GB/T 14598.8—1995 電氣繼電器(二)

11 接地

11.1 一般要求

   設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)和選擇接地點(diǎn)，應(yīng)考慮可能的暫態(tài)過(guò)程影響以及電力系統(tǒng)頻繁操作的要求。除非已考慮接地和(或)屏蔽措施，否則二次電路中會(huì)出現(xiàn)由切換而感應(yīng)出不可忽視的暫態(tài)過(guò)電壓。

11.2 儀用互感器

    儀用互感器的二次電路應(yīng)直接接地，并只在一個(gè)公共點(diǎn)上進(jìn)行接地，該點(diǎn)是與每個(gè)單獨(dú)的金屬系統(tǒng)相連的。接至保護(hù)接地端子的連接線的橫截面應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。中間接入的互感器的二次電路不一定需要接地。

    在附錄G中給出儀用互感器接地的實(shí)例。

11.3 輔助電路

    保護(hù)裝置內(nèi)部的輔助電源可接地，也可不接地。若裝置要求采用單極接地，則輔助電源和內(nèi)部輔助電壓(電路)之間應(yīng)當(dāng)隔離，例如使用直流/直流變換器。

    在附錄D中給出輔助電路接地實(shí)例。

11.4 屏蔽

    為了減少干擾影響，控制(測(cè)量、信號(hào)指示等)電纜的金屬屏蔽層應(yīng)當(dāng)接地。對(duì)于高頻，要給予特別注意，見(jiàn)附錄E。

12 通用性能和試驗(yàn)要求

12.1 試驗(yàn)要求

    一次側(cè)的試驗(yàn)電流和電壓應(yīng)為正弦波，并滿(mǎn)足下列要求：

    a.多相對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)的每個(gè)電壓(任何兩相之間以及每相與中性點(diǎn)之間的電壓)與這些電壓的平均值之差應(yīng)不大于1%。

    b.相電流與系統(tǒng)電流平均值之差應(yīng)不大于1%。

    c.每個(gè)電流與其對(duì)應(yīng)的相對(duì)中性點(diǎn)電壓之間的相角應(yīng)當(dāng)相同，允許誤差應(yīng)為2°電角。

    此外，試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)能模擬實(shí)際的一次系統(tǒng)故障情況，并提供所要求的電流值和所要求的直流暫態(tài)分量值。

12.1.1 方法

    在下列情況下，允許采用在儀用互感器二次側(cè)施加電流和電壓的方法來(lái)模擬一次電流試驗(yàn)。

    a.由各自獨(dú)立的電源輸入，以模擬負(fù)載偏置等。

    b.在額定頻率之外的其它頻率下的試驗(yàn)應(yīng)提供在該頻率下經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的一次試驗(yàn)法與輸入試驗(yàn)法之間的相互關(guān)系。

    在其它情況下，應(yīng)按制造廠與用戶(hù)之間的協(xié)議辦理。

12.1.2 直流暫態(tài)分量

    對(duì)于所有穿越性故障試驗(yàn)和內(nèi)部故障電流試驗(yàn)(見(jiàn)13.1.2.2和13.1.2.3條)，一次試驗(yàn)電流中直流暫態(tài)分量的時(shí)間常數(shù)應(yīng)按制造廠對(duì)特定試驗(yàn)條件所給出的最大值 進(jìn)行。

12.2 型式試驗(yàn)中對(duì)使用的元件或模擬元件的性能和試驗(yàn)要求

    除非制造廠和用戶(hù)之間有協(xié)議的個(gè)別元件可以是：

    a.臨時(shí)改動(dòng)的，以便于模擬其它試驗(yàn)條件；

    b.臨時(shí)省去的，而其功能由其它某些手段所體現(xiàn)，這些手段能表明所省去的元件的特性是非關(guān)鍵性的。

    作為型式試驗(yàn)所用的元件應(yīng)符合下列各條要求。

12.2.1 繼電器

    繼電器應(yīng)為規(guī)定的型號(hào)，并且應(yīng)整定在整個(gè)規(guī)定的范圍內(nèi)能得到正確性能的整定值上。這些繼電器的特性應(yīng)予規(guī)定或參照IEC 255的有關(guān)部分。

12.2.2 電流互感器

    電流互感器的性能應(yīng)符合IEC 185的有關(guān)條文或相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種等級(jí)的電流互感器的使用也給予指導(dǎo)，并且應(yīng)提供正如制造廠所規(guī)定的保護(hù)系統(tǒng)所要求的特性。

    允許低電抗互感器有專(zhuān)用的試驗(yàn)繞組(見(jiàn)12.1.1條)。

    如果互感器是高電抗型的，應(yīng)使用實(shí)際的互感器，否則制造廠和用戶(hù)間應(yīng)另行商定。

    采用低電抗電流互感器，按制造廠的意見(jiàn)，為了維持二次繞組的有效電阻，用于試驗(yàn)的一次和(或)二次繞組匝數(shù)可能與設(shè)計(jì)規(guī)定的匝數(shù)不同。而互感器仍然是在低電抗互感器范疇內(nèi)并且一次安匝不變。尤其是當(dāng)使用小氣隙的電流互感器時(shí)，其二次勵(lì)磁曲線和剩磁系數(shù)也應(yīng)一致。

    應(yīng)在合適的變比和二次過(guò)電流倍數(shù)下做試驗(yàn)。

12.2.3 電壓互感器

    電磁式電壓互感器的性能應(yīng)符合IEC 186或相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并具有如制造廠所規(guī)定的由保護(hù)系統(tǒng)所要求的特性。

    注：在一定條件下，目前IEC 186中規(guī)定的電容式電壓互感器的暫態(tài)性能作為快速保護(hù)系統(tǒng)(特別是快速保護(hù)繼電器)的電壓基準(zhǔn)是不適當(dāng)?shù)?，由此出現(xiàn)的任何限制應(yīng)由制造廠與用戶(hù)之間協(xié)商。

12.2.4 其它輔助裝置

    輔助裝置包括中間電流互感器、綜合互感器、穩(wěn)定電阻器、整流器、電阻器、電容器、傳感器等。輔助裝置的性能應(yīng)與保護(hù)系統(tǒng)所要求的特性相符。

    接線中的任何特別注意事項(xiàng)應(yīng)由制造廠規(guī)定。

12.2.5 通信通道特性

    保護(hù)系統(tǒng)各端在電力系統(tǒng)頻率下通過(guò)導(dǎo)引線進(jìn)行電流比較的情況下，通道特性應(yīng)當(dāng)按表示導(dǎo)引電路的電阻，以及與之相關(guān)的分布電容和(或)電感的方式來(lái)模擬。

    當(dāng)導(dǎo)引線監(jiān)視是保護(hù)方案的一部分時(shí)，則整個(gè)裝置的試驗(yàn)亦應(yīng)包括這部分。

    其它通信通道，諸如通過(guò)電力線的高頻通道或靠微波聯(lián)系的超高頻通道，都應(yīng)按適當(dāng)考慮傳播時(shí)間和衰減來(lái)予以模擬。

12.2.6 電流互感器、電壓互感器及電容式電壓互感器的引線負(fù)擔(dān)

    引線負(fù)擔(dān)用電阻表示。制造廠可以規(guī)定用引線及互感器二次繞組的電阻之和來(lái)表示的總的電阻值。

12.3 制造廠對(duì)某一保護(hù)系統(tǒng)的性能和特性的規(guī)定

    按照13.1.1.2條，制造廠應(yīng)證明被試驗(yàn)的保護(hù)系統(tǒng)的參數(shù)符合本標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的規(guī)定。試驗(yàn)應(yīng)確定保護(hù)系統(tǒng)所規(guī)定的應(yīng)用范圍和(或)按制造廠發(fā)布的特性范圍使用各組元件是合理的。

    制造廠應(yīng)規(guī)定繼電器、電流互感器和電壓互感器的特性和所用的輔助裝置，在有關(guān)情況下，還應(yīng)規(guī)定引線的特性及所用元件之間的導(dǎo)引線負(fù)擔(dān)。

    另一些特性可能是限制使用的因素，例如導(dǎo)引線上的最大電壓，應(yīng)由制造廠加以規(guī)定。

    根據(jù)型式試驗(yàn)的結(jié)果，制造廠可按下列項(xiàng)目規(guī)定保護(hù)系統(tǒng)的性能：

    ——靈敏度，按13.1.2.1條確定；

    ——?jiǎng)幼鲿r(shí)間，按13.1.2.2條規(guī)定；

    ——穩(wěn)定極限，按13.1.2.3條規(guī)定。

13 試驗(yàn)

13.1 型式試驗(yàn)

13.1.1 一般要求

    本條所規(guī)定的各項(xiàng)型式試驗(yàn)是在各元件滿(mǎn)足相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的有關(guān)要求下進(jìn)行 的。

    保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與有關(guān)的元件一起進(jìn)行整套的型式試驗(yàn)。這些元件可以是元件本身或是模擬部件(如電流互感器、電壓互感器、斷路器等)，它們可能由幾個(gè)制造廠提供。這種試驗(yàn)通常由保護(hù)裝置的制造廠家進(jìn)行一次。

    如果對(duì)保護(hù)系統(tǒng)作了重大的設(shè)計(jì)更改，應(yīng)重做型式試驗(yàn)。這種情況下型式試驗(yàn)的部分項(xiàng)目可以省略。

    除第13.1.1.1條和(或)13.1.1.2條免做的試驗(yàn)項(xiàng)目外，每個(gè)保護(hù)系統(tǒng)都應(yīng)按照第13.1.1.1～13.1.1.2條規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。

13.1.1.1 參數(shù)試驗(yàn)

    在型式試驗(yàn)中，為了確定保護(hù)系統(tǒng)將來(lái)的使用性能，對(duì)影響其性能的保護(hù)系統(tǒng)所有特性都應(yīng)加以研究，并可確定所有參數(shù)與性能之間的確切關(guān)系。

    如果保護(hù)系統(tǒng)特殊應(yīng)用的參數(shù)，已被以上關(guān)系表明獲得滿(mǎn)意的結(jié)果，則僅對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的元件部分作試驗(yàn)即可，無(wú)需做進(jìn)一步的型式試驗(yàn)。

13.1.1.2 特殊試驗(yàn)

    當(dāng)進(jìn)行特殊試驗(yàn)時(shí)，僅需要證明保護(hù)性能對(duì)于特殊的使用要求是滿(mǎn)意的即可。

13.1.2 性能試驗(yàn)

    本條包括靈敏度、動(dòng)作時(shí)間、穩(wěn)定性和短時(shí)額定值的試驗(yàn)。

    所有試驗(yàn)應(yīng)在商定或規(guī)定的整定值下進(jìn)行。

13.1.2.1 電流操作的保護(hù)系統(tǒng)的靈敏度

    若為了確定特定的繼電器的靈敏度，則應(yīng)按照下列給出的要求對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行型式試驗(yàn)。

    試驗(yàn)電流應(yīng)逐漸增加直到繼電器動(dòng)作。對(duì)于包含脈沖啟動(dòng)的系統(tǒng)，或與被測(cè)電氣量的變化速率或其暫態(tài)響應(yīng)有關(guān)的系統(tǒng)，確定靈敏度所用的方法應(yīng)由制造廠和用戶(hù)之間協(xié)商。

    用下列類(lèi)型故障來(lái)確定靈敏度的試驗(yàn)是合理的。

    ——相對(duì)地；

    ——相對(duì)相；

    ——兩相對(duì)地¹⁾。

    注：1)這種試驗(yàn)方法和應(yīng)用范圍應(yīng)屬制造廠與用戶(hù)之間協(xié)商的問(wèn)題。

    對(duì)于靈敏度隨相間故障及相對(duì)地故障的不同而變化的保護(hù)系統(tǒng)，除非其靈敏度值能用數(shù)學(xué)方法確定外，上述試驗(yàn)應(yīng)對(duì)不同的相別組合重復(fù)進(jìn)行。

    對(duì)于所有各端的靈敏度均相同的差動(dòng)系統(tǒng)，確定每一端的靈敏度可在任一端施加故障電流。在各端的靈敏度明顯不同的情況下，除另有協(xié)議外，確定每一端對(duì)于故障的靈敏度則應(yīng)依次在其它各端的每一端施加故障電流。此外，必要時(shí)，應(yīng)同時(shí)從各端施加故障電流來(lái)確定靈敏度。

    對(duì)于具有負(fù)載偏置特性的差動(dòng)系統(tǒng)，最大靈敏度應(yīng)在穿越性電流為零時(shí)確定，而最小靈敏度應(yīng)在電流等于保護(hù)方案的額定電流或由制造廠與用戶(hù)商定的更高的電流下確定。

    重復(fù)測(cè)量靈敏度僅需對(duì)按本條上述確定給出最大和最小靈敏度的故障類(lèi)型下進(jìn)行。

    當(dāng)差動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于三端及三端以上多端的電路時(shí)：

    ——應(yīng)在按制造廠與用戶(hù)間商定的空載分路電流互感器的數(shù)量最少的情況下確定最大靈敏度；

    ——應(yīng)在空載分路電流互感器處于某一商定的數(shù)量下確定最小靈敏度。制造廠規(guī)定用下列方式之一的試驗(yàn)來(lái)確定最小靈敏度：

    a.使用正確數(shù)量的電流互感器；

    b.使用少于正確數(shù)量的電流互感器，對(duì)其余電流互感器用等效分路阻抗代替；

    c.對(duì)于可應(yīng)用推算法的系統(tǒng)，使用少于正確數(shù)量的電流互感器，但應(yīng)計(jì)算其余電流互感器的影響。

    注：對(duì)于前面已提到的那些故障情況，確定施加電流及負(fù)載偏置影響可以分別予以限定(按13.1.2.1條規(guī)定的試驗(yàn))，以得到最大和最小的靈敏度。

13.1.2.2 暫態(tài)條件下的動(dòng)作時(shí)間

    動(dòng)作時(shí)間應(yīng)在基準(zhǔn)條件下測(cè)量(在可能情況下，以IEC 255的有關(guān)部分作為根據(jù))。

    按照IEC 255適用于被試驗(yàn)系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)定，制造廠應(yīng)說(shuō)明，在基于取得額定動(dòng)作性能而施加的一個(gè)(或幾個(gè))電流值下保護(hù)方案的動(dòng)作時(shí)間。

    如有必要，為了確定任一電流互感器可能發(fā)生的飽和影響，應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障條件下，在規(guī)定的最大故障電流和(或)最小故障電壓下測(cè)量動(dòng)作時(shí)間。

    應(yīng)采用下列一次電流測(cè)量動(dòng)作時(shí)間：

    a.交流穩(wěn)態(tài)電流

    應(yīng)施加三次無(wú)直流暫態(tài)分量的故障電流來(lái)測(cè)量動(dòng)作時(shí)間，記下每次測(cè)量的動(dòng)作時(shí)間。

    b.含有直流暫態(tài)分量的交流電流

    用相位合閘器施加三次含最大直流暫態(tài)分量的故障電流，而三次電流相位在180°范圍內(nèi)變動(dòng)，動(dòng)作時(shí)間為每次測(cè)量到的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間。確定一次電流的直流暫態(tài)分量的時(shí)間常數(shù)取決于指定的用途。其實(shí)際值由制造廠規(guī)定(見(jiàn)13.1.1.2條)。

    除非另有規(guī)定，任何輔助激勵(lì)量均應(yīng)為額定值。

13.1.2.3 保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

    下述條文中對(duì)穩(wěn)定性試驗(yàn)的要求主要與差動(dòng)及相位比較方案有關(guān)。

    用相位合閘器施加三次含最大直流暫態(tài)分量的電流，而三次電流相位應(yīng)在180°范圍內(nèi)變動(dòng)。

    確定一次電路的直流暫態(tài)分量的時(shí)間常數(shù)取決于指定的用途(見(jiàn)12.1.2條)，其實(shí)際值由制造廠規(guī)定。

    施加試驗(yàn)電流歷時(shí)應(yīng)不少于0.2s，或是保護(hù)規(guī)定動(dòng)作時(shí)間的二倍，取最大值。

    試驗(yàn)電流對(duì)稱(chēng)分量的有效值應(yīng)與額定穩(wěn)定極限值相對(duì)應(yīng)。

    如電流互感器發(fā)生穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)飽和，檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性必需在電流強(qiáng)度低于額定的穩(wěn)定極限值時(shí)進(jìn)行。

    按下列故障電流的分布情況做檢驗(yàn)穩(wěn)定度的試驗(yàn)是合理的：

    ——相對(duì)地故障；

    ——相間故障；

    ——三相故障；

    ——零序電流。

    注：可能還有其它情況，例如在三相中的電流分配為2獻(xiàn)、I、I或勵(lì)磁涌流。對(duì)于除變壓器保護(hù)以外的其它型式保護(hù)的穩(wěn)定性，可能需考慮因切換引起的勵(lì)磁涌流，例如饋線保護(hù)。對(duì)此種情況或其它特殊情況(如故障轉(zhuǎn)化)，應(yīng)由制造廠與用戶(hù)之間商定合適的試驗(yàn)。

13.2 驗(yàn)收試驗(yàn)^1］

    采用說(shuō)明：

    1］驗(yàn)收試驗(yàn)相當(dāng)于出廠試驗(yàn)。

    該試驗(yàn)通常在制造廠內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)大綱應(yīng)在制造廠與用戶(hù)之間商定。

13.3 委托試驗(yàn)^2］

    2］委托試驗(yàn)相當(dāng)于投運(yùn)試驗(yàn)。

    該試驗(yàn)在用戶(hù)的廠站內(nèi)進(jìn)行，且一般在保護(hù)系統(tǒng)所保護(hù)的廠站部分設(shè)備投入運(yùn)行之前進(jìn)行。

    委托試驗(yàn)項(xiàng)目由制造廠與用戶(hù)之間商定。

    在適當(dāng)情況下，應(yīng)在保護(hù)系統(tǒng)上作下列試驗(yàn)。

13.3.1 儀用互感器和接線

    包括互感器與繼電器之間接線在內(nèi)的電流互感器和(或)電壓互感器電路的連續(xù)(通電)試驗(yàn)和絕緣試驗(yàn)。

13.3.2 儀用互感器特性

    在規(guī)定值下檢查儀用互感器特性。

13.3.3 接地

    檢查二次繞組、輔助電路等的接地。

13.3.4 電源等

    檢查電源、熔斷器、小型空氣開(kāi)關(guān)等。

13.3.5 報(bào)警系統(tǒng)

    報(bào)警系統(tǒng)試驗(yàn)。

13.3.6 整定值

    實(shí)際整定參數(shù)的試驗(yàn)。

13.3.7 跳閘電路等

    包括斷路器操作在內(nèi)的跳閘電路試驗(yàn)。

13.3.8 一次試驗(yàn)

    可以采用負(fù)載電流、其它電流(例如發(fā)電機(jī)電路)或一次輸入的試驗(yàn)設(shè)備來(lái)作試驗(yàn)。這種試驗(yàn)可用于檢查差動(dòng)系統(tǒng)的各電流互感器之間，或者方向保護(hù)系統(tǒng)的電流互感器和電壓互感器之間的變比及相對(duì)極性的正確性，或者用于檢查導(dǎo)引線通信通道的正確性。

13.4 運(yùn)行試驗(yàn)

    本試驗(yàn)應(yīng)周期性地進(jìn)行。

    本試驗(yàn)不象委托試驗(yàn)?zāi)菢尤妫獧z查其主要繼電器的特性，邏輯電路和跳閘電路，一般不必測(cè)量?jī)x用互感器的特性或極性。

 

附 錄 A

保護(hù)系統(tǒng)方框圖

(補(bǔ)充件)

注：1)來(lái)自其它保護(hù)系統(tǒng)。

    2)到其它跳閘、合閘電路。

    3)TC41(SC41A/SC41B)已撤銷(xiāo)，分別由TC94和TC95代替。