源為試驗電源。
10 保護二次回路電壓切換
10.1 用隔離刀閘輔助接點控制的電壓切換繼電器,應有一付電壓切換繼電器接點作監(jiān)視用;不得在運行中維護刀閘輔助接點。
10.2 檢查并保證在切換過程中,不會產(chǎn)生電壓互感器二次反充電。
10.3 手動進行電壓切換的,應有專用的運行規(guī)程,由運行人員執(zhí)行。
10.4 用隔離刀閘輔助接點控制的切換繼電器,應同時控制可能誤動作的保護的正電源;有處理切換繼電器同時動作與同時不動作等異常情況的專用運行規(guī)程。
11 保護原理
11.1 110kV及以上電壓線路保護,包括各套保護裝置間的相互配合,應按“四統(tǒng)一”技術原則有組織地進行分類檢查,凡屬嚴重影響保護性能部分,應安排計劃分期分批地進行更新或改進。
11.2 處理原有相間距離保護不滿足先單相后延時發(fā)展成兩相不接地或對稱三相短路情況下的無選擇性跳閘的原則:
(1)220kV線路一般由縱聯(lián)保護保證。
(2)沒有振蕩問題的線路,特別是110kV線路,要求距離一、二段不經(jīng)振蕩閉鎖控制。
(3)新設計的距離保護,凡有可能的,宜增設不經(jīng)振蕩閉鎖而用延時躲振蕩的一、二段(或相應的功能)。
11.3 重申如下原則:
(1)高頻相差保護用兩次比相。
(2)距離保護用電流起動;振蕩閉鎖第一次起動后,只能在判別系統(tǒng)振蕩平息后才允許再開放;距離保護瞬時段在故障后短時開放。
(3)采用單相重合閘的線路,為確保多相故障時可靠不重合,宜增設由斷路器位置繼電器接點兩兩串聯(lián)解除重合閘的附加回路。
11.4 采用相位比較原理的母差保護在用于雙母線時,必須增設兩母線先后接連發(fā)生故障時能可靠切除后一組母線故障的保護回路。
11.5 遠方直接跳閘,必須有相應的就地判據(jù)控制。
11.6 不允許在強電源側投入“弱電源回答”回路。
11.7 有獨立選相跳閘功能的保護和經(jīng)公用重合閘選相回路的保護裝置共用時,前者仍應直接執(zhí)行分相出口跳閘的任務;如有必要,可同時各用一組接點相互起動非全相運行的閉鎖回路。
11.8 縱聯(lián)保護的邏輯回路必須與通信通道的特點和收發(fā)信機的特性相協(xié)調;對收發(fā)信機的輸入/輸出的工作信號時延特性、在通道各種強干擾信號下(包括故障點電弧產(chǎn)生的5ms左右的強干擾)可能丟失信號及誤收信號的特性等直接影響繼電保護安全性及可靠性的性能,提出明確的要求。
11.9 電壓二次回路一相、兩相或三相同時失壓,都應發(fā)出警報,閉鎖可能誤動作的保護。
11.10 原設計要求用兩組電壓互感器二次電壓構成的電壓回路斷線閉鎖保護,如果只用一組電壓互感器供電時,必須注意解決因此而帶來的電壓斷線閉鎖失效的問題。
11.11 雙母線斷路器失靈保護
除發(fā)電機變壓器組的斷路器非全相開斷的保護外,均應設有足夠靈敏度的電壓閉鎖控制多接點回路,閉鎖接點應分別串接在各跳閘繼電器接點中,不共用。為了適應降低電壓閉鎖元件的起動值的需要,應在零序電壓繼電器的回路中設三次諧波阻波回路。
11.12 采用三相電壓自產(chǎn)零序電壓的保護應注意當電壓回路故障時同時失去相間及接地保護的問題。
11.13 所有發(fā)電機、變壓器等的