電力系統(tǒng)微機繼電保護技術(shù)導(dǎo)則

1、ICS 27.100K45備案號：93692001 中 華 人 民 共 和 國 電 力 行 業(yè) 標 準DL/T 769-2001 電力系統(tǒng)微機繼電保護技 術(shù) 導(dǎo) 則 Technical guide for microprocessor-based protectionequipment of power system  2001-10-08 發(fā)布 2002-02-01 實施 中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會 發(fā) 布 前 言  本標準是針對微機繼電保護裝置的特點和要求而制定，作為現(xiàn)行的有關(guān)繼電保護國家標準、行業(yè)標準及反事故措施的補充，其

2、中未涉及的內(nèi)容，應(yīng)按照現(xiàn)行的有關(guān)繼電保護國家標準、行業(yè)標準及反事故措施執(zhí)行。 本標準由中國電機工程學(xué)會繼電保護專業(yè)委員會提出。 本標準由電力行業(yè)繼電保護標準化技術(shù)委員會歸口。 本標準主要起草單位：華東電力設(shè)計院、國家電力公司電力自動化研究院、中國電力科學(xué)研究院、華東電力調(diào)度局、北京哈德威四方保護與控制設(shè)備有限公司、許昌繼電器研究所、南京電力自動化設(shè)備總廠及國電南京自動化股份有限公司。 本標準主要起草人：馮匡一、王中元、邱宇峰、章耀耀、張振華、張克元、林木民、金 勇。 目 次 前言1 范圍2 引用標準3 微機繼電保護裝置構(gòu)成原則4 微機繼電保護裝置的其他性能要求5 微機繼電保

3、護裝置與監(jiān)控系統(tǒng)的通信6 縱聯(lián)保護裝置的通道  中 華 人 民 共 和 國 電 力 行 業(yè) 標 準 電力系統(tǒng)微機繼電DLT 7692001保護技術(shù)導(dǎo)則 Technical guide for microprocessor-basedprotection equipment of power system   1 范圍  本導(dǎo)則規(guī)定了3kV及以上電壓等級電力系統(tǒng)的電力設(shè)備和線路微機繼電保護裝置的相關(guān)技術(shù)原則，適用于從事微機繼電保護科研、設(shè)計、制造、試驗和運行等部門。 2 引用標準  下列標準所包含

4、的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文，在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。 GB 142851993 繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程DL/T 6671999 遠動設(shè)備及系統(tǒng) 第5部分：傳輸規(guī)約 第103篇 繼電保護設(shè)備信息接口配套標準(idt IEC608705103：1997) 3 微機繼電保護裝置構(gòu)成原則 3.1 微機繼電保護裝置宜將被保護設(shè)備或線路的主保護(包括縱、橫聯(lián)保護等)及后備保護綜合在一整套裝置內(nèi)，共用直流電源輸入回路及電壓互感器、電流互感器的二次回路。一般情況下，該裝置應(yīng)能反應(yīng)被保

5、護設(shè)備或線路的各種故障及異常狀態(tài)，并動作于跳閘或給出信號。3.2 按GB 14285的要求，對需要配置兩套主保護的設(shè)備或線路，每套宜采用主保護與后備保護綜合在一起的微機繼電保護裝置。兩套保護裝置的直流電源、電流互感器和電壓互感器的二次回路應(yīng)互相獨立。3.3 按GB 14285的要求，對僅需配置一套主保護的線路，宜采用主保護與后備保護綜合在一起的微機繼電保護裝置。如有必要，可再加設(shè)其他后備保護，也可考慮配置兩套主保護與后備保護綜合在一起的微機繼電保護裝置。3.4 按GB 14285的要求，對僅需配置一套主保護的設(shè)備，應(yīng)采用主保護與后備保護互相獨立的微機繼電保護裝置。3.5 220kV及以上電壓等

6、級的變壓器和200MW及以上容量的發(fā)電機宜配置兩套將主保護與后備保護綜合在一起的微機繼電保護裝置。3.6 對適用于220kV及以上電壓的線路微機繼電保護裝置，應(yīng)滿足如下要求： a)除具有全線速斷的縱聯(lián)保護功能外，還應(yīng)至少具有三段式相間、接地距離保護，反時限和定時限零序方向電流保護的后備保護功能； b)系統(tǒng)正常情況下，在保護通道發(fā)生故障或出現(xiàn)異常情況時，縱聯(lián)保護不應(yīng)誤動作并發(fā)出告警信號； c)能適用于弱電源情況； d)裝置在交流電壓失壓情況下，應(yīng)具有在失壓情況下投入的后備保護功能，并允許不保證選擇性。3.7 對適用于110kV及以上電壓的線路微機繼電保護裝置，應(yīng)具有測量故障點距離的功能。 微機線

7、路保護故障測距的精度要求：對金屬性短路不大于線路全長的±3%。3.8 應(yīng)用于廠、站自動化系統(tǒng)中的微機繼電保護裝置功能應(yīng)相對獨立，但應(yīng)具有數(shù)字接口能與廠、站自動化系統(tǒng)通信，具體要求如下： a)微機繼電保護裝置及其出口回路應(yīng)不依賴于廠、站自動化系統(tǒng)能獨立運行； b)微機繼電保護裝置邏輯判斷回路所需的各種輸入開關(guān)量應(yīng)不經(jīng)廠、站自動化系統(tǒng)及其通信網(wǎng)轉(zhuǎn)接，而直接接入保護裝置； c)在滿足保護功能前提下，微機繼電保護裝置可承擔(dān)自動化系統(tǒng)的部分功能； d)對使用于3kV35kV電網(wǎng)的微機繼電保護裝置宜與廠、站自動化功能一體化。3.9 微機繼電保護裝置應(yīng)盡可能根據(jù)輸入的電流、電壓量，自行判別系統(tǒng)運行

8、狀態(tài)的變化，減少外接相關(guān)的輸入信號來執(zhí)行其應(yīng)完成的功能。3.10 有獨立選相跳閘功能的微機繼電保護裝置，應(yīng)能直接執(zhí)行至相關(guān)斷路器的分相跳閘出口任務(wù)。3.11 使用于單相重合閘線路的微機繼電保護裝置，應(yīng)具有在單相跳閘后至重合閘前兩相運行過程中，健全相再故障時快速動作三相跳閘的保護功能。3.12 使用于220kV500kV電網(wǎng)的微機距離保護，其振蕩閉鎖應(yīng)滿足如下要求： a)系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩，保護裝置不應(yīng)誤動作跳閘； b)系統(tǒng)在全相或非全相振蕩過程中，被保護線路如發(fā)生各種類型的不對稱故障，距離保護裝置應(yīng)有選擇性地動作跳閘，縱聯(lián)保護裝置仍應(yīng)快速動作； c)系統(tǒng)在全相振蕩過程中發(fā)生三相故障，保護

9、裝置應(yīng)能可靠動作跳閘，并允許帶短延時。3.13 使用于220kV及以上電壓的電力設(shè)備非電量保護(如瓦斯保護等) 應(yīng)相對獨立，并具有獨立的跳閘出口回路，也不應(yīng)起動斷路器失靈保護。3.14 發(fā)電機-變壓器組斷路器失靈保護起動回路，應(yīng)增設(shè)零序電流或負序電流判別。3.15 對需要加設(shè)電壓閉鎖的微機母線保護裝置，可在裝置中起動出口繼電器的邏輯中設(shè)置電壓閉鎖回路，而不在裝置跳閘出口觸點回路上串接電壓閉鎖觸點。3.16 微機繼電保護裝置中的零序電流方向元件應(yīng)采用自產(chǎn)零序電壓，不能接用電壓互感器的開口三角電壓。3.17 微機繼電保護裝置應(yīng)具有獨立的DC/DC變換器供內(nèi)部電子回路使用的電源。裝置直流電源消失時，

10、不應(yīng)誤動作，并應(yīng)有輸出觸點以起動告警信號，直流電源恢復(fù)(包括緩慢恢復(fù))時，變換器應(yīng)能自起動。 拉合直流電源、插拔熔絲發(fā)生重復(fù)擊穿火花以及直流電源電壓緩慢上升或下降時裝置不應(yīng)誤動作。3.18 微機繼電保護裝置跳閘出口動作信號及起動中央信號的觸點在直流電源消失后，應(yīng)能自保持，只有當(dāng)運行人員復(fù)歸后，信號才能復(fù)歸，人工復(fù)歸應(yīng)能在裝置外部進行。3.19 微機繼電保護裝置的輸入/輸出回路應(yīng)具有隔離措施，不應(yīng)與其他裝置或設(shè)備有電的直接聯(lián)系。3.20 微機繼電保護裝置的各項抗干擾試驗必須滿足現(xiàn)行的國家、行業(yè)有關(guān)電磁兼容標準。 微機繼電保護裝置不應(yīng)要求在其交、直流輸入回路外接抗干擾元件來滿足有關(guān)電磁兼容標準。3

11、.21 微機繼電保護裝置的功能控制壓板應(yīng)盡可能簡化，并創(chuàng)造條件采用軟壓板。3.22 微機繼電保護裝置軟件編制宜按功能劃分，做到標準化、模塊化，并便于功能的擴充。對現(xiàn)場的信息參數(shù)宜編制獨立的參數(shù)模塊。3.23 微機繼電保護裝置在正常情況下不應(yīng)出現(xiàn)程序走死的情況。考慮到在非預(yù)期情況下程序可能走死，裝置應(yīng)設(shè)有自恢復(fù)電路。 4 微機繼電保護裝置的其他性能要求 4.1 自動檢測 微機繼電保護裝置應(yīng)具有在線自動檢測功能，其內(nèi)容包括微機保護硬件損壞、功能失效和二次回路異常運行狀態(tài)的自動檢測。4.1.1 微機繼電保護裝置的自動檢測應(yīng)在不影響保護功能及可靠性的前提下做到： a)微機繼電保護的

12、自動檢測應(yīng)實現(xiàn)完善的檢測，保證只要不告警，微機繼電保護裝置就處于正常工作狀態(tài)； b)微機繼電保護的自動檢測應(yīng)是自動在線檢測，不能由外部手段起動； c)微機繼電保護自動檢測應(yīng)采取慎重、穩(wěn)妥的原則，保證告警的正確性，防止誤告警。4.1.2 微機繼電保護裝置硬件設(shè)計及其自動檢測功能應(yīng)滿足以下原則： a)微機繼電保護裝置中單一電子元件(出口繼電器可除外)損壞時，保護裝置不會誤動作； b)單一電子元件(出口繼電器可除外)損壞后，微機繼電保護自檢測回路能發(fā)生報警或裝置異常信號，并給出有關(guān)信息指明損壞元件的所在部位，在最不利情況下也能將硬件故障定位至模塊(插件)； c)硬件損壞后，能夠采用方便的手段和方法進

13、行修復(fù)或更換。4.1.3 微機繼電保護裝置應(yīng)對二次回路異常運行狀況(如電流互感器斷線、電壓互感器斷線、相序接反、同期電壓回路異常等)進行自動檢測，發(fā)現(xiàn)異常運行狀況時，告警或/和閉鎖可能誤動的保護。4.2 定值4.2.1 微機繼電保護定值設(shè)置應(yīng)滿足保護功能的要求，應(yīng)盡可能做到簡單、易理解、易整定。4.2.2 微機繼電保護裝置用于旁路保護或其他定值經(jīng)常需要改變的情況時，宜設(shè)置多套切換的定值，一般不少于8套定值。4.2.3 微機繼電保護裝置的定值應(yīng)具備遠程管理功能，以便于定值的集中管理和維護，但應(yīng)有可靠的安全措施，防止誤整定。4.3 故障記錄 微機繼電保護裝置必須具有故障記錄功能。裝置故障記錄的目的

14、是為了記錄微機保護的動作過程，為分析保護動作行為提供詳細、全面的數(shù)據(jù)信息，而不是代替專用的故障錄波器。4.3.1 微機繼電保護裝置故障記錄的內(nèi)容： a)故障時的輸入模擬量； b)故障時的輸入開關(guān)量； c)開關(guān)量輸出； d)動作元件，動作年、月、日，動作時間，動作相別。4.3.2 微機繼電保護裝置故障記錄應(yīng)具有時鐘同步功能。4.3.3 微機繼電保護裝置故障記錄應(yīng)能保證連續(xù)發(fā)生故障時不丟失故障記錄信息。4.3.4 微機繼電保護裝置故障記錄應(yīng)能保證在裝置直流電源消失時，不丟失故障記錄信息。4.3.5 微機繼電保護裝置故障記錄應(yīng)具有數(shù)字/圖形輸出功能。4.3.6 微機繼電保護裝置故障記錄應(yīng)能方便地輸出

15、到相應(yīng)的輸出設(shè)備，如打印機、顯示屏、后臺計算機等，數(shù)據(jù)格式應(yīng)能與COMTRADE兼容。4.4 信息和信號輸出4.4.1 微機繼電保護裝置故障信息輸出的內(nèi)容應(yīng)包括時間、動作事件報告、動作采樣值數(shù)據(jù)報告及開入、開出和內(nèi)部狀態(tài)量信息、定值報告等。4.4.2 微機繼電保護裝置應(yīng)以時間順序記錄的方式記錄正常運行的操作信息，如開關(guān)變位、開入量輸入變位、連接片切換、定值修改、定值切換等，記錄應(yīng)保證充足的容量，宜放置于掉電非易失性存儲器中，操作信息記錄可以采用先進先出的方式。4.4.3 微機繼電保護應(yīng)能輸出裝置本身的自檢信息。4.5 時鐘和時鐘同步4.5.1 微機繼電保護裝置應(yīng)裝設(shè)硬件時鐘電路，裝置失去直流電

16、源時，硬件時鐘應(yīng)能正常工作。 裝置時鐘本身精度：24小時誤差不大于±5s。4.5.2 微機繼電保護裝置應(yīng)設(shè)置與外部標準授時源的授時數(shù)據(jù)串行接口，授時數(shù)據(jù)格式參照相關(guān)國家標準。4.5.3 廠、站自動化系統(tǒng)中，當(dāng)采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實現(xiàn)時鐘同步并滿足同步要求時，微機繼電保護裝置可不采取其他同步措施。4.5.4 微機繼電保護裝置時鐘本身和時鐘同步不能影響保護性能。4.5.5 時鐘同步精度：用于220kV及以上電壓的微機繼電保護裝置之間時鐘相對誤差宜不大于±2ms。4.6 人機界面4.6.1 微機繼電保護裝置能在當(dāng)?shù)剌敵鲋庇^明了的運行和故障信息，當(dāng)?shù)仫@示應(yīng)盡可能漢化。4.6.2 微機繼

17、電保護裝置應(yīng)設(shè)置能與計算機相連的通信接口，并宜為計算機提供必要的功能軟件，如通信及維護軟件、 定值整定輔助軟件、故障記錄分析軟件、調(diào)試輔助軟件等。 5 微機繼電保護裝置與監(jiān)控系統(tǒng)的通信  微機繼電保護裝置應(yīng)具有與監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的功能。為此，應(yīng)遵循統(tǒng)一的規(guī)約以滿足數(shù)據(jù)通信互聯(lián)性、互操作性和互換性的要求。 根據(jù)DL/T 667中描述的基于三層參考模型的“增強性結(jié)構(gòu)”(EPA)，微機繼電保護裝置所用數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ乓?guī)約結(jié)構(gòu)應(yīng)包含有物理層、鏈路層和應(yīng)用層，其中物理層和鏈路層應(yīng)考慮符合國際標準的通信技術(shù)的最新發(fā)展。5.1 物理層如圖1所示數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備的硬件與傳輸介質(zhì)構(gòu)成了通信規(guī)約

18、結(jié)構(gòu)的物理層，廣義地理解數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備可以是微機繼電保護裝置中串行通信接口電路，也可以是單獨的數(shù)據(jù)通信管理裝置。傳輸介質(zhì)可以是光纖、屏蔽雙絞線或其他電纜。在開關(guān)場等強電磁干擾場合宜采用光纖。微機繼電保護裝置應(yīng)滿足上述傳輸介質(zhì)接口要求。 圖1 微機保護裝置與監(jiān)控設(shè)備間數(shù)據(jù)通信的接口和連接 5.2 鏈路層 遵照標準DL/T 667，微機繼電保護裝置與監(jiān)控系統(tǒng)間的通信采用主從方式，監(jiān)控系統(tǒng)為主站，微機繼電保護裝置為從站，通信應(yīng)遵循DL/T 667附錄A規(guī)定的鏈路規(guī)約(幀格式)來控制信息的傳輸過程，以保證所傳數(shù)據(jù)的完整性及傳輸?shù)男屎头奖恪?.3 應(yīng)用層 DL/T 667已定義了

19、微機繼電保護裝置信息傳輸報文的兼容范圍的通用服務(wù)。所謂兼容范圍是被所有制造商使用的標準范圍，這些標準信息的傳輸報文已在DL/T 667 7.2.5及8.3.3中相關(guān)條目定義。當(dāng)信息功能的定義不能在兼容范圍內(nèi)滿足時，應(yīng)由通用服務(wù)來實現(xiàn)，7.2.6、 8.3.3和8.3.4中相關(guān)條目給出了信息功能通用服務(wù)的實現(xiàn)方法。5.4 信息類型 與廠、站自動化系統(tǒng)通信的微機繼電保護裝置應(yīng)能送出或接收以下類型的信息： a)微機繼電保護裝置的識別信息、安裝位置信息； b)開關(guān)量輸入(例如，斷路器位置、保護投入連接片等)； c)異常信號(包括裝置本身的異常和外部回路的異常)； d)故障信息(故障記錄、內(nèi)部邏輯量的SOE)； e)模擬量測量值； f)微機繼電保護裝置的定值及定值區(qū)號；g)來自自動化系