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智能变电站继电保护有关技术原则及实施方案.doc
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智能变电站继电保护有关技术原则及实施方案
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智能变电站继电保护有关技术原则及实施方案
一、 总则
1.本标准内容是在现行标准、规范基础上对智能变电站设计所作的补
充规定,与现行标准、规范不一致之处以本标准为准。
2.继电保护技术应用的研究与探索,应以进一步提高保护的性能和安
全可靠性为目的。继电保护在功能实现上,是统一的整体,需要一次设备 、
二次回路、通道、保护装置之间的配合协调,才能发挥其整体性能。
3.继电保护必须满足“可靠性、选择性、速动性、灵敏性”之要求,遵
循“双重化设计”原则,保证每套保护装置功能独立完备、安全可靠;
4.按照国家标准(GB/T 14285-2006)《继电保护和安全自动装置
技术规程》要求“除出口继电器外,装置内的任一元件损坏时,装置不应误
动作跳闸”。智能化变电站中的 MU、光纤网络、智能操作箱、交换机等任
一个元件、环节损坏,不应引起保护误动作跳闸。
5.电子式互感器、MU、保护装置、智能终端、交换机等设备之间的
互连都应该采用光纤通道,对于正常运行中的光纤通道,应有实时监测通
道状态的措施。
6.双重化配置的两套保护,其信息输入、输出环节应完全独立。在过
程层网络中,GOOSE 网的组网方式采用双重化独立组网,第一套保护挂在
A 网,第二套保护挂在 B 网,网络采用星形网络。保护双重化配置时,任
一套保护装置不应跨接双重化配置的两个网络。
7.110kV 电压等级的保护宜按照双重化配置。
8.保护装置宜独立分散、就地安装。就地安装时,MU 和保护装置应一起
安装于智能控制柜内,其电磁兼容、环境温度、湿度等运行环境应满足相
关标准。
9.当采用电子式互感器时,应针对电子式互感器特点优化相关保护算法、提高
保护性能;
10.保护的采集应遵循如下原则:
1) 保护装置应不依赖于外部对时系统实现其保护功能;
2) 保护应直接采样,对于单间隔的保护应直接跳闸,涉及多间隔的保护
(母线保护)宜直接跳闸。对于涉及多间隔的保护(母线保护),如确有必要采用其
他跳闸方式,相关设备应满足保护对可靠性和快速性的要求。
11.一套 ECT 内有两个保护线圈,每个保护线圈由两路独立的采样系
统进行采集(双 A/D 系统),进入一个 MU,每个 MU 出两路数字采样值
由一路通道进入一套保护装置。
12.一套 EVT 内有两个线圈,每个线圈由两路独立的采样系统进行采
集(双 A/D 系统),进入相应 MU,每个 MU 出两路数字采样值由一路通
道进入一套保护装置。
13.110kV 及以下保护宜采用保护测控一体化的原则,10kV 保护就
地下放开关柜的模式。对于 110kV 户内 GIS 的场站,保护设备宜下放至开
关室布置,并采用电缆直接跳闸方式。
14.保护信息子站功能宜纳入监控系统;
15.线路过电压及就地判别装置与线路保护整合。
16.继电保护装置的输入与输出网口,应采用独立的数据网口控制器。
17.双母线等接线型式变电站线路、变压器单独配置三相 ECVT。
二、 智能变电站继电保护配置原则
1. 线路保护
1) 每回线路配置 2 套包含有完整的主、后备保护功能的线路保护装置,各自独
立组屏。
2) 纵联保护应支持一端为电子式互感器、另一端为常规互感器或两端均为电子
式互感器的配置形式。
2. 3/2 接线断路器保护和短引线保护
1) 断路器保护按开关双重化配置,组一面屏。
2) 边开关断路器保护还包含短引线保护功能。
3. 变压器保护
1) 每台主变配置 2 面主变保护屏,各包含 1 套含有完整主、后备保护功能的主
变保护装置。
2) 变压器保护对于各侧开关,采用直接采样、直接跳闸方式。主变保护对于跳
母联、分段开关及闭锁备投、启动失灵、解除失灵保护电压闭锁等可采用
GOOSE 网络传输。主变保护可通过 GOOSE 网络接收失灵保护跳闸命令,并
实现失灵直跳主变各侧开关。
3) 对于采用分布式变压器保护方式,宜按电压等级分侧布置子机。
4) 非电量保护就地直采直跳,信息上过程层网(联闭锁信号和故障录波)。
4. 母线保护
1) 220kV 及以上母线配置两套母线保护,每套保护独立组屏。
2) 如母线元件数不超过 8 个,采用直接采样、直接跳闸方式,元件数 8 个以上
时,宜采用分布式母线保护方式,也可采用 GOOSE 网络跳闸方式。
5. 高压并联电抗器保护
1) 双重化配置组两面屏。
2) 并联电抗器的采样采用独立的电子互感器(含 CT 和 PT)和 MU,跳闸需要
智能单元预留一个 GOOSE 接口。
6. 220kV 母联(分段)过流保护
1) 母联(分段)开关的智能单元、合并单元均按双重化配置。
2) 当母联(分段)过流保护单套配置时,应接入 GOOSE 单网。
3) 过流保护跳母联(分段)开关采用点对点直接跳闸方式,其它保护跳母联
(分段)开关可采用 GOOSE 网络传输。
4) 母联(分段)过流保护启动母差失灵可采用 GOOSE 网络传输。
7. 35kV 和 10kV 间隔保护
1) 按间隔、单套配置保护设备。
2) 每个间隔的保护、测控、智能单元、合并单元功能宜按间隔合并实现。
3) 跨间隔信息交换采用 GOOSE 网络传输。
8. 故障录波装置
1) 故障录波采样值传输可采用点对点或网络方式,开关量采用 GOOSE 网络传
输。
2) 如采用 SMV 采样网,采用以太网接口,规约采用 IEC61850-9-2;
3) 220kV 及以上故障录波器双重化配置。
4) 故障录波器的相关技术要求符合现行规程要求。
9. 安全自动装置
1) 集中式低周低压减载装置电压量取自母线电压。
2) 备投过载联切功能可通过站控层网络实现。
3) 单间隔的安控装置跳闸,应采用点对点直接跳闸方式。
10. 其它
1) 母线电压合并单元可接收至少 2 组电压互感器,并能够支持向其它合并器提
供母线电压数据,并根据需要提供 PT 切换/并列功能。各间隔合并单元所需
母线电压量通过 PT 合并单元转发。
三、 辅助设备配置原则
1.电流 MU 按开关双重化配置,线路(变压器)PT 的 MU 按间隔双重
化配置;
2.220kV 及以上电压等级智能单元按断路器双重化配置;
3.过程层网和站控层网完全独立;
4.站控层 MMS 网络应独立组网,网络拓扑采用独立的星形网;
5.SMV 采样值网络与 GOOSE 网络应独立组网;
6.合并单元、智能单元、保护装置通过光纤 IRIG-B(DC)码对时,
也可采用 IEEE1588(IEC-61588)标准进行网络对时,对时精度要求
1ms。
四、 智能变电站继电保护装置接口要求
1) 采样值采用点对点接入方式。
2) 保护装置应配备以下接口:
MU 输入接口、智能终端接口(跳闸及开关接点、闭锁信息)、以
太网接口(GOOSE)、 MMS(制造报文规范)接口。
3) 采用点对点方式的开出量如下:
线路保护故障跳闸接点、变压器电量保护跳闸接点、母线保护跳
闸接点、电抗器电量保护跳闸接点、重合闸接点、辅助保护(开关、
短引线保护、串补保护、解列、过电压及就地判别)等跳闸接点。
4) 采用 GOOSE 网络方式传输的开入、开出量:
测控合分闸命令、断路器位置接点、刀闸辅助接点、启动失灵接
点、启动/闭锁重合闸接点、启动闭锁备投、保护跳闸、解除电压闭锁 、
告警信号接点等。
5) 采用直接电缆跳闸的开出量:
变压器、电抗器等需要跳闸的非电量保护跳闸采用电缆直接跳闸。
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oligaga
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