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GB/T 37549-2019 大型核电发电机变压器组继电保护技术规范简介:
GB/T 37549-2019 是一项由中国国家标准化管理委员会发布的国家标准,全称为“大型核电发电机变压器组继电保护技术规范”。这项标准主要规定了大型核电站中发电机变压器组(GTO,Generator Transformer Unit)的继电保护系统的设计、配置、试验以及运行维护等方面的技术要求和原则。
大型核电站的发电机变压器组是电力系统中的重要设备,其安全可靠运行直接关系到整个核电站的稳定运行和电力供应。因此,继电保护系统对于及时检测和处理设备故障,防止事故扩大,保障电网安全具有非常重要的作用。
GB/T 37549-2019 标准主要涵盖以下几个方面:
1. 继电保护配置原则:规定了根据设备特性和电力系统运行要求,如何合理配置各种继电保护,如过电流保护、过电压保护、差动保护等。
2. 继电保护技术要求:对保护设备的性能、准确度、可靠性等提出了具体要求,包括保护动作的快速性、选择性、灵敏性等。
3. 试验与验收:规定了保护装置在安装、调试、运行前后的试验要求,以及验收的标准,确保保护装置在实际运行中的有效性。
4. 运行与维护:对保护装置的日常运行监控、故障处理、定期维护等作了详细规定,确保保护装置始终处于良好状态。
5. 安全防护:对可能影响保护系统安全的因素,如电磁兼容、抗干扰能力、网络安全等,提出了相应的防护措施。
总结来说,GB/T 37549-2019 是为了提高大型核电站发电机变压器组的继电保护技术水平,确保电力系统的安全稳定运行,降低因设备故障导致的经济损失和安全风险。
GB/T 37549-2019 大型核电发电机变压器组继电保护技术规范部分内容预览:
GB/T 375492019
GB/T2900.1、GB/T2900.17、GB/T14285—2006、GB/T50958—2013和DL/T671—2010界 以及下列术语和定义适用于本文件
呆护应有主保护和后备保护,在不满足要求情况下可增设辅助保护 4.1.2制定保护配置方案时,对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故障。 4.1.3发电机、主变压器、高压厂用变压器、励磁变压器、辅助变压器等装设数字式保护时,除非电量保 护外,应双重化配置。当断路器具有两组跳闸线圈时,两套保护应分别动作于断路器的不同组跳闸 线圈。 4.1.4保护装置电流互感器配置,应考虑到既要消除保护死区,同时又要尽可能减轻电流互感器本身 故障时所产生的影响。 4.1.5技术上无特殊要求及无特殊情况时,保护装置中的零序方向元件应采用自产零序电压。 4.1.6保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时,应发告警信号,并闭锁可 能误动作的保护。 保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时,应发告警信号。 4.1.7使用于220kV及以上电压等级的电力设备非电量保护应设置独立的电源回路和出口跳闸回 路,且应与电气量保护完全分开。当断路器具有两组跳闸线圈时,非电量保护应同时动作于两组跳闸线 圈。非电量保护不应启动失灵保护。 4.1.8继电器和保护装置的直流工作电压,应保证在外部电源为80%~115%额定电压条件下可靠 工作。 4.1.9跳闸出口控制回路应能自保持,直至断路器断开。 4.1.10根据故障和异常运行状态的性质、核动力系统条件及电气主接线方式,发变组保护按规定分别 动作于: a)全停I:断开发变组高压侧断路器、断开发电机出口断路器、灭磁,关闭主汽门,断开厂用分支 断路器,启动厂用分支切换。 b) 全停Ⅱ:断开发电机出口断路器、灭磁,关闭主汽门,启动发电机出口断路器失灵保护。 程序跳闸:先关闭主汽门,待正向低功率和逆功率动作后,再跳发电机出口断路器,灭磁
GB/T375492019
电机的下列故障及异常运行状态,应装设相应的
a)定子绕组相间短路; 定子绕组接地: c) 定子绕组匝间短路; d) 发电机外部相间短路; e 定子绕组过电压; f) 定子绕组过负荷; g) 转子表层(负序)过负荷; h) 励磁绕组过负荷; 励磁回路接地; j 励磁电流异常下降或消失; k 定子铁芯过励磁; 1 发电机逆功率; m) 频率异常; 失步; 0) 发电机突然加电; P) 其他故障和异常运行。 对发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障,应装设纵联差动保护作为发电机的主保护: a 在穿越性短路、穿越性励磁涌流及自同步或非同步合闸过程中,纵联差动保护应采取措施,减 轻电流互感器饱和及剩磁的影响,提高保护动作可靠性 b) 纵联差动保护应具备电流回路断线监视功能,断线后动作于信号。电流回路断线允许差动保 护跳闸。 纵联差动保护应动作于全停Ⅱ。 4.2.3发电机定子绕组的单相接地故障的保护应符合以下要求: a) 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值按制造厂的规定值,如无则应符合附录A中表A.2 的规定。 b 应装设保护区为100%的定子接地保护: 1)为检查发电机定子绕组和发电机回路的绝缘状况,保护装置应能监视定子绕组对地零序 电压。 2) 为在静止、发电、启停等各种工况下提供保护区为100%的定子接地保护及监视定子绕组 对地绝缘,宜配置注人式原理的发电机定子接地保护。 3)基波零序电压原理和注人式原理定子接地保护动作于全停Ⅱ,三次谐波原理定子接地保 护动作于信号。 4.2.4对发电机定子匝间故障,应按下列规定配置定子匝间保护: a)对定子绕组为星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机,应装设零序电流
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) 发电机外部相间短路; e) 定子绕组过电压; f) 定子绕组过负荷; g) 转子表层(负序)过负荷; h) 励磁绕组过负荷; i) 励磁回路接地; j) 励磁电流异常下降或消失; k) 定子铁芯过励磁; 1) 发电机逆功率; 频率异常; 失步; 0) 发电机突然加电; p) 其他故障和异常运行
4.2.4对发电机定子匝间故障,应按下列规定配置定子匝间保护:
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b)当定子绕组为星形接线,中性点只有三个引出端子时,根据用户和制造厂要求也可装设专用的 匝间保护。 c)本条中规定装设的保护应动作于全停Ⅱ。 2.5对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备,应按下列规定配置相应的保护,保护 电流互感器宜配置在发电机的中性点侧: a)宜装设复合电压(包括负序电压及线电压)启动的过电流保护。灵敏度不满足要求时可增设负 序过电流保护。 b)自并励(无串联变压器)发电机,宜采用带电流记忆(保持)的低压过电流保护。 本条中规定装设的以上各项保护装置,宜带有两段时限,以较短的时限动作于解列,以较长的 时限动作于全停Ⅱ 2.6对发电机定子绕组的异常过电压,应装设过电压保护,其整定值根据定子绕组绝缘状况决定,动 于全停Ⅱ。 为防止励磁系统误强励造成的危害,宜装设空载过电压保护,经发电机出口断路器的辅助接点进行 锁,动作于快速灭磁、关闭主汽门。 2.7对过负荷引起的发电机定子绕组过电流,应按下列规定装设定子绕组过负荷保护: a)定子绕组非直接冷却的发电机,应装设定时限过负荷保护,带时限动作于信号。 定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低(例如低于1.5倍、60s),过负荷保护由定时限和反时 限两部分组成: 1)定时限部分:动作电流按在发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定,带时限 动作于信号,在有条件时,可动作于自动减负荷。 2)反时限部分:动作特性按发电机定子绕组的过负荷能力确定,动作于全停Ⅱ。保护应反应 电流变化时定子绕组的热积累过程。不考虑在灵敏系数和时限方面与其他相间短路保护 相配合。 2.8针对不对称负荷、非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流,应装设由定时限和反时限组 的转子表层过负荷保护: a)定时限部分:动作电流按发电机长期充许的负序电流值和躲过最大负荷下负序不平衡电流值 整定,带时限动作于信号。 b)反时限部分:动作特性按发电机承受短时负序电流的能力确定,动作于全停IⅡI。保护应能反应 电流变化时发电机转子的热积累过程。不考虑在灵敏系数和时限方面与其他相间短路保护相 配合。 2.9对励磁系统故障或强励时间过长导致的励磁绕组过负荷,应装设励磁绕组过负荷保护: a)其励磁绕组过负荷保护可由定时限和反时限两部分组成。 定时限部分:动作电流按正常运行最大励磁电流下能可靠返回的条件整定,带时限动作于信号 和降低励磁电流。 反时限部分:动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定,并动作于全停Ⅱ或程序跳闸。保 护应能反应电流变化时励磁绕组的热积累过程。 2.10发电机应装设转子一点接地保护装置,延时动作于信号,宜减负荷平稳停机,有条件时可动作 程序跳闸。对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。 2.11对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障,应配置失磁保护: 失磁保护宜瞬时或短延时动作于信号,跳闸段动作于全停Ⅱ或程序跳闸。 .12应装设过励磁保护。保护装置可装设由低定值和高定值组成的定时限过励磁保护或反时限过 磁保护,有条件时应优先装设反时限过励磁保护。
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a)低定值部分:带时限动作于信号和降低励磁电流。 b)高定值部分:动作于全停Ⅱ或程序跳闸, 反时限过励磁保护: a)反时限特性曲线由上限定时限、反时限、下限定时限组成。上限定时限、反时限动作于全停Ⅱ 或程序跳闸,下限定时限动作于信号 b)反时限的保护特性曲线应与发电机的允许过励磁能力相配合。 1.2.13对发电机变电动机运行的异常运行方式,应装设逆功率保护。保护装置由灵敏的功率元件构 成,带时限动作于信号,经汽轮机允许的逆功率时间延时动作于全停IⅡI。为确保正常停机跳发电机断路 器,宜设置正向低功率判据,并可与逆功率保护一起闭锁程序跳闸回路。功率保护宜取自测量级CT。 4.2.14 核电机组应设频率异常保护,包括如下的低频保护和高频保护: a 低频保护:低频保护第一时限动作于解列,机组带厂用电运行,如低频故障仍存在则第二时限 动作于全停Ⅱ;并可累积各频段异常运行时间。 b)高频保护:高频保护带时限动作于解列,机组带厂用电运行;并可累积各频段异常运行时间。 1.2.15核电机组应装设失步保护。在短路故障、系统同步振荡、电压回路断线等情况下,保护不应误 动作。通常保护动作于信号。当振荡中心在发电机变压器组内部,失步运行时间超过整定值或电流振 荡次数超过规定值时,保护还动作于解列,并保证断路器断开时的电流不超过断路器充许开断电流。 1.2.16对于发电机误合开关等故障和异常运行方式《公路隧道施工技术规范 JTGF60-2009》,宜装设突加电(误上电)保护,动作于全停Ⅱ。 4.2.17核电机组应装设发电机出口断路器失灵保护,当保护动作于跳开发电机出口断路器但断路器 失灵时,经延时断开发变组高压侧断路器并启动厂用电切换。失灵保护CT宜采用5P级。
b)高定值部分:动作于全停Ⅱ或程序跳闸 反时限过励磁保护: a) 反时限特性曲线由上限定时限、反时限、下限定时限组成。上限定时限、反时限动作于全停Ⅱ 或程序跳闸,下限定时限动作于信号。 b)反时限的保护特性曲线应与发电机的允许过励磁能力相配合。 4.2.13对发电机变电动机运行的异常运行方式,应装设逆功率保护。保护装置由灵敏的功率元件构 成,带时限动作于信号,经汽轮机允许的逆功率时间延时动作于全停Ⅱ。为确保正常停机跳发电机断路 器,宜设置正向低功率判据,并可与逆功率保护一起闭锁程序跳闸回路。功率保护宜取自测量级CT。 4.2.14核电机组应设频率异常保护,包括如下的低频保护和高频保护:
4.2.14核电机组应设频率异常保护,包括如下的低频保护和高频