2013511Q/GDW 1612013 《线路保护及辅助装置标准化设计规范》送审稿.doc
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1、Q/GDW 1612013Q/GDWICS 29.240.30 Q/GDW 1612013国家电网公司 发 布2013-XX-XX 实施2013-XX-XX 发布线路保护及辅助装置标准化设计规范Standardization design specification for transmission line protection and auxiliary equipments国家电网公司企业标准目 次前 言III1 范围12 规范性引用文件13 总则14 一般规定25 线路保护及辅助装置配置原则、技术原则和功能要求76 组屏(柜)设计187 智能站保护屏(柜)光缆(纤)要求258 保护与通
2、信设备接口要求259 对相关设备及回路的要求26附录 A (规范性附录) 保护装置定值清单及软压板标准格式27附录 B (规范性附录) 保护打印报告标准格式43附录 C (规范性附录) 智能站装置接口信息49前 言本标准规范了继电保护及辅助装置的输入输出量、压板、端子、过程层虚端子、通信接口类型与数量、报吿和定值,对常规站和智能站继电保护装置的技术原则、配置原则以及相关二次回路等的标准化设计提供技术标准和依据。本标准的附录A、附录B、附录C均为规范性附录。本标准代替Q/GDW 1612007,与Q/GDW 1612007相比主要技术性差异如下:增加了智能站保护装置相关要求;增加了保护功能配置表
3、,保护功能由“必配功能”、“基础型号功能”、“选配功能”组成;修改了附录A中的保护装置定值清单,增加了附录C智能站装置接口信息;将保护装置“远方修改定值”软压板,修改为“远方投退压板”、“远方切换定值区”和“远方修改定值”三个软压板。本标准由国家电力调度控制中心提出。本标准由国家电力调度控制中心归口并解释。本标准主要起草单位:本标准主要起草人:本标准于2007年首次发布,2013年第一次修订。IIIQ/GDW 1612013线路保护及辅助装置标准化设计规范1 范围本标准规定了220 kV及以上电网的线路保护及辅助装置的技术原则和设计准则。本标准适用于国家电网公司220 kV及以上电压等级常规站
4、和智能站中线路及相关设备继电保护装置和回路的设计工作。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/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条件GB/T 22386 电力系统暂态数据交换通用格式(GB/T 22386-2008,IEC 60255-24:2001,IDT)DL/T 478 继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T 769 电力系统微机继电保护技术导则DL/T 860 变电站通信网络和系统DL
5、/T 5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T 5218 220kV500kV变电所设计技术规程Q/GDW 383 智能变电站技术导则Q/GDW 396 IEC 61850工程继电保护应用模型Q/GDW 414 变电站智能化改造技术规范Q/GDW 426 智能变电站合并单元技术规范Q/GDW 428 智能变电站智能终端技术规范Q/GDW 441 智能变电站继电保护技术规范Q/GDW xxx 智能变电站继电保护通用技术条件Q/GDW xxx 智能变电站继电保护信息规范3 总则3.1 本标准旨在通过规范220 kV及以上电网的线路保护及辅助装置的输入输出量、压板设置、装置端子、装置
6、虚端子、通信接口类型与数量、报吿和定值、技术原则、配置原则、组屏(柜)方案、端子排设计、二次回路设计,提高继电保护设备的标准化水平,为继电保护的制造、设计、运行、管理和维护工作提供有利条件,提升继电保护运行、管理水平。3.2 优先通过继电保护装置自身实现相关保护功能,尽可能减少外部输入量,以降低对相关回路和设备的依赖。3.3 优化回路设计,在确保可靠实现继电保护功能的前提下,尽可能减少装置间的连线。3.4 继电保护双重化包括保护装置的双重化以及与保护配合回路(包括通道)的双重化,双重化配置的保护装置及其回路之间宜完全独立,没有直接的电气联系。3.5 本标准中3/2断路器接线主要用于330 kV
7、及以上电网,双母线接线主要用于220 kV电网;当330 kV及以上系统采用双母线接线,220 kV系统采用3/2断路器接线,以及其他情况可参照执行。建议删除3.6 本标准中3/2断路器接线以完整串为例,当用于非完整串时,中开关相关信息适用于第二组边开关。3.7 本标准中继电保护装置功能由“必配功能”、“基础型号功能”和“选配功能”组成,功能配置在制造厂家完成。功能配置完成后,定值清单、设备参数、装置报文等应与所选功能一一对应。本标准按最大化列举数值型定值清单和控制字清单。出厂时未选配功能对应的定值清单、控制字等内容应自动隐藏,其他项顺序排列。3.8 本标准强调了线路保护及辅助装置标准化设计的
8、原则和重点要求,但并未涵盖线路保护及辅助装置的全部技术要求,有些内容在已颁发的技术标准和规程、规定中已有明确规定,在贯彻落实的过程中仍应严格执行相关的技术标准和规程、规定。3.9 智能终端和合并单元的技术要求详见Q/GDW 175。3.10 新建、扩建和技改等工程应执行本标准。4 一般规定4.1 保护装置的通用要求4.1.1 保护装置单点开关量输入定义采用正逻辑,即接点闭合为“1”,接点断开为“0”。开关量输入“1”和“0”的定义应统一规范为:a) “1”肯定所表述的功能;b) “0”否定所表述的功能。4.1.2 智能站保护装置双点开关量输入定义:“01”为分位,“10”为合位,“00,11”
9、无效。4.1.3 保护装置功能控制字“1”和“0”的定义应统一规范为:a) “1”肯定所表述的功能;b) “0”否定所表述的功能;或根据需要另行定义;c) 不应改变定值清单和装置液晶屏显示的“功能表述”。4.1.4 常规站保护装置保护功能投退的软、硬压板应一一对应,采用“与门”逻辑,以下压板除外:a) “停用重合闸”控制字、软压板和硬压板三者为“或门”逻辑;b) “远方操作”只设硬压板,“远方投退压板”、“远方切换定值区”和“远方修改定值”只设软压板,三者功能相互独立,分别与“远方操作”硬压板采用“与门”逻辑;c) “保护检修状态”只设硬压板,“保护检修状态”硬压板投入时,保护装置报文带检修标
10、识上送IEC 61850监控系统。“保护检修状态”压板不含品质位信息。4.1.5 智能站保护装置只设“远方操作”和“保护检修状态”硬压板,保护功能投退不设硬压板:a) 同4.1.4.b);b) “保护检修状态”只设硬压板,“保护检修状态”硬压板投入时,保护装置报文上送带品质位信息。“保护检修状态”压板不含品质位信息。4.1.6 智能站保护装置SV接收压板退出时,不经电流判别。4.1.7 保护装置和合并单元的采样回路应使用A/D冗余结构(公用一个电压或电流源),保护装置采样频率不应低于1000 Hz,合并单元采样频率为4000 Hz。保护装置的测量范围下限为0.05 IN,上限为(2040)IN
11、,在此范围内保护装置的测量精度均需满足:测量误差不大于相对误差5%或绝对误差0.02 IN,但在0.05 IN以下范围用户应能整定并使用,实际故障电流超过(2040)IN时,保护装置不误动不拒动。4.1.8 保护装置的定值a) 保护装置电流、电压和阻抗定值应采用二次值,并输入电流互感器(CT)和电压互感器(PT)的变比等必要的参数;b) 保护总体功能投/退,如“纵联保护”,可由运行人员就地投/退硬压板或远方操作投/退软压板实现;c) 运行中基本不变的保护分项功能,如“距离保护I段”采用控制字投/退;d) 保护装置的定值清单应按以下顺序排列:1) 设备参数定值部分;2) 保护装置数值型定值部分;
12、3) 保护装置控制字定值部分。4.1.9 保护装置应具备以下接口a) 对时接口:使用RS-485串行数据通信接口接收对时系统发出的IRIG-B(DC)时码;b) MMS通信接口:装置应支持MMS网通信,3组MMS通信接口(包括以太网或RS-485通信接口),MMS至少需2路RJ45电口;c) 智能站SV和GOOSE通信接口:GOOSE组网和点对点通信、SV组网和点对点通信;SV和GOOSE光口数量需满足应用要求,详见附录C智能站装置接口信息;d) 其它接口:调试接口、打印机接口。4.1.10 保护装置在正常运行时应能显示电流、电压等必要的参数及运行信息,默认状态下,相关的数值显示为二次值,也可
13、选择显示系统的一次值。4.1.11 保护装置应能记录相关保护动作信息,保留8次以上最新动作报告。每个动作报告至少应包含故障前2个周波、故障后6个周波的数据。4.1.12 保护装置记录的所有数据应能转换为GB/T 22386 的电力系统暂态数据交换通用格式(Common Format for Transient Data Exchange,简称COMTRADE)。4.1.13 保护装置记录的动作报告应分类显示a) 供运行、检修人员直接在装置液晶屏调阅和打印的功能,便于值班人员尽快了解情况和事故处理的保护动作信息;b) 供继电保护专业人员分析事故和保护动作行为的记录。4.1.14 保护装置定值、控
14、制字、软压板和开入量名称应规范、统一,具体要求如下:a) 保护装置定值、控制字、软压板和开入量不超过10个(含10个)汉字的标准名称;b) 对于不能完整显示标准名称的装置,厂家应在说明书中提供与标准名称相应的对照表;c) 硬压板名称应与对应软压板名称一致。4.1.15 保护装置软件版本构成方案a) 基础软件由“必配功能”、“基础型号功能”和“选配功能”组成;b) 基础软件版本含所有选配功能,不随“选配功能”不同而改变;c) 基础软件版本描述由基础软件版本号、基础软件生成日期、程序校验码(位数由厂家自定义)组成;d) 保护装置软件版本描述方法如图1所示:图1 保护装置软件版本描述方法注:“基础型
15、号”功能代码不组合,功能代码详见各保护装置功能配置表。其中断路器保护、过电压及远方跳闸保护、短引线保护基础型号默认为A;“选配功能”功能代码可无,也可多个代码组合。功能代码详见各保护功能配置表,组合时按从上到下顺序依次排列。4.2 保护装置建模原则a) GOOSE、SV输入虚端子采用GGIO逻辑节点,GOOSE输入GGIO应加“GOIN”前缀;SV输入GGIO应加“SVIN”前缀。b) 智能站装置开关、刀闸位置采用双点信号,其余信号采用单点信号。c) 智能站保护设备对应一台IED设备应只接收一个GOOSE发送数据集,该数据集应包含保护所需的所有信息。d) GOOSE虚端子信息应配置到DA层次,
16、SV虚端子信息应配置到DO层次。e) 逻辑接点应用要求1) GOOSE、SV输出虚端子逻辑节点采用专用类别描述,参考Q/GDW 396建模;2) 在保护功能与断路器之间应采用PTRC建模,对每个要跳闸的断路器各建一个PTRC实例,如有必要,该实例应含跳闸、启动失灵、闭锁重合闸等信号及其相关压板。元件跳闸宜采用PTRC建模,如I母母线跳闸;3) 重合闸动作应采用RREC建模;4) 失灵联跳信号应采用RBRF建模;5) 远传应采用PSCH建模;6) MU采用TCTR或TVTR建模,双AD应配置相同的TCTR或TVTR实例,分相互感器应建不同的TCTR或TVTR实例;7) 智能终端采用XCBR或XS
17、WI建模,分相断路器应建不同的XCBR实例;8) GOOSE出口软压板应在相关输出信号LN中建模;9) GOOSE、SV接收软压板采用GGIO.SPCSO建模。f) 智能站软压板设置原则1) 宜简化保护装置之间、保护装置和智能终端之间的GOOSE软压板;2) 保护装置应在发送端设GOOSE出口软压板;3) 线路及辅助保护不设GOOSE开入软压板;4) 保护装置应按MU设置“SV接收”软压板;g) 引用路径按照Q/GDW 396 IEC61850工程继电保护应用模型。GOOSE虚端子引用路径的格式为“LD/LN.DO.DA”,SV虚端子引用路径的格式为“LD/LN.DO”。h) 装置虚端子表要求
18、1) 宜采用Excel(*.csv)、CAD(*.dwg)格式文件。2) 虚端子表中不应有重复的信号名称。必要时应在末端增加数字区分,如备用1、备用2。3) 信号名称同名扩展命名原则:信号名称m-n,m为小组编号(与逻辑节点实例号对应)、n为小组内部对象序号(与数据对象编号对应)。示例如下:第一组“远传”表述为:远传1-1、远传1-2;第二组“远传”表述为:远传2-1、远传2-2。4) 3/2断路器接线线路保护装置和短引线保护装置的中开关应能通过不同输入虚端子对电流极性进行调整。5) 在工程应用中,装置虚端子的功能含义若与附录C相同,应与规范一致。6) 在工程应用中,装置GOOSE软压板、SV
19、接收压板的功能含义若与附录C相同,应与规范一致。4.3 保护配置及二次回路的通用要求4.3.1 对保护配置及组屏(柜)的原则要求a) 应遵循“强化主保护,简化后备保护和二次回路”的原则进行保护配置、选型与整定;b) 优先采用主保护、后备保护一体化的微机型继电保护装置,保护应能反映被保护设备的各种故障及异常状态;c) 常规站双重化配置的继电保护装置应分别组在各自的保护屏(柜)内,保护装置退出、消缺或试验时,宜整屏(柜)退出;d) 智能站双重化配置的继电保护装置宜分别组在各自的保护屏(柜)内,保护装置退出、消缺或试验时,宜整屏(柜)退出。当双重化配置的继电保护装置组在一面保护屏(柜)内时,保护装置
20、退出、消缺或试验时,应做好防护措施;e) 双重化配置的继电保护装置,两套保护的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应;f) 对于装置间不经附加判据直接启动跳闸的开入量,应经抗干扰继电器重动后开入;抗干扰继电器的启动功率应大于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 ms35 ms,应具有抗220 V工频电压干扰的能力。g) 每一套线路保护均应含重合闸功能,采用单相重合闸方式时,不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式。采用三相重合闸方式时,可采用两套重合闸相互闭锁方式;h) 对于含有重合闸功能的线路保护,当发生相间故障或永久性故障时,可只发三
21、个分相跳闸命令,三相跳闸回路不宜引接;i) 线路保护应提供直接启动失灵保护的分相跳闸接点;j) 线路保护独立完成合闸(包括手合、重合)后加速跳闸功能。4.3.2 对微机型继电保护装置信号接点的要求a) 常规站装置的跳闸信号:1组保持接点,2组不保持接点;b) 常规站装置的过负荷、保护运行异常和保护装置故障等告警信号:至少1组不保持接点;c) 智能站装置的保护运行异常和保护装置故障:至少1组不保持接点。4.3.3 对电缆直跳回路的要求a) 对于可能导致多个断路器同时跳闸的直跳开入,应采取措施防止直跳开入的保护误动作。例如:在开入回路中装设大功率重动继电器,或者采取软件防误措施;b) 当传输距离较
22、远时,可以采用光纤传输跳闸信号。建议删除,与4.3.1 f重复4.3.4 对3/2断路器接线“沟通三跳”和重合闸的要求a) 3/2断路器接线“沟通三跳”功能由断路器保护实现,断路器保护失电时,由断路器三相不一致保护三相跳闸;b) 3/2断路器接线的断路器重合闸,先合断路器合于永久性故障,两套线路保护均加速动作,跳三相并闭锁重合闸。4.3.5 对双母线接线重合闸、失灵启动的要求a) 对于含有重合闸功能的线路保护装置,设置“停用重合闸”压板。“停用重合闸”压板投入时,闭锁重合闸、任何故障均三相跳闸;b) 双母线接线的断路器失灵保护,应采用母线保护中的失灵电流判别功能,不再配置含失灵电流启动元件的断
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