3.6 继电保护与自动装置

3.6.2  继电保护和自动装置应能快速地切除短路故障和恢复供电。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。

3.6.3  新建变（配）电所应采用微机综合自动化系统，对老变（配）电所宜采用计算机综合自动化系统进行改造，对保护、控制、测量、信号、直流电源，远方调度等功能进行在线监控。计算机保护和测控装置的安装方式宜符合下列规定：

    1  66kV～110kV及以上变（配）电所断路器及变压器微机保护和测控装置采用集中组屏方式的屏（箱）宜安装在机房或主控制室。

    2  6kV～35kV的变（配）电所计算机保护及测控装置宜就地安装在开关柜上。

3.6.4  油浸式变压器瓦斯保护的设置应符合下列规定：

    1  对800kV·A及以上和车间内400kV·A及以上的油浸式变压器应装设瓦斯保护，有独立油箱的有载调压变压器分接开关箱，亦应单独装设瓦斯保护。

    2  对于1250kV·A及以下容量的全密封油浸式变压器，可根据制造厂家的结构特点和技术要求，决定瓦斯保护设置方案，当不装瓦斯保护的情况下，应考虑设置“压力释放”报警或跳闸。

    3  轻瓦斯保护应瞬时动作于信号，重瓦斯保护应瞬时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，且距上级电源专用断路器较远时，可动作于信号并应断开线路出线侧断路器。

3.6.5  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：

    1  电压为10kV及以下、容量为10000kV·A以下单独运行的变压器，应采用电流速断保护。

    2  电压为10kV以上、容量为10000kV·A及以上单独运行的变压器，以及容量为6300kV·A及以上并联运行的变压器，应采用纵联差动保护。

    3  容量为10000kV·A以下单独运行的重要变压器可装设纵联差动保护。

    4  电压为10kV的重要变压器或容量为2000kV·A及以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜采用纵联差动保护。

    5  容量为400kV·A及以上、一次电压为10kV及以下，且绕组为三角—星形连接的变压器可采用两相三继电器式的电流速断保护。

    6  纵联差动保护和电流速断保护应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。

3.6.6  对变压器外部相间短路引起的变压器过电流，一般采用过电流保护作为后备保护，当灵敏性不符合要求时，宜装设复合电压或低电压启动的过电流保护，保护装置应带时限动作于跳闸。

3.6.7  400kV·A及以上变压器，当多台并列运行或单台独立运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号，在经常无值班人员的变电所，必要时可动作于跳闸或断开部分负荷。

3.6.8  一次电压为10（6）kV、容量在400kV·A及以上，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按灵敏性要求，选择下列保护方式并带时限动作于跳闸：

    1  变压器结线组别为Y，yn0时，应符合下列规定：

        1）利用高压侧的过电流保护时，保护装置宜采用三相式；

        2）在低压侧中性线上装设零序电流保护；

        3）在低压侧装设三相过电流保护。

    2  变压器结线组别为D，yn11时，应符合下列规定：

        1）当灵敏度符合要求时，可利用高压侧的过电流保护；

        2）在低压侧中性线上装设零序电流保护；

        3）在低压侧装设三相过电流保护。

3.6.9  以10（6）kV干线配电，容量为1250kV·A及以下的变压器，在满足生产要求并符合保护性能时，可采用高压熔断器作为电流速断、过电流、过负荷保护并应符合下列规定：

    1  当容量为800kV·A～1250kV·A时，应加装负荷开关配合使用。

    2  容量为630kV·A及以下时，可直接采用跌开式熔断器或隔离开关切合空载电流，必要时亦可加装负荷开关配合使用。

3.6.10  35kV供电的小型变电所，在满足生产要求并符合保护性能时，变压器一次侧可采用跌开式熔断器作为电流速断、过电流、过负荷保护，必要时宜加装隔离开关以利维修和切合变压器空载电流。

3.6.11  电力线路的相间短路保护，应符合下列规定：

    1  由电流继电器构成的保护装置应接于两相电流互感器上，且同一网络的所有线路均应装于相同的两相上。

    2  保护装置应采用远后备方式。

    3  如线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60％，以及线路导线截面过小，不允许带时限切除短路时，应快速切除故障。

    4  6kV～10kV线路过电流保护的时限不大于0.5s～0.7s时，且无本条3款所列的情况，或无配合上的要求时，可不装设瞬动电流速断保护。

3.6.12  对电力线路的相间短路，应按下列规定装设保护装置：

    1  10（6）kV线路应符合下列规定：

        1）对单侧电源线路，可装设两段电流保护，第一段应为不带时限电流速断保护；第二段应为带时限电流速断保护。两段保护均可采用定时限或反时限特性的继电器。重要的短线路（包括线路——变压器和线路——电动机组），当装设上述保护不能满足选择性、灵敏性或速动性要求时，可采用纵联差动保护作主保护，以电流保护作后备保护。带电抗器的线路，当断路器不能切断电抗器前的短路时，不应装设电流速断保护，此时，应由母线保护或其他保护切除电抗器前的故障。保护装置应仅在线路的电源侧装设。

        2）对双侧电源线路，可装设带方向或不带方向的电流速断和过电流保护，当装设上述保护不能满足选择性、灵敏性或速动性要求时，应采用光纤纵联差动保护作主保护，以带方向或不带方向的电流保护作后备保护。

        3）对并列运行的平行线路，可装设横联差动保护作主保护，以接于两回线电流之和的电流保护作为两回线同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护。

        4）10（6）kV经低电阻接地单侧电源线路。除应配置相间故障保护外，还应配置零序电流保护。零序电流保护应设两段，第一段应为零序电流速断保护，时限应与相间速断保护相同；第二段应为零序过电流保护，时限应与相间过电流保护相同。当零序电流速断保护不能满足选择性要求时，也可配置两套零序过电流保护。零序电流可取自三相电流互感器组成的零序电流滤过器，也可取自加装的独立零序电流互感器。参数整定应根据接地电阻值、接地电流大小值确定。

    2  35kV～66kV线路应符合下列要求：

        1）对单侧电源线路，可采用一段或两段电流速断或电压闭锁过电流保护作主保护，带时限过电流保护作后备保护。当线路发生短路时，使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压60％时，应快速切除故障。

        2）对双侧电源线路，可装设带方向或不带方向的电流电压保护。当采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性或速动性要求时，可采用光纤纵联差动保护或距离保护作主保护，以带方向或不带方向的电流电压保护作后备保护。

        3）对并列运行的平行线路，可装设横联差动保护作主保护，并应接于两回线电流之和的电流保护作为两回线同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护。

        4）经低电阻接地单侧电源线路，可装设一段或两段三相式电流保护，作为接地故障的主保护，装设一段或两段零序电流保护，作为接地故障的后备保护。

3.6.13  对6kV～66kV中性点非直接接地网络的单相接地故障，应按下列规定装设保护装置：

    1  在变（配）电所高压母线上，应装设单相接地监视装置，反映于零序电压，动作于信号。

    2  在变（配）电所高压母线的引出线上，宜装设有选择性的单相接地保护装置，保护装置应动作于信号或动作于跳闸。

    3  对于出线回路不多的10（6）kV配电所，可用依次断开线路的方法，寻找接地故障。

    4  经低电阻接地单侧电源线路，应装设一段或两段零序电流保护。

3.6.14  电缆线路或电缆架空混合线路，应装设过负荷保护。保护装置宜带时限动作于信号；当危及设备安全时，可动作于跳闸。

3.6.15  6kV～110kV母线保护应按下列原则配置：

    1  当采用单母线接线或采用分段单母线接线分段运行时：

        1）由企业内部系统供电时，一般采用电源进线、变压器或发电机的后备保护来实现母线保护，仅在分段断路器设置电流速断保护。分段断路器速断保护仅在分段断路器合闸瞬间投入，应能快速切除充电合闸母线上的故障。合闸后保护应自动退出。

        2）由地区电网供电时，母线保护的设置方式应与电力部门协商确定。

    2  对于发电厂和重要变电所的分段母线和双母线，在下列情况下应装设专用母线保护：

        1）需要快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，以保证发电厂安全运行和重要负荷的可靠供电时；

        2）当线路不允许切除线路电抗器前的短路时。

3.6.16  并联补偿电容器装置应按下列规定装设保护装置：

    1  对电容器组和断路器之间连接线的短路，可装设带短时限的电流速断和过电流保护，动作于跳闸。

    2  对电容器内部故障及其引出线的短路，宜对每台电容器分别装设专用的熔断器。熔断器熔丝的额定电流可为电容器额定电流的1.5倍～2.0倍。

    3  为避免电容器组中部分故障电容器被切除后，引起剩余电容器组端电压超过105％额定电压时，保护应带时限动作于信号，过电压超过110％额定电压时，保护应将整组电容器断开，按电容器组的不同接线，分别采用下列保护方式之一：

        1）中性点不接地单星形接线的电容器组，可装设中性点电压不平衡保护；

        2）中性点接地单星形接线的电容器组，可装设中性点电流不平衡保护；

        3）中性点不接地双星形接线的电容器组，可装设中性点间电流或电压不平衡保护；

        4）中性点接地双星形接线的电容器组，可装设中性点回路电流差的不平衡保护；

        5）多段串联单星形接线的电容器组，可装设段间电压差动或桥式差电流保护；

        6）三角形接线的电容器组可装设零序电流保护。

    4  不平衡保护应带有短延时的防误动措施。

    5  电容器组单相接地故障，可利用电容器组所连接母线上的绝缘监察装置检出；当电容器组所连接母线有引出线时，可装设有选择性的接地保护，并应动作于信号；必要时，保护应动作与跳闸。安装在绝缘支架上的电容器组，可不装设单相接地保护。

    6  安装在大型整流设备附近的电容器组，如无限制高次谐波的措施而可能使电容器组过负荷时，宜装设过负荷保护。保护装置可带时限动作于信号或跳闸。

    7  电容器组应装设过电压保护，并应带时限动作于信号或跳闸。

    8  电容器组应装设失压保护，并应带时限动作于跳闸。

3.6.17  对电动机的定子绕组及引出线的相间短路，应按下列规定装设相应的保护装置：

    1  2000kW及以上的电动机应装设纵联差动保护。

    2  2000kW以下的电动机宜装设电流速断保护，当电流速断灵敏性不符合要求时，应装设纵联差动保护。

    3  上述保护装置应动作于跳闸，对于有自动灭磁装置的同步电动机保护装置还应动作于灭磁。

    4  作为纵联差动的后备，宜装设过电流保护，并应延时动作于跳闸。具有自动灭磁装置的同步电动机，保护装置尚应延时动作于灭磁。

3.6.18  对电动机单相接地故障，当接地电流大于或等于5A时，应装设有选择性的单相接地保护装置；当接地电流小于5A时，可装设接地检测装置。

    单相接地电流为10A及以上时，保护装置应动作于跳闸；单相接地电流为10A以下时，保护装置可动作于信号。

3.6.19  下列电动机应装设过负荷保护：

    1  生产过程易发生过负荷的电动机，保护装置应根据负荷特性带时限动作于信号或跳闸。

    2  启动或自启动困难，需要防止启动或自启动时间过长的电动机，保护装置应动作于跳闸。

3.6.20  下列电动机应装设低电压保护：

    1  当电源电压短时降低或短时中断后，根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机应装设低电压保护，保护装置一般带0.5s时限，保护动作电压为额定电压的65％～70％，动作于跳闸。

    2  需要自启动，但为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后，需从电网中自动断开的电动机需装设低电压保护，保护装置一般带9s时限，保护动作电压为额定电压的45％～50％，动作于跳闸。

    以上1款、2款保护装置具体的动作电压值和时限尚应与同一配电系统的其他保护装置和自动装置协调配合。

3.6.21  同步电动机应装设失步保护和失磁保护，并应符合下列规定：

    1  失步保护应带时限动作，对于重要电动机应动作于再同步控制回路，不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机保护装置应动作于跳闸。

    2  失磁保护装置应带时限动作于跳闸。

    3  对2000kW及以上和不允许非同步冲击的同步电动机，应装设防止电源短时中断再恢复时造成非同步冲击的保护，保护装置应确保在电源恢复前动作。对于重要电动机，应动作于再同步控制回路。不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机，保护装置应动作于跳闸。

    4  对2000kW及以上重要电动机，可装设负序电流保护，保护装置应动作于跳闸或信号。

3.6.22  向厂区外部配电的高压架空线路，当用电设备允许且无备用电源自动投入时，宜装设线路自动重合闸装置。

3.6.23  向一级负荷配电或向生产连续性强的主要车间配电的变（配）电所，有必要时可装设备用电源自动投入装置。

3.6.24  线路自动重合闸和备用电源自动投入装置，应与系统的电源情况（单侧电源或双侧电源）、供电线路的结构及运行方式（单回路运行或双回路并列运行）以及继电保护要求配合动作。对不需要和不允许自启动的受电设备，在自动装置投入以前应及时切除；对自动投入母联装置，应考虑电源进线与负载容量的配合，必要时考虑自动投入前，先启动“失压减载”退出部分次要负荷后，再自动投入母联。

3.6.25  当变（配）电所由受电侧备用电源线路的断路器、母线分段断路器或内桥断路器实现备用电源自动投入时，为避免上述断路器合闸在故障元件上，宜采取闭锁措施或能加速跳闸。

3.6.26  电力系统要求在事故情况下对冶炼厂减负荷时，应装设自动低频减载装置，并应符合下列原则：

    1  按频率和时间分轮切除，首先切除次要负荷。

    2  在满足低频自动减载切除部分负荷的情况下，仍应保证一级负荷和部分二级负荷供电，尽可能使企业维持部分生产。

3.6.27  工业企业的变（配）电所，宜装设与该企业中央控制室联系的有关信息装置。

3.6.28  当采用微机综合自动化装置时，二次回路应采取下列抗干扰的措施：

    1  在电缆敷设时，应首先充分利用自然屏蔽物的屏蔽作用。

    2  采用屏蔽电缆，屏蔽层应在一端接地。

    3  强电和弱电回路，不应合用同一根电缆。

    4  保护用电缆与电力电缆，不宜同层敷设。

    5  保护用电缆的敷设路径，宜避开高压母线及高频暂态电流的入地点。

3.6.29  继电保护的设计应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062的有关规定。