220~500kV电网继电保护装置运行整定规程
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220~500kV电网继电保护装置运行整定规程
220~500kV电网继电保护装置运行整定规程
中华人民共和国电力工业部1994-12-19批准 1995-05-01实施
1 总则本规程是电力系统继电保护运行整定的基本规定,与电力系统继电保护相关的设计部门和调度运行部门应共同遵守。
2 继电保护运行整定的基本原则
2.1 220kV及以上电网的继电保护,必须满足可靠性、速动性、选择性及灵敏性的基本要求。可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证;速动性由配置的全线速动保护、相间和接地故障的速断段保护以及电流速断保护取得保证;通过继电保护运行整定,实现选择性和灵敏性的要求,并处理运行中对快速切除故障的特殊要求。
2.2要求配置的速动保护(全线速动保护、相间与接地故障的速断段保护),在正常运行整定情况下,快速切除本线路的金属性短路故障来获得保证。相间和接地故障的延时段后备保护主要应保证选择性和灵敏性要求。 2.3 对330~500kV电网和联系不强的220kV电网,在保证继电保护可靠动作的前提下,重点应防止继电保护装置的非选择性动作;而对于联系紧密的220kV电网,重点应保证继电保护装置的可靠快速动作。
2.4 继电保护的可靠性
2.4.1 任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行;所有运行设备都必须由两套交、直流输入和输出回路相互独立,并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都由不同的熔断器供电。
2.4.2 对于220kV及以上电力系统的线路继电保护,一般采用近后备保护方式,即当故障元件的一套继电保护装置拒动时,由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障;而当断路器拒动时,起动断路器失灵保护,断开与故障元件所接入母线相连的所有其他连接电源的断路器。有条件时可采用远后备保护方式,即故障元件所对应的继电保护装置或断路器拒绝动作时,由电源侧最邻近故障元件的上一级继电保护装置动作切除故障。
2.4.4 对于220kV及以上电力系统的母线,母线差动保护是其主保护,变压器或线路后备保护是其后备保护。如果没有母线差动保护,则必须由对母线故障有灵敏度的变压器后备保护或/及线路后备保护充任母线的主保护及后备保护。
2.5 继电保护的速动性
2.5.4 继电保护在满足选择性的条件下,应尽量加快动作时间和缩短时间级差。可以针对不同的保护配合关系和选用的时间元件性能,选取不同的时间级差。
2.6 继电保护的灵敏性
2.6.1 对于纵联保护,在被保护范围末端发生金属性故障时,应有足够的灵敏度。
2.6.2 相间故障保护最末一段(例如距离Ⅲ段)的动作灵敏度,应按躲过最大负荷电流选取(最大负荷电流值由运行方式部门提供)。
2.6.3 接地故障保护最末一段(例如零序电流Ⅳ段)当线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障。
2.6.5 采用远后备保护方式时,上一级线路或变压器的后备保护整定值,应保证当下一级线路末端故障或变压器对侧母线故障时有足够灵敏度。
2.7 继电保护的选择性
2.7.1 全线瞬时动作的保护或保护的速断段的整定值,应保证在被保护范围外部故障时可靠不动作。
2.7.2 上、下级(包括同级和上一级及下一级电力系统)继电保护之间的整定,应遵循逐级配
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合的原则,满足选择性的要求:即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。
2.7.5 当线路保护装置拒动时,只允许相邻上一级的线路保护越级动作,切除故障;当断路器拒动(只考虑一相断路器拒动),且断路器失灵保护动作时,应保留一组母线运行(双母线接线)或允许多失去一个元件(一个半断路器接线)。为此,接地故障保护第二段的动作时间应比断路器拒动时的全部故障切除时间大0.25~0.3s;对相间距离保护第二段,则无此要求。 4 继电保护整定的规定 4.2 继电保护装置整定的具体规定
4.2.1 零序电流保护 4.2.1.1 零序电流保护一般为四段式。
4.2.1.2 在复杂环网中为简化整定配合,零序电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各段均可分别经零序功率方向元件控制。
4.2.1.8 零序电流Ⅱ段定值,若相邻线路配置的纵联保护能保证经常投入运行,可按与相邻线路纵联保护配合整定,躲过相邻线路末端故障。否则,按与相邻线路在非全相运行中不退出运行的零序电流Ⅰ段配合整定;若无法满足配合关系,则可与相邻线路在非全相运行过程中不退出工作的零序Ⅱ段配合整定。零序电流Ⅱ段定值还应躲过线路对侧变压器的另一侧母线接地故障时流过本线路的零序电流。采用单相重合闸的线路,如零序电流Ⅱ段定值躲过本线路非全相运行最大零序电流,动作时间可取1.0s;如零序Ⅱ段电流定值躲不过本线路非全相运行最大零序电流,动作时间一般可取为1.5s;对采用0.5s快速重合闸的线路,零序Ⅱ段可取1.0s左右。
4.2.2 接地距离保护
4.2.2.1 接地距离保护为三段式。
4.2.2.2 接地距离Ⅰ段定值按可靠躲过本线路对侧母线接地故障整定。
4.2.2.3 接地距离Ⅱ段定值按本线路末端发生金属性故障有足够灵敏度整定,并与相邻线路接地距离Ⅰ段配合。若配合有困难或与被配合线路有互感时,则按与相邻线路纵联保护配合整定,但阻抗定值按躲过相邻线路末端故障整定,动作时间可取1.0s。若仍无法满足配合关系,按与相邻线路接地距离Ⅱ段配合整定。 4.2.2.5 接地距离Ⅱ段保护范围一般不应超过相邻变压器的其他各侧母线。
4.2.2.7 接地距离Ⅲ段,按与相邻线路接地距离Ⅱ段配合整定。若配合有困难,可与相邻线路接地距离Ⅲ段配合整定。当本线路设有阶段式零序电流保护作为接地故障的基本保护时,接地距离Ⅲ段可退出运行。
4.2.3 相间距离保护
4.2.3.1 相间距离保护为三段式。
4.2.4 高频相差保护
4.2.4.1 反映不对称故障的起动元件整定: a.高定值起动元件应按被保护线路末端两相短路、单相接地及两相短路接地故障有足够的灵敏度整定,I2力争大于4.0,最低不得小于2.0。同时要可靠躲过三相不同步时的线路充电电容电流,可靠系数大于2.0。 b.低定值起动元件应按躲过最大负荷电流下的不平衡电流整定,可靠系数取2.5。 c.高、低定值起动元件的配合比值取1.6~2。 d.若单独采用负序电流元件作为起动元件的灵敏度不满足要求时,可采用负序电流加零序电流分量的起动元件I2+KI0。
4.2.4.2 反映对称故障的起动元件整定: a.低定值相电流起动元件定值应大于被保护线路运行时的最大负荷电流,可靠系数大于1.5。 b.高定值相电流起动元件定值应为低定值相电流起动元件的1.6倍~2.0倍,并在线路末端发生三相金属性故障时有足够的灵敏度,灵敏度系数不小于1.5,并可靠躲过线路稳态充电电容电流,可靠系数应不小于2.0。
4.2.4.3 反映对称故障的阻抗继电器定值应可靠躲过正常运行时的最小负荷阻抗,可靠系数
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小于0.7,并保证在被保护线路末端发生三相短路故障时灵敏系数大于 1.5。 a.线路末端三相短路的最小短路电流应大于阻抗继电器最小精确工作电流的2倍。 b.若采用低电压元件代替阻抗元件时,低电压元件定值应低于系统最低运行电压,可靠系数小于0.7,并能保证在线路末端三相短路时的灵敏度,灵敏系数大于1.5。 c.如用电流元件代替阻抗元件时,电流元件的定值应可靠躲过线路稳态充电电容电流,其可靠系数不小于2.0,而对末端金属性三相短路时的灵敏系数不小于 1.5。
4.2.4.4 +K 操作滤过器的K值,一般选K=6,线路两侧的相差动保护应取相同的K值,K值与两侧电流互感器变比是否相同无关。闭锁角的定值随线路长度和误差增大而提高,闭锁角一般可整定为60°~80°。
.2.4.5 为保证线路两侧相差动保护起动元件灵敏度的配合,两侧应采用原理相同的起动元件和选取相同的一次动作电流。
4.2.5 方向高频保护
4.2.5.1 反映各种短路故障的高定值起动元件按被保护线路末端发生金属性故障有灵敏度整定,灵敏系数大于2。低定值起动元件按躲过最大负荷电流下的不平衡电流整定,并保证在被保护线路末端故障时有足够灵敏度,灵敏系数大于4。
4.2.5.2 方向判别元件在被保护线路末端发生金属性故障时应有足够灵敏度,灵敏系数大于
3。若采用方向阻抗元件作为方向判别元件,灵敏系数大于2。
4.2.5.3 故障测量元件的定值按被保护线路末端故障时有灵敏度整定,灵敏系数大于2。若采用阻抗元件作为故障测量元件时,灵敏系数大于1.5。
4.2.5.4 对于继电保护“四统一”接线的高频闭锁方向零序电流或高频闭锁距离保护: a.起动发信元件按本线路末端故障有足够灵敏度整定,并与本侧停信元件相配合。 b.停信元件按被保护线路末端发生金属性故障有灵敏度整定,灵敏系数大于1.5~2。
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