ICS29.120.50 K45 中华人民共和国国家标准 GB/T32898—2016 抽水蓄能发电电动机变压器组继电保护 配置导则 Configurationguideofrelayprotectionforpump-storagegeneratorand transformerunit 2016-08-29发布 2017-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 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 总则 2 ……………………………………………………………………………………………………… 5 发电电动机保护 2 ………………………………………………………………………………………… 6 变压器保护 8 ……………………………………………………………………………………………… 7 对相关回路及设备的要求 10 ……………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 抽水蓄能电站发电电动机变压器组保护配置参考样例 12 ……………………… 附录B(资料性附录) 抽水蓄能电站发电电动机变压器组保护出口方式参考样例 15 ………………… 附录C(资料性附录) 抽水蓄能电站发电电动机变压器组保护闭锁逻辑参考样例 18 ………………… 参考文献 21 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T32898—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国电力企业联合会提出并归口。 本标准主要起草单位:国网新源控股有限公司、南网调峰调频发电公司、南京南瑞继保电气有限公 司、华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司、湖北白莲河抽水蓄能有限公司、国网新源控股有限公司北京 十三陵蓄能电厂、华东宜兴抽水蓄能有限公司。 本标准主要起草人:冯伊平、李建光、郝国文、李华、王光、贺儒飞、叶炜敏、景城、吕志娟、孟繁聪、 李德华、蔡朝晖、陈俊、王凯、张永会、黄建德、李建辉、沈全荣、黄坤、余晓燕、杨剑虹、张磊。 ⅢGB/T32898—2016 抽水蓄能发电电动机变压器组继电保护 配置导则 1 范围 本标准规定了抽水蓄能电站发电电动机、主变压器、励磁变压器继电保护的基本配置原则、出口方 式、闭锁逻辑、相关回路及设备要求。 本标准适用于装设单机容量为150MW及以上的可逆式水泵水轮发电机组、发电电动机机端装设 断路器和换相开关的抽水蓄能电站发电电动机变压器组继电保护设计。 单机容量150MW以下或其他主接线方式的抽水蓄能电站可参照执行。 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,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2900.1 电工术语 基本术语 GB/T2900.17 电工术语 量度继电器 GB/T2900.49 电工术语 电力系统保护 3 术语和定义 GB/T2900.1、GB/T2900.17、GB/T2900.49中界定的以及以下术语和定义适用于本文件。 3.1 发电工况 generatormode 从上水库放水流向下水库,驱动机组水泵水轮机转轮转动,将水势能转化为电能的运行状态。 3.2 抽水工况 pumpmode 机组从下水库向上水库抽水,将电能转化为水势能的运行状态。 3.3 发电调相工况 generatorcondensermode 转轮室压水后转轮在空气中旋转,机组发电方向并网运行的状态。 3.4 抽水调相工况 pumpcondensermode 转轮室压水后转轮在空气中旋转,机组抽水方向并网运行的状态。 3.5 静止变频启动 staticfrequencyconverterstartup 利用静止变频装置通过启动回路驱动机组以抽水方向启动的启动方式。 3.6 背靠背启动 backtobackstartup 一台机组以拖动工况启动,通过启动回路驱动另一台机组以抽水方向启动的同步启动方式。 1GB/T32898—2016 3.7 拖动工况 lunchermode 机组以背靠背方式启动,拖动机运行在发电方向并提供变频电流将被拖动机拖至额定转速并且并 网的一种工况。 3.8 被拖动工况 launchedmode 机组以背靠背方式启动,被拖动机组在抽水方向被拖至额定转速并并网的一种工况。 3.9 电气制动 electricbraking 机组在正常和非电气故障停机时合上机端短路开关并施加励磁,产生电磁制动力矩加速停机的 过程。 4 总则 4.1 发电电动机变压器组的各种运行工况应配置完善的保护。 4.2 发电电动机变压器组继电保护除非电量保护外应双重化配置。 4.3 发电电动机和主变压器应各至少配置一套各种运行工况投入的纵差保护。 4.4 发电电动机差动保护应根据定子绕组形式和工程实际条件配置。 4.5 发电电动机变压器组继电保护的外部闭锁信号宜直接取自断路器、隔离开关等设备的辅助接点, 保护闭锁不应采用改变保护定值方式实现。 4.6 发电电动机变压器组保护装置的电压、电流宜采用软件换相方式适应各种工况的转换。 5 发电电动机保护 5.1 一般原则 5.1.1 下列故障及异常运行方式应装设相应的保护: a) 定子绕组相间短路; b)定子绕组接地; c)定子绕组匝间短路; d)定子绕组分支断线; e)发电电动机外部相间短路; f)定子绕组过电压; g)定子绕组过负荷; h)转子表层(负序)过负荷; i)励磁回路接地; j)励磁电流异常下降或消失; k)定子铁芯过激磁; l)发电机逆功率; m)频率异常; n)失步; o)发电电动机突然加电压; p)轴承绝缘破坏; q)抽水工况失电或低电压; 2GB/T32898—2016 r)调相工况失电; s)静止变频器启动或背靠背启动过程故障; t)电气制动短路开关触头接触不良; u)启动过程中相序错误; v)其他故障和异常运行。 5.1.2 针对5.1.1所列故障及异常运行方式,宜配置保护如下: a) 纵差保护(含完全纵差保护、不完全纵差保护); b)横差保护(含裂相横差保护、单元件横差保护); c)复合电压过流保护; d)定子接地保护; e)转子接地保护; f)过励磁保护; g)过电压保护; h)低电压保护; i)过频保护; j)低频保护; k)失磁保护; l)失步保护; m)转子表层(负序)过负荷保护; n)定子过负荷保护; o)发电机逆功率保护; p)电动机低功率保护; q)误上电保护; r)低频过电流保护; s)电压相序保护; t)电流不平衡保护; u)轴电流保护或轴承绝缘保护; v)断路器失灵保护。 发电电动机保护功能配置可参照附录A的表A.1和图A.1。 5.1.3 保护出口方式如下: a) 停机; b)程序跳闸; c)缩小故障影响范围; d)灭磁; e)发信。 发电电动机保护出口方式可参照附录B的表B.1。 5.2 配置与技术要求 5.2.1 纵差保护 5.2.1.1 配置原则: a) 应装设完全纵差保护,反应定子绕组及其引出线的相间短路故障,动作于停机; b)可装设不完全纵差保护,反应定子绕组及其引出线的相间短路、匝间短路和分支开焊故障,动 作于停机; c)考虑与主变压器纵差保护配合,可配置保护范围包含换相开关或发电电动机断路器的完全纵 3GB/T32898—2016 差保护。 5.2.1.2 保护闭锁逻辑: a) 差动范围包含电气制动短路开关的应在电气制动时闭锁; b)差动范围包含被拖动隔离开关的应在静止变频器启动和背靠背启动时闭锁; c)差动范围包含拖动隔离开关的应在拖动工况时闭锁。 5.2.1.3 技术要求: a) 电流互感器二次回路断线时不应闭锁差动保护; b)额定频率运行时保护动作时间(2倍整定电流时)不大于30ms; c)低于额定频率运行时保护动作时间(2倍整定电流时)不大于2倍电气周期; d)纵差保护在10Hz~55Hz范围内应正常工作,10Hz以下应采取措施防止误动。 5.2.2 横差保护 5.2.2.1 配置原则: 装设裂相横差保护或单元件横差保护,反应定子绕组的匝间短路、分支开焊以及相间短路故障,动 作于停机。 5.2.2.2 保护闭锁逻辑: 所有工况均不应闭锁。 5.2.2.3 技术要求: a) 电流互感器二次回路断线时不应闭锁裂相横差保护; b)额定频率运行时保护动作时间(2倍整定电流时)不大于30ms; c)低于额定频率运行时保护动作时间(2倍整定电流时)不大于2倍电气周期; d)横差保护在10Hz~55Hz范围内应正常工作,10Hz以下应采取措施防止误动。 5.2.3 复合电压过流保护 5.2.3.1 配置原则: 装设复合电压过流保护,反应定子绕组及其引出线的相间短路故障,动作于停机。 5.2.3.2 保护闭锁逻辑: 所有工况不宜闭锁。 5.2.3.3 技术要求: 宜具有电流记忆(保持)功能。 5.2.4 定子接地保护 5.2.4.1 配置原则: a) 一套保护装置装设注入式100%定子接地保护,反应定子绕组及其引出线的单