发变组保护技术规范书.docx
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发变组保护技术规范书
东北电力设计院技术标准
Q/DB1-D063-2013
发电机变压器组保护装置
技术规范书
2013-08-20发布2013-08-30实施
中国电力工程顾问集团东北电力设计院发布
目次
1适用范围1
2规范性引用文件1
3总则1
4使用说明1
附录A (资料性附录) 发电机变压器组保护技术规范书2
前 言
为了适应工程建设中发电机变压器组继电保护设备采购的招投标要求,特编制本技术规范书。
本技术规范书由电气室提出。
本技术规范书由技术管理部归口。
本技术规范书由电气室负责解释。
本规范书起草及校审人员如下:
批准:
审核:
校核:
编制:
1适用范围
本技术规范书适用于东北电力设计院300MW~1000MW级火力发电机组工程发电机变压器组微机型继电保护装置技术规范书的编制,对于其他工程可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过技术规范书的引用而成为技术规范书的条款。
本规范出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB50063-2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》
DL/T5136-2012《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》
DL/T671-2011《发电机变压器组保护装置通用技术条件》
DL/T478-2010《继电保护和安全自动装置通用技术条件》
DL/T873—2004《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》
Q/DB2-E014-2011《技术文件编写规定》
Q/DB1-D001-2008《发电机变压器器组二次接线图施工图设计导则》
3总则
本规范书对发电机变压器组保护装置的设计和运行条件、技术要求、设计及供货范围、技术服务、质量保证和试验、包装、运输和储存、卖方提供的资料等方面提出了要求。
本规范书提出的是最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,卖方应提供一套满足本规范和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环境保护等强制性标准,必须满足其要求。
4使用说明
4.1技术规范书样本中带下划线部分应根据实际工程情况具体修改。
4.2根据工程不同,电气主接线有所不同,如不同电压等级高压系统为双母线、一个半断路器、发电机出口电压及发电机出口有无断路器、励磁方式及励磁变压器、高厂变数量等不同带来的差别应根据实际工程应进行不同修改。
4.3多功能微机保护试验仪应根据工程具体情况决定采购
附录A (资料性附录) 发电机变压器组保护技术规范书
附录A
(资料性附录)
XXX工程
发电机变压器组保护装置
技术规范书
中国电力工程
东北电力设计院
顾问集团
工程设计综合甲级证书
A122000185
勘察证书
070001-kj
环境影响评价证书
国环评证甲字第1609号
质量管理体系证书
05007Q10077R1L
职业健康安全管理体系证书
05007S10048R1L
环境管理体系证书
05007E20046R0L
201X年XX月长春
目次
附件1技术规范1
附件2供货范围1
附件3设备技术资料和交付进度5
附件4设备监造(检验)和性能验收试验9
附件5技术服务和联络14
附件6分包与外购17
附件7差异表18
附件8技术文件附图19
附件9技术附录20
附件1技术规范
1总的要求
1.1一般规定
1.1.1本规范书适用于xxx工程的发电机变压器组保护装置设备采购的技术和有关方面的要求。
其中包括技术指标、功能设计、结构、性能.特性、安装和试验等方面的技术要求。
1.1.2本规范书提出的是最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,卖方应提供一套满足本规范和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环境保护等强制性标准,必须满足其要求。
1.1.3卖方如对本招标文件有偏差(无论多少或多么微小)都必须清楚地表示在本招标文件的附件7差异表中。
否则招标方将认为卖方完全接受和同意本招标文件的要求。
1.1.4合同签订后,按本规范要求,卖方提出合同设备的设计、制造、检验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给招标方,招标方确认。
1.1.5设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中,卖方保证招标方不承担有关设备专利的一切责任。
1.1.6卖方应提供高质量的设备。
卖方所提供的设备必须是至少在3个相同容量机组或更大容量的电厂中3年以上成功运行经验的成熟产品。
1.1.7卖方在设备设计和制造中所涉及的各项规程,规范和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准。
卖方应提供所使用的标准。
本技术协议书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时,应按较高标准执行。
1.1.8在签订合同之后,招标方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求,具体项目由双方共同商定。
1.1.9本规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时,按较优标准执行。
1.1.10本规范书为订货合同的附件,与合同正文具有同等效力。
1.2工作范围
本技术规范书要求的工作范围包括:
发电机变压器组保护装置的供货和现场技术服务。
本技术规范书并未列出设备的全部细节,但卖方应提供高质量的设备,以满足本技术规格书的要求以及工程设计和制造工艺标准的要求。
1.3技术文件
1.3.1所有技术文件均应用中文书写,并采用SI国际单位制。
1.3.2招标方设计工程师有权对卖方的供货设备图纸提出修改意见,对此招标方不承担附加费用。
卖方应根据招标方设计工程师提出的修改意见,在图纸上进行修改,供应的设备必须符合最终确认后的正式图纸。
1.3.3在收到招标方设计工程师对最终图纸确认意见之前,卖方提前采购材料或加工制造而发生的任何风险和损失由卖方自行承担。
1.3.4图纸经招标方设计工程师认可后,并不能排除卖方对其图纸的完整性及正确性应负的责任。
1.3.5卖方根据招标方的要求对所提供的设备及技术资料进行KKS编码。
2标准和规范
2.1参照有关标准和准则拟定技术条件的合同设备,包括卖方由其它厂家购来的设备和配件,都应符合该标准和准则的最新版本或其修订本,包括投标时起生效的任何更正或增补,经特殊说明者除外。
2.2除另有说明外,合同设备应遵照适用的最新版GB和公制国际单位制(SI)。
2.3应遵循的主要现行标准如下:
IEC255-22-1《高频干扰试验》
IEC61000-4-2《静电放电抗扰度试验》
IEC61000-4-3《辐射电磁场抗扰度试验》
IEC61000-4-4《快速瞬变电脉冲群抗扰度试验》
IEC61000-4-5《冲击(浪涌)抗扰度试验》
IEC61000-4-6《电磁场感的传导骚扰抗扰度试验》
IEC61000-4-8《工频磁场的抗扰度试验》
GB50063-2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB2423《电工电子产品基本环境试验规程》
GB6162《静态继电器和保护装置的电气干扰试验》
GB7261-2008《继电器及继电保护装置基本试验方法》
GB14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》
GB/T14598.9《辐射静电试验》
GB/T14598.10《快速瞬变干扰试验》
GB/T14598.13《1兆赫脉冲群干扰试验》
GB/T14598.14《静电放电试验》
DL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》
DL/T671-1999《微机发电机变压器组保护装置通用技术条件》
DL/T667-1999《继电保护设备信息接口配套标准》
DL/T478-2010《继电保护和安全自动装置通用技术条件》
DL/T873—2004《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》
并执行“国家电网公司十八项电网重大反事故措施”及“国家电网生(2007)883号《国家电网公司发电厂重大反事故措施(试行)》”的通知中的有关条款。
3工程概况
本工程的工程概况叙述,包括项目所在地区、工程名称、工程规模等等。
3.1环境条件(根据工程参数填写)
3.1.1周围空气温度
最高温度:
℃
最低温度:
℃
3.1.2环境相对湿度
日平均值:
%
月平均值:
%
3.1.3海拔高度:
m
3.1.4地震烈度:
度其地震动水平加速度为g,垂直加速度为g
3.1.5防护等级:
IP≥30
4设计和运行条件
系统概况:
包括发电机变压器组接线,主变高压侧双母线接线还是一个半接线,发电机出口有无断路器等。
发电机容量:
MW
主变压器容量:
MVA
接入系统电压:
KV
发电机出口电压:
KV
变压器接线组别:
励磁方式:
厂用变压器容量:
MVA
厂用变压器接线组别:
5技术参数和性能要求
5.1主要设备技术参数:
5.1.1CT、PT额定数据
a)CT额定变比:
主变高压侧CT变比:
A
主变中性点CT变比:
A
发电机侧CT变比:
A
髙厂变高压侧CT变比:
A
髙厂变低压侧CT变比:
A
励磁变高压侧CT变比:
A
励磁变低压侧CT变比:
A
b)PT二次电压:
主二次绕组:
100/
V(相对地)
中性点直接接地系统辅助二次绕组:
100V
中性点不直接接地系统辅助二次绕组:
100/3V
5.1.2断路器参数:
a)发电机出口断路器参数:
控制电压:
断路器跳合闸电流:
A
b)220kV/500kV高压侧断路器参数:
控制电压:
断路器跳合闸电流:
A
c)10kV/6.3kV低压侧断路器参数:
控制电压:
断路器跳合闸电流:
A
d)励磁系统灭磁断路器参数:
控制电压:
断路器跳合闸电流:
A
5.2微机保护装置基本性能
5.2.1微机保护的额定输入
额定交流电流:
5A、1A
额定交流电压:
100V(相间),100V(零序电压)
额定交流频率:
50Hz
直流电源电压:
80-115V,电源波纹系数不大于5%
5.2.2微机保护的过载能力:
交流电流回路:
4倍额定电流,连续工作
10倍额定电流,工作10s
40倍额定电流,工作1s
250倍额定电流,工作10ms
交流电压回路:
2.6倍额定电压连续工作
额定频率下的测量精度≤1%Un
5.2.3装置应具有独立性、完整性和成套性。
被保护设备包括发电机、主变压器、励磁变、高压厂变等。
在5.3节中叙述了各元件的基本保护配置,厂家可以在此基础上根据自己的经验,提供在成套装置内应具有被保护设备所需要的其它保护功能。
5.2.4各种保护装置的动作特性应不受交流输入量的频率变化影响,特别在机组起动时的低频状态下。
5.2.5各种保护装置测量元件设定值与实际动作值的误差应小于±1%,时间元件的误差应小于±1%。
5.2.6各种保护装置应具备宽广的整定范围(在本工程选用的CT变比条件下),当直流电源消失时整定值不能丢失。
5.2.7各种保护装置的CPU负荷率应小于30%。
5.2.8.保护装置应具备事件记录及故障录波等功能,当直流电源消失时,所记录的信息量不应丢失。
5.2.9事件记录的分辨率应不大于1ms。
5.2.10故障录波每个录波的最大持续时间不小于10周波。
5.2.11保护装置以及保护管理机应提供外部时钟同步对时接口,保护装置的对时误差不应大于±1ms。
买方为每台机组发电机变压器组保护提供一个总的对时信号,由卖方实现对所有装置设备的对时,并满足对时误差不大于±1ms。
卖方应在投标书中列出各保护装置所需对时信号的类型、负载能力。
卖方与外部对时信号的接口位于保护屏端子排上。
5.2.12保护装置中的各类保护,应设有方便的在线投退功能,并能在装置面板上显示。
此项功能也可在保护管理机上操作。
各类保护有供回路投退的连接片,具体设置将在设联会上确定。
5.2.13保护装置应具备在线连续监视和自检功能,装置故障时,应发出相应的信号,且不能造成保护误动作。
5.2.14保护装置各保护软件在任何情况下都不得相互影响。
5.2.15所有保护装置在谐波、直流分量、励磁涌流及穿越性短路电流稳态和瞬态影响下,不应误动作。
5.2.16在雷电过电压、一次回路操作、配电装置故障及其它强干扰作用下,或在二次回路操作干扰下,在拉合直流电源、插件熔丝发生重复击穿火花时,所有保护装置(包括测量元件)均不应发生误动或拒动。
5.2.17各保护装置的逻辑回路应由独立的直流/逆变器供电。
在直流电源恢复(包括缓慢恢复)至额定电压的80%时直流逆变电源应能自动恢复。
每块保护屏的电源输入应提供二路电源自动切换或手动切换方式,并可指示所使用的是哪一路电源。
每路直流电源回路应有监视,当直流电源失去时,应送出相应信号至DCS,且不能造成保护装置误动作。
卖方应在投标书中提出对于电源配置的建议供买方参考。
5.2.18交流电压回路由两组电压互感器供电,每套保护采用不同的电压互感器。
当一组电压互感器因断线失电时,接于该组电压互感器的保护装置应闭锁该装置中的各套保护,并发出“电压互感器断线信号”。
5.2.19当无操作箱时每套保护装置均设置独立的出口继电器。
出口继电器均应采用快速型输出闭锁(LOCKOUT)的继电器,保护动作后在继电器上有明显的信号指示并可由运行人员手动复归。
对出口继电器的线圈应有监视,采用串接高阻继电器和电阻的方式,应确保在高阻继电器线圈短路的情况下,出口继电器也不误动,出口继电器的线圈故障时发信号。
出口继电器的输出接点应满足逻辑图要求并留有四付备用接点。
出口继电器的输出接点容量:
在110V直流电压下的长期允许通过电流不小于10A,0.2秒30A。
在直流电压110V电感回路中(T<40ms)中的断开容量不小于50W。
继电器的动作时间不大于10ms。
5.2.20起动断路器失灵保护的无源接点应为非闭锁型的快速返回接点。
5.2.21保护装置内部元件的接地先接于屏内接地母线再引接到买方提供的二次接地网母线,最终接于一次主接地网,主接地网的接地电阻不大于0.5欧。
5.2.22至每个断路器的跳闸线圈的跳闸回路须有供回路投退的连接片,各套非电量保护的输入端都应有连接片。
5.2.23每套保护装置的面板上至少应有下列LED指示灯:
装置带电、各种保护动作、装置故障、PT断线、CT断线。
5.2.24各种保护动作的LED指示灯可以用保护装置面板上的复归按钮复归,或由外部复归命令复归。
5.2.25卖方应提供用于微机型继电保护装置调试、整定和维护等的全套软件的安装光盘(软件应为正版软件且有使用许可证)以及笔记本电脑、装置连接电缆、适配器等,以进行保护参数的设定与修改、软件编程,并且可以查看保护装置内的故障记录波形。
5.2.26保护装置的温度特性:
室内温度-5℃~+40℃;最大变化率10℃/h;相对湿度5%~95%;最大绝对湿度28g/m3。
保护装置应能满足规范书所规定的精度,室内温度在-10℃~+50℃时,装置应能正常工作。
5.2.27发电机的励磁方式为机端静态励磁时后备保护应能满足以下情况发生时的正确动作:
在机端及其邻近区域发生短路故障时,由于机端电压下降,引起励磁电压下降,进而导致短路电流衰减。
5.2.28保护屏柜内的端子采用PHOENIX或魏德米勒产品。
5.2.29卖方应在非电量保护屏中提供发电机出口断路器或发电机变压器组出口断路器的操作回路,能对发电机出口断路器或发电机变压器组出口断路器的分、合闸进行控制,并具有防跳跃功能,同时对断路器的控制电源,合/跳闸回路和线圈设置监视继电器,以监视电源、断路器合/跳闸回路和线圈状态的完整性,并提供相关报警信号。
监视继电器的参数选择应与发电机出口断路器或发电机变压器组出口断路器的参数配合。
5.2.30保护装置的信号接点在110V直流电压下的长期允许通过电流不小于0.5A。
每套保护装置输出三付信号接点,其中一付启动故障录波器,另一付送至DCS;主保护动作总信号及总预告信号接点还应发至远动遥信。
5.2.31非电气量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口,装置应反映其信号。
非电量保护输入数量不得少于40路,且每台机组发电机变压器组保护还必须留有4个跳闸和4个告警非电量保护作为备用。
5.2.32保护装置的出口继电器分LOCKOUT继电器和辅助继电器,根据故障和异常运行方式性质可分别动作。
5.2.33要求保护柜为封闭型(IP30),前门为装有屏蔽网有机玻璃门,后门为双开门。
5.2.34保护装置必须具有故障记录功能,以记录保护的动作过程,为分析保护动作行为提供详细、全面的数据信息,但不要求代替专用的故障录波器。
保护装置故障记录的要求是:
a)记录内容应为故障时的输入模拟量和开关量、输出开关量、动作元件、动作时间、返回时间、相别。
b)应能保证发生故障时不丢失故障记录信息。
c)应能保证在装置直流电源消失时,不丢失已记录信息。
5.2.35由于变压器差动两侧CT二次输出电流差异较大,保护装置应具有软件调平衡功能。
不允许用二次中间CT调平衡。
卖方须计算、验证差动整定的最小动作电流是否大于保护装置差动的最小整定电流,并在投标书中提供完整的计算过程。
5.2.36组屏原则
5.2.36.1300MW级发电机组(发电机无出口断路器)
a)每台机组的发电机变压器组保护装置分设两面屏
b)每台机组的非电量保护设一面屏
c)两台机组设一面保护管理机屏
5.2.36.2300MW级发电机组(有出口断路器)
a)每台机组的发电机、变压器保护装置分设两面屏
b)每台机组的非电量保护设一面屏
c)两台机组设一面保护管理机屏
5.2.36.3600MW~1000MW级发电机组(发电机有无出口断路器均适用)
a)每台机组的发电机及励磁变保护装置分设两面屏
b)每台机组的主变压器及高压厂变保护设两面屏
c)每台机组的非电量保护设一面屏
d)两台机组设一面保护管理机屏:
1面
5.3微机保护主要技术要求
5.3.1发电机保护
以下保护原理仅供参考,卖方应在投标书中详细说明所提供保护装置中各保护功能的保护原理。
5.3.1.1发电机差动保护
保护发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障,应具有以下主要功能及技术要求:
a)应具有防止区外故障误动的谐波制动和比例制动特性,防止发电机过激磁时误动。
b)具有CT断线判别及闭锁功能。
c)在同一相上出现两点接地故障(一点区内、一点区外)时,可动作出口。
d)动作电流的整定范围应为0.1~1.0额定电流。
e)动作时间(2倍整定电流时)不大于30ms。
5.3.1.2发电机定子接地保护
保护发电机定子及其引线的单相接地。
保护装置共有两套,可由不同原理构成。
一套为100%定子接地保护,采用通过比较发电机中性点的三次谐波电压和发电机机端产生的三次谐波电压来保护定子绕组余下的15%,从而构成由基波零序过电压与三次谐波电压共同构成100%定子接地保护,三次谐波电压分别取自发电机机端PT和发电机中性点的接地变压器。
二套通过外加20Hz电源方式构成对定子绕组的100%保护,卖方应提供为实现该保护功能所需的所有附件,如20HZ注入电源、滤波器、中间变流器、分压电阻、负荷电阻附加设备等。
定子接地保护辅助电源装置与保护一起组屏。
上述保护装置应具有以下主要功能和技术要求:
a)保护范围应为定子绕组的100%。
b)三次谐波式应能通过参数监视功能提供整定依据。
c)该保护装置应能满足在起动过程中对发电机接地故障提供保护,否则,卖方需提供起动保护继电器。
d)固有延时不大于40ms。
e)发电机定子接地保护动作后采用发电机保护停机动作出口继电器,其中三次谐波式保护应提供切换片供跳闸和信号选择出口回路。
5.3.1.3发电机定子匝间保护
保护发电机定子绕组同相分支或同相不同分支间的匝间短路故障。
保护装置应具有以下主要功能及技术要求:
a)区外故障时不应误动,区内故障时应有足够的灵敏度。
b)保护装置采用零序电压型,发电机机端侧安装有专用的电压互感器。
c)保护装置带有故障分量负序功率方向元件闭锁。
d)固有动作时间(1.2倍定值时)不大于40ms。
e)当电压互感器断线时装置不应误动并应发出断线信号。
5.3.1.4复合电压闭锁过电流保护
复合电压闭锁过电流保护是用于发电机出口及相邻设备相间短路的后备保护,保护动作后采用发电机保护停机动作出口继电器。
5.3.1.5发电机对称过负荷保护
过负荷保护由定时限和反时限两部分组成,定时限部分第一时限用于起动报警信号,第二时限用于起动机组减负荷,反时限部分应具有与发电机定子绕组的过载容量相匹配的特性,可以模拟定子绕组的热积累过程并起动发电机保护停机动作出口断路器。
5.3.1.6发电机负序过电流保护
负序过电流保护由定时限和反时限两部分特性构成。
a)定时限部分应具有灵敏的报警单元。
b)反时限部分动作电流按照发电机承受负序电流的能力确定,保护应能反应负序电流变化时发电机转子的热积累过程。
c)反时限特性的长延时应可整定到1000s;
d)反时限整个特性应由信号段、反时限段、速断段等三部分组成。
e)保护固有延时不大于40ms。
5.3.1.7励磁绕组过负荷
300MW及以上的发电机其励磁绕组过负荷由定时限和反时限两部分特性构成。
根据发电机励磁系统不同可配置直流励磁回路电流或反映交流励磁回路电流的励磁绕组过负荷保护。
当为静态励磁系统时,励磁回路过负荷接于励磁变压器低压侧CT,保护由定时限和反时限两部分特性构成。
5.3.1.8转子接地保护
保护发电机转子回路一点或两点接地故障,其主要功能和技术要求如下:
a)转子接地保护采用乒乓式或外加电源原理,返回系数不大于1.3;
b)转子绕组不同地点发生一点接地时,在同一整定值下,其动作值误差为:
当整定值为1kΩ-5kΩ时允许误差±0.5kΩ,当整定值大于5kΩ时允许误差±10%;最小整定范围为0.1kΩ;
c)转子一点接地保护瞬时动作于信号,两点接地保护延时自动投入运行,并在转子发生两点接地时,动作与全停。
d)注入式转子接地保护,在转子绕组正负两端或其中一端与大轴之间注入一个48V电压,通过装置内部电子开关定时切换,实时求解转子对地绝缘电阻,注入电压由保护装置自产,保护反映发电机转子对大轴绝缘电阻的下降,保护装置可安装在励磁系统柜内。
转子接地电阻的计算与励磁电压的大小无关,在未加励磁电压的情况下,也能监视转子的绝缘情况。
5.3.1.9发电机失磁保护
保护发电机在发生失磁或部分失磁时,防止危及发电机安全及电力系统稳定运行的保护装置。
其主要功能和技术要求如下:
a)发电机失磁保护由双下抛圆特性的阻抗元件、主变高压侧和发电机端低电压元件及负序电压闭锁元件组成。
b)应能检测机组的静稳/异步边界,还应能检测不同负荷下各种全失磁和部分失磁。
c)应防止机组正常进相运行时和电力系统振荡
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- 关 键 词:
- 发变组 保护 技术规范
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