《串聯(lián)變壓器繼電保護技術(shù)導(dǎo)則》

ICS

備案號：

中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

DL/T—202X

串聯(lián)變壓器繼電保護技術(shù)導(dǎo)則

GuideofProtectionRelayingforSeriestransformer

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上）

20--發(fā)布20--實施

中華人民共和國能源局發(fā)布

DL/TXXX—202X

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)

則》給出的規(guī)則制定。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。

本文件由電力行業(yè)繼電保護標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（DL/TC15）歸口。

本文件的起草單位：

本文件主要起草人：

本文件在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心（北京市

白廣路二條1號，100761）。

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串聯(lián)變壓器繼電保護技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了串聯(lián)變壓器相關(guān)繼電保護的技術(shù)要求、配置要求、二次回路、整定計算。

本文件適用于110kV及以上電壓等級接入的統(tǒng)一潮流控制器、靜止同步串聯(lián)補償器、

可控移相器等主要柔性交流輸電設(shè)備工程的串聯(lián)變壓器。其他電壓等級、其他類型的含串聯(lián)

變壓器的柔性交流輸電設(shè)備，以及常規(guī)電網(wǎng)應(yīng)用串聯(lián)變壓器的其他場景可參照執(zhí)行。

注：應(yīng)針對具體工程條件和要求使用本文件，必要時應(yīng)做相應(yīng)的補充。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

GB/T15145輸電線路保護裝置通用技術(shù)條件

GB/T16847保護用電流互感器暫態(tài)特性技術(shù)要求

GB/T20840.2互感器第2部分-電流互感器的補充技術(shù)要求

GB/T20840.7互感器第7部分-電子式電壓互感器

GB/T20840.8互感器第8部分-電子式電流互感器

GB/T22386電氣繼電器第24部分：電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格式

GB40864-2021柔性交流輸電設(shè)備接入電網(wǎng)繼電保護技術(shù)規(guī)范

DL/T277高壓直流輸電系統(tǒng)控制保護整定技術(shù)規(guī)程

DL/T478靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件

DL/T559220kV~750kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程

DL/T587微機繼電保護裝置運行管理規(guī)程

DL/T667遠動設(shè)備和系統(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(biāo)準(zhǔn)

DL/T684大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導(dǎo)則

DL/T720電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術(shù)條件

DL/T770-2001微機變壓器保護裝置通用技術(shù)要求

DL/T866電流互感器和電壓互感器選擇及計算規(guī)程

DL/T1193柔性輸電術(shù)語

3術(shù)語定義

GB/T2900.49、GB/T6115.1、GB/T6115.3、DL/T365、DL/T366和DL/T1219-2013界

定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

串聯(lián)變壓器seriestransformer

具有一側(cè)串聯(lián)繞組或分裂串聯(lián)繞組，用于向電網(wǎng)輸出串聯(lián)調(diào)節(jié)電壓的電力變壓器。

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3.2

串聯(lián)繞組差動保護serieswindingdifferentialprotection

由串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組的各端電流按相構(gòu)成，反映串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組相間或接地故障

的差動保護。

3.3

柔性交流輸電設(shè)備flexiblealternatingcurrenttransmissionsystems(FACTS)

基于電力電子設(shè)備或其他靜止控制設(shè)備來增強交流輸電系統(tǒng)的可控性和功率傳輸能力

的設(shè)備。實際應(yīng)用的柔性交流輸電設(shè)備主要包括串聯(lián)電容器補充裝置、統(tǒng)一潮流控制器、可

控移相器、故障電流限制器、可控并聯(lián)電抗器、靜止無功補償裝置、靜止同步補充器等。

3.4

晶閘管旁路開關(guān)thyristorbypassswitch（TBS）

由正反向并聯(lián)晶閘管、限流電抗器及其附屬設(shè)備構(gòu)成的電力電子開關(guān)。與被保護設(shè)備并

聯(lián)，用來旁路被保護設(shè)備，具有快速觸發(fā)導(dǎo)通、短時承受被保護設(shè)備故障電流的能力。

3.5

機械旁路開關(guān)mechanicalbypassswitch(bypassbreaker)

一種專用的斷路器，要求其具有快速合閘能力，用來旁路串聯(lián)型補償設(shè)備，是線路串聯(lián)

型補償設(shè)備投入和退出運行的主要操作設(shè)備。

注：又稱“旁路斷路器”。

4總則

4.1本文件旨在通過規(guī)范串聯(lián)變壓器相關(guān)繼電保護裝置的技術(shù)要求、配置要求、二次回路、

整定計算，提高串聯(lián)變壓器保護裝置的標(biāo)準(zhǔn)化水平，為串聯(lián)變壓器保護裝置的設(shè)計、制

造、運行、管理和維護工作提供有利條件，提高串聯(lián)變壓器保護裝置運行、管理水平。

4.2串聯(lián)變壓器繼電保護的配置及整定應(yīng)滿足電網(wǎng)運行需求，增強電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的調(diào)

節(jié)能力和措施。串聯(lián)變壓器相關(guān)一、二設(shè)備配置和選型，應(yīng)有利于提升繼電保護的可靠

性、選擇性、速動性及靈敏性。

4.3串聯(lián)變壓器繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、速動性及靈敏性的要求，符合GB/T

14285、DL/T478規(guī)定。

4.4應(yīng)充分考慮柔性交流輸電設(shè)備接入與原有交流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，不得影響原有交流系

統(tǒng)的保護性能。

4.5應(yīng)充分考慮柔性交流輸電設(shè)備控保系統(tǒng)與串聯(lián)變壓器運行的協(xié)調(diào)配合，串聯(lián)變壓器繼

電保護配置及整定應(yīng)滿足柔性交流輸電設(shè)備各種運行方式的需求。

5保護功能要求

5.1一般要求

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5.1.1串聯(lián)變壓器繼電保護應(yīng)能正確反映故障特征，區(qū)外故障時，串聯(lián)變壓器主保護應(yīng)采

取措施防止主保護誤動作。

5.1.2區(qū)內(nèi)故障時，柔性交流輸電設(shè)備繼電保護應(yīng)能正確反映故障類型，采取措施快速隔

離柔性交流輸電設(shè)備，防止設(shè)備故障影響一次系統(tǒng)的正常運行。

5.1.3若一次系統(tǒng)上采用旁路合閘方式作為隔離串聯(lián)變壓器的首要方式，應(yīng)對串聯(lián)繞組衰

減非周期分量對串聯(lián)變壓器繼電保護的影響。

5.1.4串聯(lián)變壓器故障時，應(yīng)防止線路保護重合于故障變壓器。

5.1.5串聯(lián)變壓器繼電保護應(yīng)能適應(yīng)工程確定的所有運行方式，包括柔性交流輸電設(shè)備動

態(tài)調(diào)節(jié)過程、運行方式切換過程等。

5.1.6串聯(lián)變壓器繼電保護應(yīng)按保護對象就近配置，能夠覆蓋保護區(qū)域內(nèi)所有相關(guān)電氣設(shè)

備，并與柔性交流輸電設(shè)備保護范圍交叉，不應(yīng)存在保護死區(qū)。

5.1.7結(jié)合串聯(lián)變壓器的本體結(jié)構(gòu)及特點配置非電量保護，非電量保護應(yīng)相對獨立，并具

有獨立的電源回路和跳閘出口回路。

5.1.8保護定值應(yīng)與設(shè)備設(shè)計中所承受的能力相匹配并保留一定裕度，保護功能與柔性交

流輸電設(shè)備的控制系統(tǒng)策略應(yīng)相互協(xié)調(diào)配合。

5.1.9保護裝置的參數(shù)設(shè)置，應(yīng)適應(yīng)串聯(lián)變壓器的實際接線方式，包括變壓器各側(cè)繞組的

接線組別、鐘點數(shù)等。

5.1.10串聯(lián)變壓器繼電保護宜與柔性交流輸電設(shè)備的控制系統(tǒng)協(xié)同配合使用，確保串聯(lián)變

壓器繼電保護技術(shù)性能與柔性交流輸電設(shè)備的控制特性協(xié)同。

5.2保護配置要求

5.2.1110kV及以上電壓等級串聯(lián)變壓器宜配置雙重化的主、后備保護一體化電氣量保護

和一套非電量保護。額定電壓小于110kV的串聯(lián)變壓器宜參考110kV及以上電壓等級執(zhí)行。

工程確有需求的，也可參照三取二方式配置電氣量保護。

5.2.2保護裝置應(yīng)采用可靠的冗余設(shè)計，冗余結(jié)構(gòu)中的每一套保護裝置均應(yīng)具備獨立的測

量回路、電源回路、輸入輸出回路和通信回路等，確保冗余配置的保護裝置及其回路之間應(yīng)

完全獨立，無直接的電氣聯(lián)系。

5.2.3串聯(lián)變壓器主保護配置如下：

a)配置縱差保護或分相差動保護；保護范圍包括串聯(lián)變壓器各側(cè)的電流互感器之間的

區(qū)域，應(yīng)能正確檢測保護范圍內(nèi)的各類短路故障(含匝間短路)，應(yīng)具有區(qū)外故障

穿越電流制動特性，應(yīng)配置差動速斷保護實現(xiàn)區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障的快速跳閘；

b)可配置不需整定的零序分量、負序分量或變化量等反映輕微故障的故障分量差動保

護。

c)為提高切除串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組單相接地故障的可靠性，串聯(lián)變壓器應(yīng)配置由繞組

端CT構(gòu)成的繞組差動保護；

注1：分相差動保護是指將變壓器的各相繞組分別作為被保護對象，由每相繞組的各

側(cè)CT構(gòu)成的差動保護，該保護能反映變壓器某一相各側(cè)全部故障；

注2：零序分量、負序分量或變化量等反映輕微故障的差動保護稱為故障分量差動保

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護。

注3：繞組差動保護是指將變壓器的各側(cè)繞組作為被保護對象，由繞組的端電流按相

構(gòu)成的差動保護，該保護不能反映繞組的全部故障，能夠反映繞組的相間、接地故障。

串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組的繞組差動保護，其保護范圍可能與其他主設(shè)備或線路保護范圍

重疊。

5.2.4串聯(lián)變壓器后備保護：

a)繞組過電壓保護，反映串聯(lián)繞組端間過電壓的狀態(tài)；

b)過流保護，反映串聯(lián)變壓器熱過流狀態(tài)，宜采用定時限特性；

c)配置可選配的零序過流保護，作為閥側(cè)系統(tǒng)接地故障的總后備保護；

d)配置可選配的過勵磁保護，作為串聯(lián)變壓器過勵磁狀態(tài)的后備保護；

e)配置可選配的平衡繞組零序過電流保護，反映串聯(lián)變壓器匝間短路等輕微不平衡故

障。

5.2.5串聯(lián)變壓器非電量保護應(yīng)隨串聯(lián)變壓器本體配套提供，制造商應(yīng)為串聯(lián)變壓器非電

量保護提供合適的接口以便接入保護設(shè)備。當(dāng)串聯(lián)變壓器發(fā)生了冷卻器故障、油溫過高、油

壓異常、油位過低、氣體積聚和氣體沖擊等故障時，非電量保護應(yīng)根據(jù)故障嚴(yán)重程度及時發(fā)

出報警或跳閘信號；

5.3技術(shù)原則

5.3.1縱差保護技術(shù)原則如下：

a)取串聯(lián)變壓器各側(cè)電流互感器構(gòu)成縱差保護；

b)具有防止勵磁涌流引起保護誤動的功能；

c)縱差保護應(yīng)具有防止區(qū)外故障誤動的制動特性；

d)縱差保護應(yīng)具有嚴(yán)重內(nèi)部故障下的差動速斷功能；

e)縱差保護應(yīng)具有防止電流互感器暫態(tài)飽和過程中誤動的措施；

f)縱差保護應(yīng)具有電流互感器斷線判別功能，應(yīng)告警并能選擇是否閉鎖比率差動。

g)縱差保護應(yīng)具有差流越限告警功能；

h)縱差保護應(yīng)具有防止過勵磁引起誤動的功能；

i)縱差保護動作值準(zhǔn)確度不大于5%或不大于0.02In；

j)差動速斷動作時間(1.5倍基波動作值)不大于20ms；

k)差動動作時間(2倍基波動作值)不大于30ms；

5.3.2繞組差動保護技術(shù)原則如下：

a)取串聯(lián)繞組端電流，構(gòu)成繞組差動保護；

b)繞組差動保護應(yīng)具有防止區(qū)外故障誤動的制動特性；

c)繞組差動保護應(yīng)具有防止電流互感器暫態(tài)飽和過程中誤動的措施；

d)繞組差動保護應(yīng)具有電流互感器斷線判別功能，應(yīng)告警并能選擇是否閉鎖比率差

動。

e)繞組差動保護應(yīng)具有差流越限告警功能；

f)繞組差動保護動作值準(zhǔn)確度不大于5%或不大于0.02In；

g)繞組差動動作時間(2倍基波動作值)不大于30ms；

5.3.3繞組過電壓保護技術(shù)原則如下：

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a)串聯(lián)變壓器的串聯(lián)繞組宜配置繞組過電壓保護；

b)繞組過電壓保護應(yīng)能整定，以便和串聯(lián)變壓器過電壓特性近似匹配；

c)繞組過電壓保護以串聯(lián)變壓器的串聯(lián)繞組相電壓為計算量，任意相滿足動作條件時

保護應(yīng)動作；

d)若采用兩組電壓互感器計算端間電壓，應(yīng)具有防止任意端電壓互感器斷線的判別功

能，當(dāng)電壓互感器發(fā)生斷線時應(yīng)閉鎖繞組過電壓保護；

e)繞組過電壓保護電壓整定值允許誤差：±5%或±0.01Un；

f)繞組過電壓保護動作時間允許誤差(1.2倍基波動作值時)：不大于1%或不大于

40ms。

5.3.4過流保護技術(shù)原則如下：

a)串聯(lián)變壓器應(yīng)取串聯(lián)繞組電流互感器，構(gòu)成過流保護；

b)串聯(lián)變壓器宜取平衡繞組或角形接線環(huán)內(nèi)電流互感器，構(gòu)成零序過流保護；

c)電流整定值允許誤差：±5%或±0.02In；

d)動作時間允許誤差(1.2倍基波動作值時)：不大于1%或不大于40ms。

5.3.5旁路合閘技術(shù)原則如下：

a)若一次系統(tǒng)上采用旁路合閘作為快速隔離串聯(lián)變壓器的方式時，應(yīng)配置旁路合閘失

靈保護；

b)旁路合閘失靈保護若不經(jīng)電流判據(jù)判別，應(yīng)采取技術(shù)措施防止合閘失靈保護誤判

別；

c)旁路合閘失靈保護若經(jīng)電流判據(jù)判別，應(yīng)保證線路輕載工況下旁路合閘失靈保護能

夠正確判別；

6串聯(lián)變壓器保護的整定計算

6.1一般要求

6.1.1繼電保護的整定應(yīng)滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性要求的基本要求。

6.1.2如采取各種措施后，繼電保護的選擇性、靈敏性和速動性仍不能滿足規(guī)定的要求，

應(yīng)與調(diào)度運行部門協(xié)商，采取其他合理措施。

6.1.3串聯(lián)變壓器部分保護定值與柔性交流輸電設(shè)備控制系統(tǒng)及電網(wǎng)特性有關(guān)，應(yīng)結(jié)合具

體工程通過仿真試驗和系統(tǒng)實際試驗確定。

6.1.4計算分析中仿真模型、參數(shù)及控制保護特性應(yīng)與實際工程一致。

6.1.5串聯(lián)變壓器保護整定計算應(yīng)滿足DL/T684要求。

6.1.6串聯(lián)變壓器所接入電網(wǎng)繼電保護整定應(yīng)滿足DL/T559要求，同時應(yīng)考慮柔性交流輸

電接入所帶來影響及特殊要求。

6.1.7電流整定值應(yīng)高于微機保護的最小采樣精度，不應(yīng)低于0.05In(In為電流互感器二

次額定電流，如1A或5A)。

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6.1.8柔性交流輸電設(shè)備對外等效阻抗可能呈現(xiàn)容抗或感抗特性，應(yīng)考慮對繼電保護方向

元件整定計算的影響。串聯(lián)變壓器接入輸電線路時，交流系統(tǒng)短路計算應(yīng)考慮串聯(lián)變壓器漏

抗串入的因素。

6.1.9零序電流保護整定計算應(yīng)考慮串聯(lián)變壓器不同結(jié)構(gòu)及參數(shù)的影響。

6.2縱差保護

縱差保護是由串聯(lián)變壓器各側(cè)開關(guān)電流或套管電流構(gòu)成的差動保護，該保護能反映串聯(lián)

變壓器及引線各種區(qū)內(nèi)故障。

6.2.1串聯(lián)變壓器短路電流計算

為整定串聯(lián)變壓器縱差保護，需作兩種運行方式下的短路電流計算。

在系統(tǒng)最大運行方式下串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組外部短路時，計算通過串聯(lián)變壓器縱差保護

的最大穿越性短路電流(通常是三相短路電流)，其目的是為計算差動保護的最大不平衡電流

和最大制動電流。

在系統(tǒng)最小運行方式下，計算縱差保護區(qū)內(nèi)最小短路電流(兩相短路電流)，其目的是為

了計算差動保護的最小靈敏系數(shù)。受柔性交流輸電設(shè)備非線性控制特性的影響，縱差保護區(qū)

內(nèi)最小短路電流難以理論計算的，應(yīng)選擇系統(tǒng)最小運行方式，通過仿真試驗、系統(tǒng)實際試驗

確定最小短路電流。

6.2.2差動動作特性的整定

差動電流啟動定值，為縱差保護最小動作電流值，應(yīng)按躲過串聯(lián)變壓器額定負載時的最

大不平衡電流整定，可由式(1)計算如下：

=+Δ+Δ

Iop.minKrel(KerUm)Ie(1)

式中：

Ie——變壓器二次額定電流；

Krel——可靠系數(shù)，一般取1.3～1.５；

Ker——電流互感器的比誤差，10P型取0.03×2，5P型和TP型取0.01×2；

ΔU——串聯(lián)變壓器調(diào)檔引起的誤差，取調(diào)檔范圍中偏離額定值的最大值(百分值)。

Δm——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時取0.05。

注1：串聯(lián)變壓器通常通過外部控制系統(tǒng)或外部供電系統(tǒng)調(diào)節(jié)串聯(lián)變壓器運行電壓，此

時式（1）中ΔU應(yīng)按0%計算；確為通過調(diào)節(jié)串聯(lián)變壓器分接頭實現(xiàn)調(diào)檔的，取調(diào)檔范圍

中偏移額定值的最大值進行計算。

注2：當(dāng)差動保護以標(biāo)幺值形式整定時，Ie僅為單位，不需代入計算其具體數(shù)值；當(dāng)差

動保護以有名值方式整定時，Ie為變壓器二次額定電流，需要代入計算其具體數(shù)值。例如，

+Δ+Δ

經(jīng)過計算Krel(KerUm)為0.5，當(dāng)差動保護以標(biāo)幺值形式整定時，整定值取0.5；

當(dāng)差動保護以有名值方式整定時(設(shè)保護裝置有名值以串聯(lián)側(cè)為準(zhǔn)，其數(shù)值為0.8A)，則整

定值取0.5*0.8A=0.4A。

=

在工程實用整定計算中可選取Iop.min(0.15~0.6)Ie。

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6.3串聯(lián)繞組差動保護

該保護將串聯(lián)變壓器的串聯(lián)繞組及其引線作為被保護對象，是由串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組的

各端電流按相構(gòu)成的差動保護，該保護僅能反映串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組的相間及接地故障。串

聯(lián)繞組差動保護采用比例制動，其動作特性曲線為折線型。

為計算差動保護的最大不平衡電流和最大制動電流，串聯(lián)繞組的最大穿越電流按最大運

行方式下線路三相金屬性短路故障計算。

差動保護的啟動定值：Iop.min為差動保護最小動作電值，應(yīng)按躲過正常串聯(lián)變壓器最

大負載時的最大不平衡電流整定，可由式(2)計算如下：

=

Iop.minKrelIunb.0(2)

式中：Ie——變壓器二次額定電流，宜取變壓器串聯(lián)側(cè)的變壓器二次額定值；

Krel——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；

Iunb.0——在變壓器額定電流下，差動回路中的不平衡電流實測值。

差動回路中的不平衡電流不具備實測條件的，Iop.min可由式(3)整定：

=××

Iop.minKIrel20.03e(3)

=

工程中一般取Iop.min(0.1~0.3)Ie，一般宜取(0.1~0.3)In，Ie為變壓器二次額定電

流，In為電流互感器二次額定電流。

靈敏系數(shù)應(yīng)按最小運行方式下按以下規(guī)定校核：串聯(lián)繞組兩相金屬性短路或單相故障計

算。根據(jù)計算最小短路電流和相應(yīng)的制動電流，在動作特性曲線上查得對應(yīng)的動作電流門檻，

要求靈敏系數(shù)不小于2。

6.4過流保護

過流保護作為串聯(lián)變壓器外部相間短路引起的變壓器過流和變壓器內(nèi)部相間短路的后

備保護。過流保護以檢測與串聯(lián)變壓器相交連的交流斷路器電流或變壓器套管電流作為判

據(jù)。串聯(lián)變壓器串聯(lián)側(cè)過流保護宜按照反映故障整定，與原有交流系統(tǒng)的定值整定統(tǒng)一協(xié)調(diào)

考慮。串聯(lián)變壓器閥側(cè)過流保護宜按照反映變壓器熱過負荷狀態(tài)整定。

過流保護按反映故障整定時，過流保護動作電流可由式(4)計算如下：

I(2)

=k.min

Iop(4)

Ksen

式中：

Iop——過流保護動作電流；

(2)

Ik.min——線路末端兩相金屬短路時流過保護的最小短路電流。

9

DL/TXXX—202X

Ksen——靈敏度系數(shù)，要求盡量大于1.3。

變壓器的過流保護按反映故障整定時，延時定值也需要與原有交流系統(tǒng)的定值整定相

配合。

過流保護按反映變壓器熱過負荷狀態(tài)整定時，可由式(5)計算如下：

K

=rel

IopIe(5)

Kr

式中：

Krel——可靠系數(shù)，取1.2；

Kr——返回系數(shù)，取0.95；

Ie——變壓器二次額定電流。

變壓器的過流能力由系統(tǒng)設(shè)計時的短時過負荷能力決定，延時定值也需要與變壓器允許

的過負荷能力相匹配。

6.5過勵磁保護

過勵磁保護整定時，宜結(jié)合實際工程的短路情況，根據(jù)變壓器制造廠商提供的變壓器過

勵磁能力，不需要考慮系統(tǒng)的配合，僅與變壓器自身過勵磁能力相關(guān)。

反時限過勵磁保護的保護特性應(yīng)與變壓器的允許過勵磁能力相配合，如圖1所示。

N(%)1

2

t(s)

0

N-過勵磁倍數(shù)；t-過勵磁時間

1-制造廠給出的變壓器允許過勵磁能力曲線

2-過勵磁保護整定的動作特性曲線

圖1反時限變壓器過勵磁保護整定圖例

反時限過勵磁保護定值整定過程中，宜考慮一定的裕度，可以從動作時間和動作定值上

考慮裕度(兩者取其一)。從時間上考慮時，可以考慮整定時間為曲線時間的60%～80%；從

動作定值考慮時，可以考慮整定定值為曲線定值除以1.05，最小定值應(yīng)可以躲過系統(tǒng)正常

運行的最大電壓。

6.6繞組過電壓保護

繞組過電壓保護作為串聯(lián)變壓器外部短路或調(diào)壓系統(tǒng)異常過壓引起的變壓器串聯(lián)繞組

10

DL/TXXX—202X

端間過電壓的后備保護，以串聯(lián)繞組端間電壓的測量值作為動作判據(jù)。

繞組過電壓保護動作電壓可由式(6)計算如下：

=

UKUopsetn(6)

式中：

Uop——繞組過電壓保護動作電壓；

Kset——繞組過電壓系數(shù)；

Un——串聯(lián)變壓器的串聯(lián)繞組額定電壓。

Kset及延時時間均應(yīng)根據(jù)變壓器制造廠提供的允許過電壓能力或設(shè)計時系統(tǒng)過電壓水

平?jīng)Q定。

保護定值宜按照標(biāo)幺值設(shè)置。

6.7零序過流保護

串聯(lián)變壓器零序過流保護宜配置在串聯(lián)變壓器閥側(cè)，作為串聯(lián)變壓器繞組、引線、相鄰

元件接地故障的后備保護。零序電流采用三相電流的自產(chǎn)零序和外接中性點零序電流。零序

過流保護動作電流可由式(7)計算如下：

>

Iop.0I0set(7)

式中：

Iop.0——零序過流保護動作電流；

I0set——零序過流定值。

串聯(lián)變壓器閥側(cè)零序過流保護與閥側(cè)控制保護的零序保護最后一段配合，動作定值不大

于300A，延時定值應(yīng)躲過閥側(cè)控制保護反映接地故障的最長切除時間。

6.8平衡繞組零序過流保護

平衡繞組零序過流保護是串聯(lián)變壓器內(nèi)部輕微不平衡故障的后備保護。平衡繞組零序電

流采用串聯(lián)變壓器三角形繞組環(huán)內(nèi)零序電流。平衡繞組零序過流保護動作電流可由式(8)計

算如下：

>

Iop.0BIB0set(8)

式中：

Iop.0B——平衡繞組零序過流保護動作電流；

IBset0——零序過流定值。

串聯(lián)變壓器平衡繞組零序過流保護，動作定值不大于300A，延時定值應(yīng)躲過串聯(lián)變壓

器主保護整組動作時間。

11

DL/TXXX—202X

7二次回路技術(shù)要求

7.1互感器要求

7.1.1保護用電流互感器配置應(yīng)避免出現(xiàn)主保護的死區(qū)。接入保護的互感器二次繞組的分

配，應(yīng)注意避免當(dāng)一套保護停用時，出現(xiàn)被保護區(qū)內(nèi)故障時的保護動作死區(qū)。同時又要盡可

能減輕電流互感器本身故障時所產(chǎn)生的影響。

7.1.2應(yīng)做好串聯(lián)變壓器相關(guān)一、二次設(shè)備選型的協(xié)調(diào)，充分考慮繼電保護的適應(yīng)性，避

免出現(xiàn)互感器配置方案造成繼電保護配置及整定難度的增加。

7.1.3保護區(qū)內(nèi)故障時，電流互感器誤差應(yīng)不影響保護可靠動作；保護區(qū)外最嚴(yán)重故障時

電流互感器誤差應(yīng)不會導(dǎo)致保護誤動作或無選擇動作。

7.1.4電流互感器額定一次電流應(yīng)根據(jù)串聯(lián)變壓器額定電流或最大工作電流選擇。

7.1.5差動保護各側(cè)的電流互感器的相關(guān)特性應(yīng)一致，避免在區(qū)外故障遇到較大短路電流

時因各側(cè)電流互感器的暫態(tài)特性不一致導(dǎo)致保護誤動作。

7.1.6柔性交流輸電設(shè)備采用旁路合閘的方式隔離變壓器的，電流互感器選型時應(yīng)考慮一

次衰減非周期電流對采樣回路的影響，避免各側(cè)電流互感器的暫態(tài)特性不一致導(dǎo)致保護誤動

作。

7.1.7保護裝置在正常運行時應(yīng)能顯示差流、電流、串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組端對地電壓、端

間電壓等必要的參數(shù)及運行信息，默認狀態(tài)下，相關(guān)的數(shù)值顯示為二次值，也可選擇顯示系

統(tǒng)的一次值。

7.1.8保護用互感器性能應(yīng)符合GB/T20840.2及DL/T866要求，其配置應(yīng)避免使保護出

現(xiàn)死區(qū)。電流互感器變比選擇應(yīng)滿足保護裝置整定配合和可靠性的要求。

7.1.9串聯(lián)變壓器接入330kV及以上電壓等級系統(tǒng)時，包括角型繞組CT在內(nèi)的全部保護用

CT均應(yīng)采用TPY型CT，串聯(lián)變壓器接入220kV電壓等級系統(tǒng)時，保護優(yōu)先采用TPY型CT，

若采用P級CT，為減輕可能發(fā)生的暫態(tài)飽和影響，其暫態(tài)系數(shù)不應(yīng)小于2。

7.1.10電流互感器額定連續(xù)熱電流、額定短時熱電流和額定動穩(wěn)定電流應(yīng)能滿足所在一次

回路最大負荷電流和短路電流的要求，并應(yīng)考慮系統(tǒng)的發(fā)展情況。

7.1.11電流互感器額定一次電流選擇應(yīng)使得在額定電流比條件下的二次電流滿足該回路

測量儀表和保護裝置準(zhǔn)確性要求。

7.1.12若一次系統(tǒng)上采用旁路合閘方式作為隔離串聯(lián)變壓器的首要方式，串聯(lián)繞組旁路

后，電流互感器在傳變該暫態(tài)過程的串聯(lián)繞組非周期電流時，額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)

合誤差應(yīng)不超過5%。

7.1.13串聯(lián)變壓器各套保護接入的二次電流應(yīng)來自獨立的電流互感器二次繞組。

7.1.14串聯(lián)變壓器的串聯(lián)繞組兩端，應(yīng)配置供保護使用的電流互感器、電壓互感器。

7.1.15串聯(lián)變壓器含平衡繞組在內(nèi)的三角形接線側(cè)，三角形環(huán)內(nèi)應(yīng)配置供保護使用的電流

互感器。

7.2開關(guān)量輸出

12

DL/TXXX—202X

7.2.1保護裝置應(yīng)配置足夠出口繼電器，便于與其他相鄰元件的繼電保護配合，滿足啟失

靈、閉鎖重合閘等配合要求。

7.2.2串聯(lián)變壓器保護動作跳閘時除應(yīng)跳開本側(cè)線路斷路器外，還應(yīng)通過線路保護的遠傳

或遠跳回路，跳線路對側(cè)的斷路器。

7.2.3若一次系統(tǒng)上采用旁路合閘方式作為隔離串聯(lián)變壓器的首要方式，應(yīng)設(shè)置合旁路開

關(guān)、啟合閘失靈的獨立出口繼電器，雙套保護應(yīng)出口至獨立合閘線圈。

7.2.4合閘失靈保護動作后，除應(yīng)跳開本側(cè)線路斷路器外，還應(yīng)通過線路保護的遠傳或遠

跳回路，跳線路對側(cè)的斷路器。

7.2.5若一次系統(tǒng)上采用斷路器跳閘方式作為隔離串聯(lián)變壓器的首要方式，應(yīng)設(shè)置跳斷路

器、啟斷路器失靈的獨立繼電器。

7.2.6對于接入FACTS系統(tǒng)的串聯(lián)變壓器，應(yīng)設(shè)置閉鎖閥控制系統(tǒng)的獨立繼電器。

7.2.7涉及與其他二次設(shè)備的配合，可根據(jù)實際需求，配置獨立繼電器。

7.2.8串聯(lián)變壓器任意非告警類保護動作后，應(yīng)閉鎖串聯(lián)變壓器所在線路的重合閘功能。

7.2.9串聯(lián)變壓器任意非告警類保護動作后，應(yīng)閉鎖串聯(lián)變壓器所屬的FACTS系統(tǒng)控制功

能。

13

DL/TXXX—202X

附錄A

（資料性）

串聯(lián)變壓器保護分區(qū)及保護測點位置

串聯(lián)變壓器典型主接線圖及保護配置如附圖A.1、附圖A.2所示。

網(wǎng)側(cè)旁路開關(guān)

ITran1ITran2

U

U

Line

Bus串聯(lián)變

壓器

I

rG

I

TBS

vT閥側(cè)旁路開關(guān)

(機械式/電力電子式)

調(diào)節(jié)控

制器

閥側(cè)過流串聯(lián)側(cè)過繞組過電縱差保護縱差保護分相差保分相差保串聯(lián)繞組平衡繞組閥側(cè)零流

保護流保護壓保護12護1護2差保護零流保護保護

電壓互感器電流互感器

圖A.1串聯(lián)變壓器保護示意圖(閥側(cè)采用旁路形式)

14

DL/TXXX—202X

網(wǎng)側(cè)旁路開關(guān)

ITran1ITran2

串聯(lián)變U

ILine

Tran3壓器

U

Bus

IvT

并聯(lián)變

壓器調(diào)節(jié)控

制器

閥側(cè)過流串聯(lián)側(cè)過繞組過電縱差保護縱差保護分相差保分相差保串聯(lián)繞組平衡繞組閥側(cè)零流

保護流保護壓保護12護1護2差保護零流保護保護

電壓互感器電流互感器

圖A.2串聯(lián)變壓器保護示意圖(閥側(cè)無旁路形式)

15

DL/TXXX—202X

附錄B

（資料性）

定值整定相關(guān)的典型串聯(lián)變壓器技術(shù)參數(shù)

定值整定相關(guān)的典型串聯(lián)變壓器技術(shù)參數(shù)，如附表B.1所示。

表B.1典型統(tǒng)一潮流控制器的串聯(lián)變壓器保護定值整定及計算

項目投標(biāo)人保證值

變壓器型式或型號戶外，單相，三繞組，油浸式

串聯(lián)側(cè)繞組43.5/√3

a.額定電壓（kV）閥側(cè)繞組105/√3

平衡繞組10

b.額定頻率（Hz）50

串聯(lián)側(cè)繞組100

c.額定容量（MVA）閥側(cè)繞組100

平衡繞組34

d.相數(shù)1

e.調(diào)壓方式、調(diào)壓位置、調(diào)壓范圍-

f.中性點接地方式閥側(cè)繞組中性點經(jīng)大電阻接地

g.短路阻抗和允許偏差（全容量下）短路阻抗（%）允許偏差（%）

串聯(lián)側(cè)—閥側(cè)20±5

串聯(lián)側(cè)—平衡28±7.5

閥側(cè)—平衡6.5±7.5

在系統(tǒng)故障情況下，統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)為例，根據(jù)串聯(lián)變壓器的旁路狀態(tài)，穩(wěn)態(tài)情

況下UPFC將呈現(xiàn)如下三種狀態(tài)：

1.換流器快速保護動作，UPFC閥側(cè)TBS或旁路斷路器閉合；

2.換流器快速保護動作，UPFC閥側(cè)和串聯(lián)側(cè)機械旁路斷路器均閉合；

3.換流器快速保護未動作，UPFC控制輸出電勢為0。

分別計算上述三種情況下UPFC整體等效正序和零序阻抗，具體如下：

a)狀態(tài)1：

平衡繞組空載，無正序電流流通，UPFC整體正序阻抗為串聯(lián)側(cè)-閥側(cè)短路阻抗有名值：

Z1=43.5^2/300*0.2=1.26Ω

變壓器各側(cè)阻抗計算為：

串聯(lián)側(cè)阻抗標(biāo)幺值：(0.2+0.28-0.065)/2=0.2075；

閥側(cè)阻抗標(biāo)幺值：(0.2+0.065-0.28)/2=-0.0075；

平衡繞組側(cè)標(biāo)幺值：(0.28+0.065-0.2)/2=0.0725；

UPFC整體零序阻抗為串聯(lián)側(cè)-(閥側(cè)與平衡繞組并聯(lián))，零序阻抗標(biāo)幺值：

16

DL/TXXX—202X

0.2075-0.0075*0.0725/(0.0725-0.0075)。零序阻抗有名值：

Z0=43.5^2/300*(0.2075-0.0075*0.0725/(0.0725-0.0075))=1.26Ω

b)狀態(tài)2：

正序和零序阻抗均為0。

c)狀態(tài)3：

考慮閥側(cè)橋臂電抗器阻抗為18mH，折算到串聯(lián)側(cè)為0.97Ω。

UPFC整體正序阻抗為（串聯(lián)側(cè)-閥側(cè)短路阻抗+橋臂電抗器阻抗）：

Z1=43.5^2/300*0.2+0.97=2.231Ω

UPFC整體零序阻抗為串聯(lián)側(cè)-平衡短路阻抗(閥側(cè)為高值接地系統(tǒng))：

Z0=43.5^2/300*0.28=1.766Ω

阻抗計算匯總見表2。

表B.2典型統(tǒng)一潮流控制器的串聯(lián)變壓器保護定值整定及計算

序號項目一次值(Ω)備注

1.UPFC正序阻抗1.26閥側(cè)旁路后

2.UPFC零序阻抗1.26閥側(cè)旁路后

3.UPFC正序阻抗0閥側(cè)、串聯(lián)側(cè)均旁路

4.UPFC零序阻抗0閥側(cè)、串聯(lián)側(cè)均旁路

5.UPFC正序阻抗2.231閥側(cè)旁路前

6.UPFC零序阻抗1.766閥側(cè)旁路前

7.橋臂電抗器0.97

17

DL/TXXX—202X

目次

前言......................................................................................................................................................2

1范圍..........................................................................................................................................................3

2規(guī)范性引用文件......................................................................................................................................3

4總則..........................................................................................................................................................4

5保護功能要求..........................................................................................................................................4

5.1一般要求.......................................................................................................................................4

5.2保護配置要求...............................................................................................................................5

5.3技術(shù)原則.......................................................................................................................................6

6串聯(lián)變壓器保護的整定計算..................................................................................................................7

6.1一般要求.......................................................................................................................................7

6.2縱差保護.......................................................................................................................................8

6.3串聯(lián)繞組差動保護.......................................................................................................................9

6.4過流保護.......................................................................................................................................9

6.5過勵磁保護.................................................................................................................................10

6.6繞組過電壓保護.........................................................................................................................10

6.7零序過流保護.............................................................................................................................11

6.8平衡繞組零序過流保護.............................................................................................................11

7二次回路技術(shù)要求................................................................................................................................12

7.1互感器要求.................................................................................................................................12

7.2開關(guān)量輸出.................................................................................................................................12

附錄A（資料性）串聯(lián)變壓器保護分區(qū)及保護測點位置..........................................................14

附錄B（資料性）定值整定相關(guān)的典型串聯(lián)變壓器技術(shù)參數(shù)..................................................16

I

DL/TXXX—202X

串聯(lián)變壓器繼電保護技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了串聯(lián)變壓器相關(guān)繼電保護的技術(shù)要求、配置要求、二次回路、整定計算。

本文件適用于110kV及以上電壓等級接入的統(tǒng)一潮流控制器、靜止同步串聯(lián)補償器、

可控移相器等主要柔性交流輸電設(shè)備工程的串聯(lián)變壓器。其他電壓等級、其他類型的含串聯(lián)

變壓器的柔性交流輸電設(shè)備，以及常規(guī)電網(wǎng)應(yīng)用串聯(lián)變壓器的其他場景可參照執(zhí)行。

注：應(yīng)針對具體工程條件和要求使用本文件，必要時應(yīng)做相應(yīng)的補充。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

GB/T15145輸電線路保護裝置通用技術(shù)條件

GB/T16847保護用電流互感器暫態(tài)特性技術(shù)要求

GB/T20840.2互感器第2部分-電流互感器的補充技術(shù)要求

GB/T20840.7互感器第7部分-電子式電壓互感器

GB/T20840.8互感器第8部分-電子式電流互感器

GB/T22386電氣繼電器第24部分：電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格式

GB40864-2021柔性交流輸電設(shè)備接入電網(wǎng)繼電保護技術(shù)規(guī)范

DL/T277高壓直流輸電系統(tǒng)控制保護整定技術(shù)規(guī)程

DL/T478靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件

DL/T559220kV~750kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程

DL/T587微機繼電保護裝置運行管理規(guī)程

DL/T667遠動設(shè)備和系統(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(biāo)準(zhǔn)

DL/T684大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導(dǎo)則

DL/T720電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術(shù)條件

DL/T770-2001微機變壓器保護裝置通用技術(shù)要求

DL/T866電流互感器和電壓互感器選擇及計算規(guī)程

DL/T1193柔性輸電術(shù)語

3術(shù)語定義

GB/T2900.49、GB/T6115.1、GB/T6115.3、DL/T365、DL/T366和DL/T1219-2013界

定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

串聯(lián)變壓器seriestransformer

具有一側(cè)串聯(lián)繞組或分裂串聯(lián)繞組，用于向電網(wǎng)輸出串聯(lián)調(diào)節(jié)電壓的電力變壓器。

3

DL/TXXX—202X

3.2

串聯(lián)繞組差動保護serieswindingdifferentialprotection

由串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組的各端電流按相構(gòu)成，反映串聯(lián)變壓器串聯(lián)繞組相間或接地故障

的差動保護。

3.3

柔性交流輸電設(shè)備flexiblealternatingcurrenttransmissionsystems(FACTS)

基于電力電子設(shè)備或其他靜止控制設(shè)備來增強交流輸電系統(tǒng)的可控性和功率傳輸能力

的設(shè)備。實際應(yīng)用的柔性交流輸電設(shè)備主要包括串聯(lián)電容器補充裝置、統(tǒng)一潮流控制器、可

控移相器、故障電流限制器、可控并聯(lián)電抗器、靜止無功補償裝置、靜止同步補充器等。

3.4

晶閘管旁路開關(guān)thyristorbypassswitch（TBS）

由正反向并聯(lián)晶閘管、限流電抗器及其附屬設(shè)備構(gòu)成的電力電子開關(guān)。與被保護設(shè)備并

聯(lián)，用來旁路被保護設(shè)備，具有快速觸發(fā)導(dǎo)通、短時承受被保護設(shè)備故障電流的能力。

3.5

機械旁路開關(guān)mechanicalbypassswitch(bypassbreaker)

一種專用的斷路器，要求其具有快速合閘能力，用來旁路串聯(lián)型補償設(shè)備，是線路串聯(lián)

型補償設(shè)備投入和退出運行的主要操作設(shè)備。

注：又稱“旁路斷路器”。

4總則

4.1本文件旨在通過規(guī)范串聯(lián)變壓器相關(guān)繼電保護裝置的技術(shù)要求、配置要求、二次回路、

整定計算，提高串聯(lián)變壓器保護裝置的標(biāo)準(zhǔn)化水平，為串聯(lián)變壓器保護裝置的設(shè)計、制

造、運行、管理和維護工作提供有利條件，提高串聯(lián)變壓器保護裝置運行、管理水平。

4.2串聯(lián)變壓器繼電保護的配置及整定應(yīng)滿足電網(wǎng)運行需求，增強電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的調(diào)

節(jié)能力和措施。串聯(lián)變壓器相關(guān)一、二設(shè)備配置和選型，應(yīng)有利于提升繼電保護的可靠

性、選擇性、速動性及靈敏性。

4.3串聯(lián)變壓器繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、速動性及靈敏性的要求，符合GB/T

14285、DL/T478規(guī)定。

4.4應(yīng)充分考慮柔性交流輸電設(shè)備接入與原有交流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，不得影響原有交流系

統(tǒng)的保護性能。

4.5應(yīng)充分考慮柔性交流輸電設(shè)備控保系統(tǒng)與串聯(lián)變壓器運行的協(xié)調(diào)配合，串聯(lián)變壓器繼

電保護配置及整定應(yīng)滿足柔性交流輸電設(shè)備各種運行方式的需求。

5保護功能要求

5.1一般要求

4

DL/TXXX—202X

5.1.1串聯(lián)變壓器繼電保護應(yīng)能正確反映故障特征，區(qū)外故障時，串聯(lián)變壓器主保護應(yīng)采

取措施防止主保護誤動作。

5.1.2區(qū)內(nèi)故障時，柔性交流輸電設(shè)備繼電保護應(yīng)能正確反映故障類型，采取措施快速隔

離柔性交流輸電設(shè)備，防止設(shè)備故障影響一次系統(tǒng)的正常運行。

5.1.3若一次系統(tǒng)上采用旁路合閘方式作為隔離串聯(lián)變壓器的首要方式，應(yīng)對串聯(lián)繞組衰

減非周期分量對串聯(lián)變壓器繼電保護的影響。

5.1.4串聯(lián)變壓器故障時，應(yīng)防止線路保護重合于故障變壓器。

5.1.5串聯(lián)變壓器繼電保護應(yīng)能適應(yīng)工程確定的所有運行方式，包括柔性交流輸電設(shè)備動

態(tài)調(diào)節(jié)過程、運行方式切換過程等。

5.1.6串聯(lián)變壓器繼電保護應(yīng)按保護對象就近配置，能夠覆蓋保護區(qū)域內(nèi)所有相關(guān)電氣設(shè)

備，并與柔性交流輸電設(shè)備保護范圍交叉，不應(yīng)存在保護死區(qū)。

5.1.7結(jié)合串聯(lián)變壓器的本體結(jié)構(gòu)及特點配置非電量保護，非電量保護應(yīng)相對獨立，并具

有獨立的電源回路和跳閘出口回路。

5.1.8保護定值應(yīng)與設(shè)備設(shè)計中所承受的能力相匹配并保留一定裕度，保護功能與柔性交

流輸電設(shè)備的控制系統(tǒng)策略應(yīng)相互協(xié)調(diào)配合。

5.1.9保護裝置的參數(shù)設(shè)置，應(yīng)適應(yīng)串聯(lián)變壓器的實際接線方式，包括變壓器各側(cè)繞組的

接線組別、鐘點數(shù)等。

5.1.1