1、继电保护技术规程GB14285-2006目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 总则 1 4 继电保护 2 4.1 一般规定 2 4.2 发电机保护 4 4.3 电力变压器保护 8 4.4 3kV10kV线路保护 10 4.5 35kV66kV线路保护 11 4.6 110kV220kV线路保护 12 4.7 330kV500kV线路保护 14 4.8 母线保护 15 4.9 断路器失灵保护 16 4.10 远方跳闸保护 17 4.11 电力电容器组保护 17 4.12 并联电抗器保护 18 4.13 异步电动机和同步电动机保护 19 4.14 直流输电系统保护 20
2、5 安全自动装置 21 5.1 一般规定 21 5.2 自动重合闸 21 5.3 备用电源自动投入 23 5.4 暂态稳定控制及失步解列 23 5.5 频率和电压异常紧急控制 24 5.6 自动调节励磁 25 5.7 自动灭磁 25 5.8 故障记录及故障信息管理 26 6 对相关回路及设备的要求 26 6.1 二次回路 26 6.2 电流互感器及电压互感器 27 6.3 直流电源 28 6.4 保护与厂站自动化系统的配合及接口 28 6.5 电磁兼容 29 6.6 断路器及隔离开关 30 6.7 继电保护和安全自动装置通道 30 附录 A （规范性附录） 短路保护的最小灵敏系数 32 附录
3、B （规范性附录） 保护装置抗扰度试验要求 33 B.1 外壳端口抗扰度试验如表B.1 33 B.2 电源端口抗扰度试验如表B.2 33 B.3 通信端口抗扰度试验如表B.3 34 B.4 输入和输出端口抗扰度试验如表B.4 34 B.5 功能接地端口抗扰度试验如表B.5 35 前 言 随着科学技术的发展和进步，我国数字式继电保护和安全自动装置已获得广泛应用，在科研、设计、制造、试验、施工和运行中已积累不少经验和教训，国际电工委员会（IEC）近年来颁布了一些量度继电器和保护装置的国际标准，为适应上述情况的变化，与时俱进，有必要对原国家标准GB142851993继电保护和安全自动装置技术规程中部
4、分内容如装置的性能指标、保护配置原则以及与之有关的二次回路和电磁兼容试验等进行补充和修改。 本标准修订是根据国家质量技术监督局“质技局标发【2000】101号关于印发2000年制、修订国家标准项目计划的通知”中第15项任务组织实施的。 本标准编写格式和规则遵照GBT1.1-2000标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则的要求。 本标准由中国电机工程学会继电保护专业委员会提出。 本标准由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会静态继电保护装置分标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位：华东电力设计院、华北电力设计院、东北电力设计院、四川电力调度中心、国电南京自动化股份有限公司、国电自动
5、化研究院、北京电力公司、国电东北电网公司、北京四方继保自动化股份有限公司、许继集团有限公司。 本标准主要起草人：冯匡一、袁季修、宋继成、李天华、高有权、王中元、韩绍钧、孙刚、张涛、郭效军、李瑞生。 本标准于1993年首次发布。 本标准自实施之日起代替GB142851993。 继电保护和安全自动装置技术规程1 范围本标准规定了电力系统继电保护和安全自动装置的科研、设计、制造、试验、施工和运行等有关部门共同遵守的基本准则。本标准适用于3 kV及以上电压电力系统中电力设备和线路的继电保护和安全自动装置。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后
6、所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 7409.17409.3 同步电机励磁系统(GBT 7409.11997，idt IEC 600341 61：1991， GBT 7409.21997，idt IEC 60034162：1991；GBT 7409.31997)GBT 14598.9 电气继电器 第223部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 辐射电磁场骚扰试验(GBT 14598.92002，IEC 60255223：2000，IDT)GBF 1
7、4598.10 电气继电器 第22部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第4篇：快速瞬变干扰试验(GBT 14598.101996，idt IEC 6025522-4：1992)GBT 14598.13 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第1部分：1 MHz脉冲群干扰试验 (GBT 14598.131998，eqv IEC 60255-221：1988)GBT 14598.14 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第2部分：静电放电试验 (GBT 14598.141998，idt IEC 60255-22-2：1996)GB 16847 保护用电流互感器暂态特性技术要求(GB 16847
8、1997，idt IEC 600446：1992)DLT 553 220 kV500 kV电力系统故障动态记录技术准则DLT 667 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第103篇：继电保护设备信息接口配套标准 (idt IEC 60870-5-103)DL/T 723 电力系统安全稳定控制技术导则DL 755 电力系统安全稳定导则DLT 866 电流互感器和电压互感器选择和计算导则IEC 600447 互感器 第7部分：电子电压互感器IEC 600448 互感器 第8部分：电子电流互感器IEC 60255-24 电气继电器 第24部分：电力系统暂态数据交换(COMTRATE)一般格式IEC
9、60255-26 量度继电器和保护设备 第26部分：量度继电器和保护设备的电磁兼容要求3 总则3.1 电力系统继电保护和安全自动装置的功能是在合理的电网结构前提下，保证电力系统和电力设备的安全运行。3.2 继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当确定其配置和构成方案时，应综合考虑以下几个方面，并结合具体情况，处理好上述四性的关系：a) 电力设备和电力网的结构特点和运行特点；b) 故障出现的概率和可能造成的后果；c) 电力系统的近期发展规划；d) 相关专业的技术发展状况；e) 经济上的合理性；f) 国内和国外的经验。3.3 继电保护和安全自动装置是保障电力系统安全、稳
10、定运行不可或缺的重要设备。确定电力网结构、厂站主接线和运行方式时，必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑，合理安排。继电保护和安全自动装置的配置要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全运行的电力网结构形式、厂站主接线形式、变压器接线方式和运行方式，应限制使用。3.4 在确定继电保护和安全自动装置的配置方案时，应优先选用具有成熟运行经验的数字式装置。3.5 应根据审定的电力系统设计或审定的系统接线图及要求，进行继电保护和安全自动装置的系统设计，在系统设计中，除新建部分外，还应包括对原来系统继电保护和安全自动装置不
11、符合要求部分的改造方案。为便于运行管理和有利于性能配合，同一电力网或同一厂站内的继电保护和安全自动装置的形式、品种不宜过多。3.6 电力系统中，各电力设备和线路的原有继电保护和安全自动装置，凡不能满足技术和运行要求的，应逐步进行改造。3.7 设计安装的继电保护和安全自动装置应与一次系统同步投运。3.8 继电保护和安全自动装置的新产品，应按国家规定的要求和程序进行检测或鉴定，合格后，方可推广使用。设计、运行单位应积极创造条件支持新产品的试用。4 继电保护4.1 一般规定4.1.1 保护分类电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行的保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护后备保
12、护，必要时可增设辅助保护。4.1.1.1 主保护主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以是快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。4.1.1.2 后备保护后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。a) 远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。b) 近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。4.1.1.3 辅助保护辅助保护是为补充保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。4.1.1.4 异常运行保护异常运行保护是反
13、应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。4.1.2 对继电保护性能的要求继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。4.1.2.1 可靠性可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案，应采用由可靠的硬件和软件构成的装置，并应具有必要的自动检测、闭锁、告警等措施，以及便于整定、调试和运行维护。4.1.2.2 选择性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
14、要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件)，其灵敏系数及动作时间应相互配合。当重合于本线路故障，或在非全相运行期间健全相又发生故障时，相邻元件的保护应保证选择性。在重合闸后加速的时间内以及单相重合闸过程中发生区外故障时，允许被加速的线路保护无选择性。在某些条件下必须加速切除短路时，可使保护无选择动作，但必须采取补救措施、例如采用自动重合闸或备用电源自动投入来补救。发电机、变压器保护与系统保护有配合要求时，也应满足选择性要求。4.1.2.3 灵敏性灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，一般以灵敏系数来描述。灵敏系数应根据不利正常（含正党检修）运行
15、方式和不利故障类型（仅考虑金属性短路和接地故障）计算。各类短路保护的灵敏系数，不宜低于附录A中表A.1内所列数值。4.1.2.4 速动性速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。4.1.3 制定保护配置方案时，对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故障。4.1.4 在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。4.1.5 当采用远后备方式时，在短路电流水平低且对电网不致造成影响的情况下（如变压器或电
16、抗器后面发生短路，或电流助增作用很大的相邻线路上发生短路等），如果为了满足相邻线路保护区末端短路时的灵敏性要求，将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可以缩小后备保护作用的范围。必要时，可加设近后备保护。4.1.6 电力设备或线路的保护装置，除预先规定的以外，都不应因系统振荡引起误动作。4.1.7 使用于220 kV500 kV电网的线路保护，其振荡闭锁应满足如下要求：a) 系统发生全相或非全相振荡，保护装置不应误动作跳闸；b) 系统在全相或非全相振荡过程中，被保护线路如发生各种类型的不对称故障，保护装置应有选择性地动作跳闸，纵联保护仍应快速动作；c) 系统在全相振荡过程中发生三相故障，故障线
17、路的保护装置应可靠动作跳闸，并允许带短延时。4.1.8有独立选相跳闸功能的线路保护装置发出的跳闸命令，应能直接传送至相关断路器的分相跳闸执行回路。4.1.9使用于单相重合闸线路的保护装置，应具有在单相跳闸后至重合前的两相运行过程中，健全相再故障时快速动作三相跳闸的保护功能。4.1.10 技术上无特殊要求及无特殊情况时，保护装置中的零序电流方向元件应采用自产零序电压，不应接入电压互感器的开口三角电压。4.1.11 保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时，应发告警信号，并闭锁可能误动作的保护。保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时，应发告警信号除，除母线保护外，允许跳闸。
18、4.1.12数字式保护装置，应满足下列要求：4.1.12.1 宜将被保护设备或线路的主保护(包括纵、横联保护等)及后备保护综合在一整套装置内，共用直流电源输入回路及交流电压互感器和电流互感器的二次回路。该装置应能反应被保护设备或线路的各种故障及异常状态，并动作于跳闸或给出信号。对仅配置一套主保护的设备，应采用主保护与后备保护相互独立的装置。4.1.12.2 保护装置应尽可能根据输入的电流、电压量，自行判别系统运行状态的，变化，减少外接相关的输入信号来执行其应完成的功能。4.1.1 2.3 对适用于110 kV及以上电压线路的保护装置，应具有测量故障点距离的功能。故障测距的精度要求为：对金属性短
19、路误差不大于线路全长的3。4.1.12.4对适用于220 kV及以上电压线路的保护装置，应满足：a) 除具有全线速动的纵联保护功能外，还应至少具有三段式相间、接地距离保护，反时限和或定时限零序方向电流保护的后备保护功能；b) 对有监视的保护通道，在系统正常情况下，通道发生故障或出现异常情况时，应发出告警信号；c) 能适用于弱电源情况；d) 在交流失压情况下，应具有在失压情况下自动投入的后备保护功能，并允许不保证选择性。4.1.12.5 保护装置应具有在线自动检测功能，包括保护硬件损坏、功能失效和二次回路异常运行状态的自动检测。自动检测必须是在线自动检测，不应由外部手段起动；并应实现完善的检测，
20、做到只要不告警，装置就处于正常工作状态，但应防止误告警。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，自动检测回路应能发出告警或装置异常信号，并给出有关信息指明损坏元件的所在部位，在最不利情况下应能将故障定位至模块(插件)。4.1.12.6保护装置的定值应满足保护功能的要求，应尽可能做到简单、易整定；用于旁路保护或其他定值经常需要改变时，宜设置多套(一般不少于8套)可切换的定值。4.1.12.7保护装置必须具有故障记录功能，以记录保护的动作过程，为分析保护动作行为提供详细、全面的数据信息，但不要求代替专用的故障录波器。保护装置故障记录的要求是：a) 记录内容应为故障时的输入模拟量
21、和开关量、输出开关量、动作元件、动作时间、返回时间、相别。b) 应能保证发生故障时不丢失故障记录信息。c) 应能保证在装置直流电源消失时，不丢失已记录信息。4.1.12.8 保护装置应以时间顺序记录的方式记录正常运行的操作信息，如开关变位、开入量输入变位、压板切换、定值修改、定值区切换等，记录应保证充足的容量。4.1.12.9 保护装置应能输出装置的自检信息及故障记录，后者应包括时间、动作事件报告、动作采样值数据报告、开入、开出和内部状态信息、定值报告等。装置应具有数字图形输出功能及通用的输出接口。4.1.12.10 时钟和时钟同步a) 保护装置应设硬件时钟电路，装置失去直流电源时，硬件时钟应
22、能正常工作。b) 保护装置应配置与外部授时源的对时接口。4.1.12.11 保护装置应配置能与自动化系统相连的通信接口，通信协议符合DLT 667继电保护设备信息接口配套标准。并宜提供必要的功能软件，如通信及维护软件、定值整定辅助软件、故障记录分析软件、调试辅助软件等。4.1.12.12 保护装置应具有独立的DCDC变换器供内部回路使用的电源。拉、合装置直流电源或直流电压缓慢下降及上升时，装置不应误动作。直流消失时，应有输出触点以起动告警信号。直流电源恢复(包括缓慢恢复)时，变换器应能自起动。4.1.12.13保护装置不应要求其交、直流输入回路外接抗干扰元件来满足有关电磁兼容标准的要求。4.1
23、.12.14保护装置的软件应设有安全防护措施，防止程序出现不符合要求的更改。4.1.13 使用于220 kV及以上电压的电力设备非电量保护应相对独立，并具有独立的跳闸出口回路。4.1.1 4 继电器和保护装置的直流工作电压，应保证在外部电源为80115额定电压条件下可靠工作。4.1.15 对220 kV500 kV断路器三相不一致，应尽量采用断路器本体的三相不一致保护，而不再另外设置三相不一致保护；如断路器本身无三相不一致保护，则应为该断路器配置三相不一致保护。4.1.16 跳闸出口应能自保持，直至断路器断开。自保持宜由断路器的操作回路来实现。4.2 发电机保护4.2.1 电压在3 kV及以上
24、，容量在600 MW级及以下的发电机，应按本条的规定，对下列故障及异常运行状态，装设相应的保护。容量在600 MW级以上的发电机可参照执行。a) 定子绕组相问短路；b) 定子绕组接地；c) 定子绕组匝间短路；d) 发电机外部相问短路；e) 定子绕组过电压；f) 定子绕组过负荷；g) 转子表层(负序)过负荷；h) 励磁绕组过负荷；i) 励磁回路接地；j) 励磁电流异常下降或消失；k) 定子铁芯过励磁；1) 发电机逆功率；m) 频率异常；n) 失步；o) 发电机突然加电压；p) 发电机起停；q) 其他故障和异常运行。4.2.2 上述各项保护，宜根据故障和异常运行状态的性质及动力系统具体条件，按规定
25、分别动作于：a) 停机 断开发电机断路器、灭磁，对汽轮发电机，还要关闭主汽门；对水轮发电机还要关闭导水翼。b) 解列灭磁 断开发电机断路器、灭磁，汽轮机甩负荷。c) 解列 断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。d) 减出力 将原动机出力减到给定值。e) 缩小故障影响范围 例如断开预定的其他断路器。f) 程序跳闸 对汽轮发电机首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳发电机断路器并灭磁。对水轮发电机，首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器并灭磁。g) 减励磁将发电机励磁电流减至给定值。h) 励磁切换 将励磁电源由工作励磁电源系统切换到备用励磁电源系统。i) 厂用电源切换 由厂用工作电源供电切换到
26、备用电源供电。j) 分出口 动作于单独回路。k) 信号发出声光信号。4.2.3 对发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障，应按下列规定配置相应的保护作为发电机的主保护：4.2.3.1 1 MW及以下单独运行的发电机，如中性点侧有引出线，则在中性点侧装设过电流保护，如中性点侧无引出线，则在发电机端装设低电压保护。4.2.3.2 1 MW及以下与其他发电机或与电力系统并列运行的发电机，应在发电机端装设电流速断保护。如电流速断灵敏系数不符合要求，可装设纵联差动保护；对中性点侧没有引出线的发电机，可装设低压过流保护。4.2.3.3 1 MW以上的发电机，应装设纵联差动保护。4.2.3.4 对100 M
27、W以下的发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机与变压器宜分别装设单独的纵联差动保护功能。4.2.3.5 对100 MW及以上发电机变压器组，应装设双重主保护，每一套主保护宜具有发电机纵联差动保护和变压器纵联差动保护功能。4.2.3.6 在穿越性短路、穿越性励磁涌流及自同步或非同步合闸过程中，纵联差动保护应采取措施，减轻电流互感器饱和及剩磁的影响，提高保护动作可靠性。4.2.3.7 纵联差动保护，应装设电流回路断线监视装置，断线后动作于信号。电流回路断线允许差动保护跳闸。4.2.3.8 本条中规定装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和差动保护均应动作于停机。4.2
28、.4 发电机定子绕组的单相接地故障的保护应符合以下要求：4.2.4.1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值按制造厂的规定值，如无制造厂提供的规定值可参照表1中所列数据。表1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值发电机额定电压/kV发电机额定容量/MW接地电流允许值/A6.350410.5汽轮发电机501003水轮发电机1010013.815.75汽轮发电机1252002a水轮发电机4022518203006001a 对氢冷发电机为2.5.4.2.4.2 与母线直接连接的发电机：当单相接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于允许值 (参照表1)时，应装设有选择性的接地保护装置。保护装置由装
29、于机端的零序电流互感器和电流继电器构成。其动作电流按躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定。接地保护带时限动作于信号，但当消弧线圈退出运行或由于其他原因使残余电流大于接地电流允许值，应切换为动作于停机。当未装接地保护，或装有接地保护但由于运行方式改变及灵敏系数不符合要求等原因不能动作时，可由单相接地监视装置动作于信号。为了在发电机与系统并列前检查有无接地故障，保护装置应能监视发电机端零序电压值。4.2.4.3 发电机变压器组：对100 MW以下发电机，应装设保护区不小于90的定子接地保护，对100 MW及以上的发电机，应装设保护区为100的定子接地保护。保护带时限动作于信号，必要
30、时也可以动作于停机。为检查发电机定子绕组和发电机回路的绝缘状况，保护装置应能监视发电机端零序电压值。4.2.5 对发电机定子匝间短路，应按下列规定装设定子匝间保护：4.2.5.1 对定子绕组为星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机，应装设零序电流型横差保护或裂相横差保护、不完全纵差保护。4.2.5.2 50 MW及以上发电机，当定子绕组为星形接线，中性点只有三个引出端子时，根据用户和制造厂的要求，也可装设专用的匝间短路保护。4.2.6 对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备,应按下列规定配置相应的保护,保护装置宜配置在发电机的中性点侧：4.2.6.1 对于1 MW及以
31、下与其他发电机或与电力系统并列运行的发电机，应装设过流保护。4.2.6.2 1 MW以上的发电机，宜装设复合电压（包括负序电压及线电压）起动的过电流保护。灵敏度不满足要求时可增设负序过电流保护。4.2.6.3 50 MW及以上的发电机，宜装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。4.2.6.4 自并励（无串联变压器）发电机，宜采用带电流记忆（保持）的低压过电流保护。4.2.6.5 并列运行的发电机和发电机的变压器组的后备保护，对所连接母线的相同故障，应具有必要的灵敏系数，并不宜低于附录A中表A.1所列数值。4.2.6.6 本条中规定装设的以上各项保护装置，宜带有二段时限，以较短的时限动作于缩小
