电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB 50062-92.doc

电力装置的继电保护和自动装置设计规范
中华人民共和国国家标准
GB 50062-92
条文说明
前言
根据国家计委计综[1986] 2630号文的要求,由能源部东北电力设计院对《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GBJ62-83进行了修订,经建设部建标[1992] 425号文批准发布。名称改为《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 500062-92。
为便于广大设计、施工、科研、学校等有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,规范编订组根据国家计委关于编制规范条文说明的统一要求,按规范的章、节、条顺序编制了条文说明,供有关人员参考。在使用中如遇有问题,请将意见和有关材料寄交能源部电力规划设计总院和东北电力设计院《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》修订组。
本条文说明仅供国内有关部门和单位执行本规范时使用,不得翻印。
1992年7月
目 录
第一章 总则
第二章 一般规定
第三章 发电机的保护
第四章 电力变压器的保护
第五章 3~63KV中性点非直接接地电力网中线路的保护
第六章 110kV中性点直接接地电力网中线路的保护
第七章 母线的保护
第八章 电力电容器的保护
第九章 3KV及以上电动机的保护
第十章 自动重合闸
第十一章 备用电源和备用设备的自动投入装置
第十二章 自动低频减载装置
第十三章 同步并列及解列
第十四章 二次回路
第一章 总 则
第1.0.1条 说明制定本规范的目的。本规范作为国家标准, 是全国各地区、各部门共同遵守的准则和依据。制定本规范的目的在于贯彻执行国家的技术经济政策,使继电保护和自动装置的设计,做到安全可靠、技术先进和经济合理。
就其内容来讲是关于设计要求方面的一些原则规定,考虑到实用的需要,一些条款规定的比较具体、比较详细。
第1.0.2条 原规范适用于3-35kV电力设备和线路的继电保护和自动装置。
考虑到国民经济和电力建设的发展,许多工业企业及民用电力装置的电压等级已超过35kV,工矿企业自备电站也有很大发展。因此要求规范提高电压适用的范围,增加发电机和变压器的有关内容。这次规范修订包括3-110kV电力线路和设备,单机容量为25MW及以下的发电机,63MVA 及以下电力变压器的继电保护和自动装置。
第1.0.3条 本条说明工程设计不得选用未经过按国家规定鉴定合格的继电保护和自动装置产品。这应当看作是保证继电保护和安全自动装置工程设计质量的重要环节,所以作此明确规定。
第1.0.4条 这一条的规定是必要的。 继电保护和自动装置设计也涉及到其它专业的标准,如各种继电器的国家标准,因此也应当符合这些国家标准。
第二章 一般规定
第2.0.1条 本条规定了电力网中的电力设备和线路装设继电保护和安全自动装置的必要性和主要作用。作用是应能尽快地动作切除短路故障;故障切除后靠自动装置来尽快地恢复供电,以保证电力网安全运行;限制故障设备损坏程度和减少停电范围。
第2.0 4条 本条规定校验保护装置的灵敏系数,应根据不利正常运行方式和不利故障类型进行计算。
不利正常运行方式,系指正常情况下的不利运行方式和正常检修方式。
正常不利运行方式,通常指在非故障和检修方式下,电厂中因机组开启与停运等,引起继电保护装置灵敏系数降低的不利运行方式。
例如:夏季丰水期水电大发,水电厂尽量多开机,而火电厂相应地减少开机。
这种方式下,安装在火电厂侧的保护装置的灵敏系数可能降低。校验火电厂侧保护装置的灵敏系数应取这种不利的运行方式。反之,在冬季枯水期,水电厂减少开机,火电厂相应地少留备用多开机。这种情况下,安装在水电厂侧的保护装置的灵敏系数降低。校验水电厂侧保护装置的灵敏系数应取这种不利的运行方式。
正常检修方式,系指一条线路或一台电力设备检修的运行方式。继电保护的整定计算中,可不考虑两个及两个以上电力设备或线路同时检修的情况。
本条文又规定,校验保护装置灵敏系数,当必要时,应计及短路电流衰减的影响。对低压电网,尤其是安装在发电厂附近的低压线路或电力设备的继电保护装置,如果保护动作时间长,在保护动作时,短路电流已经衰减,将会影响保护装置的灵敏系数。对此,需要考虑短路电流衰减的影响。
第三章 发电机的保护
第3.0.1条 本条说明对发电机的哪些故障及异常运行方式应装设相应的保护。
对于发电机定子绕组相间短路,定子绕组匝间短路和发电机外部的短路故障,应分别装设主保护和后备保护,对于定子绕组接地、过电压、过负荷,发电机失磁和励磁回路一点及二点接地应装设异常运行保护,必要时还可以装设辅助保护。
对于发电机匝间短路按本规范第 3.0.5条规定,在有条件装设横联差动保护的发电机应装设横联差动保护,以保护匝间短路,对于没有条件装设横联差动保护的发电机不要求装设专用匝间短路保护。按目前国产发电机设计情况,定子绕组为星形接线,有并联分支,在中性点有分支引出端子发电机有QF-3-2、 QFK-3-2、QFG-3-2,TOC-6075/2、QFz-25-2、QF-25-2、TOG-25-2 等多种机型,有装设横联差动保护的条件。另外,匝间短路危害严重,统计表明在中小机组上发生匝间短路的频次也多,而横联差动保护构成简单,保护动作的安全可靠性好,可有效地保护发电机匝间短路和定子绕组断线故障,故规定在有条件时应装设横联差动保护。
本条之八,对励滋电流异常下降或消失称为失磁故障,符合习惯叫法,其保护继电器国内外都称作失磁保护,即要求失磁保护既保护发电机完全失去励磁,又保护部分失去励磁的故障。
关于逆功率保护。对于大型机组需要装设逆功率保护,而对于小型机组我国多年来的作法是,当主汽门关闭时,在主控制室给出声光信号。由运行值班员根据实际情况,做出判断处理,或重新挂闸送汽恢复运行,或跳开发电机主开关。
也有一些工程采用主汽门掉闸联跳发电机主开关的作法。中小型机组这样处理方式一般说是合适的,并未发现造成某种严重后果,因此不必规定装设逆功率保护。
另外应当说明。按规范的编写方式,对于有特殊要求的发电机。并未排除,即不禁止装设诸如逆功率或其它保护装置。自然,如无“特殊”可言,则应当按标准办事。
第3.0.2条 本条说明保护出口动作方式。其中, “解列”适用于发电机外部短路故障保护和某些异常运行方式如失磁保护,保护出口动作于发电机断路器或母联(分段)断路器,不动作于灭磁开关,这样汽轮发电机组在运行中甩掉了基本负荷,但还可以带厂用电在额定频率、额定电压下稳定运行,如果需要可以随时并网恢复供电。而“停机”不仅要断开发电机断路器,并且要动作于灭磁开关,还要停原动机。在发电机内部发生短路故障时,保护应动作于停机。在实际工程设计中,有时两种保护出口方式并存,有时只用一种。本章条文中有具体规定。
第3.0.3条 本条说明对发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障应装设的保护装置。
作为发电机的主保护,对不同类型和特点的发电机应配置相应的保护装置。对于1MW以上的发电机,规定应装设纵联差动保护;对于1Mw及以下的发电机,根据不同情况选择下列保护中的一种:过电流、低电压、电流速断、低压过流、纵联差动保护等。
第3.0.4条 关于发电机定子绕组单相接地的条文。
关于发电机定子绕组单相接地故障接地电流允许值,本规范定为4A。如果电机制造厂家给出了这个数值,则以制造厂数据为准,鉴于一般情况下,制造厂未规定发电机定子绕组单相接地故障接地电流允许值,所以参照原水电部标准《继电保护和安全自动装置规程》SDJ6-S3表2.2.4,按发电机额定电压力6kV考虑接地电流允许值为4A。
发电机中性点有不接地、经消孤线圈接地或经电阻接地等接地方式,讨论发电机是否装设有选择性的接地保护,不考虑消弧线圈的补偿作用,因为消弧线圈有退出运行的可能,应按实际运行可能出现的单相接地电流值是否大