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1、18.防止继电保护事故华北电力科学研究院有限责任公司 刘苗18.1 在一次系在一次系统规划建划建设中,中,应充分考充分考虑继电保保护的适的适应性,避免出性,避免出现特殊接特殊接线方式造成方式造成继电保保护配置及整定配置及整定难度的增加,度的增加,为继电保保护安全可靠运行安全可靠运行创造良好条件。造良好条件。18.2 涉及涉及电网安全、网安全、稳定运行的定运行的发、输、配及重、配及重要用要用电设备的的继电保保护装置装置应纳入入电网网统一一规划、划、设计、运行、管理和技、运行、管理和技术监督。督。18.3 继电保保护装置的配置和装置的配置和选型,必型,必须满足有关足有关规程程规定的要求,并定的要求
2、,并经相关相关继电保保护管理部管理部门同意。保同意。保护选型型应采用技采用技术成熟、性能可成熟、性能可靠、靠、质量量优良的良的产品。品。继电保护是电网的重要组成部分,上述条款强调了电力系统一、二次设备的相关性,要求将涉及电网安全、稳定运行的发、输、配及重要用电设备的继电保护装置纳入电网统一规划、设计、运行、管理和技术监督;要求在规划阶段就做好一、二次设备选型的协调,充分考虑继电保护的适应性,避免出现特殊接线方式造成继电保护配置和整定计算困难,保证继电保护设备能够正确地发挥作用;明确了专业主管部门在设备选型工作中的责任和义务,强调继电保护装置的选型必须按照相关规定进行,选用技术成熟、性能可靠、质
3、量优良的产品。18.4 电力系力系统重要重要设备的的继电保保护应采用双重化采用双重化配置。双重化配置的配置。双重化配置的继电保保护应满足以下基足以下基本要求:本要求:18.4.1 依照双重化原依照双重化原则配置的两套保配置的两套保护装置,每套装置,每套保保护均均应含有完整的主、后含有完整的主、后备保保护,能反,能反应被保被保护设备的各种故障及异常状的各种故障及异常状态,并能作,并能作用于跳用于跳闸或或给出信号;宜采用主、后一体的出信号;宜采用主、后一体的保保护装置。装置。18.4.2 330kV及以上及以上电压等等级输变电设备的保的保护应按双重化配置;按双重化配置;220kV电压等等级线路、路
4、、变压器、高器、高压电抗器、串抗器、串联补偿装置、装置、滤波器等波器等设备微机保微机保护应按双重化配置;除按双重化配置;除终端端负荷荷变电站外,站外,220kV及以上及以上电压等等级变电站的站的母母线保保护应按双重化配置。按双重化配置。18.4.3 220kV及以上及以上电压等等级线路路纵联保保护的通道的通道(含光(含光纤、微波、微波、载波等通道及加工波等通道及加工设备和和供供电电源等)、源等)、远方跳方跳闸及就地判及就地判别装置装置应遵循相互独立的原遵循相互独立的原则按双重化配置。按双重化配置。18.4.4 100MW及以上容量及以上容量发电机机变压器器组应按双按双重化原重化原则配置微机保配
5、置微机保护(非(非电量保量保护除外);除外);大型大型发电机机组和重要和重要发电厂的启厂的启动变保保护宜宜采用双重化配置。采用双重化配置。18.4.5 两套保两套保护装置的交流装置的交流电流流应分分别取自取自电流互流互感器互相独立的感器互相独立的绕组;交流;交流电压宜宜分分别取自取自电压互感器互相独立的互感器互相独立的绕组。其保。其保护范范围应交叉重叠,避免死区。交叉重叠,避免死区。18.4.6 两套保两套保护装置的直流装置的直流电源源应取自不同蓄取自不同蓄电池池组供供电的直流母的直流母线段。段。18.4.7 有关断路器的有关断路器的选型型应与保与保护双重化配置相适双重化配置相适应,220kV
6、及以上断路器必及以上断路器必须具具备双跳双跳闸线圈机构。两套保圈机构。两套保护装置的跳装置的跳闸回路回路应与断路与断路器的两个跳器的两个跳闸线圈分圈分别一一一一对应。18.4.8 双重化配置的两套保双重化配置的两套保护装置之装置之间不不应有有电气气联系。与其他保系。与其他保护、设备(如通道、失灵保(如通道、失灵保护等)配合的回路等)配合的回路应遵循相互独立且相互遵循相互独立且相互对应的原的原则,防止因交叉停用,防止因交叉停用导致保致保护功能的功能的缺失。缺失。18.4.9 采用双重化配置的两套保采用双重化配置的两套保护装置装置应安装在各安装在各自保自保护柜内,并柜内,并应充分考充分考虑运行和运
7、行和检修修时的的安全性。安全性。本节明确规定了继电保护双重化配置的基本原则。实施继电保护双重化配置的目的一是在一次设备出现故障时,防止因继电保护拒动给设备带来进一步的损坏;二是在保护装置出现故障、异常或检修时避免因一次设备缺少保护而导致不必要的停运。前者是提高保护的完备性,有效防止设备损害;后者主要是保证设备运行的连续性,提高经济效益。以单一主设备作为双重化保护的基本配置单元,既能保证保护设备的可依赖性,同时一旦其中一套保护装置发生误动作,其所带来后果影响范围最小。18.5 智能智能变电站的保站的保护设计应遵循相关遵循相关标准、准、规程和反措的要求。程和反措的要求。智能变电站是近几年随着科学技
8、术发展而出现的新型式的变电站,虽然变电站二次系统的构成与传统变电站相比发生了一些变化,但赋予继电保护的基本任务没有改变,智能变电站的保护装置仍然必须遵守继电保护的“四性”原则。在智能变电站技术研究的初期,由于缺乏统一的技术标准,各单位的智能变电站在构成上形式各异。按照国网公司关于统一智能变电站标准的要求,国调中心组织专家进行了多次专题研讨,出台了智能变电站继电保护技术规范(Q/GDW 441-2010),、的内容是该规范的部分主要原则。18.6 继电保保护设计与与选型型时须注意以下注意以下问题:保保护装置直流空气开关、交流空开装置直流空气开关、交流空开应与上一与上一级开关及开关及总路空开保持路
9、空开保持级差关系,防止由于差关系,防止由于下一下一级电源故障源故障时,扩大失大失电元件范元件范围。保护屏柜上直流电源空气开关与直流分电屏的总开关是串联关系,当某保护屏内直流回路发生短路时,该保护屏柜上直流电源回路的空气开关应先于直流分电屏总开关动作,以防止保护屏柜内保护装置失去电源。保护屏柜上交流电压回路空气开关与交流电压回路的总开关是串联关系,当某保护屏内电压回路发生断路时,该保护屏柜上交流电压回路的空气开关应先于电压回路总开关动作,以减少对其它保护装置的影响。继电保保护及相关及相关设备的端子排,宜按照功能的端子排,宜按照功能进行分区、分段布置,正、行分区、分段布置,正、负电源之源之间、跳、
10、跳(合)(合)闸引出引出线之之间以及跳(合)以及跳(合)闸引出引出线与正与正电源之源之间、交流、交流电源与直流回路之源与直流回路之间等等应至少采用一个空端子隔开。至少采用一个空端子隔开。为提高保护装置的动作速度,在现代保护装置中,大多数采用了动作速度较快的出口继电器,当站用直流系统中串入交流信号时,将可能会影响保护装置的动作行为,特别是对于直接采用站用直流作为动作电源、经长电缆直接驱动的出口继电器,更容易误动作。近年来由于交流串入直流回路而造成误动的事故屡见不鲜。应根据系根据系统短路容量合理短路容量合理选择电流互感器的流互感器的容量、容量、变比和特性,比和特性,满足保足保护装置整定配合装置整定
11、配合和可靠性的要求。新建和和可靠性的要求。新建和扩建工程宜建工程宜选用具用具有多次有多次级的的电流互感器,流互感器,优先先选用用贯穿(倒穿(倒置)式置)式电流互感器。流互感器。差差动保保护用用电流互感器的相关特性宜一致。流互感器的相关特性宜一致。差动保护原理的基础是:无故障时被保护设备各侧的差电流为零。虽然目前生产的差动保护可利用软件对互感器的误差进行适度的修正,但修正范围有限。为保证差动保护动作的正确性,应尽量保证差动保护各侧电流互感器暂态特性、相应饱和电压的一致性,以提高保护动作的灵敏性,避免保护的不正确动作。所有保护装置对外部输入信号适应范围都有一定的要求,合理地选择电流互感器容量、变比
12、和特性,有助于充分发挥保护功能,利于整定配合,提高继电保护选择性、灵敏性、可靠性和速动性。应充分考充分考虑电流互感器二次流互感器二次绕组合理分配,合理分配,对确确实无法解决的保无法解决的保护动作死区,在作死区,在满足系足系统稳定要求的前提下,可采取起定要求的前提下,可采取起动失灵和失灵和远方跳方跳闸等后等后备措施加以解决。措施加以解决。电流互感器的安装位置决定了继电保护装置的保护范围,当采用外附电流互感器时,不可避免会存在快速保护的“死区”。如当电流互感器装设于断路器的线路侧时,断路器与互感器之间的故障,虽然母差保护能将断路器断开,但对于线路保护而言属区外故障,故障点会依然存在,此时应通过远方
13、跳闸保护将线路对侧断路器跳开切除故障。电流互感器二次绕组的装配位置同样也决定了继电保护装置的保护范围,选择电流互感器的二次绕组,应考虑保护范围的交叉,避免在互感器内部发生故障时出现“死区”。18.6.6 双母双母线接接线变电站的母差保站的母差保护、断路器失灵、断路器失灵保保护,除跳母,除跳母联、分段的支路外,、分段的支路外,应经复合复合电压闭锁。双母线接线的变电站,一旦母差保护或断路器失灵保护动作,势必会损失负荷,加装复合电压闭锁回路是防止母差或失灵保护误动的重要措施。对于微机型的母差、失灵保护,复合电压闭锁可有效地防止电流互感器二次回路断线等外部原因造成保护误动。变压器、器、电抗器宜配置抗器
14、宜配置单套非套非电量保量保护,应同同时作用于断路器的两个跳作用于断路器的两个跳闸线圈。未采用就地圈。未采用就地跳跳闸方式的方式的变压器非器非电量保量保护应设置独立的置独立的电源回路(包括直流空气小开关及其直流源回路(包括直流空气小开关及其直流电源源监视回路)和出口跳回路)和出口跳闸回路,且必回路,且必须与与电气量保气量保护完全分开。当完全分开。当变压器、器、电抗器采用就地跳抗器采用就地跳闸方式方式时,应向向监控系控系统发送送动作信号。作信号。主变压器的非电量保护应防水、防油渗漏、密封性好。为防止由于转接端子绝缘破坏造成保护误动。非电量保护的跳闸回路应同时作用于两个跳闸线圈,且驱动两个跳闸线圈的
15、跳闸继电器不宜为同一个继电器。非电量保护不起动失灵保护,主变压器非电量保护的工作电源(包括直流空气小开关及其直流电源监视回路)及其出口跳闸回路不得与电气量保护共用。非非电量保量保护及及动作后不能随故障消失而立即返作后不能随故障消失而立即返回的保回的保护(只能靠手(只能靠手动复位或延复位或延时返回)不返回)不应启启动失灵保失灵保护。非电量保护不起动失灵保护,个别进口保护在动作后只能靠手动复位或装置内设定延时复位,易造成失灵保护误动。18.6.9 500kV及以上及以上电压等等级变压器低器低压侧并并联电抗抗器和器和电容器、站用容器、站用变压器的保器的保护配置与配置与设计,应与一次系与一次系统相适相
16、适应,防止,防止电抗器和抗器和电容器故容器故障造成主障造成主变压器的跳器的跳闸。变电站内用于无功补偿的电容器、电抗器以及站用变压器等设备应通过各自的断路器接至主变低压侧母线,并配备相应的保护,保护定值与主变的低压侧保护相配合,应注意防止低压侧设备故障时由于主变保护越级而扩大事故停电范围。站用变压器不可通过一次熔断器直接接至主变低压侧母线,站用变压器低压侧不应直接通过电缆接至站用电小室母线。线路路纵联保保护应优先采用光先采用光纤通道。双回通道。双回线路路采用同型号采用同型号纵联保保护,或,或线路路纵联保保护采用双采用双重化配置重化配置时,在回路,在回路设计和和调试过程中程中应采取采取有效措施防止
17、保有效措施防止保护通道交叉使用。分相通道交叉使用。分相电流差流差动保保护应采用同一路由收采用同一路由收发、往返延、往返延时一致的一致的通道。通道。线路的纵联保护是由线路两侧的保护装置和通道构成一个整体,如不同纵联保护交叉使用通道,将会造成保护装置不正确动作。目前的线路纵差保护大都利用信号在通道上的往返时间计算单程通道传输时间,线路两侧的保护装置分别根据单程通道传输时间确定各自侧采样值的存储时间,以保证进行差电流计算的两侧采样值取自同一时刻,如果线路纵差保护的往返路由不一致,通道往返延时不同,则有可能产生计算错误,在重负荷或区外故障时,造成保护误动。18.6.11 220kV及以上及以上电气模气
18、模拟量必量必须接入故障接入故障录波器,波器,发电厂厂发电机机变压器不器不仅录取各取各侧的的电压、电流,流,还应录取公共取公共绕组电流、中性点零序流、中性点零序电流流和中性点零序和中性点零序电压。所有保。所有保护出口信息、通道出口信息、通道收收发信情况及开关分合位情况等信情况及开关分合位情况等变位信息位信息应全全部接入故障部接入故障录波器。波器。故障录波报告是进行事故分析的重要依据,特别是在进行复杂事故分析或保护不正确动作分析时更是如此。为全面反映发电机组在事故或异常情况下运行工况,机组录波除接入相关电气量、接点信号外,还需接入励磁系统相关电流、电压,接入热工保护跳闸触点等与机组运行相关的信息。
19、除此之外,机组录波还应适当接入电网侧的相关信息,以便对应分析机组在电网发生故障或出现异常时的运行状况及保护动作行为。18.6.12 对闭锁式式纵联保保护,“其它保其它保护停信停信”回路回路应直直接接入保接接入保护装置,而不装置,而不应接入收接入收发信机。信机。对于闭锁式的线路纵联保护,当故障发生在电流互感器与断路器之间时,本侧由母差保护动作,对侧需要通过“停信”来促使线路对端的保护跳闸,以切除故障。为此,在线路保护与收发信机均设有“其它保护停信”的开入端。保护装置上的“其它保护停信”开入信号会经过抗干扰处理后,通过保护内部的停信回路向收发信机发出停信命令;而收发信机则直接利用“其它保护停信”开
20、入信号停信,未对干扰信号进行有效处理,使收发信机误停信造成线路保护误动事故。18.6.13 220kV及以上及以上电压等等级的的线路保路保护应采取措施,采取措施,防止由于零序功率方向元件的防止由于零序功率方向元件的电压死区死区导致零致零序功率方向序功率方向纵联保保护拒拒动。零序功率方向元件一般设有零序电压门槛,对于一侧零序阻抗较小的长线路,在发生经高阻接地故障时,可能会由于该侧零序电压较低而形成一定范围的死区,从而造成纵联零序方向保护拒动。为实现全线速动,当采用纵联零序方向保护时,应采取有效措施消除该死区,但由于正常运行时存在不平衡电压,不能采取过分降低零序电压门槛的方法,否则可能会造成保护误
21、动。18.6.14 发电厂升厂升压站站监控系控系统的的电源、断路器控制回源、断路器控制回路及保路及保护装置装置电源,源,应取自升取自升压站配置的独立站配置的独立蓄蓄电池池组。升压站内应设置独立蓄电池组,且不能与厂内机组、外围附属设备共用,防止由于其它系统设备直流隐患(如交、直流混线,直流接地等),造成全站停电事故。18.6.15 发电机机-变压器器组的阻抗保的阻抗保护须经电流元件流元件(如如电流突流突变量、量、负序序电流等流等)启启动,在,在发生生电压二二次回路失次回路失压、断、断线以及切以及切换过程中交流或直流程中交流或直流失失压等异常情况等异常情况时,阻抗保,阻抗保护应具有防止具有防止误动
22、措施。措施。阻抗保护作为发电机-变压器组的后备保护,具有保护范围广、动作时间相对较长及动作切除设备多的特点,如果误动或拒动,都会造成多回路停电或停电事故扩大化。因此,阻抗保护须经电流突变、负序电流等启动,保证其在发生区内故障时可靠动作;另外,为防止电压互感器二次回路断线及直流消失造成的阻抗保护误动作,应设置交流电压断线闭锁功能及直流电源消失闭锁装置动作出口的措施。18.6.16 200MW及以上容量及以上容量发电机定子接地保机定子接地保护宜将宜将基波零序基波零序过电压保保护与三次与三次谐波波电压保保护的出的出口分开,基波零序口分开,基波零序过电压保保护投跳投跳闸。因绝缘损坏而造成定子绕组发生单
23、相接地是发电机较为常见的故障之一。发电机通常采用基波零序保护做为发电机定子接地故障的主保护,但该保护的范围为由机端至中性点的95%左右。虽然,由于发电机中性点附近电压较低,发生绝缘损坏的故障概率可能较低,但在定子水内冷机组中由于漏水等原因造成中性点附近定子接地的可能依然存在,如果未被及时发现,再发生第二点接地时,将造成发电机的严重损坏。为此,发电机通常采用由基波零序保护和三次谐波电压保护共同构成100%定子接地保护。发电机的三次谐波与机组及外部设备等多因素有关,特别是在投产初期,很难将其整定值设置正确。考虑到中性点附近发生接地故障时,接地电流较小,零序电压较低,为防止三次谐波电压保护误动切机,
24、建议将发电机定子接地保护的基波零序保护与三次谐波电压保护的出口分开,基波零序保护投跳闸,三次谐波电压保护投信号。案例:2012年1月7日,某电厂2号发电机两套保护均发出“100%定子接地保护启动”,信号不保持,时有时无。退出保护后检查,发电机中性点TV根部二次线垫圈松动,导致测量的三次谐波电压在2.63.8V之间变化。更换垫圈后故障消除。若此时此保护投跳闸很可能会引起误动。采用零序采用零序电压原理的原理的发电机匝机匝间保保护应设有有负序方向序方向闭锁元件。元件。对未引出双星形中性点的发电机,在发电机出口装设一组专用全绝缘电压互感器,其一次绕组中性点直接与发电机中性点相连接而不接地,用零序电压原
25、理构成发电机匝间保护。当发电机内部发生匝间短路或对中性点不对称的各种相间短路时,产生对中性点的零序电压,使匝间保护动作。当发电机外部短路故障时,对中性点的零序电压中三次谐波电压随短路电流增大,有可能造成匝间保护误动作。因此,根据短路故障时产生的负序功率方向,作为发电机匝间保护的闭锁条件,防止其在区外故障时发生误动作。18.6.18 并网并网电厂均厂均应制定完制定完备的的发电机机带励磁失步振励磁失步振荡故障的故障的应急措施,急措施,300MW及以上容量的及以上容量的发电机机应配置失步保配置失步保护,在,在进行行发电机失步保机失步保护整定整定计算和校算和校验工作工作时应能正确区分失步振能正确区分失
26、步振荡中心所中心所处的位置,在机的位置,在机组进入失步工况入失步工况时根据根据不同工况不同工况选择不同延不同延时的解列方式,并保的解列方式,并保证断断路器断开路器断开时的的电流不超流不超过断路器允断路器允许开断开断电流。流。系统发生振荡,尤其是振荡中心位于发电机端或升压变范围内时,会造成机端电压周期性摆动,若不及时处理,则可能使机组或辅机系统严重受损;振荡若造成机组与系统之间的功角大于90,将会导致机组失步;装设失步保护是机组和电力系统安全的重要保障,机组失步保护的动作行为应满足本反措机网协调部分的相关要求;机组一般具有一定的耐受振荡能力,当振荡中心在发变组外部时,电厂要做好预案,积极配合调度
27、统一指挥,消除振荡;机组失步保护动作时,应考虑出口断路器的断弧能力;当同一母线多台机组对系统振荡时,机组宜顺序切除。18.6.19 发电机的失磁保机的失磁保护应使用能正确区分短路故障使用能正确区分短路故障和失磁故障的、具和失磁故障的、具备复合判据的方案。复合判据的方案。应仔仔细检查和校核和校核发电机失磁保机失磁保护的整定范的整定范围和低励和低励限制特性,防止限制特性,防止发电机机进相运行相运行时发生生误动作。作。发电机失磁后无论对系统还是对机组自身都有可能造成一定的危害,还可能导致机组失步。因此,发电机组应装设失磁保护,失磁保护保护的动作行为应符合本反措机网协调部分的相关规定。值得注意的是:当
28、机组与系统联系较紧密时,单台发电机组失磁很少可能造成高压母线电压严重下降,为保证失磁保护能够正确动作,失磁保护中的三相电压低判据应取机端电压。案例:2001年某电厂2号机组发生失磁事故,电场500kV母线电压约降为480kV(0.9Un),由于发电机失磁保护采用母线电压闭锁,其定值为0.9Un,延时2秒,导致失磁保护拒动,失磁情况下发电机异步运行,从系统吸收大量无功、发出有功,引起当地负荷中心500kV枢纽站电压降低至473kV。18.6.20 300MW及以上容量及以上容量发电机机应装装设起、停机保起、停机保护及断路器断口及断路器断口闪络保保护。在未与系统并列运行期间,某些情况下,处于非额定
29、转速的发电机被施加了励磁电流,机组的电气频率与额定值存在较大偏差。部分继电保护因受频率影响较大,在机组起、停机过程转速较低时发生定子接地短路或相间短路故障,不能正确动作或灵敏度降低,导致故障扩大,因此需装设对频率变化敏感性较差的继电器构成的起停机保护。专用的起、停机保护应作用于停机,在机组并网运行期间宜退出;机组出口断路器未合,机组已施加励磁等待同期并网期间,施加在断路器断口两端的电压,会随着待并发电机与系统之间电压角差变化而不断变化,最大值为两电压之和。可能会造成断路器断口闪络事故,不仅造成断路器损坏,处理不及时还可能引起电网事故,因此需装设断路器断口闪络保护。断路器断口闪络保护应作用于停机
30、,并启动失灵保护。18.6.21 200MW及以上容量及以上容量发电机机-变压器器组应配置配置专用故障用故障录波器。波器。故障录波报告是进行事故分析的重要依据,特别是在进行复杂事故分析或保护不正确动作分析时更是如此。为全面反映发电机组在事故或异常情况下运行工况,200MW及以上容量发电机-变压器组应配置专用故障录波器,以便对应分析机组在发生故障或出现异常时的运行状况及保护动作行为。18.6.22 发电厂的厂的辅机机设备及其及其电源在外部系源在外部系统发生故生故障障时,应具有一定的抵御事故能力,以保具有一定的抵御事故能力,以保证发电机在外部系机在外部系统故障情况下的持故障情况下的持续运行。运行。
31、发电厂辅机设备运行的稳定性、可靠性直接影响发电机组的安全稳定运行,一旦这些关键辅机设备由于变频器原因而非正常停机,会造成发电机组符合大幅下降,甚至造成锅炉灭火、停机等事故。对于外部系统发生的故障时,要求发电厂关键辅机设备对外部故障引起的电压、电流异常具备一定的承受能力,保证发电机组持续运行。18.7继电保保护二次回路二次回路应注意以下注意以下问题:装装设静静态型、微机型型、微机型继电保保护装置和收装置和收发信机信机的厂、站接地的厂、站接地电阻阻应按按计算机算机场地通用地通用规范范(GB/T 2887-2011)和)和计算机算机场地安全要地安全要求求(GB 9361-2011)规定;上述定;上述
32、设备的机箱的机箱应构成良好构成良好电磁屏蔽体,并有可靠的接地措施。磁屏蔽体,并有可靠的接地措施。实践证明:全封闭的金属机箱是电子设备抵御空间电磁干扰的有效措施,除此之外,金属机箱还必须可靠接地。上个世纪90年代,我国某保护收发信机生产厂家,由于改变生产工艺,致使其产品机箱未能构成全封闭的电磁屏蔽体,从而造成大量投入运行的设备由于抗干扰能力严重不足而发生误动。18.7.2 电流互感器的二次流互感器的二次绕组及回路,必及回路,必须且只能有且只能有一个接地点。当差一个接地点。当差动保保护的各的各组电流回路之流回路之间因没有因没有电气气联系而系而选择在开关在开关场就地接地就地接地时,须考考虑由于开关由
33、于开关场发生接地短路故障,将不同生接地短路故障,将不同接地点之接地点之间的地的地电位差引至保位差引至保护装置后所装置后所带来来的影响。来自同一的影响。来自同一电流互感器二次流互感器二次绕组的三相的三相电流流线及其中性及其中性线必必须置于同一根二次置于同一根二次电缆。电压互感器的二次互感器的二次绕组及回路,必及回路,必须且只能有一个接地点。公用且只能有一个接地点。公用电压互感器的二次回路只允互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,在控制室内有一点接地,为保保证接地可接地可靠,各靠,各电压互感器的中性互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器等。不得接有可能断开的开关或熔断器等。已在控制室一
34、点接地的已在控制室一点接地的电压互感器二次互感器二次线圈,宜在开关圈,宜在开关场将二次将二次线圈中性点圈中性点经放放电间隙或氧化隙或氧化锌阀片接地,其片接地,其击穿穿电压峰峰值应大于大于30Imax伏(伏(Imax为电网接地故障网接地故障时通通过变电站的可能最大接地站的可能最大接地电流有效流有效值,单位位为kA)。)。应定期定期检查放放电间隙或氧化隙或氧化锌阀片,防片,防止造成止造成电压二次回路多点接地的二次回路多点接地的现象。象。电压互感器二次回路出现两个及以上的接地点,则将在一次系统发生接地故障时,由于参考点电位的影响,造成保护装置感受到的二次电压与实际故障相电压不对应;当电压互感器二次回
35、路的接地点设在控制室时,在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,目的在于防止控制室内的接地点不可靠而造成电压互感器二次回路过电压。18.7.4 来自同一来自同一电压互感器二次互感器二次绕组的三相的三相电压线及及其中性其中性线必必须置于同一根二次置于同一根二次电缆,不得和其,不得和其它它电缆共用。来自同一共用。来自同一电压互感器三次互感器三次绕组的的两(或三)根引入两(或三)根引入线必必须置于同一根二次置于同一根二次电缆,不得和其它不得和其它电缆共用。共用。应特特别注意:注意:电压互感互感器三次器三次绕组及其回路不得短路。及其回路不得短路。在系统发生短路故障时,发电厂、变电站内空间电
36、磁干扰明显,大部分干扰信号是通过二次回路侵入保护装置,为减小对同一电缆内其它芯线的干扰,交流电流和交流电压应安排在各自独立的电缆内;交流信号的相线与中性线应安排在同一电缆内;来自同一电压互感器的三次绕组的所有回路应安排在同一电缆内;由于电压互感器的三次绕组在正常运行时二次电压为零,或接近于零,此时在三次绕组及其回路发生短路时不易被发现,当系统发生不对称故障时,三次绕组及其回路产生故障电压,此时,电压互感器的三次绕组及其回路发生短路会造成电压互感器及其回路发生故障,并引起保护不正确动作或拒动。18.7.5 交流交流电流和交流流和交流电压回路、交流和直流回路、回路、交流和直流回路、强电和弱和弱电回
37、路,均回路,均应使用各自独立的使用各自独立的电缆。直流回路应安排在同一电缆内;直流回路的正极与负极应尽量安排在同一电缆内;强电回路和弱电回路应分别安排在各自独立的电缆内。严格格执行有关行有关规程、程、规定及反措,防止二次寄定及反措,防止二次寄生回路的形成。生回路的形成。为防止继电保护误动事故,消除寄生回路历来都是二次系统的重要“反措”之一,无论是工程设计、产品制造、基建调试还是运行维护都必须从严、从细、从实地采取措施,认真消除二次寄生回路。18.7.7 直接接入微机型直接接入微机型继电保保护装置的所有二次装置的所有二次电缆均均应使用屏蔽使用屏蔽电缆,电缆屏蔽屏蔽层应在在电缆两端两端可靠接地。可
38、靠接地。严禁使用禁使用电缆内的空内的空线替代屏蔽替代屏蔽层接地。接地。为抑制空间电磁干扰通过耦合的方式侵入保护装置,与继电保护相关的二次电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层原则上应在电缆两端接地。对经长电缆跳跳闸的回路,的回路,应采取防止采取防止长电缆分分布布电容影响和防止出口容影响和防止出口继电器器误动的措施。在的措施。在运行和运行和检修中修中应严格格执行有关行有关规程、程、规定及反定及反措,措,严格防止交流格防止交流电压、电流串入直流回路。流串入直流回路。由于长电缆有较大的对地分布电容,从而使得干扰信号较容易通过长电缆窜入保护装置,严重时可导致保护装置不正确动作。对于出口继电器,则通常采用加大继电器
39、动作功率或延长动作时间的方法抵御外部干扰。为提高保护装置的动作速度,在现代保护装置中,大多数采用了动作速度较快的出口继电器,当站用直流系统中串入交流信号时,将可能会影响保护装置的动作行为,特别是对于直接采用站用直流作为动作电源、经长电缆直接驱动的出口继电器,更容易误动作。18.7.9 如果断路器只有一如果断路器只有一组跳跳闸线圈,失灵保圈,失灵保护装置装置工作工作电源源应与相与相对应的断路器操作的断路器操作电源取自不源取自不同的直流同的直流电源系源系统。断路器失灵保护是装设在变电站的一种近后备保护,当保护装置动作,而断路器拒动时,失灵保护通过断开与拒动断路器有直接电气联系的断路器而隔离故障。如
40、此要求是考虑在站内失去一组直流电源时,应仍能够将故障点与运行系统隔离。18.7.10 主主设备非非电量保量保护应防水、防震、防油渗漏、防水、防震、防油渗漏、密封性好。气体密封性好。气体继电器至保器至保护柜的柜的电缆应尽量尽量减少中减少中间转接接环节。本条款所述的主设备非电量保护主要是指瓦斯保护和温度等直接作用于跳闸的保护,通常安装在被保护设备上,环境条件较差,如不注意加强密封防漏及防水、防震、防油渗漏措施,可能会导致保护误动跳闸。减少电缆转接的中间环节可减少由于端子箱进水,端子排污秽、接地或误碰等原因造成的保护误动作。18.7.11 保保护室与通信室之室与通信室之间信号信号优先采用光先采用光缆
41、传输。若使用若使用电缆,应采用双采用双绞双屏蔽双屏蔽电缆并可靠接并可靠接地。地。对于线路纵联保护而言,通道是其重要的组成部分之一,特别是在变电站近端发生不对称故障时,对纵联保护通道的干扰(包括由工频信号引起的高频通道阻塞),将可能导致继电保护装置的不正确动作。因此,无论纵联保护采用何种通道方式,无论是专用通道还是复用通道,均应高度重视通道设备(含连接电缆)的抗干扰问题,采用与继电保护专业相一致的抗干扰措施。18.8 应采取有效措施防止空采取有效措施防止空间磁磁场对二次二次电缆的干的干扰,应根据开关根据开关场和一次和一次设备安装的安装的实际情况情况,敷敷设与厂、站主接地网与厂、站主接地网紧密密连
42、接的等接的等电位接地位接地网。等网。等电位接地网位接地网应满足以下要求:足以下要求:应在主控室、保在主控室、保护室、敷室、敷设二次二次电缆的沟道、的沟道、开关开关场的就地端子箱及保的就地端子箱及保护用用结合合滤波器等波器等处,使用截面不小于使用截面不小于100 mm2的裸的裸铜排(排(缆)敷)敷设与主接地网与主接地网紧密密连接的等接的等电位接地网。位接地网。在主控室、保在主控室、保护室柜屏下室柜屏下层的的电缆室(或室(或电缆沟沟道)内,按柜屏布置的方向敷道)内,按柜屏布置的方向敷设100 mm2的的专用用铜排(排(缆),将),将该专用用铜排(排(缆)首末端)首末端连接,接,形成保形成保护室内的
43、等室内的等电位接地网。保位接地网。保护室内的等室内的等电位接地网与厂、站的主接地网只能存在唯一位接地网与厂、站的主接地网只能存在唯一连接接点,点,连接点位置宜接点位置宜选择在保在保护室外部室外部电缆沟道的沟道的入口入口处。为保保证连接可靠,接可靠,连接接线必必须用至少用至少4根根以上、截面不小于以上、截面不小于50mm2的的铜缆(排)构成共点(排)构成共点接地。接地。沿开关沿开关场二次二次电缆的沟道敷的沟道敷设截面不少于截面不少于100 mm2的的铜排(排(缆),并在保),并在保护室(控制室)及开室(控制室)及开关关场的就地端子箱的就地端子箱处与主接地网与主接地网紧密密连接,保接,保护室(控制
44、室)的室(控制室)的连接点宜接点宜设在室内等在室内等电位接地网位接地网与厂、站主接地网与厂、站主接地网连接接处。由开关由开关场的的变压器、断路器、隔离刀器、断路器、隔离刀闸和和电流、流、电压互感器等互感器等设备至开关至开关场就地端子箱之就地端子箱之间的二的二次次电缆应经金属管从一次金属管从一次设备的接的接线盒(箱)引盒(箱)引至至电缆沟,并将金属管的上端与上述沟,并将金属管的上端与上述设备的底座的底座和金属外壳良好和金属外壳良好焊接,下端就近与主接地网良好接,下端就近与主接地网良好焊接。上述二次接。上述二次电缆的屏蔽的屏蔽层在就地端子箱在就地端子箱处单端使用截面不小于端使用截面不小于4 mm2
45、多股多股铜质软导线可靠可靠连接至等接至等电位接地网的位接地网的铜排上,在一次排上,在一次设备的接的接线盒(箱)盒(箱)处不接地。不接地。18.8.5 采用采用电力力载波作波作为纵联保保护通道通道时,应沿高沿高频电缆敷敷设100mm2铜导线,在,在结合合滤波器波器处,该铜导线与高与高频电缆屏蔽屏蔽层相相连且与且与结合合滤波波器一次接地引下器一次接地引下线隔离,隔离,铜导线及及结合合滤波器波器二次的接地点二次的接地点应设在距在距结合合滤波器一次接地引波器一次接地引下下线入地点入地点35米米处处;铜导线铜导线的另一端的另一端应应与保与保护护室的等室的等电电位地网可靠位地网可靠连连接。接。进入电子化时
46、代后,导致继电保护保护不正确动作的干扰问题引起了专业人员的高度重视。众所周知,变电站是一个空间电磁干扰很强的场所,特别是在系统发生短路故障时更为明显;实验和研究表明:大部分干扰信号是通过二次回路侵入保护装置的,而在干扰源中,空间磁场干扰占相当大的份额。目前所采取提高干扰的方法大致可以分为三大类:降低干扰源的强度;抑制干扰信号的侵入;提高保护装置自身抵御干扰的能力。在二次回路上所采取的抗干扰措施,基本上属于第二类。(1)为抑制空间电磁干扰通过耦合的方式侵入保护装置,与继电保护相关的二次电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层原则上应在电缆两端接地;为防止由于一次系统接地电流经屏蔽层入地而烧毁二次电缆,由变压器
47、、断路器、隔离刀闸和电流、电压互感器等设备至开关场就地端子箱之间二次电缆经金属管引至电缆沟,利用金属管作为抗干扰的防护措施,二次电缆的屏蔽层应仅在就地端子箱处单端接地;保护柜屏、开关场就地端子箱内均应装设专用的接地铜排,铜排应分别与保护室内的等电位地网或沿电缆沟敷设的100mm2保护专用铜缆可靠相连,保护装置的接地端子、二次电缆的屏蔽层均通过接地铜排接地;(2)在主控室、保护室柜屏下层的电缆室(或电缆沟道)中敷设等电位地网,目的在于构建一个等电位面,所有保护装置的参考电位都设置在同一个等电位面上,可有效减少由于参考电位差异所带来的干扰。为保证该等电位地网的可靠连接,减小地网任意两点之间的阻抗,
48、电缆夹层(室内电缆沟)中沿柜屏布置的方向敷设的100 mm2专用铜排,应首尾相连构成目字形的封闭框,等电位地网应可靠接地,但为保证“等电位”,保护室内的等电位接地网与厂、站的主接地网只能存在唯一连接点,连接点位置宜选择在电缆竖井处,室内等电位地网与敷设在电缆沟内100mm2保护专用铜缆的连接点也应与室内等电位地网的接地点设同一位置。(3)沿电缆沟敷设的100mm2保护专用铜缆可在地电位差较大时起分流作用,防止因较大电流流经屏蔽层而烧毁电缆;同时,该铜缆可减小两点之间的电位差,并能对与其并排敷设的电缆起到对空间磁场的屏蔽作用。(4)保护柜屏、就地端子箱的外壳均应可靠与主地网相连。18.9 新建、
49、新建、扩、改建工程与、改建工程与验收工作中收工作中应注意的注意的问题:应从保从保证设计、调试和和验收收质量的要求出量的要求出发,合理确定新建、合理确定新建、扩建、技改工程工期。基建建、技改工程工期。基建调试应严格按照格按照规程程规定定执行,不得行,不得为赶工期减赶工期减少少调试项目,降低目,降低调试质量。量。高标准的基建、调试质量是安全运行的重要保障。无论是新建、扩建工程还是技改工程,均应严格执行相关规程规定,合理安排工期和流程,严禁以赶工期为目的而降低基建施工和调试质量标准。新建、新建、扩、改建工程除完成各、改建工程除完成各项规定的分步定的分步试验外,外,还必必须进行所有保行所有保护整整组检
50、查,模,模拟故故障障检查保保护压板的唯一板的唯一对应关系,模关系,模拟闭锁接接点点动作或断开来作或断开来检查其唯一其唯一对应关系,避免有关系,避免有任何寄生回路存在。任何寄生回路存在。双重化配置的保双重化配置的保护装置整装置整组传动验收收时,应采采用同一用同一时刻,模刻,模拟相同故障性相同故障性质(故障(故障类型相型相同,故障量相同,故障量相别、幅、幅值、相位相同)的方法,、相位相同)的方法,对两套保两套保护同同时进行作用于两行作用于两组跳跳闸线圈的圈的试验。整组试验是继电保护系统在完成基、改建工程或在保护装置、二次回路上进行工作、改动之后的重要把关项目,通过整组试验可对保护系统的相关性、完整