DL T 5177-2003（条文说明） 水力发电厂继电保护.设计导则.pdf

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1、DL/T 5177 - 2003 水力发电厂继电保护设计导则条文说明149 DL/T5177一2003目；欠I 范围.151 3 总则. 152 5 发电机保护.156 6 大中型电力变压器保护. 166 7 可逆式抽水蓄能发电电动机变压器组的保护.170 8 母线保护和断路器失灵保护.172 9 并联电抗器保护.咱t-.173IO 短（联）线保护.174 16 继电保护对二次接线和电源的要求.176 150 DL/T5177一2003 1范围1.0.1 水力发电厂是电力系统的重要组成部分，其继电保护应与中华人民共和国国家标准继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285-93）相互配合，并反

2、映水力发电厂的特点和设备对继电保护的新要求，以及继电保护装置的新发展。1.0.2 按国内目前已设计运行的水轮发电机和抽水蓄能机组最大容量限定550MWo变压器容量最大容量限定600MVA。对550MW以上的特大型水轮发电机组和抽水蓄能机组，以及600MVA以上变压器的继电保护装置亦可参照执行。151 DL/T 5177 - 2003 3总则3.0.1 继电保护装置是水力发电厂的重要组成部分，在确定水力发电厂电气主接线和运行方式时，必须与继电保护装置的配置统筹考虑，合理安排。继电保护装置的配置方式，要满足水力发电厂电气主接线的要求，并考虑电力网和水力发电厂运行方式的灵活性：对导致继电保护装置不能

3、保证电力系统安全运行的水力发电厂电气主接线、变压器接线方式和运行方式应限制使用。在工程设计中选用的继电保护装置新产品。应是经过试运行，井按国家规定的要求和程序经过鉴定产品：3.0.2 本导则直接引用和必须配合使用的标准是中华人民共和国国家标准GB14285-93，电安生1994191号电力工业部文关于颁发电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点的通知。3.0.3 水力发电厂电力设备和短（联）线或线路是指内部的电力设备和联接线以及近区线路等，以区别电力系统的输电线路。3.0.4 继电保护装置应满足GB14285-93规定的“四性”要求，并明确可靠性应从信赖性和安全性二个方面进行保证。3.0.

4、5 对两种故障同时出现的稀有情况，要求保护能可靠切除故障，此时允许无选择性切除故障。3.0.6 要求配置电流互感器时，应使主保护区要互相有效搭接，即应以正确切断短路点为原则，以防止由相邻元件后备保护动作无选择性切除完好的发电机或变压器。如果有无效搭接情况，该断路器应增设失灵保护，以确保选择性。3.0.7 在加强主保护的前提下，后备保护宜简化，在对电网不致造成影响的情况下，允许缩小后备保护范围。3.0.8 除预先规定的以外。保护装置不应因系统振荡引起误动作。152 DL/T 5177 - 2003 3.0.9 加强主保护，简化后备保护是提高继电保护可靠性，简化二次接线的重要手段，为此操作电源、出

5、口中间、操动机构、交流输入和设备布置等方面都应满足双保护或双重化的要求，对继电器内部要求有相应的闭锁、自诊断和检测、信号等。3.0.10 继电保护装置是水力发电厂重要安全设备，为了正确分析故障，应有动作指示信号。在设有计算机监控系统的情况下，其动作信号应能及时、准确、全面地送给计算机监控系统，在设计时应充分注意其接口的匹配，以确保动作时序记录的准确。3.0.11 保护用电流互感器应进行负荷计算，一般要求稳态误差不大于10%。对SOOkV变压器保护可采用简化的方法进行暂态误差核对，以校核保护用电流互感器的二次励磁拐点电压不超过规定值，尽量采用不带气隙的暂态保护型电流互感器，并设法降低其一次回路最

6、大短路电流值。3. 0. 12 330kV及以上电压互感器应满足暂态特性要求，确保短路瞬间，能准确反映一次电压实际值，使继电保护正确动作。电压互感器必要时还应进行负荷计算，选择合适的电缆截面。3.0.13 按GB14285-93等标准的要求对静态保护采取抗干扰措施。3.0.14 是确定继电保护短路电流计算原则规定，般不考虑非周期性分量的影响。但在计算500kV变压器快速保护时，要考虑暂态特性，非周期性分量引起电流互感器铁芯饱和使传递关系变坏的影响，其计算方法中则应考虑这个因素。3.0.15 对需考虑暂态特性的暂态型电流E感器，可采用校核电流互感器二次励磁拐点电压的简易计算法，一般有下述两个方法

7、：l 要求最大短路电流流经时电流互感器二次绕组上的电压小于电流互感器二次励磁愣点电压，且有足够的裕度，裕度系数即可靠系数与电流互感器所接保护有关。Uin主KpuUTA2max(1) 式中：153 DL/T 5177 - 2003 Uin一一电流互感器二次励磁拐点电压，可由制造厂提供：Kpu一一一可靠系数，当为差动保护时，取Kpu=56，当为其他保护时，KP0=2;UTA2max电流互感器二次绕组上可能的最大电压：式中zUTA2max= (RTA+Rc+Rr）主巳nTA RTA一电流互感器二次绕组电阻：Re一一电流互感器二次绕组与继电器间的联接电阻：Rr一一继电器线圈电阻：(2) /max一一流

8、经电流互感器的三相短路最大周期性电流一次值；nTA一一电流互感器变比。2 计算拐点电压与制造厂商提供的进行比较，只要实际最大拐点电压比制造厂商提供的要小就能满足暂态特性的要求了。制造厂商的拐点电压可按下式计算：K l Uin=Kmr 旦!1.(RTA r+Rs r) A 式中zJR一一电流互感器一次额定电流：RTAr一电流互感器二次绕组1sc时的电阻：Rs r一一制造厂商给定的额定二次负载电阻：(3) K四r一制造厂商给定的电流互感器暂态面积系数z即在暂态过程中可能出现的最大暂态磁密与最大稳态磁密之比，其值为：mT.T”同四r=l（，-e呐。）( 4) Ti -T2、从本质上说，KDr是满足电

9、流互感器在暂态时有和稳态时相同性能，铁心截面应加大的倍数：T1为一次系统时间常数，且为二次回路时间常数，T2=L乌Rz;L为电流互感器励磁电感：乌154 DL IT 5177 - 2003 为二次绕组（漏感）及二次负荷的总电感：Rz为电流互感器绕组及二次负荷的总电阻。T2大约为：TPZ型（大气隙）贝豆lOOms;PY型（小气隙）巳句500ms;TFX型（无气隙）巳二三lOOOms。一系统额定频率f的角速度；Ksscr制造厂商给定的一次侧对称短路电流（周期性分量）的准确极限倍数，乎于5,10、15、20、30儿种。拐点电压额定值也可以用制造厂商提供的典型电流互感器的励磁曲线求出：作励磁曲线的30

10、。倾角切线。切点的电EE.utp为该互感器的拐点电压。可将己知参数和可能最大短路电流周期分量代入式。）求出使用中的实际二次最大电压UTA2max，只要此电压值小于制造厂商给定的拐点电压Vin该电流互感器就满足暂态特性要求了。155 DL/T 5177 - 2003 5发电机保护5.1.1 根据我国已运行水轮发电机组（发电电动机组）实际容量最大为550MW，故将容量范围定为550MW，对大于550MW容量的水轮发电机组的继电保护装置，可参照执行。5.1.2 本条与GB14285-93的2.2.2相关部分定义一致。5.2.1 5.2.4 鉴于我国大型水轮发电机新型快速主保护研制成功，纵联差动保护已

11、不是水轮发电机组内部相间短路故障的惟一主保护了，而且新发展的单元件发电机内部短路保护对发电机内部所有短路故障能起保护作用，可以与纵联差动（包括不完全差动、综合型差动保护或其他原理构成的（如负序增量方向保护）微机保护构成双套主保护或双重化。所以要求装设快速主保护，便于设计选择。对某元件的双重化主保护即对此元件高双重的主保护，也即有两套主保护能保护此元件：双重主保护中可包括一套主保护与相邻元件共用的一套主保护。5.2.6 对采用具有速饱和特性差动继电器可采用高灵敏度的接线，此时平衡线圈臣数的选择应按发电机正常运行，一相（如c相）电流直感器二次侧断线时，断线相的一个差动线圈wd，和三个平衡线圈WAW

12、B, We及差动回路断线监视继电器将通过发电机的负荷电流，非断线相（A、B相）的差动线圈Wd1A、wdiB中无电流通过，非断线相继电器不得误动作为条件来选择平衡线圈臣数。对差动线圈亦按一相断线时断线相不动作来选择，所以差动线圈应满足。Kpu. I2rg(Wd1c-Wb）运AW与WAW h u飞一一一止一W. - Kv.12.g -156 (5) (6) DL/T5177 - 2003 空AW将Wbc=AWJKpJrg代入上式可得Wruc运一一一(7) KpJ2电式中：Kpu一一可靠系数，一般取1.1;Wd1c一一-c相差动线圈臣数计算值：wb 一一平衡线圈阻数：Wbc一-c相平衡线圈臣数：AW

13、O一一继电器动作安匣：12,8一一发电机额定二次电流。5.2.7 对比率制动差动保护的制动系数可只对拐点电流之后的折线斜率进行校核，即只要计算的制动系数小于差功继电器动作特性曲线折线段斜率就不会动作，对于拐点电流以下的制动电流（小于额定电流产生的不平衡电流值很小）特性已无实际意义，继电器动作电流值已能躲过所以不必进行核算。5.3.1 5.3.4 单继电器横差保护接线简单，但按传统的设计其定值偏大（由于躲区外三相短路的最大不平衡电流），可按单元件发电机内部短路保护的要求来配置保护继电器（其二次谐波滤过比大于50，其他12次以内的各次谐波比大于30时）和电流互感器（一次电流按200A600A），其

14、定值可以大大减小，从而可以扩大该保护的功能（内部相间、匣间、断相故障均能起保护作用），但要用多回路分析法计算发电机内部短路电流。故仍保留单元件横差作发电机臣间短路与断相保护，由设计选取。大中型机组实践试验表明，单元件发电机内部保护比单继电器横差保护的臣间保护灵敏度可大幅度提高（约10倍左右）且可对相间短路故障起保护作用。因此，宜推广后者，以扩大单元横差保护的功能。已建电厂的技术改造也可推广应用。对零序电压臣间保护，要实测正常运行时电压互感器开口三角绕组上的不平衡电压，这个不平衡电压主要是三次谐波，其二157 DL/T 5177一2003次电压可达十分之几伏到lOV左右（有时由于电压互感器严重饱

15、和：3U0可超过20V），而基波不平衡电压一般都很小，大约为百分之几到十分之几伏，因此滤去3U，。中的三次谐波分量将极大减小不平衡电压而显著提高保护的灵敏度。可按下式求出等效基准不平衡电压。式中：叽导UL bl主：V2、/2K一继电器对三次谐波的等效滤过比，取K=2080:(8) (9) UL bl一一基波不平衡电压，可用波形分析仪测量或示披器拍摄开口三角绕组上的不平衡电压波形，描出波形的峰值包络线，量出包络线的峰谷之差v则：ULb3一一一般表计测得的开口三角绕组上的三次谐波不平衡电压有效值。5.4.1 水轮发电机定子绕组单相接地电流允许值按DL!f5090-1999规定执行。5.4.2 我国

16、己运行的水轮发电机中性点接地方式基本上为中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式。近两年新投产的国外引进大型抽水蓄能机组有采用中性点经配电变压器的有效接地方式，所以增加了这方面的内容，同时对100%保护区的保护的应用也提出了相应要求。为了防止电压互感器（高压侧）断线时保护误动作，应设置电压回路断线闭锁元件，闭锁元件一般与其他保护装置共用套。为了在发电机与系统并列前检查有无接地故障，应在机端或中性点侧装设测量零序电压的电压表，用以检测发电机绝缘状况，作为定子绕组单相接地保护的辅助措施。中性点不接地或经单相电压互感器接地零序过电压保护整定值要躲过正常运行情况下由电压互感器的误差以及发电机电压波形

17、畸变引起的158 DL/T5177 - 2003 三次谐波电压形成的不平衡电压，一般该不平衡电压可高达0015) v，宜采用滤过器式零序过电压继电器。其功作电压可取运lOV。对扩大单元主结线，试验发现采用双频分离式100%保护装置由于中性点侧电压变化会造成误动，所以宜装设判别单元机组接地的方向元件。5.5.1 5.5.7 宜优先采用接线简单的带电流记忆的低压过电流保护作为自并励发电机外部相间短路故障近后备和相邻元件相间短路故障的远后备。当采用低阻抗保护时应考虑电压互感器中性点接地方式对保护的影响，一般不能采用B相接地方案。5.6.1 5.6.3 根据励磁方式不同对定子绕组过电压保护整定值提出不

18、同的要求，是从可能发生定子过电压的实际情况出发，这样可以增加定子绕组绝缘的安全度。对大容量水轮发电机提出直装设双套（或双重化、或两套不同整定值）过电压保护，是基于过电压保护是一种主保护。5.7. 1 5.7.4 水轮发电机定子绕组一般只采用定时限过负荷保护，如采用反时限过负荷保护，其动作特性应按发电机定子绕组的热积累特性曲线整定。5.8.1 5.8.2 发电机转子表层过负荷保护一般采用定时限负序过电流保护。其整定值以制造厂的1;.t A为判据，为发电机长期允许的负序电流值的标么值（以额定电流为基准，保护带时限t动作于信号。5.9.1 5.9.3 励磁系统故障或强励时间过长引起励磁绕组过负荷保护

19、，根据发生故障的可能性，只对大容量晶闸管整流系统才考虑设。一般可采用定时限过负荷保护。对300MW及以上发电机也可采用反时限和定时限保护，反时限动作特性应按制造厂商的发电机励磁绕组的过负荷能力校核。5.10.1 发电机励磁回路一点接地故障对机组危害不大，但两点接地时将危害机组安全，应不允许。因此，发电机励磁回路点接159 DL/T 5177一2003地故障应能及时发现。其保护原理有三种应用较多，阻容电桥原理不受发电机励磁绕组对地电容、故障点位置和励磁电压数值及谐波分量的影响，只反应励磁回路对地电阻，可优先采用。5.10.2 由测量励磁回路电导原理构成的发电机励磁回路一点接地保护可根据灵敏度lO

20、kQ20kQ对地绝缘电阻的要求，计算发电机励磁对地电容CE为常值时的测量导纳Y轨迹，如图5.10.2-1中的虚线圆总圆心为（GG2roCp），半径为G/2roCE。当发电机励磁回路绝缘下降时，测量导纳Y将沿着发电机励磁回路对地电容CE常值的虚线圆向下移动，当Y与继电器整定导纳圆（实线圆）相交时继电器动作。此交点对应的RE值应大于10.ldl20.ldlo也即实线圆和虚线圆的交点对应的RE值即为继电器动作时的励磁回路绝缘电阻值。5.11.1 本条无说明。5.11.2 专用失磁保护由数个反应不同参量的元件组成，经过多年运行、i式验和研究，已有多种元件可供选用。般用阻抗元件检测是否失磁，多用静稳边界

21、，也可用异步地界整定，即苹果圆（普通圆）或下抛圆，但由于动作边界整定值与实际的静稳边界滴状圆有定差异（偏大）造成阻抗继电器在各种负荷工况下发生低励一一失磁故障时均会提前动作，误差13%左右。所以，宜对电站所处的系统可能的各种运行方式进行阻抗继电器的整定值核对性验算，可用整定阻抗Z.=1.101.12引进行试探性整定计算，以改善阻抗继电器的动作情况，尤其在轻负荷工况F失磁，阻抗继电器提前动作不致过多。励磁电压元件用于检出失磁故障，近几年有所发展，般与阻抗元件综合使用。变励磁电压判据也可单独作为检出失磁故障判据，按发电机励磁电压与杳功功率的关系决定一组关系曲线，作为静稳边界，并可求出发电机静稳功角

22、与杳功功率、转子电压的关联值。动态失磁也可用于检出失磁故障，该装置利用失磁时发电机电势下降，电流增大的综合判据，按模拟电势变化速度的灵敏度和电流变化速度的灵敏度来整定其动作160 DL/ T 5177 - 2003 边界。由于大容量发电机凡。较大，灵敏度值要求整定的小一些，保证其有足够的灵敏性。5.11.3 静稳边界继电器的整定与校验。1 静稳边界阻抗继电器的整定问题：采用机端测量阻抗作为检测量进行静稳判别，只能做到基本合理，在各种运行方式下发电机失磁后能满足不误动，不拒动，但存在动作误差。试验表明，阻抗继电器按苹果圆原则整定时，在发电机失磁时会提前动作。即继电器动作边界偏大，这与整定计算有密

23、切关系。按照最大运行方式下计算的苹果圆整定值实际上是用尽量逼近实际静稳滴状圆的原则制成，它由两个大半圆组成，大半圆与一jx轴相交的弦长OM相当于l.15Xq半圆的圆周角。60，比较实际静稳边界滴状圆和整定静稳、边界苹果圆。可以看出舍弃了滴状圆上部（85以上）的部分范围，对保护装置躲系统振荡，避免系统暂态扰动时引起误动作是合理的。由于苹果圆作发电机静稳极限判据边界与实际静稳滴状圆边界仅在85。左右处相交，而发电机的凸极功率pp范围内对应的静稳极限功角为45。75。在这个范围内，苹果圆与滴状圆的边界并不重合，因而继电器的整定值与发电机的实际静稳极限所对应的临界阻抗无一处相等，在系统大运行方式下，继

24、电器动作边界基本偏大，将造成阻抗继电器在各种负荷工况下发生低励失磁故障时均会提前动作，误差角约8。22左右达13%30%，因此宜对电站所处的系统可能的各种运行方式对阻抗继电器的整定值进行校对性验算，如将动作阻抗用l.lOXql.12Xq进行试探性计算，尤其要重视轻负荷工况下失磁时继电器动作提前量即误差不能过大（见图1）。2 静稳边界变励磁低电压继电器整定。发电机的励磁电压与有功功率关系曲线Ug.E=f(p）在凸极功率以下其非线性度略大，在凸极功率以上部分基本近似一条斜线，因而判断发电机静稳边界的Ug.E=f(P）曲线可以用起始点位于P坐标上的凸极功率值。严、4白4可叫lMOO5导纳静稳边界R1

25、(,) II 基本参数z1.0972 Xq 733 X-0 208 发电机静稳定极限图图1。NDL/T5177一2003 （二三O.lPr）的一条斜线表示，一般取斜率豆60。为此斜线的特征值。曲线右侧为继电器动作区。根据电站和发电机的基本参数用有关基本公式算出发电机静稳功角与有功功率和励磁电压的关联值，某电站大型发电机的静稳功角，有功功率励磁电压关联值如表1和图lo表1轻稳功角、有功功率、转子电压关联值8) P, ljgE 30 0.0428 一0.22335。0.018 一0.1645 0.148 。50。0.207 0.1045 60。0.385 0.387 65 0.52 0.587 7

26、0 0.72 0.866 71.5 0.797 0.974 71.9 0.82 1.005* 720 0.825 1.013 73。0.8869 1.097 74.5 0.992 1.241 74.6 1.0008* 1.25 74.7 1.008 1.262 75。1.03 1.295 80 1.63 2.09 85 3.36 4.37 从表1及图1可知凸极功率P.p=0.148Pr即特性曲线起点功率为P=0.148Pr，根据基本参数和P句1的功角关联值比74.6。和u.1=1代入下式求出特性曲线斜率：163 DL/T 5177一20032cos2u X. tg .一年cosM2sinjM

27、u.1 、，nu 且飞故56。此曲线可以较准确地反应Xl和主变压器以及系统电阻、电抗的实际存在，在发电机端测到的实际凸极功率要比理论计算大（试验值约为Psp=0.19Pr0.148Pr），根据试验值计算发电机端测到的凸极功率为P.p=O. l 563Pr，上表中的有功功率值实际上也是考虑了系统联系电抗的系统等值机母线上感受到的发电机送出的有功功率。因此，在U-P坐标中，以P.=0.148Pr整定和继电器动作边界较之以发电机实际静稳边界要靠左一些，有一定可靠性，其差值约为M=0.1563P0.1485Pr=0.0078Pr。因此，当采用励磁低电压保护作为辅助判据时，继电器整定值取P8=0.148

28、5Pr、56。是合适的：若采用励磁低电压保护作为主判据，宜取整定功率P.=( 1.05 1.1) 0.1485P1以保证变励磁低电压保护继电器的动作行为有足够的可靠性，这对以最大运行方式为主的骨干水电站更为必要35.12.1 5.12.2 U/f原理构成的过励磁保护是目前常用的过励保护装置，其整定值宜按发电机制造厂提供的BlBr允许倍数进行计算，在无此资料时可按低定值B/Br=l.05倍，高定值B/Br=l.25倍来计算，对大容量发电机的高定位倍数由取B/Br=115来计算。要根据发电机电压互感器的最大运行电压（二次值）实际值作为计算依据，如对lOkV及以下的电压互感器，其二次最大运行电压实际

29、值按llOV，对13.8kV及以上电压互感器其二次最大运行电压实际值按105V。164 DL/T5177 - 2003 5.13.1 本条无说明。5.14.1 对无泄水工况运行要求的低水头灯炮贯流式和S形流道贯流式以及斜流式水轮发电机组可装设逆功率保护，防止水头变化引起不必要的功率反向影响。5.15.1 轴电流保护装置的电流互感器配置是个主要问题，以套于大轴上的方法为好，但要注意其安装精度，以确保电流互感器的准确等级。也可用设于专用大轴接地电刷后引线上的高精度电流互感器，但要注意接地分流的影响，可在整定值中考虑其分流作用，以确保其灵敏性。165 DL/T5177 - 2003 6 大中型电力变

30、压器保护6.1.1 本条列出电力变压器的故障类型及异常运行方式，应按这些故障和异常运行方式装设相应的保护。6.2 瓦斯保护是变压器本体内部故障和绕组臣间，相间短路故障的主要保护：凡油浸式变压器，还应装设反应油位和油压的保护，防爆动作保护（随变压器不同而异）属辅助保护。6.2.1 与主变压器有关的带有油的部件均应装设瓦斯保护。6.2.2 本条无说明6.2.3 重瓦斯保护可能动作后瞬时返回，为确保动作可靠应采用具有串联自保持型中间继电器作重复继电器，并可将输出回路切换至信号，以方便试验和充油后暂时切换至信号，防止误动作。6.2.4 变压器的瓦斯继电器，油位继电器和温度信号器，以及电流互感器等二次回

31、路引线一般采用防油、防日照等措施。对330kV及以上的大型变压器，当采用成套静态型继电保护装置时，应对瓦斯继电器等输出接点进行屏蔽和隔离，可采用屏蔽电缆和增设有接点型重复继电器。6.2.5 瓦斯保护的整定应按制造厂的要求或按主管电力中心调度所规定进行，本条提出的为一般整定值和换算方法。供参照、修正之用。6.2.6 反应油位降低的油位继电器按制造厂提供的参数，并乘大于1的可靠系数（Kpu二三1.05）。6.2.7 反应油位升高的油位继电器按制造厂提供的参数，并乘小于1的可靠系数（Kpu二三0.95）。6.3 一般采用纵联差动保护作为变压器出线，套管及内部（绕组）短路（相间）的主保护。采用动作电流

32、小于额定电流的静态保护后，对变压器绕组匣间短路亦有一定的保护作用。166 DL/T5177一2003 6.3.1 变压器最小容量8MVA是考虑与发电机容量6MW相对应，最大容量600MVA则与550MW容量发电机相对。6.3.2 本条与3.2.1构成完整的发一变组主保护，本条是对发电机一变压器组的变压器保护的规定。6.3.3 6.3.5 要求各种大型变压器装设现套或双重化快速动作的主保护。6.3.6 变压器一般采用纵联差动保护作为快速主保护，该保护要求躲励磁涌流和穿越性故障不平衡电流。并设置不灵敏差动。要求对各侧电流进行平衡计算，本条对目前采用的各类的纵联差动保护进行配置、接线和计算提出规定。

33、对电流互感器暂态误差校验，规定可用计算简单的校核电流互感器二次励磁拐点电压的简易计算法、详见条文说明3.0.16条。6.3.9 对330kV及以上大型变压器纵差保护，必要时可采用小气隙（TPY）型电流互感器。因微机保护消耗功率少，SP等容量的电流互感器允许电流小，若电流互感器变化大加大电流互感器容量和变化，电流互感器制造技术提高I/I，有用20、30、40，用加粗联络电线截面来满足误差要求，故尽量不采用尺寸大，价格贵的TPY。6.4.1 相间短路后备保护是防止外部相间短路引起变压器过电流和变压器内部（绕组）相间短路的后备保护。因此，该保护是变压器主保护和相邻元件的后备保护。6.4.2 一般采用

34、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低压起动过电流保护，也可采用低阻抗保护。6.4.3 外部相间短路后备保护，可根据电气主接线和变压器型式，分别于各侧装设、对各类保护的配置、接线、相互配合提出具体规定。对阻抗继电器，还应校验运行方式变化。吸出电流和多点动作特性的影响，也可将偏移阻抗反向联接。6.4.4 6.4.6 对常用的三种后备保护的计算提出具体方法。可作为设计选型使用，运行整定由主管电力调度中心提供整定值。亦167 DL/T 5177 - 2003 可供运行整定参照使用。6.5 对由外部单相接地短路和内部（绕组）单相接地故障引起的过电流和过电压，应装设后备保护。我国对运行于llOkV

35、及以上电网、中性点直接接地的变压器或中性点经放电间隙接地变压器应装设零序过电流和零序过电压保护，保护应带时限动作于跳闸。对运行于35kV及以下的中性点不接地的变压器，只装零序过电压保护。保护动作于信号。6.5.1 要求第一时限动作于缩小故障影响范围。一般零序过电流保护装于变压器中性点接地引出线侧的电流互感器上、自祸变压器由于中性线中的电流方向随故障点变化而异，所以零序保护应接于高、中压侧的套管电流互感器上，考虑到高压侧断开时，零序过电流保护区将缩小范围，可在中性点侧装设零序过电流，使高压侧内部单相接地故障时，仍有零序过电流后备保护。6.5.2 llOkV及以上的变压器在中性点不接地运行，当ll

36、OkV侧发生单相接地故障时，由于消失系统接地中性点将产生危及安全的过电压，因此应装设零序过电压保护。这对设有中性点放电间隙的变压器也适用。6.6 对于可能过负荷的变压器各侧绕组，应装设对称过负荷保护。对无人值班的水电厂，必要时，过负荷保护可动作于自动减负荷。6.7 高压侧电压为330kV及以上的变压器，工作磁密取值较高，故应装设频率降低和电压升高引起的变压器工作磁密升高的过励磁保护。6. 7.16.7.2变压器过励磁保护，一般采用反应Bm=KU/f准则的过励磁继电器，其电压U应按实际情况下的可能出现的额定电压二次值计算，如保护装在变压器高压侧，对500kV变压器，应按550kV对应的二次电压作

37、为计算电压，j立励融倍数则可按变压器制造厂提供的高定值和低定值选用，或取额定过励磁倍数NE.r=l.05，高定值过励磁倍数NE,.=1.251.5，在无制造厂资料时，还应按主管电力中心调度所要求进行计算，以确定过励磁继电器168 DL/T5177 - 2003 的调整范围，包括倍数整定范围和时间整定范围。6.8 变压器温度一般采用测量上部油温的方法，必要时，可用模拟（等效的方法测量绕组温度。对无人值班的水电厂，必要时，温度保护、油位降低保护，变压器油箱内压力升高保护和强油水冷或风冷变压器冷却系统故障全停保护，可动作于自动减负荷，也可经长延时动作于跳开变压器各侧断路器。169 DL/T 5177

38、 - 2003 7 可逆式抽水蓄能发电电动机变压器组的保护7. 1. 1 可逆式抽水蓄能发电电动机组由于运行工况不同和起动方式不同，继电保护装置由于相序、频率变化或相位、电源互感器变比变化等原因，可能发生误动和拒动，为了确保保护装置能适应各种工况，继电保护装置必须增设切换和闭锁。一般采用换相开关辅助触点联锁切换和频率闭锁以及起动断路器辅助触点联锁切换等方法，对那些与相位频率有影响的保护实行自动联锁或闭锁。7.1.2 只列出抽水蓄能发电电动机特有的有关保护，其他与发电机保护配置相同。7.1.3 对采用直接（异步）起动的发电电动机除装设发电机保护和抽水蓄能发电电动机有关的保护外。还应增设转子锁帘保

39、护，以防止起动过程过长损坏机组。7.2.1 逆功率保护是为防止反水哀工况，此时可能产生剧烈振动。当厂家设计制造的转轮不出现反水泵工况时，就不需装设逆功率保护。7.3.1 低功率保护可兼作零功率保护。7.4.1 低频保护既作为调相运行失电保护，又可作电动机工况时低功率的后备。7.5.1 次同步保护是抽水蓄能发电电动机起动（同步起动）的主保护，真保护装置必须有优良的频率特性，即不随频率变化而改变动作值。7.6.1 失步保护应与系统统一协调，以决定其是否动作于停机。一般动作于信号。7.7 电压相序保护是作为防误操作的自动闭锁装置，可动作于闭锁自动操作回路和信号。170 DL/T 5177 - 200

40、3 7.9 换相开关应装设瞬时动作的主保护，可以单独装设专用保护，如低阻抗保护。般与主设备如主机或主变压器，引出线等一起，由主设备主保护实现保护。对装设低阻抗保护的，其电压互感器要求中性点直接接地，不宜采用B相接地方式。7.11 转子锁滞保护一般按正常起动时间来控制发电电动机组异步起动时间。长期大于最大负荷电流或过长的起动过疲过程都应视为不允许。7.12.1 各种工况下，对相位、频率有影响的保护都应考虑闭锁和联锁切换，电流回路尽量不进行直接有触点切换，而用其他不致引起电流互感器二次回路开路的切换方法，电压回路切换一般用触点直接切换二次回路，并尽量选用不需切换的接线，如采用。接线的阻抗继电器。对

41、频率影响的保护一般采用频率直接控制各种保护的输出投切。7.13.1 对主变压器直接参加同步起动的主接线，主变压器还应设起动过程的主保护，一般采用简单的过电流保护，起动过程中才投入。做机保护或数字式保护装置具有优良的频率特性，宜采用频率特性优良的微机保护或数字式保护。7.13.27.13.4无说明7.13.5 当采用主变压器中间抽头降压起动作为异步起动方式时，要根据主接线不同设计切换原则，般要考虑的是变比和相位，宜采用在主回路切换电流互感器方案。对零序电流保护则可切换其输出（必要时起动闭锁）。171 DL/T 5177 - 2003 8 母线保护和断路器失灵保护8.1 35kV及以上的母线保护应

42、与电力系统设计部门紧密配合。水电厂3kVlOkV（含20kV及以下）母线一般不设专用母线保护，而采用远后备的方式，由发电机或变压器的后备保护实现对母线保护，但在危及发电厂和电力网安全运行和重要发电厂可靠供电时，应装设专用母线保护。对扩大单元接线，则应将发电机侧的联接母线包括在变压器主保护范围之内。8.2 断路器失灵保护应与电力系统设计部门紧密配合。对发电机断路器，当发电机主保护有死区时（如存在无效搭接，跳开断路器后。仍不能切断短路点），亦宜装设失灵保护，以防止扩大事故范围，造成相邻元件后备保护不必要动作。172 DL/T5177 - 2003 9 并联电抗器保护9.1 并联电抗器保护应与电力系

43、统设计部门紧密配合，当330kV及以上线路电抗器无断路器时，其动作跳闸的保护，应动作于跳开对侧线路断路器。173 DL/T 5177 - 2003 10短（联）线保护10.0.1 水电厂内的短（联）线一般都是变压器引出线，故保护动作于切除变压器。10.0.2 本条无说明。10.0.3 导引线电缆及有关接线应满足如F要求：1 引入高压变电所开关站的导引线电缆部分，应采用双层绝缘护套的专用电缆。中间为金属屏蔽层，屏蔽层对外皮的耐压水平可选用15kV、50Hz、lmin。2 对于短线路。可以将上述专用电缆直接联通两侧的导引线保护，但应注意以下几点：供导引线保护用的芯线，必须确认是一对对绞线。不允许随

44、便接入情况不明的其他两根线。导引线电缆的芯线，接到隔离变压器高压侧线圈。隔离变压器的屏蔽层必须可靠地接入控制室地网，隔离变压器屏蔽层对隔离变压器高压侧线圈的耐压水平也应是15kV、50Hz、lmin。所有可能触及隔离变压器高压侧的操作，均应视为接触高压带电设备处理。引到控制室的导引线电缆屏蔽层应绝缘，保持对控制室地网15kV的耐压水平：同时导引线电缆的屏蔽层必须在离开变电所开关站地网边沿SOmlOOm处实现可靠接地，以形成用大地为另一联接通路的屏蔽层两点接地方式。同一电缆内的其他芯线接入其他控制设备时，也必须先经耐压水平lSkV的隔离变压器隔离，不允许在变电所地网接地；更不允许出现两端接地的情

45、况。10.0.4 对较长线路，可以只在引入变电所开关场部分采用双层绝缘护套的专用导引线电缆，并在距开关场地网边沿5臼nlOOm处174 DL/T5177 - 2003 接入一般通信电缆。除遵守上一条原则外，并注意：1 导引线保护用的一对通信电缆芯线，也必须是对绞线。2 通信电缆屏蔽层与专用导线屏蔽层联通，将通信电缆的屏蔽层在联接处可靠接地，形成以大地为另一通路的屏蔽层两点接地方式。3 通信电缆的其他芯线不允i午出现两端接地情况。175 DL/T 5177 - 2003 16 继电保护对二次接线和电源的要求16.0.1 与测量表计合用的时候，电流互感器负荷应计入中间变流器的消耗功率，并按额定工况

46、下满足测量表计的准确等级进行计算。16.0.2 对来自电压互感器二次绕组的四根开关站引入线和其三次绕组的两（三）根开关站引入线必须分开。不得合用一根电缆。电流回路和电压回路应分开。根据大多数水电厂的实践，电压控制电缆的屏蔽层用端接地，两端接地会产生环流产生干扰，所以要求采用一端接地。16.0.3 电流互感器二次回路以及经中间变流器的电流回路应有一个接地点，由几组电流互感器一次回路组合（含经中间变流器的电流回路）的二次回路如差动保护。各种双断路器的保护电缆回路，其接地点应选在中控室（或继电保护室）保护屏上，并经端子排接地。16.0.4 多绕组电流互感器二次线圈的分配，应考虑相邻保护区的相互搭接，

47、防止出现搭接无效或存在死区。16.0.5 当从电压互感器开口三角侧绕组引出线供试验用时，其试验引出线上应装设熔断器或自动开关。接有距离保护装置时，如有必要，其电压互感器二次回路宜装设单相快理自动开关。16.0.6 己在中控室（继电保护室）一点接地的电压互感器二次线圈，开关站不得采用中性点直接接地的安全接地方式，只能采用经放电间隙或氧化钵阀片接地的安全接地方式。16.0.7 水电厂二次回路以往多采用电压互感器二次回路B相接地方式，现同期装置已有单相式，为使保护接线简单，以后不宜采用电压互感器B相接地方式。16.0.8 在开关站实行电压互感器中性点直接点接地时，可不装176 DL/T 5177 一2003放电间隙等安全接地装置。若在控制室（继电保护室）一点接地时，则在开关站仍应装放电间隙等安全接地装置。16.0.9 13 继电保护装置的直流电源供给，对水电厂元件保护，一般按安装单位配置专用的直流熔断器，对双主保护或双重化保护宜采用每套专用一组直流熔断器，对水电厂线路保护，各套保护都应设独立的直流熔断器。这样可消除寄生回路，增强保护功能的冗余度。可以用自动开关和熔断器联合的方法。亦可采用自动开关或熔断器，但应使上下级之间有选择性。16.0.14.1 如采用小型继电器，其