GBT50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范

GBT50062-2008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／T50062—2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范Codefordesignofrelayingprotectionandautomaticdeviceofelectricpowerinstallations2008—12—15发布2009—06—01实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国住房和城乡建设部公告第196号关于发布国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的公告现批准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》为国家标准，编号为GB／T50062--2008，自2009年6月1日起实施。原《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB5006292同时废止。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部二oo八年十二月十五日前言本规范是根据建设部“关于印发《二oo四年工程建设国家标准制订、修订计划》的通知”(建标(2004367号)的要求，由中国电力工程顾问集团东北电力设计院对原国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范}GB50062--92进行修订的基础上编制而成的。本规范共分15章和2个附录，主要内容包括：总则、一般规定、发电机保护、电力变压器保护、3~66kV电力线路保护、110kV电力线路保护、母线保护、电力电容器和电抗器保护、3kV及以上电动机保护、自动重合闸、备用电源和备用设备的自动投入装置、自动低频低压减负荷装置、同步并列、自动调节励磁及自动灭磁、二次回路及相关设备。本次修订的主要内容有：1.扩大了规范的适用范围：由单机容量25MW及以下改为50MW及以下。2.增加了经电阻接地的变压器和接地变压器保护。3.增加了并联电抗器保护。4.自动低频减载装置改为自动低频低压减负荷装置。5.同步并列及解列改为同步并列，取消解列内容。6.增加了自动调节励磁及自动灭磁内容。7.增加了二次回路相关设备内容。本规范由住房和城乡建设部负责管理，由中国电力工程顾问集团东北电力设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中国电力工程顾问集团东北电力设计院(地址：吉林省长春市人民大街4368号，邮政编码：130021)，以供今后修订时参考。本规范主编单位和主要起草人：主编单位：中国电力工程顾问集团东北电力设计院主要起草人：李岩山王颖张福生刘钢安力群目次1总则…………………………………………………(1)2一般规定…………………………………………………(2)3发电机保护………………………………………………(3)4电力变压器保护…………………………………………(8)53～66kV电力线路保护…………………………………(13)6110kV电力线路保护……………………………………(17)7母线保护…………………………………………………(19)8电力电容器和电抗器保护………………………………(21)8.1电力电容器保护…………………………………………(21)8.2并联电抗器保护……………………………………(22)93kV及以上电动机保护…………………………………(24)10自动重合闸………………………………………………(27)11备用电源和备用设备的自动投入装置…………………(29)12自动低频低压减负荷装置………………………………(30)13同步并列…………………………………………………(31)14自动调节励磁及自动灭磁………………………………(32)14.1自动调节励磁…………………………………………(32)14.2自动灭磁………………………………………………(33)15二次回路及相关设备……………………………………(35)15.1二次回路………………………………………………(35)15.2电流互感器和电压互感器………………………………(36)15.3直流电源………………………………………………(37)15.4抗干扰措施……………………………………………(38)附录A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………………………………(40)附录B继电保护的最小灵敏系数…………………………(41)本规范用词说明……………………………………………(43)附：条文说明………………………………………………(45)1总则1.0.1为在电力装置的继电保护和自动装置设计中，贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。1.0.2本规范适用于3～110kV电力线路和设备、单机容量为50Mw及以下发电机、63MVA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。1.0.3电力装置的继电保护和自动装置的设计，除应符合本规范外。尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。2一般规定2.0.1电力设备和线路应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。继电保护和自动装置应能及时反应设备和线路的故障和异常运行状态，并应尽快切除故障和恢复供电。2.0.2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。2.0.3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：1继电保护和自动装置应具有自动在线检测、闭锁和装置异常或故障报警功能。2对相邻设备和线路有配合要求时，上下两级之间的灵敏系数和动作时间应相互配合。3当被保护设备和线路在保护范围内发生故障时，应具有必要的灵敏系数。4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电源和备用设备的自动投入装置缩小停电范围。2.0.4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，应满足本规范附录B的要求。3发电机保护3.0.1电压在3kV及以上，容量在50MW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：1定子绕组相间短路。2定子绕组接地。3定子绕组匝间短路。4发电机外部短路。5定子绕组过负荷。6定子绕组过电压。7转子表层(负序)过负荷。8励磁回路接地。9励磁电流异常下降或消失。10逆功率。3.0.2保护装置出口动作可分为下列方式：1停机：断开发电机(或发电机变压器)断路器、灭磁。对汽轮发电机，关闭主汽门；对水轮发电机，关闭导水叶。2解列灭磁：断开发电机(或发电机变压器)断路器、灭磁，汽(水)轮机甩负荷。3解列：断开发电机(或发电机变压器)断路器。4缩小故障影响范围。5信号：发出声光信号。3.0.3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：11MW及以下单独运行的发电机，如中性点侧有引出线，应在中性点侧装设过电流保护；如中性点侧无引出线，应在发电机端装设低电压保护。21MW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。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，可装设低电压闭锁过流保护。3对1Mw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，发电机与变压器应单独装设纵联差动保护；当发电机与变压器之间没有断路器时，可装设发电机变压器组共用的纵联差动保护。3.0.4发电机定子接地保护应符合下列规定：1发电机定子绕组单相接地故障电流允许值应采用制造厂的规定值。如无制造厂规定值，可按表3.0.4执行。发电机额定电压(kv)发电机额定容量(MW)接地电流允许值(A)6.3≤50410.5汽轮发电机503水轮发电机10～5013.8水轮发电机40～502注：对额定电压为13.8kV的氢冷发电机，发电机定子绕组单相接地故障电流允许值应为2.5A。2对直接接于母线的发电机，当定子绕组单相接地故障电流(不计消弧线圈的补偿作用)大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置，其出口应动作于信号。但当消弧线圈退出运行或其他原因导致上述故障电流大于允许值时，应动作于停机。保护装置应接于机端的零序电流互感器。其整定值应躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流，并宜设置外部未装设接地保护时，应在发电机电压母线卜葬诗耪啪监拥狴置，其出口应动作于信号。保护装置或接地监视装置应能监视发电机零序电压值。3发电机变压器组应装设保护区不小于90％的定子接地保护。保护装置应带时限动作于信号，也可根据系统情况和发电机绝缘状态作用于停机。保护装置应能监视发电机零序电压值。3.0.5发电机的定子匝间短路保护应符合下列规定：1对定子绕组星形接线，每相有并联分支，且中性点有分支引出端子的发电机，应装设零序电流型横差保护或裂相横差保护。横差保护或裂相横差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，可切换为带短时限动作于停机。2对50MW的发电机，当定子绕组为星形接线，中性点只有三个引出端子时，也可装设匝间短路保护。匝间短路保护应瞬时动作于停机。3.0.6对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备，其装设的保护应符合下列规定：1对1MW及以下且与其他发电机或与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，动作电流应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端。2对1MW以上的发电机，宜装设低压启动或复合电压启动的过电流保护。电流元件的动作电流，可取发电机额定值的1.3～1.4倍；低电压元件接线电压的动作电压，汽轮发电机可取额定电压值的0.6倍，水轮发电机可取额定电压值的0.7倍。负序电压元件的动作电压，可取额定电压值的0.06～0.12倍。3对50MW的发电机，可装设负序过电流保护和低压启动过电流保护。负序电流元件的动作电流可取发电机额定电流值的0.5～0.6倍；电流元件的动作电流和低电压元件的动作电压可按本条第2款规定取值。4对发电机变压器组，当发电机与变压器之间没有断路器时，应利用发电机反应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；当发电机与变压器之间有断路器时，变压器的后备保护可按本规范第4.0.5条执行。在厂用分支线上应装设单独的保护装置。5对自并励发电机，宜采用带电流保持的低电压过流保护。6发电机后备保护宜带有二段时限。3·0·7对发电机定子绕组过负荷，应装设过负荷保护。保护宜带时限动作于信号。3·0.8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1.3～1.5倍，动作时限可取0.5s。过电压保护宜动作于解列灭磁。3·0.9对不对称负荷、非全相运行以及不对称短路引起的转子表层过负荷，且容量为50MW、A值大于10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。保护装置的动作电流应按发电机长期允许的负序电流和躲过最大负N：-F~序电流滤过器的不平衡电流值整定，并应延时动作于信号。3.0.10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：11MW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；1MW以上的水轮发电机，应装设一点接地保护装置，并应延时动作于信号，有条件时也可动作于停机。2对汽轮发电机一点接地故障，应装设接地检测装置。装置可设二段定值。装置宜采用连续检测。3·0.11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，并应符合下列规定：1不允许失磁运行的发电机或失磁对系统有重大影响的发电机，应装设专用的失磁保护。2汽轮发电机的失磁保护宜瞬时动作于信号。失磁后发电机电压低于允许值时，宜带时限动作于解列。3水轮发电机的失磁保护宜带时限动作于解列。3.0.12燃汽轮发电机应装设逆功率保护。保护宜带时限动作于信号，并应延时动作于解列。3.0.13自并励发电机的励磁变压器宜采用电流速断