水利设计规范SL4552010水利水电工程继电保护设计规范.pdf
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1、I C S2 7 1 4 0P5 9中华人民共和国水利行业标准S LS L4 5 5-2 0 1 0水利水电工程继电保护设计规范D e s i g nc o d ef o rr e l a y i n gp r o t e c t i o no fw a t e rc o n s e r v a n c ya n dh y d r o p o w e rp r o j e c t s2 0 1 0 0 3 0 1 发布2 0 1 0 0 6 0 1 实施中华人民共和国水利部发布水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告2 0
2、 1 0 年第9 号中华人民共和国水利部批准地下水资源勘察规范(S I,4 5 4 2 0 1 0)、水利水电工程继电保护设计规范(S L4 5 5 2 0 1 0)以及水利水电工程电气测量设计规范(S L4 5 6 2 0 1 0)标准为水利行业标准,现予以发布。二。一。年三月一日标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期地下水资源勘察规范S I 45 42 0 l O2 0 l o0 3o l2 0 1 00 6 0 1
3、水利水电上程继电S 1 4 5 5 2 0 1 02 0 1 0 o I2 0 1 00 6 叭保护设计规范水利水电上程电气3S I。4 5 6,2 0 1 0S D J98 72 0 1 00 3 0 12 0 1 仉0 60 l测量设计规范水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m刖吾根据水利部水利水电规划设计管理局关于开展2 0 0 4 年第一批水利水电勘测设计标准编制工作的通知(水总局科(2 0 0 4 1 1 号文)的工作安排以及水利技术标准编写规定(S L1-2 0 0 2)的要求,制定本标准。本标准吸收了近年来我国数字
4、式继电保护技术较成熟的成果及其在水利水电工程中的应用经验。本标准共1 1 章6 节1 4 4 条,主要技术内容包括:总则;一般规定;发电机保护;一电力变压器保护;线路保护;母线保护和断路器失灵保护;一一并联电抗器保护;电力电容器保护;电动机保护;自动重合闸;二次回路。本标准批准部门:中华人民共和国水利部本标准主持机构:水利部水利水电规划设计总院本标准解释单位:水利部水利水电规划设计总院本标准主编单位:黄河勘测规划设计有限公司本标准出版、发行单位:中国水利水电出版社本标准主要起草人:王为福王庆明沈冰珂任岩马跃生刘恒本标准审查会议技术负责人:覃利明本标准体例格式审查人:陈登毅标准分享网 w w w
5、.b z f x w.c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m目次1总则-2 一般规定3 发电机保护4 电力变压器保护5 线路保护5 16 k V、l O k V 线路保护5 23 5 k V、6 6 k V 线路保护531 l O k V、2 2 0 k V 线路保护5,4 水力发电厂短(联)线保护6 母线保护和断路器失灵保护6 1 母线保护6,2 断路器失灵保护7 并联电抗器保护一8 电力电容器保护9 电动机保护1 0自动重合闸t 1 二次回路标准用词说明条文说明,:o他”他船孔筋筋盯趴鹪弱粥u蝎水利设计规
6、范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m1总则1 0 1 为在水利水电工程继电保护设计中,贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本标准。1 o 2 本标准适用于新建、扩建和改建的水利水电工程(不含抽水蓄能电站)单机容量7 0 0 M W 级及以下水轮发电机组、电压等级6 k V 及以上电力设备和6 2 2 0 k V 电力线路的继电保护设计。1 0 3 水利水电工程继电保护设计应选用按国家相关规定鉴定合格的产品。1 O 4 水利水电工程继电保护设计除应符合本标准规定外,尚应符合国家和相关行业有关标准的规定。标准分
7、享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m2 一般规定2 0 1 水利水电工程中的电力设备和线路,应装设反应短路故障和异常运行的继电保护装置。继电保护装置应能及时反映设备和线路的故障及异常运行状态,尽快切除故障和恢复供电。2 0 2 电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护,必要时可增设辅助保护,并应符合下列规定:1 主保护应能以最快速度有选择地切除被保护设备和故障线路。2 当主保护或断路器拒动时,后备保护应能切除故障。3 异常运行保护应反映被保护电力设备或线路异常运
8、行的状态。4 为补充主保护和后备保护的性能,或当主保护和后备保护退出运行时,可设置辅助保护。2 0 3 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。短路保护的最小灵敏系数应符合表2 0 3 的规定。2 0 4 制定保护配置方案时,对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故障。2 0 5 在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时,应考虑既要消除保护死区,又要尽可能减轻电流互感器本身故障所产生的影响。2 0 6 当采用远后备方式时,在短路电流水平低且对电网不致造成影响的情况下,如果为满足相邻线路保护区末端短路时的灵敏性要求,将使保护过分复杂或在技术上难以实现时,可缩小后备保护作用的范围。
9、必要时,可加设近后备保护。2 0 7 有独立选相跳闸功能的线路保护装置发出的跳闸命令,应能直接传送至相关断路器的分相跳闸执行回路。2水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o mf K器餐昌卜蜒一K-世ii 囊;j采卜嚼逛磐蜒晕二七*睦爵擎矗它幅越癌繇了】1警密垛目繇雪蠡鞋3 互*键n斟蠹骜*H 渔n妊L D喘o擅?恻誊袅吐t 其删援堰兰蓐爿羽1 甚蛊蠕需稿世匹世赶疆Sg犀留芝生亡耀吐璺 I鼍!甚1 甚1 譬疰撼握鹾菩手粤描着哥礁匣鸳喧州堋槭已譬捌 叵铬唧弋足世g世g1 R搿避恤脚特掣醯理需1 R 芒耋委冬幅鹾划厘:需培州旮堪副喜霸趔羽
10、剞舛提棵专窖鲁餐螺甘鬯出鞋蠹番毯量誊毯番谴痊裂靼鬟甚螂如蛙糕霸?强输一鞋氟垛帮嗽、,嘣窖霸孽逝蜒n o N 琳标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m4琳壤撼趔蠹脚矗删留世盛剁蝌H蝌崮强蝌采械蜮懑琳霸删士鹾密悄嗣牝释妊握_ _】蜊器:七li!i程妊世癌癌疑爿蟒壬M如联爨肖塔警鲻辎瑙世鼎幅N蝌蛙嘣。删琳割,末S删蝮鞋疆螭岬世疆j 粤悟电*琳辍垃吐壮垃_ 季li暖1 R1 霉1 碌甚|s照蝠苣整拦窖铸癌搬醴畏妊犀椒餐唾掌轷蛀蚓出盐相1 甚1 甚岳锚锄恃址雀最 叵镊1 譬辎
11、糕牝据堰世醒世堪辎雌窖皿脚盼脚g卿坷帮H 皇上嘣口需未雌型莳i 蠡霎霎i髂塔熬i删ii拈南鞋鞋毯蔷辎辐琳廿姐啦捌蛾埕士辑越越鹾警堪趣肇$蜊喜嫡蚺脚嘣聂媛鲁班蛊蒯型耐霸嫦噬划删$靠毯取州藩求拈毯强州毯坷雌S雎蔼雀州妇列捌捌嵯耀一端)毒N僻水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m2 0 8 使用于单相重合闸线路的保护装置,应具有在单相跳闸后至重合前的两相运行过程中,健全相再故障时快速动作三相跳闸的保护功能。2 0 9 技术上无特殊要求及无特殊情况时,保护装置中的零序电流方向元件应采用自产零序电压,不应接人电压互感器的开口三角电压。2
12、0 1 0 保护装置在电压互感器二:次回路一相、两相或三相同时断线、失压时,应发告警信号,并应闭锁可能误动作的保护。保护装置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,应允许跳闸。2 0 1 11 0 0 M W 及以上水轮发电机组、2 2 0 k V 及以上电力设备和2 2 0 k V 线路的继电保护,除非电量保护外,均应按双重化配置。双重化保护宜将每一套被保护设备或线路的主保护(包括纵联、横联保护等)及后备保护应综合在1 套装置内,共用直流电源输入回路及交流电压互感器和电流互感器的二次回路。2 套保护装置应安装在各自保护柜内,并应充分考虑运行和检修时的安全性。对仅配霞1
13、 套主保护的设备,宜采用主保护与后备保护相互独立的装置。2 0 1 2 使用2 2 0 k V 及以上的电力设备非电量保护应相对独立,未采用就地跳闸方式的变压器非电量保护应设置独立的电源回路和出口跳闸回路。2 0 1 3 对2 2 0 5 0 0 k V 断路器三相位置不一致,宜采用断路器本体的三相位置不一致保护如断路器无三相位置不一致保护,则应为该断路器配置三相位置不一致继电保护装置。2 0 1 4 跳闸出口应能自保持,直至断路器断开。自保持宜由断路器的操作回路实现。5标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手
14、册w w w.b z f x w.c o m3 发电机保护3 o 1 对电压在6 k V 及以上、容量在7 0 0 M W 级及以下的水轮发电机下列故障及异常运行状态,应装设相应的保护:1 定子绕组相间短路。2 定子绕组匝间短路。3 定子绕组接地。4 发电机外部相间短路。5 定子绕组过电压。6 定子绕组过负荷。7 转子表层(负序)过负荷。8 励磁绕组过负荷。9 励磁回路接地。l O 励磁电流异常下降或消失。1 1 定子铁芯过励磁。1 2 失步。1 3 调相解列。1 4 发电机突然加电压。1 5 轴电流过大。1 6 其他故障和异常运行。3 0 23 o 1 条所列各项保护,宜根据故障和异常运行状
15、态的性质及动力系统具体条件,按规定分别动作于以下状况:1 停机:断开发电机断路器,灭磁,关闭导水叶至机组停机状态。2 解列灭磁:断开发电机断路器,灭磁,关导水叶至空载。3 解列:断开发电机断路器,关导水叶至空载。4 减出力:将水轮机出力减到给定值。5 缩小故障影响范围:例如断开母联(分段)断路器或预6水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册w w w.b z f x w.c o m定的其他断路器等。6 信号:发出相应的声光报警。3 0 3 对发电机定子绕组及其引出线的相问短路故障,应按下列规定配置相应的保护作为发电机的主保护:11 M W 及以下单独运行的发电机,如中性点
16、侧有引出线,可在中性点侧装设过电流保护;如中性点侧无引出线,可在发电机端装设低电压保护。21 M w 及以下与其他发电机或与电力系统并列运行的发电机,应在发电机端装设电流速断保护。如电流速断灵敏系数不符合要求,可装设纵联差动保护;对中性点侧没有引出线的发电机,可装设低压过流保护。31 M W 以上的发电机,应装设纵联差动保护或不完全纵联差动保护。4 对I O O M W 以下的发电机变压器组,当发电机与变压器之问有断路器时,发电机与变压器宜分别装设单独的纵联差动保护;当发电机与变压器之间无断路器时,可装设发电机变压器组共用的纵联差动保护。5 对1 0 0 M W 及以上发电机变压器组,应装设双
17、重主保护,每套主保护宜具有发电机纵联差动保护和变压器纵联差动保护功能。6 在穿越性短路、穿越性励磁涌流及自同步或非同步合闸过程中,纵联差动保护应采取措施,减轻电流互感器饱和及剩磁的影响,提高保护动作可靠性。7 纵联差动保护,应装设电流回路断线监视装置,断线后动作于信号。电流回路断线允许差动保护跳闸。8 本条中规定装设的过电流保护、电流遮断保护、低电压保护、低压过流和差动保护均应动作于停机。3 0 4 发电机定子绕组匝间短路保护应满足下列规定:15 0 M W 及以上发电机,当定子绕组为星形接线,中性点只有3 个引出端子时,可装设专用的匝间短路保护。7标准分享网 w w w.b z f x w.
18、c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册2 对定子绕组为星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机,应装设零序电流型横差保护或裂相横差保护、不完全纵差保护,作为匝间短路等故障的主保护,也可作为发电机内部相间短路、同相不同分支绕组间短路的保护。3 对于采用分布中性点结构的发电机,保护配置应遵循多重配置、优势互补的原则,且应保证对任一种内部短路故障至少应有两种不同保护形式、能灵敏动作的主保护,使保护动作死区最小。保护应瞬时动作于停机。3 0 5 发电机定子绕组单相接地故障的保护应符合以下要求:1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值应按制造厂的
19、规定值采用。如制造厂无规定值时,可按表3 0 5 所列允许值采用。表3 0 5 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(k v)接地电流允许值(A)634l o531 38、1 5 7 521 812 与母线直接连接的发电机,当不计及消弧线圈补偿作用,单相接地故障电流大于允许值(见表3 0 5)时,应装设单相接地保护装置;有条件时可装设有选择性的接地保护装置。当扩大单元接线的发电机数量为3 台及以上时,应装设有选择性的接地保护装置。有选择性的接地保护由装于机端的零序电流互感器和保护装置构成。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,
20、但当消弧线圈退出运行或由于发电机中性点接地方式的不同及其他原因使残余电流大于接地电流允许值时,应动作于停机。未装设接地保护时,可由单相接地监视装置动作于信号。3 发电机变压器组,对1 0 0 M W 以下发电机,应装设保护8水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册区不小于9 0 的定子接地保护;对I O O M W 及以上的发电机,应装设保护区为1 0 0 的定子接地保护。保护带时限动作予信号,接地点故障电流超过接地电流允许值时可动作于停机。4 保护装置,直能监视发电机端零序电压值。3 0 6 对发电机外部相问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,
21、保护装置宜配置在发电机的中性点侧:1 对于1 M W 及以下与其他发电机或与电力系统并列运行的发电机,应装设过流保护。对中性点没有引出线的发电机,保护装置应配置在发电机端。21 M W 以上的发电机,宜装设复合电压(包括负序电压及线电压)启动的过电流保护。灵敏度不满足要求时可增设负序过电流保护。35 0 M w 及以上的发电机,宜装设负序过电流保护和单元件低压启动过电流保护。4自并励发电机,宜采用带电流记忆(保持)的低压过电流保护。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故障,应具有必要的灵敏系数,并不宜低于表2 0 3 中所列允许值。6 本条中规定装设的以上各项保护
22、装置,宜带有2 段时限,以较短的时限动作于缩小故障影响的范围或动作于解列,以较长的时限动作于停机。7 对于按3 0 8 条和3 0 9 条规定装设r 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,并满足时间配合要求,可不再装设本条第3 款规定的后备保护。保护宜动作于停机。3 0 7 对发电机定子绕组的异常过电压,应装设过电压保护,其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。过电压保护宜动作于解列9标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册灭磁。3
23、 0 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: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,保护带时限动作于信号。2 定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低的发电机,过负荷保护应由定时限和反时限两部分组成。定时限保护带时限动作于信号,反时限保护应动作于停机。3 0 9 对不对称负荷、非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流,应装设发电机转子表层过负荷保护。对5 0 M W 及以上A 值(转子表层承受负序电流能力的数值)不小于l o s 的发电机,应装设定时限负序过负荷保护。保护与3 0 6 条第3 款所述的负序过电流保护组合配置。保护的动作电流按躲过发
24、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,应带时限动作于信号。3 0 1 0 对励磁系统故障或强励时间过长的励磁绕组过负荷,I O O M W 及以上采用晶闸管整流励磁系统的发电机,应装设励磁绕组过负荷保护;13 0 0 M W 以下采用晶闸管整流励磁系统的发电机,可装设定时限励磁绕组过负荷保护,保护可装在交流电源侧或直流输出侧。保护带时限动作于信号和降低励磁电流,必要时应动作于解列灭磁。23 0 0 M W 及以上的发电机励磁绕组过负荷保护可由定时限和反时限两部分组成,定时限保护带时限动作于信号和降低励磁电流,反时限保护应动作于解列灭磁。3 0 1 1 对1
25、M W 及以下发电机的转子一点接地故障,可装设定期检测装置。1 M W 及以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护,延时动作于信号,宜减负荷平稳停机,必要时可动作于停机。对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。3 0 1 2 不允许失磁运行的发电机及失磁对电力系统有重大影响1 0水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册的发电机应装设专用的失磁保护,失磁保护应带时限动作于解列。3 0 1 33 0 0 M W 及以上发电机,应装设过励磁保护。对于发电机变压器组,若其问无断路器时可共用一套过励磁保护,其保护装于发电机电压侧。保护装置可装设由低定值和高定值两部分组成的
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