案例:1999年7月20日,某220kV变电站的主变低压侧发生短路故障,并将站内直流系统的硅链烧毁,造成全站直流消失,全站各保护均无法动作,故障经一段时间后,发展为220kV侧故障,变电站对侧所有线路的保护装置均由于故障由区外发展到区内的时间超过了保护装置的开放时间而闭锁,最终故障靠烧断一次导线而终结。
此次事故表明,线路设置不经任何闭锁的、长延时的后备保护是必要的。 条文:15.6.4 发电厂继电保护整定
15.6.4.1 发电厂应按相关规定进行继电保护整定计算,并认真校核与系统保护的配合关系。
15.6.4.2 加强发电厂厂用系统的继电保护整定计算与管理,防止因厂用系统保护不正确动作,扩大事故范围。
15.6.4.3 定期对所辖设备的整定值进行全面复算和校核。
继电保护的定值计算是一个系统工程,电力系统中各运行设备的保护定值必须实现协调配合,才能完成保证电网安全稳定运行的任务;发电厂是电力系统的重要组成部分,发电厂电气设备的继电保护定值也必须与电网其它设备的保护定值相配合。
发电厂电气设备的继电保护定值计算工作,大多由电厂继电保护专业管理部门负责,调度部门应根据系统变化情况,定期向所辖调度范围内的电厂下达接口定值及系统等值参数,发电厂应及时根据最新的接口定值及系统等值参数进行继电保护装置定值的校核、调整,以保证发电厂各运行设备保护定值对系统的适应性及与系统保护配合关系的正确性。
厂用电系统是发电厂的重要组成部分,应切实做好厂用系统电气设备的继
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电保护定值计算与管理工作,保证保护装置动作的正确性,以确保发电设备的安全。
当电网结构或运行方式发生较大变化时,继电保护整定计算人员应对现运行保护装置的定值进行核查计算,不满足要求的保护定值应限期进行调整。安排运行方式时,应分析系统运行方式变化对继电保护带来的不利影响,尽量避免继电保护定值所不适应的临时性变化。
条文:15.7 二次回路应注意的问题
15.7.1 严格执行有关规程、规定及反措,防止二次寄生回路的形成。 为防止继电保护误动事故,消除寄生回路历来都是二次系统的重要“反措”之一,无论是工程设计、产品制造、基建调试还是运行维护都必须从严、从细、从实地采取措施,认真消除二次寄生回路。
条文:15.7.2 双重化配置的保护装置,须注意与其有功能回路联系设备(如通道、失灵保护等)的配合关系,防止因交叉停用导致保护功能的缺失。“
反措规定:按照双重化原则配置的两套保护装置,其直流工作电源应取自不同的直流母线段,如此规定的目的在于:当变电站的一套直流系统出现故障时,仍能保证有一套保护装置能够完成其保护功能。除此之外,为保证保护功能的完整性,对于与该保护有对应配合关系的附属设备及后备功能,如纵联保护的通道设备、失灵保护等,也应保证在变电站的一套直流系统出现故障时,不会导致保护功能缺失。
案例:X年X月X日,某变电站的一条500kV线路按双重化原则配置的两套保护装置,伴随着通信室的第一组直流出现异常而同时发出通道中断告警信号。
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经检查发现:负责传送第一套纵联保护信息的通信设备使用的是通信室的第一组直流电源;传送第二套纵联保护信息的通信设备使用第二组直流电源,但是由于接线错误,第一套纵联保护的光电转换柜使用了通信室的第二组直流电源;第二套纵联保护的光电转换柜使用了第一组直流电源,当第一组直流出现异常时,造成了传送第一套纵联保护信息的通信设备和第二套纵联保护的光电转换柜失电,所以两套保护装置的通道均出现了中断。
条文:15.7.3 应采取有效措施防止空间磁场对二次电缆的干扰,宜根据开关场和一次设备安装的实际情况,敷设与厂、站主接地网紧密连接的等电位接地网。等电位接地网应满足以下要求:
15.7.3.1 应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处,使用截面不小于100 mm2的裸铜排(缆)敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。
15.7.3.2在主控室、保护室柜屏下层的电缆室(或电缆沟道)内,按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排(缆),将该专用铜排(缆)首末端连接,形成保护室内的等电位接地网。保护室内的等电位接地网与厂、站的主接地网只能存在唯一连接点,连接点位置宜选择在电缆竖井处。为保证连接可靠,连接线必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜缆(排)构成共点接地。
15.7.3.3分散布置的保护就地站、通信室与集控室之间,应使用截面不少于100 mm2的铜缆(排)可靠连接,连接点应设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。
15.7.3.4静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排。屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排
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相连。接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。
15.7.3.5沿二次电缆的沟道敷设截面不少于100 mm2的铜排(缆),并在保护室(控制室)及开关场的就地端子箱处与主接地网紧密连接,保护室(控制室)的连接点宜设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。
15.7.3.6开关场的就地端子箱内应设置截面不少于100 mm2的裸铜排,并使用截面不少于100 mm2 的铜缆与电缆沟道内的等电位接地网连接。
15.7.3.7保护装置之间、保护装置至开关场就地端子箱之间联系电缆以及高频收发信机的电缆屏蔽层应双端接地,使用截面不小于4 mm2多股铜质软导线可靠连接到等电位接地网的铜排上。
15.7.3.8由开关场的变压器、断路器、隔离刀闸和电流、电压互感器等设备至开关场就地端子箱之间的二次电缆应经金属管从一次设备的接线盒(箱)引至电缆沟,并将金属管的上端与上述设备的底座和金属外壳良好焊接,下端就近与主接地网良好焊接。上述二次电缆的屏蔽层在就地端子箱处单端使用截面不小于4 mm2多股铜质软导线可靠连接至等电位接地网的铜排上,在一次设备的接线盒(箱)处不接地。
15.7.3.9在干扰水平较高的场所,或是为取得必要的抗干扰效果,宜在敷设等电位接地网的基础上使用金属电缆托盘(架),并将各段电缆托盘(架)与等电位接地网紧密连接,并将不同用途的电缆分类、分层敷设在金属电缆托盘(架)中。
进入电子化时代后,导致继电保护保护不正确动作的干扰问题引起了专业人员的高度重视。众所周知,变电站是一个空间电磁干扰很强的场所,特别是
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在系统发生短路故障时更为明显;实验和研究表明:大部分干扰信号是通过二次回路侵入保护装置的,而在干扰源中,空间磁场干扰占相当大的份额。目前所采取提高干扰的方法大致可以分为三大类:降低干扰源的强度;抑制干扰信号的侵入;提高保护装置自身抵御干扰的能力。在二次回路上所采取的抗干扰措施,基本上属于第二类。
(1)为抑制空间电磁干扰通过耦合的方式侵入保护装置,与继电保护相关的二次电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层原则上应在电缆两端接地;
为防止由于一次系统接地电流经屏蔽层入地而烧毁二次电缆,由变压器、断路器、隔离刀闸和电流、电压互感器等设备至开关场就地端子箱之间二次电缆经金属管引至电缆沟,利用金属管作为抗干扰的防护措施,二次电缆的屏蔽层应仅在就地端子箱处单端接地;
保护柜屏、开关场就地端子箱内均应装设专用的接地铜排,铜排应分别与保护室内的等电位地网或沿电缆沟敷设的100mm2保护专用铜缆可靠相连,保护装置的接地端子、二次电缆的屏蔽层均通过接地铜排接地;
(2)在主控室、保护室柜屏下层的电缆室(或电缆沟道)中敷设等电位地网,目的在于构建一个等电位面,所有保护装置的参考电位都设置在同一个等电位面上,可有效减少由于参考电位差异所带来的干扰。
为保证该等电位地网的可靠连接,减小地网任意两点之间的阻抗,电缆夹层(室内电缆沟)中沿柜屏布置的方向敷设的100 mm2专用铜排,应首尾相连构成目字形的封闭框,等电位地网应可靠接地,但为保证“等电位”,保护室内的等电位接地网与厂、站的主接地网只能存在唯一连接点,连接点位置宜选择在电缆竖井处,室内等电位地网与敷设在电缆沟内100mm2保护专用铜缆的连接
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