DL T 2009-2019 超高压可控并联电抗器继电保护配置及整定技术规范.pdf

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1、ICS 29.240 K 45 备案号： 63143-2018 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 2009 2019 超高压可控并联电抗器继电保护配置及 整定技术规范 Technical specification for protection configuration and setting of controlled shunt reactor of extra high voltage 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 2009 2019 I 目 次 前 言 III 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4

2、 总则 2 5 变压器型可控并联电抗器继电保护配置原则 2 6 变压器型可控并联电抗器继电保护整定原则 5 7 磁控型可控并联电抗器继电保护配置原则 6 8 磁控型可控并联电抗器继电保护整定原则 8 9 可控并联电抗器所在电网相关继电保护配置及整定要求 9 附 录 A （资料性附录） 可控并联电抗器基本原理 12 DL / T 2009 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009 给出的规则制定。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会归口。 本标准的起草单位：国家电网公司西北分部、国网青海电力有限公司、国网甘肃电力有限公司、西 安交通大

3、学、中国电力科学研究院有限公司、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、中电普瑞科技有限公司、国网重庆电力有限公司。 本标准主要起草人：张健康、粟小华、李红志、赵毅、焦在滨、卫琳、赵希才、杜丁香、莫品豪、 张玲华、李兰芳、黄蕙。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心 （北京市白广路二条 1 号， 100761） 。 DL / T 2009 2019 1 超高压可控并联电抗器继电保护配置及整定技术规范 1 范围 本标准规定了变压器型和磁控型可控并联电抗器继电保护配置及整定技术原则， 并对可控并联电抗 器所在电网相关继电保护配置及整定提出技术要求

4、。 本标准适用于电压等级为 500kV、 750kV 的可控并联电抗器及其所接入的电网，其他电压等级可参 照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2900.1 电工术语 基本术语 GB/T 2900.17 电工术语 量度继电器 GB/T 2900.49 电工术语 电力系统保护 GB/T 2900.95 电工术语 变压器、调压器和电抗器 GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 15145 输电线路保护装置通用技术

5、条件 GB/T 20840.2 互感器 第 2 部分：电流互感器的补充技术要求 GB/T 31955.1 超高压可控并联电抗器控制保护系统技术规范 第 1 部分：分级调节式 DL/T 242-2012 高压并联电抗器保护装置通用技术条件 DL/T 478 继电保护和安全自动装置通用技术条件 DL/T 559 220kV 750kV 电网继电保护装置运行整定规程 DL/T 670 母线保护装置通用技术条件 DL/T 866 电流互感器和电压互感器选择及计算导则 DL/T 886 750kV 电力系统继电保护技术导则 DL/T 1193-2012 柔性输电术语 DL/T 1217 磁控型可控并联电

6、抗器技术规范 DL/T 1376-2014 超高压分级式可控并联电抗器技术规范 3 术语和定义 GB/T 2900.1、 GB/T 2900.17、 GB/T 2900.49、 GB/T 2900.95、 DL/T 1376-2014 界定的以及下列术语 和定义适用于本文件。 3.1 可控并联电抗器 controlled shunt reactor; CSR 并联于电力系统，电抗值可以在线调整的电抗器。 DL/T 1376-2014 定义 3.1 3.2 DL / T 2009 2019 2 变压器型可控并联电抗器 transformer type controlled shunt react

7、or; TTCSR 通过改变高阻抗变压器的低压侧等效阻抗来实现电抗值调节的可控并联电抗器， 其电抗值只能在有 限个级别间切换，属于分级调节式可控并联电抗器 。 DL/T 1193-2012，定义 4.5.1，有修改 3.3 磁控型可控并联电抗器 magnetically controlled shunt reactor; MCSR 通过改变电抗器铁芯的饱和程度来实现电抗值调节的可控并联电抗器，其电抗值可以连续改变，属 于连续调节式可控并联电抗器。 DL/T 1193-2012，定义 4.5.2，有修改 3.4 线路侧可控并联电抗器 line s ide controlled shunt rea

8、ctor 作为线路的一部分，一般情况下通过隔离开关与线路相连接、仅能与线路一起投退的可控并联电 抗器，线路侧可控并联电抗器通常通过中性点电抗器接地。 DL/T 1193-2012 定义 4.5.5 3.5 母线用可控并联电抗器 bus side controlled shunt reactor 通过断路器与母线连接、可以单独投退的可控并联电抗器，母线用可控并联电抗器通常直接接地。 DL/T 1193-2012 定义 4.5.6 3.6 网侧绕组 grid side winding 与电网直接相连的绕组。 DL/T 1193-2012 定义 4.5.8 3.7 控制绕组 control wind

9、ing 与可控并联电抗器调节控制装置具有电气连接关系的绕组， 通过改变流过该绕组的电流来实现可控 并联电抗器容量的调节。 DL/T 1193-2012 定义 4.5.9 3.8 辅助绕组 auxiliary winding 具备连接滤波器或者为调节控制装置提供电源等辅助功能的绕组。 DL/T 1193-2012 定义 4.5.10 3.9 磁平衡差动保护 magnetically balanced differential protection 对于变压器型可控并联电抗器，通过控制绕组与网侧绕组磁场安匝平衡原理构成的差动保护。其保 护范围包括电抗器的控制绕组和网侧绕组，又称为可控并联电抗器大差

10、动保护。 DL/T 242-2012 定义 3.4 DL / T 2009 2019 3 4 总则 4.1 本标准中可控并联电抗器包括变压器型和磁控型两种类型，其基本原理参见附录 A。 4.2 规划设计阶段应做好一、二次设备选型的协调，充分考虑继电保护的适应性，避免出现特殊接线 方式造成继电保护配置及整定难度的增加。 4.3 可控并联电抗器保护的配置及整定应与电网运行需求相协调，遵循“强化主保护，优化后备保护” 的原则进行保护配置及整定。 4.4 继电保护对可控并联电抗器的适应性优先通过装置自身原理及算法实现。同时，应结合运行特点 对保护进行正确合理整定。优先通过保护装置自身实现相关保护功能，

11、尽可能减少外部输入量，以降低 对相关回路和设备的依赖。 4.5 保护装置的定值设置应满足保护功能的要求，尽可能做到简单、易整定；应设置多套可切换的定 值组；在定值整定或切换过程中保护装置不应发生误动作。 4.6 母线用可控并联电抗器保护装置宜具备 T 区或短引线保护功能，或者配置独立的 T 区或短引线保 护装置，作为电抗器首端套管至断路器引线区域的保护。 4.7 可控并联电抗器所在电网继电保护配置及整定应考虑可控并联电抗器的影响，在工程前期阶段对 继电保护的适应性进行研究论证。 4.8 可控并联电抗器阀控系统保护功能及性能应符合 GB/T 31955.1、DL/ T 1217、DL/ T 13

12、76 的要求。 4.9 本标准中变压器型可控并联电抗器以 3/2 断路器接线的线路侧可控并联电抗器为例，磁控型可控 并联电抗器以 3/2 断路器接线的母线用可控并联电抗器为例，其他情况可参照执行。 5 变压器型可控并联电抗器继电保护配置原则 5.1 一般规定 5.1.1 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，具有独立性、完整性、成套性， 符合 GB/T 14285、DL/T 478 规定。 5.1.2 可控并联电抗器应配置双重化的电气量保护和一套非电量保护。继电保护双重化包括保护装置 的双重化以及与实现保护功能有关的回路的双重化，双重化配置的保护装置宜采用不同厂家产品。 5.

13、1.3 应采用主后一体的微机型保护装置，保护装置应独立配置，不应与其他系统集成。保护装置应 能反应可控并联电抗器的各种故障及异常状态。 5.1.4 非电量保护应独立于电气量保护配置，并具有独立的电源回路和跳闸出口回路。 5.1.5 可控并联电抗器控制部分的保护应由其控制器完成。 5.1.6 保护用互感器性能应符合 GB/T 20840.2 及 DL/T 866 要求，其配置应避免使保护出现死区。差 动保护用 CT 的相关特性应一致。 5.1.7 可控并联电抗器保护跳闸时作用于跳三相。装置中不同种类的保护功能应能够方便地投入和退 出。 5.1.8 可控并联电抗器保护各侧 CT 变比不宜使平衡系数

14、大于 10，3/2 断路器接线两个支路 CT 变比 和特性应一致。 DL / T 2009 2019 4 5.1.9 保护装置宜具有定值自动整定功能，定值整定范围应能满足工程需要。 5.1.10 电气量保护配置包括但不限于：磁平衡差动保护、网侧绕组差动保护、网侧绕组匝间保护、网 侧绕组后备保护、控制绕组后备保护、中性点电抗器后备保护。具体配置示意见图 1。 图 2 变压器型可控并联电抗器电气量保护配置示意图 5.1.11 在无专用断路器时，线路侧可控并联电抗器保护动作跳闸时除应跳开本侧线路断路器外，还应 通过线路保护的远传回路跳线路对侧的断路器。 5.2 主保护 5.2.1 磁平衡差动保护 磁

15、平衡差动保护配置满足如下要求： a) 保护范围包括电抗器的控制绕组和网侧绕组，含差动速断和比率差动，保护动作于跳开网侧断 路器； b) 应具有反应严重内部故障的差动速断功能； c) 应具有防止区外故障保护误动的制动特性，具有防止区外故障导致的 CT 暂态饱和引起的保护 误动的功能； d) 应具有防止励磁涌流引起保护误动的功能； e) 应具有网侧 CT 二次回路断线判别功能，并能报警，是否闭锁差动保护可通过整定实现； f) 差动速断动作时间（ 2 倍整定值）不应大于 20ms； g) 比率差动动作时间（ 2 倍整定值）不应大于 50ms； h) CT变比不一致引起的电流不平衡应由软件实现补偿。

16、DL / T 2009 2019 5 5.2.2 网侧绕组差动保护 网侧绕组差动保护配置满足如下要求： a) 由网侧绕组首、末端电流构成的差动保护，保护绕组内部的接地及相间故障，含差动速断和比 率差动，保护动作于跳开网侧断路器； b) 应具有反应严重内部故障的差动速断功能； c) 应具有防止区外故障保护误动的制动特性，具有防止区外故障导致 CT 暂态饱和引起的保护误 动的功能； d) 应具有 CT 二次回路断线判别功能，并能报警，是否闭锁差动保护可通过整定实现； e) 差动速断动作时间（ 2 倍整定值）不应大于 20ms； f) 比率差动动作时间（ 2 倍整定值）不应大于 30ms； g) C

17、T变比不一致引起的电流不平衡应由软件实现补偿。 5.2.3 网侧绕组零序电流差动 网侧绕组零序电流差动保护配置满足如下要求： a) 由网侧绕组首、末端自产零序电流构成的差动保护，保护绕组内部的接地故障，含差动速断和 比率差动，保护动作于跳开网侧断路器； b) 应具有反应严重内部故障的零序差动速断功能； c) 应具有防止区外故障误动的制动特性，具有防止由于区外故障导致 CT 暂态饱和引起的保护误 动的功能； d) 应具有 CT 二次回路断线判别功能，并能报警，是否闭锁差动保护可通过整定实现； e) 差动动作时间（ 2 倍整定值）不应大于 30ms； f) 当 CT 变比不一致时，电流补偿应由软件

18、实现。 5.2.4 网侧绕组匝间保护 网侧绕组匝间保护配置满足如下要求： a) 应灵敏反应电抗器网侧绕组内部匝间故障，当发生不小于 3%匝间短路故障时，匝间保护应瞬时 动作，跳开网侧断路器。非全相运行时，健全相若发生不小于 6%匝间短路，保护应正确动作； b) 在 CT 二次回路断线或 PT 二次回路断线情况下不应误动。 5.2.5 控制绕组匝间保护（可选） 控制绕组匝间保护配置满足如下要求： a) 应灵敏反应电抗器控制绕组内部匝间故障，保护动作于跳开网侧断路器； b) 在 CT 二次回路断线或 PT 二次回路断线情况下不应误动。 5.3 网侧绕组后备保护 5.3.1 过电流保护 过电流保护应

19、采用电抗器网侧绕组首端电流，反应电抗器内部故障，保护动作于跳开网侧断路器。 5.3.2 零序电流保护 零序电流保护应采用电抗器网侧绕组首端自产零序电流，反应电抗器接地故障，保护动作于跳开网 侧断路器。 5.3.3 过负荷保护 DL / T 2009 2019 6 过负荷保护应采用电抗器网侧绕组首端电流，反应由于电压升高导致的电抗器过负荷，延时作用于 信号。 5.4 控制绕组后备保护 5.4.1 过电流保护 控制绕组过电流保护采用控制绕组首端电流，防止控制绕组流过较大电流时损坏，保护动作于跳开 网侧断路器。 5.4.2 零序电流保护 零序电流保护配置满足如下要求： a) 控制绕组自产零序电流保护

20、采用控制绕组首端自产零序电流，反应电抗器控制绕组接地故障和 匝间故障； b) 控制绕组外接零序电流保护应采用控制绕组外接零序电流，反应控制绕组接地故障； c) 保护动作分两时限，第一时限合控制绕组的旁路断路器，第二时限跳网侧绕组断路器。 5.5 中性点电抗器后备保护 5.5.1 过电流保护 中性点电抗器过电流保护应反应三相不对称等原因引起的中性点电抗器过电流， 保护动作于跳开网 侧断路器。 5.5.2 过负荷保护 中性点电抗器过负荷保护应监视三相不平衡状态，延时作用于信号。 5.6 非电量保护 5.6.1 电抗器的重瓦斯、轻瓦斯、绕组温度、压力释放、油温、油位、冷却系统保护等，结合一次设备 结

21、构、特点配置。 5.6.2 非电量保护跳闸时应同时作用于网侧断路器两个跳闸线圈。 5.6.3 用于非电量跳闸的直跳继电器，启动功率应大于 5 W，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 10 ms 35 ms，应具有抗 220 V 工频电压干扰的能力。 6 变压器型可控并联电抗器继电保护整定原则 6.1 一般规定 6.1.1 继电保护的整定应满足速动性、选择性和灵敏性要求，不能兼顾时，应在整定时合理地进行取 舍。 6.1.2 可控并联电抗器保护的整定应与电网保护相配合，防止整定不当造成的事故范围扩大。 6.1.3 保护定值应适应可控并联电抗器不同运行工

22、况及调节过程等情况。 6.1.4 保护定值宜采用二次值，并输入电抗器额定容量、CT 和 PT 的变比等必要的参数。 6.1.5 可控并联电抗器保护用 CT 变比的选择宜优先考虑电抗器保护精工电流需求。 6.1.6 变压器型可控并联电抗器继电保护整定计算参数包括：网侧及控制绕组额定容量、额定电压、 DL / T 2009 2019 7 额定电流、额定电抗值及过载能力，中性点电抗额定电流、电抗值及短时电流承受能力，各侧 PT 变比、 CT 变比及准确级。 6.2 主保护 6.2.1 比率差动保护最小动作电流定值按可靠躲过电抗器额定负载时的最大不平衡电流整定。在工程 实用整定计算中可选取（0.30.

23、4）倍的电抗器额定电流，并应实测差动回路中的不平衡电流，必要时 可适当放大。 6.2.2 差动速断保护定值应可靠躲过电抗器励磁涌流，可取（35）倍的电抗器额定电流。CT 断线应 闭锁电抗器差动保护，当 CT 断线后差动电流大于 1.2 倍电抗器额定电流时差动应出口跳闸。 6.2.3 网侧绕组零序阻抗一次值由装置按式（1）计算 （） 式中， S n 为电抗器网侧绕组三相额定容量； U 1n 为网侧绕组额定电压； Z 0Z 为中性点电抗器的一次阻抗。 6.2.4 网侧绕组及控制绕组匝间保护定值由厂家依据其企业产品标准确定。 6.3 网侧绕组后备保护 6.3.1 过电流保护按躲过运行中网侧绕组可能产

24、生的过电流整定，电流定值可按网侧绕组额定电流的 （1.42）倍整定，延时宜取 1.5s3s。 6.3.2 零序电流保护按躲过空载投入的励磁涌流和非全相运行时的零序电流整定，电流定值可按网侧 绕组额定电流的（1.32）倍整定，时间定值应与线路接地保护的后备段相配合，宜取 1.5s3s。 6.3.3 过负荷保护按躲过网侧绕组额定电流整定，电流定值可按网侧绕组额定电流的 1.1 倍整定，延 时宜取 5s。 6.4 控制绕组后备保护 6.4.1 过电流保护定值依据控制绕组过载能力整定。该保护也可不投。 6.4.2 零序电流保护电流定值按躲过电抗器正常运行时最大不平衡电 流整定，可取（0.10.2）倍控

25、 制绕组额定电流，第一时限宜取 0.2s0.5s 合控制绕组的旁路断路器，第二时限宜取 0.7s1.0s 跳 网侧绕组断路器。 6.4.3 各级辅助电抗器支路配有过电流保护时，过电流保护定值依据设备过载能力整定。过负荷保护 电流定值可按相应支路额定电流的 1.1 倍整定，延时宜取 10s。 6.5 中性点电抗器后备保护 6.5.1 过电流保护按中性点电抗器过载能力整定，电流定值可按中性点电抗器额定电流的 5 倍整定， 时间定值应可靠躲过线路非全相运行时间、电抗器空载投入的励磁涌流衰减时间和外部故障切除时间， 宜为 5s10s。 6.5.2 过负荷保护电流定值按中性点电抗器额定电流的 1.1 倍

26、整定，时间定值应可靠躲过线路非全相 运行时间、电抗器空载投入的励磁涌流衰减时间和外部故障切除时间，宜为 5s10s。 DL / T 2009 2019 8 6.6 非电量保护 包括主电抗器和中性点电抗器非电量保护， 非电量保护参照有关规程规定及设备制造厂家提供的参 数设定。 7 磁控型可控并联电抗器继电保护配置原则 7.1 一般规定 7.1.1 磁控型可控并联电抗器继电保护配置要求见 5.1.15.1.9。 7.1.2 母线用可控并联电抗器 T 区（短引线）保护应采用断路器及电抗器首端套管 CT 电流。 7.1.3 母线用可控并联电抗器高压侧宜装设专用三相 PT，每台 PT 配置两个保护级二次

27、绕组。 7.1.4 3/2 断路器接线的两组 CT 应分别接入保护装置。 7.1.5 电气量保护配置包括但不限于：主电抗器差动保护、主电抗器零序差动保护、T 区（短引线） 保护、主电抗器匝间保护、主电抗器网侧绕组后备保护、辅助绕组后备保护、控制绕组后备保护等，具 体配置示意见图 2（磁控型可控并联电抗器以 3/2 断路器接线的母线用电抗器为例，无中性点电抗器） 。 DL / T 2009 2019 9 - 交流电压保护 复压过流保护 CT1 CT2 CT4 CT3 * * * * * * * * + 差动保护 零序差动保护 接地保护 匝间保护 间隙保护 过电流保护 零序过流保护 过负荷保护 I

28、母 II母 G T区保护 图 2 磁控型可控并联电抗器电气量保护配置示意图 7.2 主保护 7.2.1 差动保护 差动保护配置满足如下要求： a) 由网侧绕组首、末端电流构成主电抗器差动保护。其保护范围为主电抗器网侧绕组相间故障和 单相接地，保护动作于跳开各侧断路器； b) 具有反应严重内部故障的差动速断功能； c) 具有防止区外故障保护误动的制动特性，具有防止区外故障导致的 CT 暂态饱和引起的保护误 动的功能； d) 具有 CT 二次回路断线判别功能，并能报警，是否闭锁差动保护可通过整定实现； e) 差动速断动作时间（ 2 倍整定值）不应大于 20ms； f) 比率差动动作时间（ 2 倍整

29、定值）不应大于 30ms； g) 当主电抗器首端和末端的 CT 变比不一致时，电流补偿由软件实现。 7.2.2 零序差动保护 DL / T 2009 2019 10 零序差动保护配置满足如下要求： a) 由网侧绕组首、末端自产零序电流构成零序差动保护，能灵敏地反应电抗器内部接地故障，保 护动作于跳开各侧断路器； b) 具有反应严重内部故障的零序差动速断功能； c) 具有防止区外故障误动的制动特性，具有防止区外故障导致的 CT 暂态饱和引起的保护误动的 功能； d) 具有 CT 二次回路断线判别功能，并能报警，是否闭锁差动保护可通过整定实现； e) 差动动作时间（ 2 倍整定电流时）不大于 30

30、ms； f) CT 变比不一致时，电流补偿由软件实现。 7.2.3 匝间保护 匝间保护配置满足如下要求： a) 能灵敏反应网侧绕组和辅助绕组内发生的匝间故障，保护动作于跳开各侧断路器； b) 在 CT 二次回路断线或 PT 二次回路断线时不应误动。 7.3 网侧绕组后备保护 7.3.1 过电流保护 过电流保护应采用电抗器网侧绕组首端电流，反应电抗器相间故障，保护动作于跳开各侧断路器。 7.3.2 零序电流保护 零序电流保护应采用电抗器网侧绕组首端自产零序电流，反应电抗器接地故障，保护动作于跳开各 侧断路器。 7.3.3 过负荷保护 过负荷保护应采用电抗器网侧绕组首端电流，反应由于电压升高导致的

31、电抗器过负荷，延时作用于 信号。 7.4 辅助绕组后备保护 7.4.1 复压过电流保护 复压过电流保护配置满足如下要求： a) 保护反应辅助绕组内部相间故障，并对交流滤波器故障起到一定的后备保护作用； b) 保护以较短时限动作于跳开辅助绕组出线断路器，以较长时限动作于跳各侧断路器； c) 为提高切除可控并联电抗器低压侧母线故障的可靠性，保 护电流宜取自外附 CT 和套管 CT， 辅助绕组角内电流应自动向角外侧折算。 7.4.2 接地保护 接地保护的动作量取自辅助绕组三相电压的自产零序电压，反应辅助绕组侧的接地故障；保护宜延 时动作于发信号告警。 7.5 控制绕组后备保护 7.5.1 间隙过流保

32、护 按间隙配置保护，保护动作量取自间隙电流，可动作于跳闸或发信，以满足不同应用场合的需求。 DL / T 2009 2019 11 7.5.2 交流电压保护 保护动作量取自直流母线，保护范围为控制绕组的内部匝间故障，保护设置定时限一段一时限。 7.6 非电量保护 主电抗器的非电量保护要求见 5.6.1 5.6.3。 8 磁控型可控并联电抗器继电保护整定原则 8.1 一般规定 8.1.1 磁控型可控并联电抗器继电保护整定要求见 6.1.1 6.1.5。 8.1.2 磁控型可控并联电抗器继电保护整定计算参数包括：网侧绕组、辅助绕组及控制绕组额定容量、 额定电压、额定电流及过载能力，各侧 PT 变比

33、、CT 变比及准确级。 8.2 主保护 8.2.1 主保护整定计算见 6.2，保护动作于跳各侧断路器。 8.2.2 T 区（短引线）保护定值按正常小方式下母线故障有足够灵敏度整定，灵敏系数不小于 1.5。 8.3 网侧绕组后备保护 网侧绕组后备保护整定计算见 6.3，保护动作于跳各侧断路器。 8.4 辅助绕组后备保护 8.4.1 电流定值按可靠躲过辅助绕组额定电流整定，按辅助绕组侧相间故障有灵敏度校核，灵敏系数 不小于 1.5。时间定值与本侧设备过电流保护配合，第一时限 0.6s 1.0s 跳辅助绕组断路器，第二时限 0.9s 1.3s 跳各侧断路器。 8.4.2 复压闭锁低电压定值按躲过最低

34、运行电压整定，可为 60% 70%的额定电压；负序电压定值按 躲过正常运行时最大不平衡电压整定，二次值整定为 2 V 6 V。 8.4.3 接地保护应躲过辅助绕组正常运行及外部故障时的最大不平衡零序电压，辅助绕组零序电压二 次值可整定为 4 V 8 V，延时 5s，动作于发信。 8.5 控制绕组后备保护 8.5.1 间隙过流保护电流定值按间隙击穿时有足够灵敏度整定，一次动作电流可取 100A，时间应躲过 暂态过电压时间，可取 0.3s 0.5s。 8.5.2 交流电压保护电压定值按照躲过正常运行时出现的最大工频交流电压整定，最大工频交流电压 需实测。时间应与间隙过流保护动作时间配合。 8.6

35、非电量保护 非电量保护参照有关规程规定及设备制造厂家提供的参数设定。 9 可控并联电抗器所在电网相关继电保护配置及整定要求 9.1 一般规定 DL / T 2009 2019 12 9.1.1 继电保护配置应符合 GB/T 14285、 DL/T 478、 DL/T 886 要求，继电保护整定应符合 DL/T 559 要求。 9.1.2 继电保护配置应合理地兼顾工程的近期及远期的需要。在系统设计中，除新建部分外，还应包 括对原有系统继电保护不符合要求部分的改造方案。 9.1.3 保护装置应具备防止可控并联电抗器运行中产生低频分量及各次谐波影响的技术措施。 9.1.4 保护装置应能适应可控并联电

36、抗器不同运行状态、调节过程及退出等情况。 9.1.5 应根据系统短路容量和保护特性合理选择 CT 的容量、变比和特性，以满足保护装置整定配合和 可靠性的要求。 9.1.6 上、下级继电保护之间的整定应遵循逐级配合的原则，满足选择性的要求。对不同原理的保护 之间的整定配合，原则上应满足动作时间上的逐级配合。在不能兼顾速动性、选择性或灵敏性要求时， 可以采用时间配合保护范围不配合的不完全配合方式。 9.2 配置要求 9.2.1 可控并联电抗器所在线路保护 9.2.1.1 线路保护应符合 GB/T 15145 的规定。 9.2.1.2 可控并联电抗器所在线路应配置分相电流差动保护作为线路主保护。 9

37、.2.1.3 为提高保护的可靠性和灵敏性，可控并联电抗器电流应计入线路分相电流差动保护。 9.2.1.4 线路分相电流差动保护宜接入可控并联电抗器末端 CT，在电抗器 CT 饱和、断线及其他异常 情况下线路保护不应误动或拒动，可控并联电抗器调节过程中线路分相电流差动保护不应误动。 9.2.1.5 线路分相电流差动保护应能适应断路器 CT 与可控并联电抗器套管 CT 在特性及变比等方面 的差异。 9.2.1.6 线路分相电流差动保护应具备带电容电流补偿段及不带电容电流补偿段。 9.2.1.7 线路保护动作需联动可控并联电抗器控制系统时，线路保护应具有相应功能及接口。 9.2.2 可控并联电抗器所

38、在母线保护 9.2.2.1 母线保护应符合 DL/T 670 的规定。 9.2.2.2 母线保护应允许使用不同变比的 CT，各支路 CT 变比差不宜大于 4 倍。 9.2.3 可控并联电抗器 T 区（短引线）保护 9.2.3.1 母线用可控并联电抗器不具备 T 区或短引线保护功能时，应配置独立的 T 区或短引线保护作 为母线电抗器首端套管至断路器引线区域的保护，保护取断路器及电抗器首端套管 CT 电流，并与电抗 器保护在首端套管处动作范围重叠。 9.2.3.2 T 区（短引线）保护应允许使用不同变比的 CT。 9.2.3.3 T 区（短引线）保护应采用差动原理、瞬时动作于跳闸。 9.3 整定要

39、求 9.3.1 可控并联电抗器所在线路保护 DL / T 2009 2019 13 9.3.1.1 分相电流差动保护电流定值按本线路末端高阻接地故障灵敏度不小于 1.5 整定，两侧一次动 作电流定值应一致。被保护线路稳态电容电流由保护装置算法补偿，整定可不考虑。 9.3.1.2 距离、零序等后备保护整定应遵循逐级配合原则，满足选择性要求，不考虑可控并联电抗器 影响。 9.3.1.3 正序、零序容抗定值按线路全长的实测参数整定，不考虑可控并联电抗器参数。 9.3.2 可控并联电抗器所在断路器保护 9.3.2.1 失灵保护零序（负序）电流定值按躲过可控并联电抗器正常运行时最大不平衡零序（负序） 电

40、流整定，相电流定值按躲过可控并联电抗器额定电流整定。失灵保护延时跳相邻开关的时间按躲断路 器可靠跳闸时间和保护返回时间之和，再考虑一定的时间裕度整定，宜取 0.2s 0.3s。 9.3.2.2 采用断路器本体机构的三相不一致保护，与线路相关的断路器三相不一致保护时间按可靠躲 单相重合闸时间整定，只与可控并联电抗器相关的断路器三相不一致保护时间可整定为 0.5s。 9.3.3 可控并联电抗器 T 区（短引线）保护 T 区（短引线）保护定值按最小运行方式下母线故障有足够灵敏度整定，灵敏系数不小于 1.5。 DL / T 2009 2019 14 附 录 A （资料性附录） 可控并联电抗器基本原理

41、A.1 变压器型可控并联电抗器 变压器型可控并联电抗器是可控并联电抗器的一种形式， 它基于高阻抗变压器原理将变压器和电抗 器设计为一体，将变压器的短路阻抗百分比设计为接近 100%，在本体的低压侧接入晶闸管、断路器及 其他控制回路进行调节，实现输出感性无功功率的分级控制。变压器型可控并联电抗器典型单相结构图 如图 A.1 所示。 Xb1 Xb11 Xb12 TK1 TK2 D12 D11 Xb13 D13 Xb2 Xb3 TK3 X1 X2 Xn G11 G12 G13 Y1 Y2 Y3 注： X1、 X2 分别为变压器本体初级线圈和次级线圈。 Xn 为中性点电抗器。 Xb1、 Xb2、 Xb

42、3 为辅助电抗器，和本体配合满足各级容量要求。 Xb11、 Xb12、 Xb13 为取能电抗器，为对应容量级晶闸管阀提供取能和晶闸管开通电压。 D11、 D12、 D13 为旁路断路器，和各容量级阀并联，承担长期工作电流。 TK1、 TK2、 TK3 为自冷晶闸管阀组，分别对应各容量级。 G11、 G12、 G13 为隔离开关，用于各级阀的检修。 Y1、 Y2、 Y3 为避雷器，用于在过电压故障下保护晶闸管阀和电抗器。 图 A.1 变压器型可控并联电抗器单相结构原理图 在旁路断路器上可串联取能电抗器，保证旁路断路器在旁路状态下晶闸管阀满足取能工作条件。 线路侧可控并联电抗器中性点经电抗器接地，

43、 在非对称故障或线路断路器开断期间， 限制潜供电流， 并抑制恢复过电压，同时抑制谐振过电压，通常按照全补偿原则设计中性点电抗器电抗值，即补偿线路 相间电容和相对地电容，特别是相间接近全补偿，使相间阻抗接近无穷大。 母线用可控并联电抗器中性点直接接地。 变压器型可控并联电抗器中的晶闸管阀采用电流过零投切的工作方式，工作在全开通或全关断状 态，基本不产生谐波及直流分量，不需加装滤波器，提高了产品性能和可靠性。 正常工作不发生容量切换时，旁路断路器闭合承担长期工作电流。晶闸管阀仅在容量切换过程中， 在旁路断路器动作之前短时导通，实现快速动作，可采用空气自然冷却方式。在发生故障时，采用晶闸 管快速调节

44、至 100%容量，达到限制工频过电压、抑制潜供电流的目的。 DL / T 2009 2019 15 变压器型可控并联电抗器实际分级数和各级容量由工程设计确定，根据设计要求的不同，可分别工 作于不同容量等级下，满足对系统无功需求的补偿。 以分级数为 4，各级容量分别为额定容量的 25%、 50%、 75%及 100%四种容量为例。变压器型可 控并联电抗器容量切换时，首先由晶闸管阀控制导通，实现快速动作，随后旁路断路器旁路，阀再断开。 容量切换并稳定运行后，晶闸管阀和断路器的控制状态见表 A.1。 表 A.1 变压器型可控并联电抗器的容量切换控制表 25%容量级 50%容量级 75%容量级 100

45、%容量级 100%容量阀组 100%容量级旁路断路器 75%容量阀组 75%容量级旁路断路器 50%容量阀组 50%容量级旁路断路器 注： 表示断开， 表示导通。 A.2 磁控型可控并联电抗器 磁控型可控并联电抗器通过改变控制绕组直流电流的大小来改变铁心的磁饱和度， 进而改变等效磁 导率，从而平滑地改变电抗器值和输出无功容量，实现容量的平滑调节。 根据励磁系统取能方式的不同，磁控型可控并联电抗器可以分为外励型和自励型两种类型，为了提 高可靠性也可两种类型结合使用。外励型磁控型可控并联电抗器包括本体、外励磁系统和滤波器，外励 磁系统由外接励磁电源（变电站站用电源） 、励磁变压器和整流桥构成，本体

46、包括网侧绕组、控制绕组 和辅助绕组，辅助绕组连接滤波器，控制绕组连接到励磁系统的整流输出回路，用于容量控制。自励型 磁控型可控并联电抗器的包括本体、自励磁系统和滤波器，自励磁系统由励磁变压器和整流桥构成，本 体包括网侧绕组、辅助绕组、控制绕组，辅助绕组用于自励磁系统取能，并连接到滤波器，控制绕组连 接到励磁系统的整流输出回路，用于容量控制。图 A.2 为磁控型可控并联电抗器的典型结构形式，采用 外励和自励相结合方式。 容 量 支 路 DL / T 2009 2019 16 励磁电源 网侧 绕组 辅助 绕组 控制绕组 自励磁系统 励磁变压器 AB C 整流桥 A B C A BC 直流母线负极

47、直流母线正极 滤波器 外励磁系统 图 A.2 磁控型可控并联电抗器的典型结构形式 单相磁控型可控并联电抗器铁心结构及绕组分布见图 A.3，其结构类似于裂心式的多绕组变压器， 本体包含网侧绕组、控制绕组和辅助绕组。与普通变压器不同的是磁控型可控并联电抗器控制绕组不接 负载，磁控型可控并联电抗器正常运行时，各相的两分支控制绕组中分别流过大小相等、方向相反的直 流电流，在分裂铁心柱 p、 q 中产生等幅反向的直流偏置磁通，该直流偏置磁通对网侧电压引起的交流 磁通分别形成正向和反向偏置，使得两铁心柱在交流磁通的正、负半周内轮流饱和。通过调节注入控制 绕组的直流电流的大小，可以控制铁心的饱和度，进而调节

48、磁控型可控并联电抗器的输出容量。 交流电网 k i k R k E p q 图 A.3 单相磁控型可控并联电抗器铁心结构及绕组分布图 DL / T 2009 2019 17 磁控型可控并联电抗器的容量由铁心在一个周期中的磁饱和度决定。 定义为在一个工频周期内 分铁心柱的用电角度表示的饱和时间。当直流励磁电流为零时，铁心柱在整个工频周期内不饱和，若不 考虑剩磁，则有等于 0，电抗器此时处于无励磁的状态，容量为最小值；随着控制电流的增加，铁心 柱的饱和时间增加，电抗器的容量随之增加。当分铁心柱在一个工频周期内全部饱和时，电抗器容量达 到最大值， 此时等于 2直流励磁电流等于零和不等于零时的分铁心柱磁通和磁场强度 H 的波形示意 图见图 A.4。 (a)直流励磁为零 (b)直流励磁不为零 图 A.4 磁控型可控并联电抗器分铁心柱H 曲线 磁控型可控并联电抗器的容量与其直流励磁电流的关系曲线见图 A.5。 图 A.5 容量与直流励磁电流间的关系曲线