DL-T 871-2004 电力系统继电保护产品动模试验.pdf.pdf
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1、I CS 29 2 4 0 . 0 1 K 4 5 备案号:1 3 6 2 1 - 2 0 0 4 R I L 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 D L / T 8 7 1一 2 0 0 4 代替S D 2 8 6 一 1 9 8 8 电力系统继电保护产品动模试验 T h e d y n a m i c t e s t o f t h e p o w e r s y s t e m p ro t e c t i v e p r o d u 出 2 0 0 4 - 0 3 - 0 9发布 2 0 0 4 - 0 6 - 0 1实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发 布 DL
2、/ T8 7 1一2 0 0 4 目次 前言 n 1 范围 甲 , , , , , , , , 价 。 , 1 2 规范性弓 ! 用文件 。 1 3 线路保护产品, - 。 1 4 母线保护产品 4 4 4 4 4 4 . . . . . . . . . . . 7 5 变压器保护产品 。 , 。 9 6 并联电 抗器保护产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 7 发电 机 ( 发变 组) 保 护 产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 8 对动模试验室的其他要求 , 1 6 DL/ T8 7 1一
4、2 0 0 4 前言 本标准是根据原中华人民共和国国家经济贸易委员会电力司 2 0 0 1)年电力行业标准计划 ( 电力 2 0 0 0 7 0 号文)的安 排修订的。 本标准是对 S D 2 8 6 -1 9 8 8 线路继电保护产品 动态模拟技术条件的修订。修订后的 标准名称为 电力系统继电保护产品动模试验 。 新标准在对S D 2 8 6 -1 9 8 8 进行修订时, 保留了 原标准中的线路继电 保护产品 动模试验部分,修订 了其中不适用的内容,另外增加了母线保护、变压器保护、电抗器保护和发电机变压器组保护的动模 试验。 本标准实施后代替S D 2 8 6 -1 9 8 8 0 本标准
5、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并解释。 本标准主要起草单位:中国电力科学研究院、国电自动化研究院、国电南京 自 动化股份有限公司、 北京四方继保自动化有限公司。 本标准主要起草人:沈晓凡、周泽听、景敏慧、马文龙、黄少锋。 DL/ T8 7 1一2 0 0 4 电力系统继电保护产品动模试验 1 范围 本标准规定了 H O W 及以 上电 压的电力系统继电保护产品、l 0 0 MW及以 上的 水电机组和2 0 0 M W 及以 上的火电 机组的继电 保护产品 动模试验的 典型接线方式、故障模拟及对动态模拟试验室的 基本要 求。 本标准适用于 1 1 0 k
6、 V及以上电压的电力系统继电保护产品、l 0 0 MW 及以上的水电机组和 2 0 0 MW 及以上的火电 机组的继电保护产品, 作为对它们进行电力系统动态模拟试验的依据。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日 期的引用文件,其随后 所有的修改单 ( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 标准。 G B I T 1 5 1 4 5 -2 0 0 1 微机线路保护装置 通用技术条件 D I N T 6 7 0 -1 9 9 9微 机母
7、线保护装置通用技术 条件 D U T 6 7 1 -1 9 9 9微 机发电 机变压器组保护装置通用技术条件 DUT 7 7 0 -2 0 0 1微机变压器保护装置通用技术条件 线路保护产品 线路保护产品动模试验典型接 线方式及故障模拟的签本要求 3 . 1 . 1 线路继电保护产品的 动模试验分为7 5 0 . 5 0 0 ( 3 3 0 ) . 2 2 0 k V和H O W 四种电压等级。 对于 2 2 0 k V及以上电 压等级,分别在由长距离线路和短距离环网线路组成的模拟系统中进行试 验。 对于 1 1 0 k V电压等级,要分别在由长距离线路和短距离线路组成的模拟系统中进行试验。
8、3 . 1 . 2 对于 7 5 0 . 5 0 0 k V和2 2 0 k V长距离线路的模拟系统, 推荐采用图 1 所示的接线方案。图中 各元 件 所模拟的原型设备容量及原型线路的 距离在表1 中列出。 图1 7 5 0 . 5 0 0 k V和2 2 0 k V长距离线 路模拟接线方案 DL/ T8 7 1一2 0 0 4 M电 厂 N电 ) 负荷4 号机 组 图2 7 5 0 . 5 0 0 k V和2 2 0 k V短距离线路模拟接线方案 表1 7 5 0 . 5 0 0 k V和2 2 0 k V长距离系统原型设备容It及原型线路距离 模拟设备名称 原型的设备容量及线路距离 7 5
9、 0 k V长距离线路模拟系统5 0 0 k V长距离线路模拟系统 2 2 0 k V长距离模拟系统 N电厂 1号机组 2号机组 3 1 5 O M W 3 6 O MW - 5 4 0 O MW 1 0 5 0 MW 1 2 0 M W - 1 8 0 O M W 35 0 M W 4 0 MW - 6 0 O MW N电站变压器负荷 5 4 0 0 MV A 1 8 0 O M W X 3 1 8 0 0 MV A 6 0 O MW X 3 6 00 M V A 2 0 O M W X 3 N -L线路每回5 0 0 k m每回4 0 0 k m 每回3 0 0 k m L侧无穷大 电源短
10、路容量 最小9 0 0 0 MV A 最大 6 0 0 0 0 MV A 最小3 0 0 0 MV A 最大2 0 0 0 0 MV A 最小2 0 0 0 MV A 最大 I O O O O MV A L侧 3号机组 1 8 0 O MW6 0 0 N n N 6 佣 M 、 V 3 . 1 . 3 对于7 5 0 . 5 0 0 k V以 及 2 2 0 k V短距离线路的 模拟系统, 推荐采用图2所示的接线方案,图中 各 元 件所 模拟的原型设备容量或原型线路的距离在表2 中 列出。 表2 7 5 0 . 5 0 0 k V和2 2 0 k V短距离环网系统原型设备容最及原型线路距离 模
11、拟设备名称 原型的设备容量及线路距离 7 5 0 k V短距离 模拟系统5 0 0 k V短距离模拟系统 2 2 0 k V短距离模拟系统 M电厂 1号机组 2号机组 3 1 5 0 MW 3 6 0 M W - 5 4 0 0 MW 1 0 5 0 MW 1 2 0 MW - 1 8 0 0 MW 35 0M W 4 0 MW - 6 0 0 M W N电厂 4 号机组 1 8 0 0 M W6 0 0 M W 2 0 0 M W N电站变压器负荷 5 4 0 0 MV A 1 8 0 0 M W X 3 1 8 0 0 MV A 6 0 0 MW X 3 6 0 0 M V A 2 0 0
12、 MW X 3 N -L线路 4 0 k m礴 0如 m 2 0 k m M-N线路叨 k m 4 0 k m2 0 k m M-L线路 7 0 1 a 叮7 0 k m 3 5 k m L侧无穷大 电源短路容量 最小9 0 0 0 MV A 最大 6 0 0 0 0 MV A 最小3 0 0 0 MV A 最大 2 0 0 0 0 MV A 最小2 0 0 0 MV A 最大 1 0 0 0 0 MV A L侧 3号机组 1 8 0 0 MW6 0 0 M W 2 0 0 M W 3 . 1 . 4 对于 1 1 0 k V线路的 模拟系统,推荐采用图3所示的接线方案,图中 各元件所模拟的原
13、型设备容 量或原型线路的距离在表 3中列出。 DL/ T8 7 1一2 0 0 4 号机组 N 电 厂 图3 H O W 线路模拟接线方案 表3 1 1 0 k V系统原型设备容It及原型线路距离 模拟设备名称 原型的设备容量及线路距离 1 1 0 k V长距离模拟系统1 1 0 k V短距离模拟系统 N电厂 1 号机组 2号机组 2 0 O M W 2 0 M W -3 0 0 N n V 2 0 O M W 2 O M W - 3 0 O MW N电站变压器负荷 3 0 0 MV A 1 0 0 MW X 3 3 0 0 M V A 1 0 0 b n 邢 X 3 N-L线路每回1 5 0
14、 k m 每回巧k . 1 L侧无穷大电源短路容量 最小 I O O O MV A 最大I O O O O MV A 最小 1 0 0 0 MV A 最大 I O WO MV A L侧3 号机组 I O O M W l 0 0 MW 3 . 1 . 5 对5 0 0 k V 及以 上线路, 当线路 长度不超过l 0 0 k m时, 不考虑接入并 联电 抗器; 当线路长 度为l 0 0 k m - 2 0 0 k m时, 只考虑在线路一侧接入并联电抗器, 其补偿度约为5 0 %: 当线路长度超过3001m时, 考虑在 线路两侧接入并联电 抗器, 其补偿度每侧约为3 5 %. 2 0 0 k m
15、-3 0 0 k m的线路可按一侧或 两侧补偿。 3 . 1 . 6 对于带串 联补偿电 容的线路,串 联补偿电 容器可根据需要分别放置在线路一端或线路中点,并 在串补电 容器两侧分别设置短路点。串 联补偿电容的补偿度可根据工程需要调整。 3 . 1 . 7 对长距离线路模拟系统,应分别在各回线路的出口 、中点 及各母线设置短路点,并能够模拟下 列故障: a ) 在双回线各短路点 发生各种接地故障、相间短路及单相接地故障相断开后非全相运行期间,余 下两相再发生单 相及两相接地故障。 上述故障为瞬时性及永久性两种情况。 b )在母线上发生 各种接地短路、相间短路及由单相接地发展成为两相接地, 再
16、发展成为三相短路 接地故障 ( 故障 演变时间在5 m s -6 0 m s 内 完成) ,故障持续时间 在O A S -0 . 1 5 s 之间,由 模拟短 路故障的断路器自 动断开。在双回线各短路点发生 各种发展性短路 包括被保护线路本身的发 展性故障以 及被保护线路和非保护线路之间的发展性故障,故障演变时间 在 5 m s - 3 0 0 m s内 完 成) 。上述故障为瞬时性故障。对于同杆并架双回线,除前述发展性故障外, 还应包括相邻线 之间的跨线故障。 c )应分别在线路轻载、中载、满载情况下进行各种短路故障试验。 3 . 1 . 8 对短线 环网系统,一般仅在各线路出口 设置短路点
17、并 模拟下列故障: a ) 各种接地短路、相间短路以 瞬时 性故障为主。 b )由单相接地发展为两相接地再发展成三相接地 ( 故障 演变时间在5 m s -6 0 m s 内完成) 。 c )相邻线发生短路,两侧断路器纵续动作,使被保护线路电流出现突然倒向情况。 d )一 般可在线路轻载下进行短 路故障试验。 3 . 1 . 9 对长距离线路系统应进行静稳定 破坏和暂态稳定破坏的 模拟。 DL/ T8 7 1一2 0 0 4 3 . 1 . 1 0 双回线应可设置成有互感双回线万式。 3 . 2 对模拟系统技术性能的基本要求 3 . 2 . 1 模拟系统的接线方式和运行方式应具有代表性,除了能
18、 考核被试产品的一般技术性能外,尚 应 能 考核在边缘条件下的技术性能。 3 . 2 . 2 无穷大电 源未接入模拟系统前,高压侧的谐波电 压值应小于额定值的 1 . 5 ;三相短路时的二次 电 流最大值应达原型水平,单相短路时的零序回路 3倍电流值应小于三相短路相电 流值,短路电流中 的非周期分量衰减时间常数不小于9 0 m s ( 相当于短路阻抗角不小于8 8 0 ) 。 电 源三相应平衡,在未接入模拟系统前,在额定电 压下的负序相电 压分量应小于0 .5 V( 二次值) , 在模拟线路末端三相短路时, 负序相电 流应小于相电流值的4 %0 3 . 2 . 3 电厂高压侧母线短路时的二次电
19、流值 ( 强励未起作用前)应与原型相差不超过2 0 %, 3 . 2 . 4 通过模拟线路的短路电 流值应与按模拟系统的实际参数所计算的 数值相符合。 3 . 2 . 5 如无特殊要求,模拟系统的最大短路电 流值,可按电流互感器的二次侧电 流误差值不超过 1 0 % 所允许的最大电 流倍数考虑。 3 . 2 . 6 接有并联电 抗器的模拟线路,在全电 压的情况下,将电 源侧断路器断开后, 在线路上的残余电 压出现暂态低频分量,该电压衰减到零的时间不小于i s ( 实际系统可达数十秒) 。 3 . 2 . 7 应能模拟出以下几种失稳现象: a )模拟线路输送功率在接近静态稳定极限的 运行条件下
20、( 不超过电流互感器的 额定值) ,在低压 侧进行操作 ( 在高压系统的电流或电压回 路中不出现使被试产品负序和零序启动元件动作的负 序与零序分量)使系统失稳。第一个振荡周期的振荡中 心在被试产品所在的线路上,自 正常负 荷电流上升到振荡电 流最大值 ( 第一个振荡周期内)的时间在0 .5 s -1 . 2 s 之间。 b ) 在双回线 模拟系统中,当其中一回线无故障断开或因 故障断开后,系统出 现失 稳边缘情况, 第 一个振荡周期大于0 . 5 s . c )在无故障的 情况下单回线断开单相,使非全相运行期间出 现失稳边缘情况, 第一个振荡周期的 时间大于0 .5 s , d )系统失稳后能
21、恢复 稳定 运行,在恢复同 步运行前的一个振荡周期大于l s a e ) 系统失稳后,各点频率出 现偏离5 0 H 2 的现象,在振荡过程中,应能出 现 1 0 H z 的频差。 但允许 长期振荡不能恢复同步运行,而以手动解列。 3 . 3 对模拟系统元件参数选择的荃本要求 3 . 3 . 1 模拟系统与原型系统容i比的选择原则 3 . 3 . 1 . 1 模拟系统接入被试产品的 二次额定交流电 压、二次 额定交流电 流值应与原型系统接入的 相同。 即二次额定线电 压为 1 0 0 V , 二次开口 三角 额定电压为 I 0 0 V ,二次额定电流为 5 A或 I A :在所模拟的 传送容量下
22、,通入被试产品中的电 流值与原型系统 所通入的电 流值相接近, 其差值不大于1 0 %. 3 . 3 . 1 . 2 原型系统线路上所用的电 流互感器的变比按国产设备常用规格考虑,例如 1 1 0 k V和2 2 0 k V系 统用6 0 0 / 5 及1 2 0 0 / 5 ; 5 0 0 k V系统用 1 2 5 0 / 1 及2 5 0 0 / 1 ; 7 5 0 k V系统用2 0 0 0 / 1 及4 0 0 0 / 1 。如 有特殊需要 可按要求调整变比。 3 . 3 . 1 . 3 模拟电 流互感器的二次侧接入被试产品后,自 一次侧所测量到的阻抗值应不大于 0 . 4 5 2 。
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