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1、2008民规第五章学习心得前言标准是对重复性事物和概念所做的统一规定,它以科学技术与实践经验的综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定形式发表,作为共同遵守的准则与依据。标准分为技术标准与管理标准,设计规范与设计规程均属于技术标准,在国外统一称为标准。由国际标准化组织(ISO)与国际电工委员会(IEe)统一制定的标准为国际标准,电气设计最常用的IEC即为国际标准;ISo与IEC之外的其他国际组织标准称为国外标准。我国的标准还分为国家标准、行业标准(部颁标准)与企业标准,另外还有地方制定的地方标准。以上划分对实际工作有一定好处,但有些地方规定不统一也会对实际工作带来一些影响。1
2、变配电站继电保护与电气测量设计标准、规范与规程2008年颁布的民用建筑电气设计规范属于行业标准(部颁标准),其中第五章为对变配电站继电保护及电气测量设计的具体规定。电力装置的继电保护与自动装置设计规范(GB5006292)属于国家规范,为强制性标准,以下简称规范。继电保护与安全自动装置技术规程(GB/T142852006)也是国家标准,但为推荐性标准,以下简称规程。另外还有电力装置的电测量仪表装置设计规范(GB/T500632008)。它们都是继电保护产品开发与继电保护与二次电路设计的依据。标准及规范与规程都涉及到理论研究、实际运行、变电站电气设计、产品开发以及与国际标准接轨等问题,而且都是结
3、论性决定,所以有些地方读起来比较难理解。规范主要用于各行业3HOkV电力线路和设备,单机容量为25MW及以下的发电机,单台容量为量63MVA及以下的电力变压器等电力设备的继电保护和自动装置的电气设计。规程除用于3kV及以上电压等级的电力线路和设备,以及各种容量的发电机与变压器继电保护和安全自动装置外,根据国际电工委员会(IEe)近年来颁布的量度继电器和保护装置的国际标准,在保护装置的性能指标、保护配置原则以及与之有关的二次回路和电磁兼容试验等进行了补充与修改。内容还涉及到变电站二次回路以及继电保护装置和安全自动装置产品开发方面的一些要求。规范由国家技术监督局和中华人民共和国建设部1992年联合
4、发布,规程由中华人民共和国质量监督检验检疫总局和中国国家标准管理委员会2006年发布。一个为规范,一个为技术规程,但都是国家标准,规范涉及到工业与民用建筑变电站比较多一些,规程还涉及到电力系统以及继电保护产品开发。2008年颁布的民用建筑电气设计规范属于行业标准(部颁标准),内容涉及民用建筑电气设计所有内容,其中第五章为对变配电站继电保护及电气测量设计的具体规定。2民用建筑电气设计规范(2008年颁布)第五章主要内容2008年颁布的民用建筑电气设计规范第五章主要内容分为:继电保护、电气测量、二次回路及中央信号装置和控制方式、所用电源及操作电源五部分。在一般规定中首先明确了本章适用于民用建筑中I
5、OkV电力设备和线路的继电保护及电气测量。规定继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性与速动性的要求,提出要采用变电所综合自动化系统,还要求继电保护除符合本本章要求外,还应符合现行国家标准电力装置的继电保护与自动装置设计规范(GB5006292)的规定。要求电气测量除符合本本章要求外,还应符合现行国家标准电力装置的电气测量仪表装置设计规范(GB50063)的规定。2008年颁布的民用建筑电气设计规范第五章第5.2.1条,对继电保护设计提出了14条规定,第5.2.2到5.2.5条,还分别对电力变压器保护设计、线路保护设计、并联电力电容器保护设计及母线分段保护设计作出了具体规定;第5.2.6对备用
6、电源和备用设备自动投入设计作出了具体规定,可满足民用建筑配变电所继电保护设计的需要。第5.3条对电气测量仪表设置和电能计量仪表设置作出了具体规定;第5.4条对二次回路及中央信号装置设计作出了具体规定;第5.5条对控制方式、所用电源及操作电源设计作出了具体规定。可作为民用建筑配变继电保护、电所测量、二次回路、中央信号及操作电源设计的依据。3民用建筑电气设计规范(2008年颁布)第五章有关问题分析3.1民用建筑电气设计规范第5.1条:一般规定在一般规定5.1.3条中提出:“重要配变电所可根据需要采用智能化保护装置或变电所综合自动化系统J智能化这一技术用语在智能建筑中遇到的比较多,在电力系统很少遇到
7、。所以应按照规程及电力系统习惯,修改为采用数字式继电保护装置这一技术用语比较好,或者修改为采用微机保护装置或变电站综合自动化装置;并参照规程3.4“优先采用具有成熟运行经验的数字式继电保护装置”进行修改。变电所综合自动化系统是将变电所继电保护、就地监控与远方调度集中于一体的用于变电所的计算机系统,除用于电力系统变电站外,还可以用于工业与民用建筑大中型变电所。3.2民用建筑电气设计规范第5.2.条:继电保护3.2.1民用建筑电气设计规范第5.2.1条:继电保护设计1)5.2.1条第1点,短路故障与异常运行保护装置的提法不太确切,短路故障与异常运行保护是继电保护动作判据不同的两种保护,短路故障有相
8、间短路与电源中性点接地系统的单相接地短路,相间短路有两相与三相相间短路,其短路电流大小不同。异常运行是指过电流保护、过负荷保护、电源中性点不接地系统的单相接地保护以及瓦斯与温度保护,瓦斯与温度保护又称为非电量保护。数字式继电保护装置(微机保护装置)具有三段电流保护功能,以及包括了短路保护、过电流保护与过负荷保护,是否改为设置短路故障与异常运行的保护比较好一些。民用建筑除大容量变压器与大容量高压电动机需要差动保护时,才有主(差动)保护与后备保护。可以提一下。但辅助保护只在检修时用,民用建筑配变电所基本上遇不到,可以不提出。2)5.2.1条第3点,提出采用无选择性动作加速切除短路故障,再由自动重合
9、闸或备用电源自动投入装置,缩小停电范围,是一个非常好的措施。过去由常规保护来实现二次电路非常复杂,所以采用的比较少,采用数字式继电保护装置通过软件很容易实现,与二次电路设计无关。但在实际工程项目中采用还需要有一个被人们认识的过程,规范作出这一规定后就有利于推广。3)5.2.1条第10到13点是关于操作电源的有关规定。现在直流操作电源都采用智能化开关电源式的充电(整流)模块,直流屏的各种功能都有很大提高,可不再提已经淘汰的交流整流电源。交流操作去分流跳闸用于常规继电保护,民用建筑配变电所现在遇到的还比较多。数字式继电保护装置需要通过跳闸线圈进行事故跳闸,保护装置电源与控制电源可靠性要求就非常高。
10、国外有由电流互感器提供电源的数字式继电保护装置,专门用于交流操作电源;国内有些单位也在开发此种产品。4)5.2.1条第14点是对电源中性点经小电阻接地的IokV供电系统保护所作出的规定。IokV供电系统电源中性点接地方式与提法比较多,在配变电所继电保护设计中遇到这方面的问题也比较多。电源中性点串联电阻接地方式称为小电阻接地,也有称为小电流接地与大电阻接地,规程4.4.6条中称为低电阻接地,尽量统一比较好。5.2.1 条第14点中提出应设置零序速断保护与零序保护,并动作于跳闸的提法不太确切。零序保护分为零序电压保护与零序电流保护,零序电流保护才有零序速断保护。零序电压保护采用由安装在各段母线上Y
11、/Y/型电压互感器取得开口三角形电压(零序电压)进行保护。零序电流保护采用由安装于各出线回路上的零序电流互感器取得零序电流进行保护,有时为了提高可靠性,零序电流保护还增加了零序电压作为动作的判据。无选择性报警可以选用零序电压保护,一般都延时一定时间,而不采用速断。有选择性报警或跳闸就需要采用零序电流电流保护。对于电源不接地的供电系统,当发生单相接地故障后,故障电流为三相对地不平衡电容电流,一般比较小;故障电流大于一定值(IOA)时,会引造成安全隐患,就需要跳闸。为了保证单相接地故障跳闸可靠性,有些地区供电部门规定IOkV供电系统电源中性点采用串联电阻接地,发生单相接地故障后,故障电流有了回路就
12、比较大。在规程4.461条提出零序电流构成方式,可采用加装零序电流互感器的方案;也可采用由三相式电流互感器二次侧组成的零序电流滤过器(滤序器)方案,视接地电阻阻值、接地电流和整定值大小而定。规范以后可考虑补充这方面的规定。1.1.2 民用建筑电气设计规范第5.2.2条:变压器保护1)第1点4),干式变压器防护外壳接地短路;干式变压器防护外壳按照规定应接地,可能是干式变压器对防护外壳接地短路或故障,可统一由单相接地保护来保护,不一定需要再单独制定一条。2)第1点9与10)对密闭油浸式变压器压力保护作了专门规定,规程中只规定了变压器油面降低、油温、绕组温度、油箱压力和冷却系统故障保护。规程4.3.
13、1条第7点规定应装设中性点非有效接地侧的单相接地故障保护装置,本规范没有这条规定。这两个不一致的地方需要大家讨论。3)第5点规定变压器低压侧外部短路,可采用高压侧过电流保护作为后备保护,没有提到高压侧此时应采用三相式电流互感器,需要补充修改。4)第6点规定变压器高压侧过电流保护应从动作时间上与低压侧主断路器延时保护相配合,变压器高压侧断路器与低压侧主断路器中间不会再有引出线,二者之间继电保护选择性配合如何处理需要大家来讨论。5)第7点应指出在低压侧母干线末端发生单相接地故障,灵敏系数能够满足要求时,可采用高压侧过电流保护进行保护,此时应采用三相式电流互感器。灵敏系数不能够满足要求时,应设置安装
14、在变压器低压侧中性线接地之前引出线上的电流互感器,进行低压侧母干线末端单相接地保护。1.1.3 民用建筑电气设计规范第5.2.3条:线路保护1)第3点提到可采用定时限或反时限特性的继电器常规继电保护过电流与过负荷反时限保护需要采用反时限特性的继电器。现在数字式继电保护装置定时限或反时限都由软件来实现,所以可规定为过电流保护可采用定时限保护或反时限保护,可不再提反时限特性的继电器。2)环网式供电方案在城市电网与民用建筑供电系统中采用比较多,继电保护问题解决后工业企业电系统也可采用。规程4.4.2.3与4.522条中对环网式供电线路的保护都作了一些规定,可参照其内容结合民用建筑环网式供电方案的特点
15、补充一些规定。1.1.4 民用建筑电气设计规范5.2.7条:智能化保护装置第5.2.7条提出继电保护根据需要可采用智能化保护装置或采用采用变电所综合自动化系统,并宜采用开放式和分布式系统。前面已经谈到智能化保护装置应为数字式保护装置,或微机保护装置。变电所综合自动化系统本身就是分布式系统,但在联网上由于调度管理上的特殊性它只对电力系统开放。1.1.5 民用建筑电气设计规范第5.2.8条:通信接口第5.2.8条规定继电保护应设置与BA系统相匹配的通信接口,这一规定很难实现,因为电力系统规定数字式继电保护装置、微机保护装置与变电站综合自动化装置,按照规程规定均应具有符合电力系统标准(IEC101、
16、IEC104,TNP与IEC61850)的通信接口与通信规约,不会有与BA相匹配的通信接口与通信规约。通信管理装置(也称为通信管理单元或通信前置机)或后台计算机可以按照要求设置与BA相匹配的通信接口与通信规约(一般可提供Modbus标准的通信接口与通信规约)。3.3 民用建筑电气设计规范第5.3条:电气测量第5.3条电气测量基本符合2008年5月5日发布的国家标准电力装置的电测量仪表装置设计规范(GB/T500632008)要求。但数字式继电保护装置、微机保护装置、变电站综合自动化装置、电力监控仪表以及直流电源屏智能化控制模块的测量项目都比较多,一般都是多功能性,例如数字式继电保护装置,都有三相电流与三相电压测量以及有功无功功率计算、