南方电网10kV110kV元件保护精.docx
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南方电网10kV110kV元件保护精
Q/CSG110032-2012中国南方电网有限责任公司企业标准
南方电网10kV~110kV元件保护
技术规范
Technicalspecificationfortheprotectionof10kV~110kV
transformer,bus-bar,shuntreactorsandcapacitorbanksofCSG
中国南方电网有限责任公司发布
Q/CSG
ICS
备案号:
目次
前言.................................................................................II
1适用范围（1
2规范性引用文件（1
3总则（1
4装置通用技术条件（2
5110kV变压器保护及辅助装置技术要求（5
6110kV及以下母线保护技术要求（14
7110kV母联（分段断路器保护技术要求（17
866kV及以下母联（分段断路器保护装置技术要求（18
966kV及以下变压器（包括站用变、用于小电阻接地接地变,以下统称变压器保护技术要求..20
1066kV及以下电容器保护技术要求（22
1166kV及以下电抗器保护技术要求（24
附录A（规范性附录保护软硬压板配置表（26
附录B（规范性附录保护装置标准定值名称（28
附录C（资料性附录保护输出报告标准格式（32
附录D（资料性附录保护屏面布置示意图（35
附录E（资料性附录压板布置示意图（42
前言
为规范中国南方电网公司10kV~110kV电压等级的变压器保护、母线保护、母联（分段保护、站用变保护（含曲折形接地变保护、并联补偿电容器保护、并联补偿电抗器保护及辅助装置的运行和管理,指导中国南方电网相关设备建设、改造和运行管理工作,依据国家和行业的有关标准和规程,制定本规范。
本规范的内容包含10kV~110kV电压等级的变压器保护、母线保护、母联（分段保护、站用变保护（含曲折形接地变保护、并联补偿电容器保护、并联补偿电抗器保护及辅助装置的配置原则、功能要求、技术要求、组屏（柜原则和二次回路设计等。
本规范的附录A~B为规范性附录,附录C~E为资料性附录。
本规范由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出。
本规范由中国南方电网有限责任公司系统运行部归口并解释。
本规范在起草的过程中得到了广东电网公司广州供电局、广州电力设计院、广东电网公司、广西电网公司、云南电网公司、贵州电网公司、海南电网公司和南京南瑞继保电气有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、深圳南瑞科技有限公司等单位的大力支持。
本规范主要起草人:
王莉、唐宜芬、刘千宽、陈伟浩、关绍彬、周红阳、赵曼勇、邓小玉、鲁德峰、刘锦兰、尹剑烽
南方电网公司10kV~110kV元件保护技术规范
1适用范围
1.1本规范规定了10kV~110kV系统的变压器保护、母线保护、母联（分段保护、站用变保护（含曲折形接地变保护以下简称接地变保护、并联补偿电容器保护（以下简称电容器保护、并联补偿电抗器保护（以下简称电抗器保护及辅助装置的技术原则和设计准则。
1.2本规范适用于中国南方电网公司10kV~110kV电压等级变压器保护、母线保护、母联（分段保护、站用变保护（接地变保护、电容器保护、电抗器保护及辅助装置的新建、扩建及技改工程。
1.3本规范与《南方电网继电保护通用技术规范》一起,构成10kV~110kV系统的变压器保护、母线保护、母联（分段保护、站用变保护（含接地变保护、电容器保护、电抗器保护及辅助装置的全部技术要求。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T14598.300-2008微机变压器保护装置通用技术条件
GB/T50227-2008并联电容器装置设计规范
DL/T478-2010继电保护和安全自动装置通用技术条件
DL/T604-2009高压并联电容器装置使用技术条件
DL/T667-1999远动设备及系统第5部分:
传输规约第103篇:
继电保护
设备信息接口配套标准
DL/T670-2010母线保护装置通用技术条件
DL/T720-2000电力系统继电保护柜、屏通用技术条件
DL/T769-2001电力系统微机继电保护技术导则
DL/T5103-199935kV~110kV无人值班变电所设计规程
DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
Q/CSG10011-2005220kV~500kV变电站电气技术导则
3总则
3.1本规范旨在通过规范10kV~110kV系统的变压器保护、母线保护、母联（分段保护、站用变保护（接地变保护、电容器保护、电抗器保护及辅助装置的技术原则、配置原则、组屏方案、端子排设计、压板设置和二次回路设计,提高继电保护设备的标准化水平,为继电保护的制造、设计、运行、管理和维护工作提供有利条件,提升继电保护运行、管理水平。
3.2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。
3.3优化回路设计,在确保可靠实现继电保护功能的前提下,尽可能减少屏内装置间以及屏间的连线。
3.4本规范中三绕组变压器以高压侧双母线接线（110kV电压等级、中压侧单母分段接线（35kV电压等级、低压侧单母分段接线（10kV电压等级,中、低压侧中性点非有效接地方式（包括中性点不接地和经消弧线圈接地为例。
其他情况如内桥接线等可参照执行。
3.5本规范中双绕组变压器以高压侧双母线接线（110kV电压等级、低压侧双分支单母分段接线（10kV电压等级,低压侧采用小电阻接地方式、接地变安装在变压器低压侧母线桥上为例。
其他情况可参照执行。
4装置通用技术条件
4.1为了便于远方控制保护,装置应具备以下功能
软压板的状态变化以SOE方式实时上送;
4.2装置的定值要求
a保护装置的定值应简化,宜多设置自动的辅助定值和内部固定定值;
b保护装置电流和电压可采用二次值、变压器额定电流（Ie倍数,并输入变压器额定容量、电
流互感器（CT和电压互感器（PT的变比等必要的参数;
c控制字采用二进制方式显示,遵循功能投退灵活的原则设置控制字,运行中基本不变的、保护
分项功能宜设置控制字,如“高压侧复合电压闭锁过电流I段”采用“控制字”投退;
4.3保护装置技术要求
10kV保护装置内部的零序电流互感器应能满足不同二次额定电流的要求,不需用户设置相关参
数。
4.4装置信号接点的要求
a110kV保护装置:
1保护动作:
1组保持接点,2组不保持接点;
2运行异常告警信号:
2组不保持接点;
3装置故障告警信号:
2组不保持接点。
b66kV及以下装置:
1保护动作:
1组不保持接点;
2运行异常告警信号:
1组不保持接点;
3装置故障告警信号:
1组不保持接点。
注:
1项对于站用变（接地变保护应提供2组不保持接点,其中1组用于启动故障录波。
c操作箱（插件:
1事故总信号:
1组;
2控制回路断线信号:
1组。
4.5保护配置及二次回路通用要求
4.5.1保护配置及组屏要求
a应遵循“强化主保护,简化后备保护和二次回路”的原则进行保护配置;
b两台及以上保护装置安装在同一保护屏内时,应方便单台保护装置退出、消缺或试验。
4.5.2操作箱（插件设计要求
a操作箱（插件的防跳功能应方便取消,跳闸位置监视与合闸回路的连接应便于断开,端子按
合闸回路与跳闸位置监视依次排列;合闸位置监视与跳闸回路应固定连接,端子按跳闸回路监视与合闸位置依次排列;
b操作箱（插件中的断路器跳、合闸压力闭锁功能应方便取消;
c操作电源的自动空气开关（以下简称空开应设在操作箱（插件所在屏内;
d元件保护采用与线路保护完全相同的操作箱（插件;
e操作箱（插件应具备以下功能:
1手合、手跳回路;
2保护跳闸回路（启动重合闸;
3永跳回路（闭锁重合闸;
4控制回路断线闭锁重合闸;
5断路器压力闭锁回路;（仅用于110kV操作箱
6断路器防跳回路;
7与相关保护配合的断路器位置;
8跳闸及合闸位置监视回路;
9控制回路断线信号（含直流电源监视功能;
10事故总信号。
4.5.3电压切换箱（插件设计要求
a电压切换回路采用保持继电器的接点;
b切换继电器同时动作信号,应采用保持继电器接点;切换继电器回路断线或直流消失信号,应
采用隔离刀闸常开接点启动的不保持继电器接点。
4.5.4转换开关及按钮设置原则
a保护屏的门轴应在左侧（正视屏体,按钮设置原则如下:
1集中组屏,每层布置1台装置时:
按钮布置在装置右侧;
2集中组屏,每层布置2台装置时:
左侧装置按钮布置在其左侧,右侧装置布置在其右侧;
b就地安装,按钮布置在装置右侧,转换开关布置在装置正下方。
4.5.5打印机设置原则
每面保护屏内设一台打印机。
屏内布置两台及以上装置时,应设打印转换开关。
4.5.6照明灯设置原则
当保护屏装设照明灯时应采用手动方式。
4.5.7装置编号原则
装置编号原则见表1。
4.5.8保护屏背面端子排分段原则
a直流电源:
*ZD;
b交流电压（空开前:
UD;
c交流电压（空开后:
*UD;
d交流电流:
*ID;
e强电开入:
*QD;
f弱电开入:
*RD;
g出口回路正端:
*CD;
h出口回路负端:
*KD;
i与保护配合:
*PD;
j中央信号:
*XD;
k遥信:
*YD;
l录波:
*LD;
m网络通信:
TD（该段按屏设置;
n交流电源:
JD;
o备用端子:
BD。
注1:
“*”为装置编号的数字部分,详见表1;
注2:
e项直流空开输出端子宜接入QD;
注3:
i项指非保护类装置与保护配合的相关端子;
注4:
电压切换装置的交流电压段定义为7UD,包括外部输入电压及切换后电压。
当有电压切换回路时,不设置UD,保护交流电压直接接入7UD。
表1装置编号原则
4.5.9保护屏背面端子排排列原则
a端子排设置应遵循“装置分区,功能分段”的原则;
b每台装置区内端子排按功能段独立编号,每段应预留备用端子;每侧端子排至少各集中预留
20个备用端子。
同一屏内布置两台装置时,端子排可分别布置在两侧;
c公共端、同名出口端采用端子连线,配置足够连接端子;每个端子的对外端口只允许接一根导
线;
d一面屏内布置2个及以上间隔设备时,端子排按间隔集中布置,每个间隔按装置排列;
e交流电流和交流电压采用试验端子;跳闸出口（CD/KD段采用红色端子;正、负电源之间,
跳、合闸引出端子与正电源之间,均应适当隔开,至少间隔1个空端子。
端子排间应留有足够的空间,便于外部电缆的引接。
4.5.10压板设置原则
a压板设置遵循“满足运行,适当简化”的原则;
b压板布置遵循“装置分排,功能分区”的原则;
c压板不宜超过5排,每排设置9个压板,不足一排时,用备用压板补齐。
分区布置出口压板和
功能压板;
d原则上压板自左至右排列顺序为:
跳合闸出口压板、其它开出压板和功能压板。
压板布置详见
附录E;
e保护跳合闸出口压板采用红色,功能压板采用黄色,其他压板和正常时不用的压板采用浅驼色。
其中红、黄分别推荐国标GSB05-1426-2001中R02朱红和Y08深黄;
f压板可采用普通分立式、线簧式。
普通分立式压板的底座色采用浅驼色,压板旋钮和中间连接
片采用红、黄色,禁止取下压板旋钮和中间连接片,以防混淆颜色。
线簧式压板颜色通过压板上内嵌的标签纸底色来体现。
4.6对相关设备及回路的通用要求
4.6.1对断路器的要求
a断路器防跳功能宜由断路器本体机构实现;
b断路器跳、合闸压力异常闭锁功能应由断路器本体机构实现;
c弹簧操作机构的断路器,储能电机的工作电源宜采用交流电源;储能接点不应用来切断合闸回
路电流,不能满足时储能接点重动回路应采用直流电源。
4.6.2对电流互感器和电压互感器的要求
a保护用电流互感器的配置及二次绕组的分配应避免出现保护死区,同时应尽可能减轻电流互感
器本身故障时造成的影响;
b电压互感器保护用绕组的二次回路应采用互感器额定电流为6A的三相联动专用空气开关。
保
护屏内PT回路使用额定电流为1A的专用空气开关。
4.6.3对操作回路的相关要求
a采用断路器机构防跳回路时,操作箱跳位监视应串联断路器常闭辅助接点后接入合闸回路,监
视其完整性,防止跳位继电器被保持;
b当断路器操作机构本体配置了相应的压力闭锁回路时,应取消串接在操作箱跳合闸控制回路中
的压力接点;
c操作箱跳、合闸出口应经过断路器机构控制回路中远方/就地转换开关的远方位置接点,以防止
二次回路试验时引起检修中的断路器误跳、合闸;
4.6.4对保护屏的相关要求
a屏顶不设小母线;
b保护屏下部应设有截面不小于100mm2的专用的接地铜排母线,保护屏上的设备或装置应有
接地端子,并用截面不小于4mm2的多股绝缘铜绞线或电缆接至专用的接地铜排母线;
c分立式压板,压板的开口端应装在上方,接到断路器的跳闸线圈回路。
并应满足:
压板在落下
过程中必须和相邻压板有足够的距离,保证在操作压板时不会碰到相邻的压板;压板在扭紧螺栓后能可靠地接通回路;穿过保护屏的压板导电杆必须有绝缘套,并距屏孔有明显距离;压板拧紧后不应接地;
d保护屏上、下两排压板间应预留足够间距,以便粘贴标签框和标识分隔框线;
e保护屏上所有保护装置、操作回路的直流电源空气开关应相互独立。
5110kV变压器保护及辅助装置技术要求
5.1变压器保护配置原则
a110kV变压器保护宜采用电气主保护、非电量保护、各侧后备保护装置独立的配置方案。
b接地变安装于变压器35kV及以下母线桥上时,应配独立的接地变保护装置,与变压器保护共
组一面屏。
具体技术要求见66kV及以下变压器保护部分。
c110kV变压器保护也可采用分别组屏的双套主后合一的电量保护和一套非电量保护的配置方
案,相关技术要求参照本规范执行。
5.2变压器保护技术原则
5.2.1差动保护
a具有防止励磁涌流引起保护误动的功能;
b具有防止区外故障保护误动的制动特性;
c具有差动速断功能,且不经CT断线闭锁;
d具有CT断线告警功能,应能通过控制字选择是否闭锁比率差动保护。
该控制字选择不闭锁时,
开放比率差动保护;该控制字选择闭锁时,差电流大于等于1.2倍额定电流开放比率差动保护,小于1.2倍额定电流时闭锁比率差动保护;
e具有差流越限告警功能;
f电流采用“Y形接线”接入保护装置,其相位和电流补偿应由保护装置软件实现。
5.2.2复压闭锁过流保护
a“电压投入压板”投入表示本侧（或本分支电压投入,“电压投入压板”退出表示本侧（或本
分支电压退出;
b具有PT断线告警功能。
高压侧PT断线或退出“电压投入压板”,应解除该侧复合电压闭锁元
件对本侧复压闭锁过流保护的开放作用,本侧过流保护可由控制字选择经其他侧电压闭锁;中、低压侧PT断线或退出“电压投入压板”,应开放该侧复合电压闭锁元件对各侧复压闭锁过流保护的开放作用。
“电压投入压板”退出时,不发本侧PT断线告警信号;
c当保护装置不采用电压元件时,PT断线不应报警,复压闭锁条件满足不应发信。
5.2.3零序过流保护
a110kV中性点零序过流保护采用外接零序电流;
b10kV零序过流保护采用接地变中性点零序电流。
5.2.4中性点间隙零序过流保护和零序过电压保护（以下简称间隙保护
a零序过电压元件单独经较短延时出口;
b间隙零序过流和零序过电压元件组成“或门”逻辑,经较长延时出口;
c零序电压应取PT开口三角电压。
5.2.5非电量保护
a非电量保护动作应有动作报文和硬接点信号输出;
b作用于跳闸的非电量保护,启动功率应大于5W,动作电压在额定直流电源电压的（55%~70%
范围内,额定直流电源电压下动作时间为20ms~35ms,应具有抗220V工频电压干扰的能力;
c非电量保护装置的输入量不少于12路,其中前5路可选择是否跳闸;第1路为本体重瓦斯,第
2路为调压重瓦斯,其余非电量输入可根据工程实际情况自由定义;
d作用于跳闸的非电量保护设置功能压板,当该压板投入时作用于跳闸,退出时仅作用于信号。
5.2.6过负荷启动冷却器
返回系数固定取0.85~0.9。
5.2.7其他相关要求
a后备保护动作跳分段的同时闭锁本侧备自投;
b保护出口采用跳闸矩阵方式,可灵活整定。
5.3变压器保护功能要求
5.3.1电气主保护
a配置差动速断保护;
b配置比率差动保护;
c可配置不需整定的零序分量、负序分量或变化量等反映轻微故障的故障分量差动保护。
5.3.2高压侧后备保护功能
a复合电压闭锁过电流保护（以下简称复压闭锁过流保护
配置一段复压闭锁过流保护,可选择是否经复合电压闭锁。
设一个时限,跳开变压器各侧断路器。
b零序过流保护
配置两段零序过流保护,每段设两时限。
第一时限跳开110kV母联（分段断路器并闭锁110kV母联（分段备自投,第二时限跳开变压器各侧断路器。
c间隙保护
配置一段中性点间隙零序过流、零序过电压保护,设两个时限,第一时限跳开中、低压地区电源,第二时限跳开变压器各侧断路器。
每台变压器预留4回跳地区电源并网线出口。
d过负荷告警
设一段一时限。
e过负荷启动冷却器
设一段一时限。
f过负荷闭锁有载调压
设一段一时限。
5.3.3中压侧后备保护功能
a复压闭锁过流保护
配置两段复压闭锁过流保护,可选择是否经复合电压闭锁。
每段设三个时限,第一时限跳开本侧分段断路器、闭锁备自投,第二时限跳开本侧断路器,第三时限跳开变压器各侧断路器。
b过负荷告警
设一段一时限。
c零序过电压告警
设一段一时限。
5.3.4低压后备保护功能
a复压闭锁过流保护
配置两段复压闭锁过流保护,每段可分别选择是否经复合电压闭锁。
每段设三个时限,第一时限跳开本侧分段断路器、闭锁备自投,第二时限跳开本侧断路器,第三时限跳开变压器各侧断路器。
b简易母线保护（可选
1配置一段过电流保护,电流和时间定值可整定;
2可通过独立的功能压板投退此保护。
c过负荷告警
设一段一时限。
d零序过电压告警
设一段一时限。
5.4变压器保护的模拟量、开关量接口
5.4.1差动保护装置
a模拟量输入
1高压侧电流Iha、Ihb、Ihc;
2中压侧电流Ima、Imb、Imc（低压1分支电流Ila1、Ilb1、Ilc1;
3低压侧电流Ila、Ilb、Ilc（低压2分支电流Ila2、Ilb2、Ilc2。
注:
括号内为双绕组变压器的输入。
b开关量输入
1差动保护（含差动速断和比率差动投入;
2信号复归;
3检修状态投入。
c开关量输出
1跳各侧断路器（3组;
2跳闸备用（2组;
3保护动作;
4运行异常告警;
5装置故障告警。
5.4.2高压侧后备保护装置
a模拟量输入
1高压侧电流Iha、Ihb、Ihc;
2高压侧零序电流Ih0;
3高压侧间隙电流Ihj。
4高压侧电压Uha、Uhb、Uhc、Uh0。
b开关量输入
1高压侧电压投入;
2间隙保护投入;
3其他侧复压开入;
4信号复归;
5检修状态投入。
c开关量输出
1跳各侧断路器（3组;
2跳母联（分段断路器（1组
3跳地区电源并网线（4组;
4闭锁高压侧备自投（1组;
5闭锁有载调压（常闭接点,1组;
6启动冷却器（1组;
7跳闸备用（2组;
8保护动作;
9运行异常告警;
10装置故障告警。
11过负荷告警（1组不保持。
5.4.3中压侧后备保护装置
a模拟量输入
1中压侧电流Ima、Imb、Imc。
2中压侧电压Uma、Umb、Umc、Um0。
b开关量输入
1中压侧电压投入;
2其他侧复压开入;
3信号复归;
4检修状态投入。
c开关量输出
1跳各侧断路器（3组;
2跳母联（分段断路器（1组;
3闭锁中压侧备自投（1组;
4复压输出（1组;
5跳闸备用（2组;
6保护动作;
7运行异常告警;
8装置故障告警;
9过负荷告警（1组不保持。
5.4.4低压侧后备保护装置
a模拟量输入
1低压侧电流Ila、Ilb、Ilc;
2低压侧电压Ula、Ulb、Ulc、Ul0。
b开关量输入
1低压侧电压投入;
2简易母线保护投入;
3闭锁简易母线保护开入;
4分段断路器合位开入（取自断路器辅助接点;
5信号复归;
6检修状态投入。
c开关量输出
1跳各侧断路器（3组;
2跳分段断路器（1组;
3闭锁备自投（1组;
4复压输出（1组;
5跳闸备用（2组;
6保护动作;
7运行异常告警;
8装置故障告警。
9过负荷告警（1组不保持。
注:
对于双绕组变压器,为低压1、2分支后备保护。
5.4.5非电量保护
a开关量输入
1非电量1（本体重瓦斯;
2非电量2（调压重瓦斯;
3非电量3~非电量12可自由定义;
4信号复归;
5检修状态投入。
b开关量输出
1跳各侧断路器（3组;
2跳闸备用（2组;
3保护动作;
4运行异常告警;
5装置故障告警。
5.5操作箱（插件开关量接口
a手合、手跳;
b至合闸线圈;
c至跳闸线圈;
d保护跳闸;
e与备自投配合的断路器位置接点、合后接点、手跳接点;
f防跳回路;
g压力闭锁回路;
h跳闸及合闸位置监视回路;
i控制回路断线;
j事故总信号。
5.6电压切换箱（插件开关量接口
aⅠ母电压输入;
bⅡ母电压输入;
c切换后电压的输出点;
dⅠ母隔离刀闸位置输入;
eⅡ母隔离刀闸位置输入;
f切换继电器同时动作信号（1组保持接点;
g回路断线或直流消失信号（1组非保持接点。
5.7三绕组变压器保护组屏原则及方案
5.7.1组屏原则
每台变压器保护组一面屏。
5.7.2组屏方案
5.7.2.1差动保护+高压侧后备保护+中压侧后备保护+低压侧后备保护+非电量保护+三相操作回路（含高、中、低压侧操作回路+高压侧电压切换回路（可选+打印机。
5.7.2.2直流电源分配
1当变电所只有一条蓄电池母线时,各套保护装置及各侧断路器直流电源应分别经互相独立空开接入;
2当变电所具有两套蓄电池时:
差动保护和非电量保护,高压侧后备保护和中、低压侧后备保护、高压断路器和中、低压断路器应分别接在不同蓄电池母线上。
高压侧后备保护与高压断路器、中压侧保护与中压侧断路器、低压后备保护与低压断路器应接在相同蓄电池直流母线上。
5.7.3端子排设计
注:
当保护屏端子布置困难时,保护装置信号段（XD和遥信段（YD任选其一。
5.7.3.1背面左侧端子排,自上而下依次排列如下:
a直流电源段（ZD:
本屏所有装置直流电源均取自该段;
b非电量保护区
1强电开入段（5QD:
外部非电量开入;
2信号段（5XD:
非电量保护动作、非电量装置告警等信号;
3遥信段（5YD:
非电量保护动作、非
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