DL400—91继电保护和安全自动装置技术规程(2).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流DL40091继电保护和安全自动装置技术规程(2).精品文档.DL40091继电保护和安全自动装置技术规程(2) 作者：佚名 转贴自：本站原创 点击数：889 更新时间：2006-10-19 2.1.13.1 在最大负荷情况下保护动作时，直流母线电压不应低于额定电压的80%，最高不应超过额定电压的115%。应采取限幅稳定(电压波动不大于5%)和滤波(波纹系数不大于5%)措施。 2.1.13.2 如采用复式整流，则应保证各种运行方式下，在不同故障点和不同相别短路时，保护与断路器均能可靠动作于跳闸；电流互感器的最大输出功率应满足直流回路最大负荷的

2、需要。 2.1.13.3 对采用电容储能电源的变电所和水电厂，其电力设备和线路除应具有可靠的远后备保护外，还应在失去交流电源的情况下，有几套保护同时动作时，保证保护与有关断路器均能可靠动作于跳闸。同一厂所的电源储能电容的组数应与保护的级数相适应。 2.1.13.4 当自动重合闸装置动作时，如重合于永久性故障，应能可靠跳闸。 2.1.14 采用交流操作的保护装置时，短路保护可由被保护电力设备或线路的电流互感器取得操作电源，变压器的瓦斯保护、中性点非直接接地电力网的接地保护和自动低频减载等，可由电压互感器或变电所(或水电厂)所用变压器取得操作电源。必要时，可增加电容储能电源作为跳闸的后备电源。 2

3、.2 发电机保护 2.2.1 电压在3kV及以上，容量在600MW及以下发电机，应按本节的规定，对下列故障及异常运行方式，装设相应的保护装置。 a.定子绕组相间短路； b.定子绕组接地； c.定子绕组匝间短路； d.发电机外部相间短路； e.定子绕组过电压； f.定子绕组过负荷； g.转子表层(负序)过负荷； h.励磁绕组过负荷； i.励磁回路一点及二点接地； j.励磁电流异常下降或消失； k.定子铁芯过励磁； l.发电机逆功率； m.低频； n.失步； o.其它故障和异常运行。 2.2.2 各项保护装置，根据故障和异常运行方式的性质，按本节各条的规定分别动作于： a.停机断开发电机断路器、灭

4、磁；对汽轮发电机，还要关闭主汽门；对水轮发电机还要关闭导水翼。 b.解列灭磁断开发电机断路器，灭磁，汽轮机甩负荷。 c.解列断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。 d.减出力将原动机出力减到给定值。 e.缩小故障影响范围例如双母线系统断开母线联络断路器等。 f.程序跳闸对于汽轮发电机首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁；对于水轮发电机，首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器并灭磁。 g.信号 发出声光信号。2.2.3 对发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障，应按下列规定配置相应的保护作为发电机的主保护。 2.2.3.1 1MW及以下单独运行的发电机，如中性点有引出线

5、，则在中性点侧装设过电流保护；如中性点无引出线，则在发电机端装设低电压保护。 2.2.3.2 1MW及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机，应在发电机机端装设电流速断保护。如电流速断保护灵敏系数不符合要求，可装设纵联差动保护；对中性点没有引出线的发电机，可装设低压过流保护。 2.2.3.3 对1MW以上的发电机，应装设纵联差动保护。 2.2.3.4 对发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机装设单独的纵联差动保护；当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW及以下发电机，可只装设发电机变压器组共用纵联差动保护，100MW以上发电机，除发电机变压器组共用纵联差动保护外，发电

6、机还应装设单独的纵联差动保护，对200300MW的发电机变压器组亦可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护。 2.2.3.5 对300MW及以上汽轮发电机变压器组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动保护、变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护；当发电机与变压器之间有断路器时，装设双重发电机纵联差动保护。 2.2.3.6 应对纵联差动保护采取措施，例如用带速饱和电流互感器或具有制动特性的继电器，在穿越性短路及自同步或非同步合闸过程中，减轻不平衡电流所产生的影响，以尽量降低动作电流的整定值。 2.2.3.7 如纵联差动保护的动作电流整定值大于发电机的额定电流，应装设

7、电流回路断线监视装置，断线后动作于信号。 2.2.3.8 本条中规定装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和纵联差动保护，均应动作于停机。 2.2.4 对发电机定子绕组的单相接地故障，接地保护应符合以下要求： 2.2.4.1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值取制造厂的规定值，无规定时，可参照表2 中所列数据。 表2 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值 发电机额定电压(kV)发电机额定容量(MW)故障电流允许值(A)6.350410.5汽轮发电机501003水轮发电机1010013.815.75汽轮发电机1252002水轮发电机4022518203006001注：对于氢冷发电

8、机为2.5A。 2.2.4.2 与母线直接连接的发电机：当单相接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于允许值(参照表2)时，应装设有选择性的接地保护装置。 保护装置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成。其动作电流按躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定。接地保护带时限动作于信号。但当消弧线圈退出运行或由于其它原因使残余电流大于接地电流允许值时，应切换为动作于停机。 当未装接地保护或装有接地保护，但由于运行方式改变及灵敏系数不符合要求等原因不能动作时，可由单相接地监视装置动作于信号。 为了在发电机与系统并列前检查有无接地故障，应在发电机机端装设测量零序电压的电压表。 2.

9、2.4.3 发电机变压器组：对100MW以下发电机，应装设保护区不小于90%的定子接地保护；对100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护。保护装置带时限动作于信号，必要时也可动作于停机。 为检查发电机定子绕组和发电机电压回路的绝缘状况，应在发电机机端装设测量零序电压的电压表。 2.2.5 对发电机的定子匝间短路，应按下列规定装设定子匝间短路保护： 2.2.5.1 对于定子绕组为星形接线，每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机，应装设单继电器式横差保护。 横差保护应瞬时动作于停机，但汽轮发电机励磁回路一点接地后，为防止横差保护在励磁回路发生瞬时第二点接地时误动作，可将其

10、切换为带短时限动作于停机。 2.2.5.2 50MW及以上发电机，当定子绕组为星形接线，中性点只有三个引出端子时，根据用户和制造厂的要求，也可装设专用的匝间短路保护。 2.2.6 对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备，应按下列规定配置相应的保护： 2.2.6.1 对于1MW及以下与其它发电机或电力系统并列运行的发电机，应装设过电流保护。保护装置宜配置在发电机的中性点侧，其动作电流按躲过最大负荷电流整定。 2.2.6.2 1MW以上的发电机，宜装设复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护。电流元件的动作电流可取为1.31.4倍额定值；低电压元件接线电压，其动作电压，对汽轮发电

11、机可取为0.6倍额定值，对水轮发电机可取为0.7倍额定值。负序电压元件的动作电压可取0.060.12倍额定值。 2.2.6.3 50MW及以上的发电机，可装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。负序电流元件的动作电流可取为0.50.6倍额定值；电流元件的动作电流和低电压元件的动作电压按2.2.6.2条确定取值。当上述保护不能满足要求时，可采用低阻抗保护。 2.2.6.4 自并励(无串联变压器)发电机，宜采用低电压保持的过电流保护，或采用带电流记忆的低压过电流保护，也可采用精确工作电流足够小的低阻抗保护。 2.2.6.5 并列运行的发电机和发电机变压器组的后备保护，对所连接母线的相间短路故

12、障，应具有必要的灵敏系数，并不宜低于表2.1.2.3所列数值。 2.2.6.6 对于600MW发电机，装设了定子绕组反时限过负荷及反时限负序过负荷保护，且保护综合特性对发电机变压器组所连接高压母线的相间短路故障具有必要的灵敏系数，并满足时间配合的要求，可不再装设第2.2.6.3条规定的后备保护。 2.2.6.7 本条中规定装设的各项保护装置，宜带有二段时限，以较短的时限动作于缩小故障影响范围或动作于解列，以较长的时限动作于停机。 2.2.7 对发电机定子绕组的异常过电压，应按下列规定装设过电压保护。 2.2.7.1 对于水轮发电机，应装设过电压保护，其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。在一般情况

13、下，动作电压可取为1.5倍额定电压，动作时限可取为0.5s。对可控硅整流励磁的水轮发电机，动作电压可取1.3倍额定电压，动作时限可取为0.3s。2.2.7.2 对于200MW及以上的汽轮发电机，宜装设过电压保护，其整定值根据定子绕组的绝缘状况决定。在一般情况下，动作电压可取为1.3倍额定电压，动作时限可取为0.5s。 2.2.7.3 过电压保护宜动作于解列灭磁。 2.2.8 对过负荷引起的发电机定子绕组过电流，应按下列规定装设定子绕组过负荷保护。 2.2.8.1 定子绕组非直接冷却的发电机，应装设定时限过负荷保护，保护装置接一相电流，带时限动作于信号。 2.2.8.2 定子绕组为直接冷却且过负

14、荷能力较低(例如低于1.5倍、60s)的发电机，过负荷保护由定时限和反时限两部分组成。 定时限部分：动作电流按在发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定，带时限动作于信号，在有条件时，可动作于自动减负荷。 反时限部分：动作特性按发电机定子绕组的过负荷能力确定，动作于解列或程序跳闸。保护应能反应电流变化时发电机定子绕组的热积累过程。不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合。 2.2.9 发电机转子承受负序电流的能力，以I22tA为判据。其中I2为以额定电流为基准的负序电流标么值；t为时间(s)；A为常数。 对不对称负荷、非全相运行以及外部不对称短路引起的负序电流，应按下列规定装设

15、发电机转子表层过负荷保护。 2.2.9.1 50MW及以上，A10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。保护装置与2.2.6.3条所述的负序过电流保护组合在一起。保护装置的动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动作于信号。 2.2.9.2 100MW及以上A10的发电机，应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负荷保护。 定时限部分：动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值，和按躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动作于信号。 反时限部分：动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于解列或程序跳闸。保护应能反应电

16、流变化时发电机转子的热积累过程。不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合。 2.2.10 对励磁系统故障或强励时间过长引起的励磁绕组过负荷，在100MW及以上，采用半导体励磁系统的发电机上，应装设励磁绕组过负荷保护。 对于300MW以下，采用半导体励磁系统的发电机，可装设定时限励磁绕组过负荷保护，保护装置带时限动作于信号和动作于降低励磁电流。 对300MW及以上发电机，保护可由定时限和反时限两部分组成。 定时限部分：动作电流按正常运行最大励磁电流下能可靠返回的条件整定，带时限动作于信号，并动作于降低励磁电流。 反时限部分：动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，并动作于解列灭磁。保

17、护应能反应电流变化时励磁绕组的热积累过程。 2.2.11 对发电机励磁回路的接地故障，应按下列规定装设励磁回路接地保护或接地检测装置。 2.2.11.1 1MW及以下水轮发电机，对一点接地故障，宜装设定期检测装置。1MW以上水轮发电机，应装设一点接地保护装置。 2.2.11.2 100MW以下汽轮发电机，对一点接地故障，可采用定期检测装置。对两点接地故障，应装设两点接地保护装置。 2.2.11.3 转子水内冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护装置，并可装设两点接地保护装置。对旋转整流励磁的发电机，宜装设一点接地故障定期检测装置。 2.2.11.4 一个控制室内

18、集中控制的全部发电机，公用一套一点接地定期检测装置。 每台发电机装设一套一点接地保护装置。 能够正常投入运行的两点接地保护装置，每台发电机装设一套。 正常不投入运行，一点接地后再投入运行的两点接地保护装置，在一个控制室内集中控制的全部发电机可共用一套。 2.2.11.5 一点接地保护带时限动作于信号；两点接地保护应带时限动作于停机。 2.2.12 对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障，应按下列规定装设失磁保护装置。 2.2.12.1 100MW以下，不允许失磁运行的发电机，当采用半导体励磁系统时，宜装设专用的失磁保护。100MW以下，但失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW及以上发电机

19、，应装设专用的失磁保护。对600MW的发电机可装设双重化的失磁保护。 2.2.12.2 失磁保护由阻抗元件、母线低电压元件和闭锁(起动)元件组成。 阻抗元件用于检出失磁故障；母线低电压元件用于监视母线电压保障系统安全；闭锁(起动)元件用于防止保护装置在其它异常运行方式下误动作。 阻抗元件可按静稳边界或异步边界整定。 母线低电压元件的动作电压，按由稳定运行条件决定的临界电压整定。 闭锁元件应保证在外部短路、系统振荡以及电压回路断线等情况下防止保护装置误动作。当采用自同步并列时，还应采取防止保护装置误动作的措施。 发电机正常进相运行时，保护装置不应误动作。 2.2.12.3 对汽轮发电机，失磁后母

20、线电压低于允许值时，带时限动作于解列或程序跳闸。失磁后当母线电压末低于允许值时，动作于信号、切换厂用电源，在有条件时也可动作于自动减出力。 对于水轮发电机，失磁保护宜带时限动作于解列。 2.2.13 300MW及以上发电机，应装设过励磁保护。保护装置可由低定值和高定值二部分组成。 低定值部分：带时限动作于信号和降低励磁电流。 高定值部分：动作于解列灭磁或程序跳闸。 汽轮发电机装设了过励磁保护可不再装设过电压保护。 2.2.14 对发电机变电动机运行的异常运行方式，200MW及以上汽轮发电机，宜装设逆功率保护。对燃汽轮发电机，应装设逆功率保护。保护装置由灵敏的功率继电器构成，带时限动作于信号，经

21、长时限动作于解列。 2.2.15 对低于额定频率带负载运行的异常运行状态下300MW及以上汽轮发电机，应装设低频保护。保护装置由灵敏的频率继电器和计时器组成。保护动作于信号，并有累计时间显示。 2.2.16 对失步运行，300MW及以上发电机宜装设失步保护。保护可由双阻抗元件或测量振荡中心电压及变化率等原理构成，在短路故障、系统稳定振荡、电压回路断线等情况下，保护不应误动作。 通常保护动作于信号。当振荡中心在发电机变压器组内部，失步运行时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时，保护还应动作于解列。必要时并应装设电流闭锁装置，以保证断路器断开时的电流不超过断路器额定失步开断电流。 2.2.17

22、对300MW及以上汽轮发电机，发电机定子绕组过负荷、负序电流过负荷、定子铁芯过励磁，励磁电流异常下降或消失等异常运行方式，保护动作于停机，宜采用程序跳闸方式。 采用程序跳闸方式，由逆功率继电器作为闭锁元件，其整定值为(13)%发电机额定功率。2.2.18 对调相运行的水轮发电机，在调相运行期间有可能失去电源时，应装设解列保护，保护装置带时限动作于停机。 2.2.19 对200MW及以上发电机，其机端和中性点侧的电流互感器，应装设断线保护，以防止电流回路开路时产生的高电压危及人身安全或造成设备损坏。断线保护应将电流互感器二次侧电压限制在安全电压以下，并动作于信号。 2.2.20 对于发电机起动过

23、程中发生的故障、突然加电压、断路器断口闪络及发电机轴电流过大等故障和异常运行方式，可根据机组特点和电力系统运行的要求，采取措施或增设相应保护。 2.3 电力变压器保护 2.3.1 对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应按本节的规定装设相应的保护装置。 a.绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路； b.绕组的匝间短路； c.外部相间短路引起的过电流； d.中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压； e.过负荷； f.过励磁； g.油面降低； h.变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。 2.3.2 0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间

24、内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护：当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。 带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。 2.3.3 对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应按下列规定，装设相应的保护作为主保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。 2.3.3.1 对6.3MVA以下厂用工作变压器和并列运行的变压器，以及10MVA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器，当后备保护时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。 2.3.3.2 对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器。10MVA及以上厂用备用变压器和单

25、独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。 2.3.3.3 对高压侧电压为330kV及以上变压器，可装设双重差动保护。 2.3.3.4 对于发电机变压器组，当发电机与变压器之间没有断路器时，按第2.2.3.4条规定执行。 2.3.4 纵联差动保护应符合下列要求： a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 b.应在变压器过励磁时不误动。 c.差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。但在某些情况下，例如60kV或110kV电压等级的终端变电所和分支变电所，以及具有旁路母线的电气主接线，在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时，纵联差动保护亦可以利用变压器套管内的电流互感器，而对引出线可不再采取快速切除故障的辅助措施。 2.3.5 对由外部相间短路引起的变压器过电流，应按下列规定装设相应的保护作为后备保护。保护动作后，应带时限动作于跳闸。