民规及继电保护规范与技术规定学习心得

2026/1/15 4:43:33

数字式继电保护装臵都有接收电能表脉冲的脉冲数字接口,由于脉冲匹配及干扰问题,稳定性与准确性极差,建议不采用带脉冲输出的脉冲电能表与数字式继电保护装臵联网;建议选用具有电能计算功能的数字式继电保护装臵,并建议数字式继电保护装臵生产厂家,将接收电能表脉冲的脉冲数字输入接口及其软件取消。

数字式继电保护装臵电流与电压测量精度一般都可以达到0.5 %,有些还可以达到0.2 %,功率与电能计算精度可以达到1.0 %;完全可以满足规范规定及实际运行要求。选用数字式继电保护装臵后可不再设计其他显示仪表。为了在开关柜前观察方便,主要回路设计一相电流表也是可以的。直流电源屏为定型产品,其监控模块有各种数据显示以及故障报警显示,设计时不需要再考虑测量仪表与事故报警问题;有计算机系统的变配电所,监控模块串行通信接口与计算机系统直接联网,将测量数据与报警信号发送到计算机系统。无计算机系统的变配电所,只需要把事故报警信号输出干接点引到中央信号屏就可以了,测量参数在监控模块液晶屏上可以进行观察。

数字式继电保护装臵的液晶与数码管显示有一定的滞后时间,为了观察高压电动机起动电流变化过程与起动时间,高压电动机出线柜需要设计一相电流表,现场也需要设计一相电流表。有DCS(PLC)系统需要测量一相电流时,可以将电流变送器串联在现场电流回路就可以了。

有些数字式继电保护装臵只有保护功能,无检测功能,测量输入只有三相保护电流与电压输入,虽然也可以显示出电流与电压,有些甚至可以计算出有功无功功率、功率因数以及有功无功电能,但由于数字式继电保护装臵保护电流输入额定电流为50与100A两种,测量电流互感器二次侧额定电流为5A,因为相互匹配问题,测量与计算精度就比较低;此时电流互感器测量绕组空闲,可以根据测量需要另外再设计测量仪表,接到电流互感器测量绕组上,此时可选用带标准串行通信接口与规约的多功能电力测量仪表,以便直接与变电站通信管理装臵(也称为通信管理单元或通信前臵机)或计算机联网。 5.4 二次回路及中央信号装臵

5.4.1条 对继电保护二次回路的规定:(实际上应为对变配电所二次回路的规定,二次回路包括:操作机构电源、控制电源、信号电源、保护装臵电源等,常规继电保护还有闪光母线。) 1 二次回路工作电压不超过500V,与操作电源电压等级相同,操作电源电压等级有交流220V、直流220V、直流110V;直流48V用于弱电集控,采用数字式继电保护装臵后,弱电集控基本上不再采用,直流48V也就很少采用。有些数字式继电保护装臵的信号输入为直流24V,直流24V电源为数字式继电保护装臵自带电源,二次回路设计不需要再设计直流24V电源。

2户外变配电所电缆比较长,对电流与电压互感器二次侧负荷影响比较大,电流与电压互感器二次侧负荷需要校验。户内变配电所电缆比较短,采用数字式继电保护装臵后,省掉了许多测量仪表,电流与电压互感器二次侧测量负荷一般不会超过,但电流互感器保护绕组需要根据短路电流进行准确等级校验。

3 现在都采用铜芯电缆或电线,耐油电缆或电线较少采用,阻燃电缆或电线有时会遇到。 4 这条规定可能是根据国家标准《电力装臵的电测量仪表装臵设计规范(GB/T 50063-2008)》所定;电缆与导线的线芯截面考虑到户外变配电所,所以线芯截面规定的比较大;户内变配电所,屏、柜内接线线芯截面如果也按照此规定,就有一定程度浪费。应执行《继电保护与安全自动装臵技术规程(GB/T 14285-2006)》的第6.1.5条规定。

在国家标准《继电保护与安全自动装臵技术规程(GB/T 14285-2006)》的第6.1.5条规

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定:按机械强度要求,控制电缆或绝缘导线的线芯截面,强电控制回路,不应小于1.5mm2,屏、柜内导线的线芯截面应不小于1.0mm2,弱电控制回路,不应小于0.5mm2。这里也有需要讨论的问题,强电与弱电在机械强度要求上不一定需要有区别,另外信号回路,甚至屏、柜内的电压测量回路是否也可以采用线芯截面为1.0mm的导线。

1)应为对保护电流回路电流互感器的准确等级校验。由电流互感器保护绕组负载,在电流互感器产品说明书提供的准确等级校验曲线(又称为10 %误差曲线)上,根据电流互感器的变比,查找出准确级限值系数,此准确级限值系数乘以电流互感器的变比,就得到允许的最大电流值。如果短路电流大于允许的最大电流值,就应减小电流互感器负载,或加大电流互感器变比,重新进行校验。如果暂时无可靠数据,计算不出短路电流时,可按照所选断路器的最大容量断开电流进行校验。

2)户内变电站电压回路压降一般可满足不大于3 %的要求。

3)现在电磁操动机构很少采用,基本上都采用弹簧储能操动机构,储能及合分闸电流都比较小,永磁操动机构,储能及合分闸电流更小,户内变电站操作回路压降一般也可满足不大于10 %的要求。

4)数字化仪表回路的电缆、电线截面应满足回路传导要求。数字化仪表也有电流与电压测量回路、控制回路及信号回路,传导要求指通信回路,通信回路一般不属于二次回路。 5 这一点比较清楚。开关柜有电流互感器、断路器操动机构、仪表室内部与仪表室箱门等几个安装单位。同一安装内各元件之间电压、控制与信号回路连接线可不再经过接线端子相互连接,但每个接线端子上最多只能够接两根导线。电流回路一般采用2.5mm2 及以上的导线,同一安装内各元件之间的电流回路,也需要分别引到接线端子上再短接。

6 不断开一次回路,保证在二次回路上工作的安全,国家《规范》与《规程》中也有这一条。一般都可以做到。

7 电压互感器二次侧需要有防止电压反馈的措施,国家《规范》与《规程》中也有这一条规定。电压互感器二次侧应设计一个总低压断路器,在电压互感器检修时人工手动打开此低压断路器。如果有母线测量电压自动切换,则需要再加继电器实现自动断开。

8 关于电流互感器二次侧接地的规定,国家《规范》与《规程》中也有这一条规定,户内变配电所每组电流互感器可以在开关柜统一接地,差动保护各组电流互感器必须差动保护安装处,接在一起后在一点接地,防止电流互感器二次侧中性点电位变化引起差动保护误动作。户外变配电所数字式继电保护装臵采用集中组屏安装方式,电流互感器二次侧在控制保护屏处接地。

9 电压互感器二次侧需要接地时,只能够连接在一起后一点接地,国家《规范》与《规程》中也有这一条规定,为了防止电压互感器二次侧中性点电位变化引起有关保护误动作,所以必须在一个接地点一点接地。接地点宜设在控制室内,是指数字式继电保护装臵采用集中组屏安装方式,数字式继电保护装臵分散安装在开关柜上时,则在一个电压互感器柜处一点接地。

10 电压互感器二次侧出线应装设低压断路器或熔断器保护(中性线与开口三角形电压输出口除外),国家《规范》与《规程》中也有这一条规定,低压断路器可以与接线端子一起安装在导轨上,也比熔断器容易检修。

11 各安装单位的电源应装设低压断路器或熔断器保护,国家《规范》与《规程》中也有这一条规定,各安装单位上的分路电源采用熔断器可以减小端子排长度。

12 重要设备的操作电源以及合分闸电源都可选用带报警辅助接点的低压断路器,将其报

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警辅助接点接到数字式继电保护装臵的信号输入接点上,进行监视与报警。数字式继电保护装臵电源断电后,其本身就无法工作,对数字式继电保护装臵电源实现监视与报警比较困难;有些数字式继电保护装臵内部有一个电源监视继电器,数字式继电保护装臵电源断电后通过常闭接点报警。此继电器长期处于通电状态,其常闭接点报警无法解除,所以采用的不多。 合分闸回路监视可以采用信号灯进行监视,数字式继电保护装臵内部也应有合分闸回路监视,通过软件实现报警。

13 组合式继电器可能指保护、信号及时间等结合在一起的继电器,过去称为晶体管继电器,常规保护可能遇到,采用数字式继电保护装臵后就不再能够遇到。 5.4.2条 有关中央信号装臵的有关规定:

1 有计算机系统的变配电所,计算机系统可以实现中央信号报警功能,而且可以打印记录。也可以设计集中于一路的声光报警箱,作为计算机报警的后备。无计算机系统的变配电所应设计分路报警的中央信号箱或中央信号屏,视变配电所规模而定。每个开关柜上的数字式继电保护装臵事故与预告报警干接点及每个开关柜的断路器的常开与常闭辅助接点,分别引到分路报警的中央信号箱或中央信号屏,外部信号电缆比较多。

有些数字式继电保护装臵有智能化中央信号装臵,直接安装在中央信号箱或中央信号屏内;这样就可以只设计通信电缆,不需要再将每个开关柜的数字式继电保护装臵事故与预告报警接点及每个开关柜的断路器的常开与常闭辅助接点引出,外部信号电缆就可以节省掉,设计与施工都非常简单,但智能化中央信号装臵不是定型产品,价格就比较高。

2 关于中央信号系统的功能的1)到(6点之规定,都是根据常规继电保护要求作出的规定。由计算机系统进行中央信号报警,完全可以满足1)到(6点之规要求。无计算机系统的变配电所,采用数字式继电保护装臵后,因为安装在开关柜上的数字式继电保护装臵有事故记录,可以随时到开关柜前进行观察与分析,所以中央信号箱或中央信号屏的设计就有所变化,可以适当简化,变配电所规模不大时,甚至可以设计集中于一路的声光报警箱,报警后再到开关柜前进行观察与分析。变配电所规模较大时,可以选用与数字式继电保护装臵配套的智能化中央信号装臵,安装在中央信号箱或中央信号屏内。

3 重复动作及自动与手动复归音响,是根据常规继电保护作出的规定,采用数字式继电保护装臵后,需要适当改变与简化。

4 配电装臵就地控制元件,应按各母线段与组别,分别发送总的事故和预告音响及光字牌信号,此条也是按照常规继电保护要求作出的规定。采用数字式继电保护装臵,有计算机系统与智能化中央信号装臵时,通过通信传输的事故与预告报警信号,都有与开关柜相对应的数字式继电保护装臵地址号,就可以实现按照开关柜进行事故与预告报警。

5‘信号未复归’小母线,这一条也是根据常规继电保护作出的规定。采用数字式继电保护装臵后,也需要适当改变与简化。

6 中央事故信号的所有设备宜集中装设在信号屏上。这一条是否可以不要。只有一路的集中报警信号,不需要信号屏,可装设在信号箱内。

7小型变配电所可设臵简易中央信号装臵,这一条用于无计算机系统的变配电所。 8 采用智能化中央信号装臵,见本条第1点第二段。

9 模拟盘也有带智能化控制模块的模拟盘。通过标准通信接口与规约与变配电所计算机系统直接联网,设计非常简单,只需要设计模拟盘电源与通信电缆。没有计算机系统的变配电所,就需要与中央信号系统设计相结合,将每个开关柜的数字式继电保护装臵事故与预告报警接点及每个开关柜的断路器的常开与常闭辅助接点引到值班室中央信号箱或中央信号

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屏,再将每个开关柜的断路器的常开与常闭辅助接点引到模拟盘。也可以将中央信号与模拟盘设计在一起。

5.5 控制方式、所用电源及操作电源 5.5.1条 关于控制方式的规定:

1 断路器的合分闸操作方式分为开关柜前、保护控制屏前与计算机上遥控操作;电力系统变电站还有远方调度遥控合分闸操作;工业用户有高压电动机时,高压电动机有变配电所高压电动机出线柜前合分闸操作外,还有电动机旁就地操作以及DCS(PLC)操作台上操作与PLC自动合分闸操作。

数字式继电保护装臵集中组屏时才有保护控制屏前操作,有计算机系统时才有计算机上遥控操作,与电力系统调度联网时才有远方调度遥控操作。

国家《规范》与《规程》中均无这一条规定,所以这一条规定是否需要可进行讨论。 2 在上世纪七八十年代,在值班室设计集控台与中央信号一起进行集中控制,由称为弱电集控。上世纪九十年代数字式继电保护装臵推广后,弱电集控就被被淘汰;有计算机系统的配变电所,在值班室通过计算机系统可以进行遥控合分闸操作,无计算机系统的配变电所,可以到高压配电室进行合分闸操作,不一定按照15路来区分操作方式,所以这一条规定是否需要也需要进行讨论。

5.5.2条 关于所用电源与操作电源的规定:

1 配变电所内无变压器与低压配电室,或配变电所距离配电变压器低压室比较远时,采用直流操作的规模比较大的配变电所,应设计所用变压器;配变电所规模比较小,采用交流操作电源时,可由电压互感器柜取得操作电源。

2 小型配变电所操作电源一般采用交流操作,交流操作电源取此电压互感器。大中型配变电所操作电源一般采用直流操作。所以‘在采用交流操作的配变电所中’一句应去掉。 3 小型配变电所采用交流操作时,操作电源可取此电压互感器,设计时一般应这样考虑。 4 现在设计中电磁操作几乎不再采用,但还没有明确规定要淘汰。电磁操合闸电流比较大,直流屏蓄电池安时数也比较大,是否需要所用变,应按照本条第1点来考虑。 5 现在直流屏都采用免维护蓄电池。操作电源有交流220V、直流220V与直流110V三种。作为交流操作电源的后备电源的UPS电源的输出电压只有交流220V,110V需要特殊订货,所以交流操作电源只有交流220V。采用弹簧储能与永磁操动机构时,储能电源与合分闸电源都超不过6A,所以采用直流操作电源时,应优先选用直流110V。

6 小型配变电所可采用交流操作电源,去分流与继电保护有关,由电流脱扣器进行保护时,为去分流式电路。电流脱扣器试验与保护整定及保护功能都不无数字式继电保护装臵,采用数字式继电保护装臵后,保护跳闸与遥控分闸都由分励(分闸线圈)脱扣器断开断路器。断路器控制与信号电源及数字式继电保护装臵电源都可以选用交流220V,并需要选用UPS电源作为后备电源。

国外有装臵电源取此电流互感器的数字式继电保护装臵,国内有关单位也在开发此产品,但目前还没有定型生产,设计选用时需要慎重考虑。

附录:变配电所采用数字式继电保护装臵后二次电路设计有关问题

1二次电路设计的主要内容

二次电路设计内容包括:测量回路、控制回路、信号回路、操动机构与数字式继电保护装

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