串联电容补偿装置保护技术规范

ICS备案号：Q/CSG中国南方电网有限责任公司企业标准PQ/CSG—代替Q/—串联电容补偿装置保护技术规范TechnicalSpecificationfortheProtectionofFixedSeriesCapacitor20--发布20--实施中国南方电网有限责任公司发布Q/CSG—I目次前言.............................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................15基本技术要求.......................................................................26保护配置...........................................................................37保护功能...........................................................................48配合要求...........................................................................59组屏及二次回路要求.................................................................6附录A................................................................................8附录B................................................................................9Q/CSG—II前言本技术规范是按照《关于下达2013年技术标准修编计划的通知》（南方电网设备[2013]23号文）的安排，根据GB/T1.1-2009相关规则编制。本技术规范对网内串联电容器补偿保护装置的配置原则、技术要求及相关的二次回路进行规定，以进一步提高现场作业标准化水平，降低继电保护现场作业风险，减少继电保护“三误”事故本技术规范由南方电网公司系统运行部归口。本技术规范主要起草单位：中国南方电网有限责任公司系统运行部、南京南瑞继保电气有限公司、超高压输电公司、南方电网科学研究院、中电普瑞科技有限公司、中南电力设计院、广东省电力设计研究院、西南电力设计院。本技术规范主要起草人员：黄佳胤、朱韬析、丁晓兵、王德昌、周启文、田庆、李明、宋阳、李甲飞、吴向军、李倩、伦振坚。Q/CSG—1串联电容补偿装置保护技术规范1范围本规范规定了南方电网固定串联电容补偿装置保护的标准化技术原则和设计准则，适用于南方电网220kV-500kV电压等级固定串联电容补偿装置保护，其他串联电容补偿装置保护可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2887-2011电子计算机场地通用规范GB/T6115.1-2008电力系统用串联电容器第1部分：总则性能、试验和额定值安全要求安装导则（IEC60143-1：1994Seriescapacitorsforpowersystems-Part1:General，IDT）GB/T6115.2-2002电力系统用串联电容器第2部分：串联电容器组用保护设备（IEC60143-2：2012）GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.3-2006电气继电器第5部分：量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验GB/T14733.12-1993电信术语光纤通信GB/T15145-2001微机线路保护装置通用技术条件GB/T16929.2-2013高电压试验技术第2部分：测量系统GB50171-1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范DL/T478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T28565-2012高压交流串联电容器用旁路开关DL/T995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程SJ2668-1986光纤光缆衰减测量方法Q/CSG110010-2011南方电网继电保护通用技术规范3术语和定义下列术语与定义适用于本标准。3.1固定串联电容器(FSC)fixedseriescapacitor将电容器串接于输电线路中，并配有旁路开关、隔离开关、串补平台、支撑绝缘子、控制保护系统等辅助设备组成的装置，简称串补。3.2串补平台SCplatform对地具有足够绝缘水平的结构平台，用来支撑串补装置相关设备。3.3金属氧化物限压器（MOV）metal-oxidevaristor由电阻值与电压呈非线性关系的电阻组成的电容器过电压保护设备。3.4光纤柱opticalfibercolumn用于串补平台与地面的测量、控制、保护设备之间的通信，以及送能光信号传输的设备，其绝缘水平和串补平台对地绝缘水平相同。3.5触发型间隙triggeredgapQ/CSG—2在规定时间内承载被保护部分的负载电流或故障电流，以防止电容器过电压或MOV过负荷的受控触发间隙。3.6间隙触发时间gaptriggertime从串补保护动作到间隙完全导通的时间，包括串补保护动作后发出间隙触发指令的时间、触发指令信号传输时间、触发装置动作时间与间隙击穿时间。3.7阻尼功率振荡（POD）poweroscillationdamping对发电机与系统间波动性功率交换导致的低频振荡进行抑制的功能。3.8事件顺序记录(SOE)sequenceofevent在发生事故时，记录保护、开关动作的顺序，按时间先后显示。3.9暂时旁路temporarybypass串补装置保护动作闭合旁路开关，持续一段时间后自动分断旁路开关，重新投入电容器组。3.10永久旁路permanentbypass串补装置保护动作闭合旁路开关，并对分断旁路开关进行闭锁式保护，需人工解闭锁后才能分断旁路开关。3.11重投reinsertion负荷电流从旁路支路恢复到串联电容器。3.12暂时闭锁temporarylockout串补旁路的原因与系统故障有关，暂时闭锁串补重投功能，可自动复归。3.13次同步谐振振荡（SSR）SubSynchrousResonance当高压远距离输电采用串联电容补偿时，电容C与电感L形成固有谐振频率fs，当发电机轴系的自然扭振频率fv与串补产生的电磁谐振频率fs相加等于电网频率时，将形成“机-电谐振”；由于fs低于电网频率，称为“次同步谐振”。3.14接地刀闸earthswitch用于将串补装置接地的机械式开关装置，接地刀闸一般与隔离刀闸组装在一起。4总则4.1本规范旨在规范南方电网固定串联电容补偿装置（简称串补）保护的配置原则、功能要求、技术性能、组屏（柜）原则、端子排设计、压板设置和二次回路要求，提高串补保护设备的标准化水平，为串补保护的制造、设计、管理和运行维护工作提供有利条件，提升串补保护运行管理水平。4.2优先通过继电保护装置自身实现相关保护功能，尽可能减少外部输入量，以降低对相关回路和设备的依赖。5基本技术要求5.1串补控制保护系统包括保护部分、控制部分和操作执行部分，控制功能和保护功能应相互独立；5.2控制部分实现如下功能：获取站内电气量信息和开关量信息，实现对装置刀闸、开关的控制功能；5.3保护部分实现如下功能：获取串补装置一次电气量信息，监视相关开关量信息，完成装置一次设备的保护算法，当系统故障或装置故障时，给出相应保护动作指令，如触发间隙、合旁路开关等；5.4操作执行部分接收控制部分和保护部分的动作指令，并动作于开关、刀闸等；5.5保护系统的单一元件（出口继电器除外）损坏时不应造成保护系统的误动作，并具备在线自动监测功能；Q/CSG—35.6所有外接端子不允许同系统内部弱电回路有电气联系，针对不同回路，可分别采用光电耦合、继电器转换、带屏蔽层的变压器耦合或电磁耦合等隔离措施；5.7具有自复位能力，因干扰而造成程序走死时，能自动恢复正常工作；5.8具有通信接口，控制保护系统的所有动作、告警信息均可通过通信接口上传至监控系统或后台，保护和控制系统的所有定值均可在监控系统或后台上进行设置；5.9装置掉电时，不应造成定值信息丢失；5.10能正确显示电源工作状态、通讯状态、动作类别；5.11具有对时功能，以便故障事后分析；5.12支持IEC-61850、IEC60870-5-103等通信规约；5.13具有故障记录功能，记录保护动作全过程的所有信息，并能存储8次以上最新动作报告，为分析保护动作行为提供详细、全面的数据信息；5.14保护设备采用双套冗余配置，以提高可靠性，保护设备和测控设备应独立；5.15保护设备的平台测量部分采用双冗余电源供电，以提高供电的可靠性；5.16双套保护系统均不能正常工作时，应能紧急合上旁路开关；5.17当串补装置为独立的分段接线时，每段串补装置的保护系统应相互协调配合。6保护配置6.1配置要求6.1.1电容器不平衡保护6.1.2电容器过负荷保护6.1.3MOV高电流保护6.1.4MOV能量保护6.1.5MOV温度保护6.1.6MOV不平衡保护6.1.7间隙自触发保护6.1.8间隙拒触发保护6.1.9间隙延迟触发保护6.1.10间隙持续导通保护6.1.11平台闪络保护6.1.12旁路开关三相不一致保护6.1.13旁路开关合闸失灵保护6.1.14旁路开关分闸失灵保护6.1.15开关刀闸位置异常告警6.1.16线路联动串补保护6.1.17分段串补联动保护6.1.18SSR保护6.1.19阻尼回路异常监视6.2模拟量输入6.2.1电容器组保护a)电容器电流CT：IcapA、IcapB、IcapBb)电容器不平衡电流CT：IunbA、IunbB、IunbC6.2.2MOV保护a)附录2CT配置方案一、二：MOV电流CT：ImovA、ImovB、ImovCMOV分支电流CT：Imov1A、Imov1B、Imov1Cb)附录2CT配置方案三：MOV分支1电流CT：Imov1A、Imov1B、Imov1CMOV分支2电流CT：Imov2A、Imov2B、Imov2Cc)附录2CT配置方案四：MOV电流CT：ImovA、ImovB、ImovCQ/CSG—46.2.3间隙保护间隙电流CT：IgapA、IgapB、IgapC6.2.4平台闪络保护平台闪络电流CT：IpfA、IpfB、IpfC6.2.5旁路开关保护旁路电流CT：IbyA、IbyB、IbyC6.2.6线路电流监视线路电流CT：IlineA、IlineB、IlineC7保护功能7.1电容器保护7.1.1电容器不平衡保护a)电容器采用H型接线时，通过测量电容器组分支中点间的电流，检测电容器单元故障；电容器采用π型接线时，通过测量两个分支电流间的差流，检测电容器单元故障；b）电容器不平衡保护分为告警段、低定值旁路段和高定值旁路段，低定值旁路段和高定值旁路段动作后，三相旁路，永久闭锁；c)不平衡电流或不平衡度具有显示功能，并送至后台。7.1.2电容器过负荷保护a)通过检测流过电容器电流，判断是否发生过负荷故障，防止过负荷时间过长造成电容器组损坏；b)电容器