GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范.pdf
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1、工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国国家标准 电力装置的继电保护和自动装置 设 计 规 范 发布实施 国 家 技 术 监 督 局 中华人民共和国建设部 联合发布 主编部门中华人民共和国能源部 批准部门中华人民共和国建设部 施行日期年月日 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 关于发布国家标准电力装置的继电保 护和自动装置设计规范的通知 建标号 根据国家计委计综号文的要求由能源部会同 有关部门共同修订的电力装置的继电保护和自动装置设计规 范已经有关部门会审现批准电力装置的继电保护和自动装 置设计规范为强制性国家标准 自年月 日起施行 原 工业与民用电力
2、装置的继电保护和自动装置设计 规范同时废止 本规范由能源部负责管理具体解释等工作由能源部东北电 力设计院负责出版发行由建设部标准定额研究所负责组织 中华人民共和国建设部 年月日 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 修 订 说 明 本规范是根据国家计委计综号文的要求由能 源部负责修订而成 在修订过程中规范组进行了广泛的调查研究认真总结了 本专业的设计运行经验和科研成果由我部会同有关部门审查 定稿 这次修订的主要内容 增加中性点直接接地电力网 中线路的保护及以下发电机的保护及以下电力 变压器的保护等内容 在执行本规范过程中如发现需要修改或补充之处请将意 见和资料寄交能源部东北电力设
3、计院 吉林省长春市斯大林大街 邮政编码并抄送能源部电力规划设计管理局 能源部 年月 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 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 第五章中性点非直接接地电力网中线路的 保护 第六章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 附录一名词解释 附录二同步电机和变压器在自同步和非同步合闸时 允许的冲击电流倍数 附录三本规范用词说明 附
4、加说明 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第一章总则 第条为了在电力装置的继电保护和自动装置的设计 中贯彻执行国家的技术经济政策做到安全可靠技术先进和 经济合理制定本规范 第条本规范适用于各行业电力线路和设 备单机容量为及以下发电机及以下电力变压 器等电力装置的继电保护和自动装置的设计 第条继电保护和自动装置的设计应选用按国家规定 鉴定合格的产品 第条电力装置的继电保护和自动装置设计除应执 行本规范外尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第二章一 般 规 定 第条电力网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
5、保护和自动装置继电保护和自动装置应 能尽快地切除短路故障和恢复供电 第条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 第条继电保护和自动装置应满足可靠性 选择性 灵 敏性和速动性的要求并应符合下列规定 一继电保护和自动装置应简单可靠使用的元件和接点应 尽量少接线回路简单运行维护方便在能够满足要求的前提 下宜采用最简单的保护 二对相邻设备和线路有配合要求的保护前后两级之间的 灵敏性和动作时间应相互配合 三当被保护设备或线路范围内发生故障时应具有必要的 灵敏系数 四保护装置应能尽快地切除短路故障当需要加速切除短 路故障时可允许保护装置无选择性地动作但应利用自动重合 闸或备用
6、电源自动投入装置缩小停电范围 第条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必要时应计及短路电流衰减的影 响各类继电保护的最小灵敏系数应符合表的要求 第条装有管型避雷器的线路保护装置的动作时间 不 应大于保护装置起动元件的返回时间不应小于 第条在正常运行情况下当电压互感器二次回路断 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 继电保护的最小灵敏系数表 保护分类保护类型组成元件计算条件 最小灵 敏系数 主 保 护 带方向的电流保护或电压保护零序负序方向元件按被保护区末端金属性短路计算 发电机变压器线路及电动机纵 联差动保护 差电流元件按被保护区末端金
7、属性短路计算 平行线路横差方向和电流平衡保护电流或电压起动元件 线路两侧均未断开前其中一侧保护按线路 中点金属性短路计算 母线完全差动保护差电流元件按金属性短路计算 距离保护 距离起动元件 距离测量元件 按被保护区末端金属性短路计算 电流保护和电压保护电流元件和电压元件按被保护区末端金属性短路计算 母线不完全差动保护差电流元件按金属性短路计算 平行线路横差方向和电流平衡保护电流元件 线路自一侧断开后按另一侧对 端金属性短路计算 主保护的 个别元件 中性点非直接接地保护电流元件按被保护区末端金属性短路计算 距离保护 负序和零序增量或 实变量起动元件 按被保护区末端金属性短路计算 平行线路横差方向
8、保护零序方向元件 线路两侧均未断开前其中一侧保护按线路 中间金属性短路计算 线路一侧断开后另一侧保护按对侧金属性 短路计算 后备保护电流保护和电压保护电流元件电压元件按相邻电力设备和线路末端金属性短路计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 线或其它故障能使保护装置误动作时应装设断线闭锁装置当 保护装置不致误动作时应装设电压回路断线信号装置 第条在保护装置内应设置由信号继电器或其它元件 等构成的指示信号指示信号应符合下列要求 一在直流电压消失时不自动复归或在直流恢复时仍能维 持原动作状态 二能分别显示各保护装置的动作情况 三 对复杂保护装置 能分别显示各部分及各段的动作情况 根
9、据装置具体情况可设置能反应装置内部异常的信号 第条保护装置采用的电流互感器及中间电流互感器 的稳态比误差 不应大于对及以下的线路和设备 当 技术上难以满足要求且不致使保护装置误动作时可允许有较大 的误差 第条当采用蓄电池组作直流电源时由浮充电设备 引起的波纹系数不应大于电压允许波动应控制在额定电压 的范围内放电末期直流母线电压下限不应低于额定电压的 充电后期直流母线电压上限不应高于额定电压的 第条交流整流电源作为继电保护直流电源时 应符 合下列要求 一直流母线电压在最大负荷时保护动作不应低于额定电 压的最高电压不应超过额定电压的并应采取稳压 限幅和滤波的措施电压允许波动应控制在额定电压的范围
10、内波纹系数不应大于 二当采用复式整流时应保证在各种运行方式下在不同 故障点和不同相别短路时保护装置均能可靠动作 三对采用电容储能电源的变电所和水电厂电力设备和线 路应具有可靠的远后备保护在失去交流电源情况下当有几套 保护同时动作时或在其它情况下消耗直流能量最大时应保证 保护与断路器可靠动作同一场所的电源储能电容的组数应与保 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 护的级数相适应 第条当采用交流操作的保护装置时 短路保护可由 被保护元件的电流互感器取得操作电源变压器的瓦斯保护和中 性点非直接接地电力网的接地保护可由电压互感器或变电所所 用变压器取得操作电源亦可增加电容储能电源作为跳闸
11、的后备 电源 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第三章发电机的保护 第条电压在及以上容量在及以下的 发电机对下列故障及异常运行方式应装设相应的保护装置 一定子绕组相间短路 二定子绕组接地 三定子绕组匝间短路 四发电机外部短路 五对称过负荷 六定子绕组过电压 七励磁回路一点及二点接地 八失磁故障 第条保护装置出口动作方式可分为停机解列缩 小故障影响范围和信号 第条对发电机定子绕组及引出线的相间短路故障 应装设相应的保护装置作为发电机的主保护保护装置应动作于 停机并应符合下列规定 一及以下单独运行的发电机如中性点侧有引出线 应在中性点倒装设过电流保护如中性点侧无引出线应在发电 机
12、机端装设低电压保护 二及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发 电机 应在发电机机端装设电流速断保护 当电流速断保护灵敏 性不符合要求时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闭锁过流保护 三 对以上的发电机 应装设纵联差动保护 对发电机 变压器组当发电机与变压器之间有断路器时发电机应单独装 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 设纵联差动保护当发电机与变压器之间没有断路器时应装设 发电机变压器组共用的纵联差动保护 第条发电机定子接地保护应符合下列规定 一 对直接接于母线的发电机 不计入消弧线圈的补偿作用 当定子绕组单相接地故障电流大于时应装设有选择性的接 地
13、保护装置其出口应动作于信号或停机 保护装置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成 其整定值应躲过不平衡电流带短时限动作并宜设置外部 短路的闭锁装置 二在发电机机端电压母线上应装设单相接地监视装置其 出口应动作于信号 三在发电机机端应装设测量零序电压的电压表 四 对发电机变压器组应装设保护区不小于的定子接地 保护保护装置带时限动作于信号根据系统情况和发电机绝缘 状态亦可动作于停机 第条发电机的匝间短路保护应符合下列规定 一定子绕组为星形接线每相有并联分支且中性点有分 支引出端子的发电机应装设单继电器式横联差动保护 二横联差动保护应瞬时动作于停机在汽轮发电机励磁回 路一点接地后可切换为带短时限
14、动作于停机 第条对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保 护的后备其装设的保护应符合下列规定 一 对于及以下 且与其它发电机或电力系统并列运行 的发电机应装设过电流保护保护装置宜配置在发电机的中性 点侧动作电流按躲过最大负荷电流整定对中性点没有引出线 的发电机保护装置应配置在发电机机端 二以上的发电机 宜装设低压闭锁或复合电压起动的 过电流保护 电流元件的动作电流 可取额定值的倍 低电压 元件接线电压 其 动作电压 对汽轮发电机可取额定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 值的倍对水轮发电机可取额定值的倍负序电压元件 的动作电压可取额定值的倍 三对发电机变压器组应利用发电机反应
15、外部短路的保护 作为后备保护在变压器低压侧不应另设保护装置在厂用分支 线上应装设单独的保护装置 四自并励磁发电机宜采用低电压保护的过电流保护 五发电机后备保护宜带有二段时限以较短的时限动作于 断开母线联络断路器或分段断路器以较长的时限动作于停机 第条对发电机定子绕组过负荷应装设过负荷保护 保护装置接一相电流带时限动作于信号 第条对水轮发电机定子绕组的过电压应装设过电 压保护动作电压可取额定电压的倍动作时限可取 过电压保护宜动作于解列并灭磁 第条对发电机励磁回路接地故障应装设接地保护 或接地检测装置并应符合下列规定 一及以下的水轮发电机 对一点接地故障 宜装设定 期检测装置以上的水轮发电机应装设
16、一点接地保护装 置 二 汽轮发电机 对一点接地故障 可采用定期检测装置 对 两点接地故障应装设两点接地保护装置 三一点接地保护应带时限动作于信号两点接地保护应带 时限动作于停机 第条对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障 应装设失磁保护装置并应符合下列规定 一不允许失磁运行的发电机应装设专用的失磁保护 二对装设专用失磁保护的汽轮发电机当失磁后母线电压 低于允许值时宜带时限动作于解列当失磁后母线电压不低于 允许值时宜动作于信号水轮发电机失磁保护宜带时限动作 于解列 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第四章电力变压器的保护 第条对电力变压器的下列故障及异常运行方式应 装设相应的保
17、护装置 一绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单 相接地短路 二绕组的匝间短路 三外部相间短路引起的过电流 四中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及 中性点过电压 五过负荷 六油面降低 七变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障 第条及以上的油浸式变压器和 及以上的车间内油浸式变压器均应装设瓦斯保护当壳内故障 产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号当产生大量瓦 斯时应动作于断开变压器各侧断路器当变压器安装处电源侧 无断路器或短路开关时可作用于信号 第条对变压器引出线套管及内部的短路故障应 装设相应的保护装置并应符合下列规定 一及以上的单独运行变压器和及以上的 并列运行变
18、压器应装设纵联差动保护及以下单独运 行的重要变压器亦可装设纵联差动保护 二以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保 护及以上的变压器 当电流速断灵敏系数不符合要求时 宜装设纵联差动保护 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 三及以上一次电压为及以下线圈为三 角星形连接的变压器可采用两相三继电器式的过流保护 四本条规定的各项保护装置应动作于断开变压器的各侧 断路器 第条变压器的纵联差动保护应符合下列要求 一应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流 二差动保护范围应包括变压器套管及其引出线如不能包 括引出线时应采取快速切除故障的辅助措施但在或 电压等级的终端变电所和分支变电所 以及
19、具有旁路母线 的电气主结线在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时纵 联差动保护可利用变压器套管内的电流互感器引出线可不再采 取快速切除故障的辅助措施 第条对由外部相间短路引起的变压器过电流应装 设相应的保护装置保护装置动作后应带时限动作于跳闸并 应符合下列规定 一过电流保护宜用于降压变压器 二 复合电压起动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护 宜用于升压变压器系统联络变压器和过电流不符合灵敏性要求 的降压变压器 第条外部相间短路保护应符合下列规定 一双线圈变压器应装于主电源侧根据主接线情况保 护装置可带一段或两段时限以较短的时限动作于缩小故障影响 范围以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器
20、二三线圈变压器宜装于主电源侧及主负荷侧主电源侧 的保护应带两段时限 以较短的时限断开未装保护侧的断路器 当 不符合灵敏性要求时可在所有各侧装设保护装置各侧保护装 置应根据选择性的要求装设方向元件 第条三线圈变压器的外部相间短路保护可按下列 原则进行简化 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 一除主电源侧外其它各侧保护可仅作本侧相邻电力设备 和线路的后备保护 二 保护装置作为本侧相邻电力设备和线路保护的后备时 灵 敏系数可适当降低但对本侧母线上的各类短路应符合灵敏性要 求 第条中性点直接接地的电力网中 当低压侧 有电源的变压器中性点直接接地运行时对外部单相接地引起的 过电流应装设零
21、序电流保护并应符合下列规定 一零序电流保护可由两段组成每段应各带两个时限并 均应以较短的时限动作于缩小故障影响范围以较长的时限有选 择性地动作于断开变压器各侧断路器 二双线圈及三线圈变压器的零序电流保护应接到中性点引 出线上的电流互感器上 第条中性点直接接地的电力网中 当低压侧 有电源的变压器中性点可能接地运行或不接地运行时对外部单 相接地引起的过电流 以及对因失去接地中性点引起的电压升高 应装设相应的保护装置并应符合下列规定 一全绝缘变压器应按本规范第条中的规定装设零序 电流保护并应装设零序过电压保护当电力网单相接地且失去 接地中性点时零序过电压保护宜经时限动作于断开 变压器各侧断路器 二分
22、级绝缘变压器的零序保护应符合下列要求 中性点装设放电间隙时 应按本规范第条的规定装 设零序电流保护并增设反应间隙回路的零序电压和间隙放电电 流的零序电流电压保护 当电力网单相接地且失去接地中性点时 零序电流电压保护宜经时限动作于断开变压器各侧断 路器 中性点不装设放电间隙时 可装设两段零序电流保护和一 套零序电流电压保护零序电流保护第一段宜设置一个时限 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第二段宜设置两个时限当每组母线上至少有一台中性点接地变 压器时 第一段和第二段的较短时限宜动作于缩小故障影响范围 零序电流电压保护用于在中性点不接地运行时保护变压器其动 作时限应与零序电流保护
23、第二段时限相配合先切除中性点不接 地变压器后切除中性点接地变压器当某一组母线上的变压器 中性点均不接地时零序电流保护不应动作于断开母线联络断路 器应先断开中性点不接地的变压器 第条高压侧为单电源低压侧无电源的降压变压 器不宜装设专门的零序保护 第条及以上线圈为星形星形联结低 压侧中性点直接接地的变压器对低压侧单相接地短路应选择下 列保护方式保护装置应带时限动作于跳闸 一利用高压侧的过电流保护时保护装置宜采用三相式 二接于低压侧中性线上的零序电流保护 三接于低压侧的三相电流保护 第条及以上 一次电压为及以下 线圈为三角星形联结低压侧中性点直接接地的变压器对低 压侧单相接地短路当灵敏性符合要求时可
24、利用高压侧的过电 流保护 保护装置带时限动作于跳闸 第条及以上变压器当数台并列运行或 单独运行并作为其它负荷的备用电源时应根据可能过负荷的情 况装设过负荷保护对三线圈变压器保护装置应能反应各侧过 负荷的情况 过负荷保护采用单相式带时限动作于信号在无经常值班 人员的变电所过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷 第条对变压器温度升高和冷却系统故障 应按现行 电力变压器标准的要求 装设可作用于信号或动作于跳闸的装置 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第五章中性点非直接接地 电力网中线路的保护 第条对线路的下列故障或异常运行应 装设相应的保护装置 一相间短路 二单相接地 三过负荷 第条
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- GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062 92 电力 装置 保护 自动装置 设计规范
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