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智能变电站继电保护应用基本技术原则
及具体实施方案
2009年12月31日
一、 总则................................................................................................................................... 2 二、 智能变电站继电保护配置原则 ....................................................................................... 3
1. 220kV及以上线路保护 ................................................................................................ 3 2. 3/2接线断路器保护和短引线保护 ............................................................................ 3 3. 变压器保护 ................................................................................................................... 3 4. 母线保护 ....................................................................................................................... 4 5. 高压并联电抗器保护 ................................................................................................... 4 6. 220kV母联（分段）保护 ............................................................................................ 4 7. 66kV、35kV及以下间隔保护...................................................................................... 4 8. 故障录波装置 ............................................................................................................... 5 9. 安全自动装置 ............................................................................................................... 5 10. 其它............................................................................................................................... 5 三、 相关设备配置原则 ........................................................................................................... 5 四、 智能变电站继电保护装置接口要求 ............................................................................... 5 五、 智能变电站继电保护相关接口设备技术要求 ............................................................... 6
1. 电子互感器技术要求 ................................................................................................... 6 2. 合并单元技术要求 ....................................................................................................... 6 3. 智能终端 ....................................................................................................................... 7 4. 过程层网络交换机 ....................................................................................................... 8 六、 继电保护信息交互原则 ................................................................................................... 8 七、 3/2接线型式继电保护实施方案 .................................................................................... 8
1. 线路保护配置方案 ....................................................................................................... 8 2. 断路器保护和短引线保护配置方案 ........................................................................... 9 3. 变压器保护配置方案 ................................................................................................. 10 4. 母线保护配置方案 ..................................................................................................... 13 5. 高压并联电抗器保护配置方案 ................................................................................. 14 6. GOOSE网组网方案...................................................................................................... 15
6.1. 组网方案要求 ................................................................................................. 15 6.2. 组网系统图 ..................................................................................................... 15 7. 合并单元技术方案 ..................................................................................................... 16 8. 智能终端技术方案 ..................................................................................................... 18 八、 双母线接线型式继电保护实施方案 ............................................................................. 20
1. 线路保护 ..................................................................................................................... 20 2. 母差保护 ..................................................................................................................... 21 3. 变压器保护 ................................................................................................................. 22 4. 母联（分段）保护 ..................................................................................................... 23 九、 术语和定义 ..................................................................................................................... 24
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一、 总则
1．本标准内容是在现行标准、规范基础上对智能变电站设计所作的补充规定，与现行标准、规范不一致之处以本标准为准。
2．智能变电站的二次安全防护应严格遵照《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》 的要求，进行安全分区，通信边界安全防护，确保控制功能安全。
3．智能变电站继电保护应满足智能调度、运行维护、监视控制及无人值班等信息交互的要求。不设置独立的保护信息子站，其功能由统一信息平台实现。站控层通信规约应符合IEC61850标准。
4．本规范适用于220kV及以上电压等级的新建、扩建、改建的智能变电站，110kV及以下的智能变电站参照执行。
5．继电保护技术应用的研究与探索，应以进一步提高保护的性能和安全可靠性为目的。继电保护在功能实现上，是统一的整体，需要一次设备、二次回路、通道、保护装置之间的配合协调，才能发挥其整体性能。
6．继电保护必须满足“可靠性、选择性、速动性、灵敏性”的要求，220kV及以上电压等级继电保护系统应遵循“双重化设计”原则，每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠。保护双重化配置时，任一套保护装置不应跨接双重化配置的两个网络。110kV电压等级的保护宜双套配置。
7．按照国家标准GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求“除出口继电器外，装置内的任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸”。智能化变电站中的电子式互感器的二次转换器（A/D采样回路）、合并单元（MU）、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内任一个元件损坏，除出口继电器外，不应引起保护误动作跳闸；
8．电子式互感器、MU、保护装置、智能终端、过程层网络交换机等设备之间应采用光纤连接，正常运行时，应有实时监测光纤连接状态的措施。
9．保护装置宜独立分散、就地安装。当采用就地安装时，其运行环境应满足相关标准要求。
10．当采用电子式互感器时，应针对电子式互感器特点优化相关保护算法、提高保护性能；
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11．保护装置应不依赖于外部对时系统实现其保护功能；
12．保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护（母线保护）宜直接跳闸。对于涉及多间隔的保护（母线保护），如确有必要采用其他跳闸方式，相关设备应满足保护对可靠性和快速性的要求。
13．电子式互感器应至少提供两个独立的保护绕组，每个绕组由两路独立的采样系统进行采集（双A/D系统），每个MU出两路数字采样值，由同一路通道进入一套保护装置。
14．110kV及以下电压等级宜采用保护测控一体化设备，当采用开关柜方式时，保护装置安装于开关柜内。对于户内GIS的厂站，保护设备宜就地靠近一次设备安装，采用电缆直接跳闸方式。
15．线路过电压及就地判别功能应集成在线路保护装置中。 16．继电保护装置的网络接口，应采用独立的数据接口控制器。 17．双母线、单母分段等接线型式（单断路器）的线路、变压器间隔单独配置三相ECVT。
18．保护装置应具有MMS接口，保护相关信息经MMS接口直接上送监控后台。
19．双重化的两套保护及其相关设备（电子式互感器、MU、智能终端、网络设备、跳闸线圈等）的直流电源应一一对应。 二、 智能变电站继电保护配置原则
1. 220kV及以上线路保护
1) 每回线路配置2套包含有完整的主、后备保护功能的线路保护装置，
线路过电压及就地判别功能应集成在线路保护装置中。
2) 纵联保护应支持一端为电子式互感器、另一端为常规互感器或两端
均为电子式互感器的配置形式。
2. 3/2接线断路器保护和短引线保护
1) 断路器保护按断路器双重化配置。
2) 短引线保护可独立设置，也可包含在边断路器保护内。 3. 变压器保护
1) 变压器保护按双重化配置，每套保护包含完整主、后备保护功能；
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各侧MU、智能终端均按双重化配置。
2) 变压器保护直接采样。各侧断路器采用直接跳闸；跳母联、分段断
路器及闭锁备投、启动失灵等可采用GOOSE网络传输。主变保护可通过GOOSE网络接收失灵保护跳闸命令，并实现失灵跳主变各侧断路器。
3) 对于采用分布式变压器保护方式。分布式变压器保护由主单元和若
干个子单元组成，按电压等级布置子单元。（增加主/子单元定义） 4) 非电量保护就地直接电缆跳闸，信息上送过程层网。 4. 母线保护
1) 220kV及以上母线配置两套母线保护。
2) 母线保护采用直接采样、直接跳闸方式，当接入元件数较多时，可
采用分布式母线保护形式。
分布式母线保护：由主单元和若干个子单元组成，主单元实现保护功能，子单元执行采样、跳闸功能。 5. 高压并联电抗器保护
1) 高压并联电抗器保护按双重化配置。
2) 并联电抗器的采样采用独立的电子电流互感器，首端、末端电流互
感器共用一个MU。
6. 220kV母联（分段）保护
1) 母联（分段）保护、智能终端、合并单元均按双重化配置。 2) 过流保护跳母联（分段）断路器采用点对点直接跳闸方式，其它保
护跳母联（分段）断路器可采用GOOSE网络传输。
3) 母联（分段）过流保护启动母差失灵可采用GOOSE网络传输。 7. 66kV、35kV及以下间隔保护
1) 采用保护测控一体化设备，按间隔、单套配置。
2) 当采用开关柜方式时，保护装置安装于开关柜内，不宜使用电子式
互感器。
3) 当使用电子式互感器时，每个间隔的保护、测控、智能终端、合并
单元功能宜按间隔合并实现。
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4) 跨间隔信息交换采用GOOSE网络传输。 8. 故障录波装置
1) 故障录波采样值传输可采用点对点或网络方式，开关量采用GOOSE
网络传输。
2) 如采用SV采样网，采用以太网接口，规约采用IEC61850-9-2； 3) 220kV及以上故障录波器按实际需求、分网络配置，应能记录所有
MU、GOOSE网络的信息。
9. 安全自动装置
1) 220kV及以上的安全稳定控制装置按双重化配置。 2) 备自投、过载联切功能可在过程层或站控层实现。 3) 要求快速跳闸的安控装置应采用点对点直接跳闸方式。 10. 其它
1) 母线电压合并单元可接收至少2组电压互感器，并能够支持向其它
合并器提供母线电压数据，并根据需要提供PT并列功能。各间隔合并单元所需母线电压量通过PT合并单元转发。 2) 双母线电压切换功能在保护装置内实现。
三、 相关设备配置原则
1．电流MU、线路（变压器）PT的MU应满足保护双重化配置的要求； 2．220kV及以上电压等级智能终端按断路器双重化配置； 3．过程层网和站控层网应完全独立； 4．SV采样值网络与GOOSE网络应完全独立；
5．合并单元、智能终端、保护装置可通过IRIG-B（DC）码对时，也可采用IEEE1588（IEC-61588）标准进行网络对时，对时精度应满足要求。
6．在过程层GOOSE网的组网方式采用双重化独立组网，第一套保护接入A网，第二套保护接入B网。 四、 智能变电站继电保护装置接口要求
1．保护装置采样值采用点对点接入方式。 2．保护装置应配备以下接口：
MU输入接口、智能终端接口（跳闸及断路器接点、闭锁信息）、GOOSE
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