110kv电网继电保护整定规程.docx

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110kv电网继电保护整定规程

110kV电网继电保护整定规程

一、概述

电力系统正常运行时，由于绝缘下降、污闪、风偏、雷击等原因会造成各

种故障，严重危机电力系统和电气设备的安全运行，必须尽快将故障设备从电力系统中切除。

继电保护和安全自动装置是保障电力系统和电气设备安全稳定运行的应急快速反应部队，在电力系统中具有特别重要的地位。

继电保护的主要作用就是在被保护的电气设备发生各种短路故障时将故障点快速隔离，在被保护的电气设备发生各种异常运行状态时，发出告警信号通知运行人员尽快处理。

多年的运行实践证明，输电线路最常见的故障是各种类型的短路故障，如单相接地故障（约占90%），两相接地故障（约占5%），两相短路故障（约占2%），三相故障（约占3%）。

按照规程规定进行正确的运行整定是保证电网稳定运行、减轻故障设备损坏程度的必要条件。

●电网继电保护的整定应满足选择性、灵敏性和速动性的要求，如果由于电网

运行方式、装置性能等原因，不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求，则应在整定时，按照如下原则合理取舍：

a.地区电网服从主系统电网；

b.下一级电网服从上一级电网；

c.局部问题自行消化；

d.尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要；

e.保证重要用户供电。

●继电保护装置能否充分发挥作用，继电保护整定是否合理，继电保护方式能

否简化，从而达到电网安全运行的最终目的，与电网运行方式密切相关。

为此，继电保护部门与调度运行部门应当相互协调，密切配合。

●对继电保护特殊方式的处理，应经所在单位总工程师批准，并备案说明。

二、继电保护运行整定的基本原则

电网的继电保护，应当满足可靠性、选择性、灵敏性及速动性四项基本要求，特殊情况的处理原则见规程第1.4条。

（一）继电保护的可靠性

继电保护的可靠性主要由配置结构合理、质量优良和技术性能满足运行要求的继电保护装置以及符合有关规程要求的运行维护和管理来保证。

保护装置在规定它动作时能够可靠动作，给出跳闸命令，这叫做保护装置的可依赖性；保护装置在不需要它动作的所有情况下能够可靠的不动作，即不发生误动作，这叫做保护装置的动作安全性。

可依赖性与安全性，是继电保护可靠性的两个方面。

要求继电保护要有很高的可靠性，这一点非常重要。

因为保护装置拒绝动作或误动作，都将使系统事故扩大，给系统和用户带来严重的损失。

1、任何电力设备（电力线路、母线、变压器等）都不允许无保护运行。

运行中的电力设备，一般应有分别作用于不同断路器，且整定值有规定的灵敏系数的两套独立的保护装置作为主保护和后备保护，以确保电力设备的安全。

对于不满足上述要求的特殊情况，按规程第1.8条的规定处理。

2、110kV电网继电保护一般采用远后备原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或该断路器本身拒动时，能由电源侧上一级断路器处的继电保护动作切除故障。

（图示）

3、如果变压器低压侧母线无母线差动保护，电源侧高压线路的继电保护整定值对该低压母线又无足够的灵敏系数时，应按下述原则考虑保护问题。

如变压器高压侧的过电流保护对该低压母线有规程规定的灵敏系数时（一般

应大于1.5），则在变压器的低压侧断路器与高压侧断路器上配置的过电流保护将成为该低压母线的主保护及后备保护。

在此种情况下，要求这两套过流保护经不同的直流熔断器供电。

b.如变压器高压侧的过电流保护对该低压母线无灵敏系数时，则在变压器的低压侧断路器上应配置两套完全独立的过电流保护作为该低压母线的主保护及后备保护。

在此种情况下，要求这两套过流保护接于不同的电流互感器，经不同的直流熔断器供电并分别作用于该低压侧断路器与高压侧断路器（或变压器各侧断路器）。

4、对中低压侧接有并网小电源的变压器，如变压器小电源侧的过电流保护不能在变压器其他侧母线故障时可靠切除故障，则应由小电源并网线的保护装置切除故障。

5、对于装有专用母线保护的母线，还应有满足灵敏系数要求的线路或变压器的保护实现对母线的后备保护。

（二）继电保护的选择性

当系统发生故障时，继电保护装置只将故障设备切除，使停电范围尽量缩小，保证无故障部分继续运行。

1、选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。

为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（例如启动元件和测量元件），其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。

（图示）

2、遇如下情况，允许适当牺牲部分选择性。

a.接入供电变压器的终端线路，无论是一台或多台变压器并列运行（包括多处T接供电变压器或供电线路），都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。

需要时，线路速动段保护可经一短时限动作（让主变差动保护先动作，一般取0.1S-0.15S）。

b.对串联供电线路，如果按逐级配合的原则将过分延长电源侧保护的动作时间，则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理，以减少配合的级数，缩短动作时间。

c.双回线内部保护的配合，可按双回线主保护（如双回线相继速动）动作，或双回线中一回线故障时两侧零序电流（或相电流速断）保护纵续动作的条件考虑，确有困难时，允许双回线中一回线故障时，两回线的延时保护段间有不配合的情况。

d.在构成环网运行的线路中，允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。

3、变压器电源侧过电流保护的整定，原则上主要考虑为保护变压器安全的最后一级跳闸保护，同时兼作其他侧母线及出线故障的后备保护，动作时间必须大于所有配出线后备保护的动作时间（包括变压器过电流保护范围可能伸入的相邻和相隔线路）。

4、线路保护范围伸出相邻变压器其他侧母线时，可按下列顺序优先的方式考虑保护动作时间的配合：

a.与变压器同电压侧指向变压器的后备保护的动作时间配合；

b.与变压器其他侧后备保护跳该侧总路断路器动作时间配合；

当下一级电压电网的线路保护范围伸出相邻变压器上一级电压其他侧母线时，还可按下列顺序优先的方式考虑保护动作时间的配合；

c.与其他侧出线后备保护段的动作时间配合；

d.与其他侧出线保全线有规程规定的灵敏系数的保护段动作时间配合。

（三）继电保护的灵敏性

保护装置的灵敏性，是指在它的保护范围内发生故障和不正常工作情况时保护装置的反应能力。

为使保护装置在发生故障时能起到保护作用，要求保护装置应当有较高的灵敏度，也就是说，要求它不但在最大运行方式下发生金属性短路时能可靠的动作，而且在最小运行方式下和经较大过渡电阻短路时也能可靠的动作。

所谓最大运行方式，就是在被保护线路末端短路时，系统等值阻抗，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。

最小运行方式，就是在同样短路情况下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

电力设备电源侧的继电保护整定值应对本设备故障有规定的灵敏系数，同时应力争继电保护最末一段整定值对相邻设备故障有规定的灵敏系数。

对于110kV电网线路，考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏系数要求，其最末一段零序电流保护的电流定值一般不应大于300A（一次值），此时，允许线路两侧零序保护相继动作切除故障。

在同一套保护装置中闭锁、起动和方向判别等辅助元件的灵敏系数应大于所控的保护测量元件的灵敏系数。

（四）继电保护的速动性

快速切除故障，可以提高系统中发电机并列运行的稳定性；可以减少用户在降低电压下的工作时间，加快恢复正常运行的过程；可以减轻电气设备损坏的程度；可以防止故障的扩展，提高自动重合闸动作的成功率。

1、地区电网应满足主网提出的整定时间要求，下一级电压电网满足上一级电压电网提出的整定时间要求，必要时，为保证主网安全和重要用户供电，应在地区电网或下一级电压电网适当的地方设置不配合点。

2、对于造成发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的（50～60）%的故障，以及线路导线截面过小，不允许延时切除故障时，应快速切除故障。

3、除有稳定问题的线路及2.3.2所列情况外，线路保护动作时间的整定应以保护电力设备的安全和满足规程要求的选择性为主要依据，不必要求过分的快速性。

4、手动合闸或重合闸重合于故障线路，应有速动保护快速切除故障。

5、采用高精度时间继电器，以缩短动作时间级差。

综合考虑断路器跳闸断开时间（40ms-60ms），整套保护动作返回时间（保护整组复归时间），时间继电器的动作误差等因素，在条件具备的地方，保护的配合可以采用0.3s的时间级差。

继电保护的四个基本要求是互相联系而又互相矛盾的。

一般能够同时满足选择性和快速性的要求，但有时这两个要求不能同时满足，在这种情况下，就必须考虑：

是保证选择性，牺牲一些快速性对整个系统有利，还是保证快速性，牺牲部分选择性对系统更有利。

一般来说，加快动作时间往往是保存整体的措施，而牺牲选择性往往是影响局部的问题。

因此，如何看待并解决好这四个基本要求之间的矛盾，并根据各种具体情况，全面合理的确定保护方案，是整定计算人员的根本任务。

（五）按下列原则考虑距离保护振荡闭锁装置的运行整定。

电力系统发生振荡时，系统各点电压和电流值均作往复摆动，电流、电压值的变化速度较慢，振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而变化。

一般情况下振荡周期较短，如果没有本电网的具体数据，除大区系统间弱联络线，系统振荡周期按1.5S考虑。

在系统发生周期性振荡时，电网中任一点的电压和流经线路的电流将随两侧电源电动势间相位角的变化而变化，阻抗继电器的工作状态是周期性的动作及返回。

如果阻抗继电器触点闭合的持续时间长，将造成保护装置误动作。

系统除了预定的解列点外，不允许保护装置在系统振荡时误动作跳闸。

1、35kV及以下线路距离保护一般不考虑系统振荡误动问题。

下列情况的66～110kV线路距离保护不应经振荡闭锁：

a.单侧电源线路的距离保护；

b.在现有可能的运行方式下，无振荡可能的双侧电源线路的距离保护；

c.躲过振荡中心的距离保护段；

d.预定作为解列线路的距离保护；

e.动作时间不小于0.5s的距离Ⅰ段、不小于1.0s的距离Ⅱ段和不小于1.5s的距离Ⅲ段。

注：

系统最长振荡周期按1.5s考虑。

本网方案：

110kV线路除有源用户联络线及放射性线路外，距离保护Ⅰ、Ⅱ段均经振荡闭锁。

距离保护经振荡闭锁：

在系统发生故障出现负序分量时将保护短时开放0.12S至0.15S，允许动作，然后将保护解除工作（直至保护整组复归），防止系统振荡时保护误动作。

2、有振荡时可能误动的66～110kV线路距离保护装置一般应经振荡闭锁控制，但在重合闸前和重合闸后，均应有不经振荡闭锁控制的保护段。

（六）110kV及以下电网均采用三相重合闸。

单侧电源线路一般设有三相一次自动重合闸，双侧电源（或环网）线路设有检查线路无压及检查同期的重合闸。

重合闸是否投入及投入方式按年度运行方式的要求确定。

（七）配合自动重合闸的继电保护整定应满足如下基本要求。

1、自动重合闸过程中，必须保证重合于故障时快速跳闸，相邻线路的继电保护应保证有选择性。

2、零序电流保护的速断段和后加速段，在恢复系统时，如果整定值躲不开合闸三相不同步引起的零序电流，则应在重合闸后延时0.1s动作。

3、自动重合闸过程中，如相邻线路发生故障，允许本线路后加速保护无选择性跳闸。

（八）对110kV线路纵联保护运行有如下要求：

1、在旁路断路器代线路断路器运行时，应能保留纵联保护继续运行。

2、在本线路纵联保护退出运行时，如有必要，可加速线路两侧的保全线有规程规定的灵敏系数段，此时，加速段保护可能无选择性动作，应备案说明。

3、只有两回线路的变电所，当本所变压器全部退出运行时，两回线路可视为一回线，允许变电所两回线路电