Q/GDW 12209-2022 高压设备二次回路标准化设计规范.pdf

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  • 表1断路器机构内端子段命名

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    5.2.2不同端子段间应有明显分隔标志。交流与直流端子或由不同直流电源供电的直流端子不应相邻 布置。 5.2.3 信号回路的信号电源公共端端子应集中布置,通过专用连接片短接,不应采取外部跨线进行公 共端连接。

    5.3 三相不一致回路

    5.3.1220千伏及以上电压等级分相操作的断路器,应按照双重化的原则配置三相不一致保护回路。 两套三相不一致保护的启动、跳闸回路均应完全独立LYT标准规范范本,通过两个独立的出口继电器跳闸。 5.3.2每套三相不一致保护的启动及分相跳闸回路应分别设置硬压板,4块硬压板包括:三相不一致 保护1(或2)保护投入压板、三相不一致保护1(或2)跳A相出口压板、三相不一致保护1(或2) 跳B相出口压板、三相不一致保护1(或2)跳C相出口压板。三相不一致保护回路及压板设置如图1 所示

    图1三相不一致保护回路示意图

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    跳闸的警示标识。 3.4双重化配置的两套三相不一致保护 功触点应取自不同机构辅助触 旋转轴,并与对应的操作回路使月 取用如图2所示

    三相不一致保护辅助触点使用示意图

    5.3.5三相不一致保护动作后,应提供动作保持信号,具备就地复归功能。 5.3.6每套三相不一致保护应提供不少于2组瞬动触点,分别用于遥信及故障录波。 5.3.7三相不一致保护时间继电器及出口继电器应设置防误碰措施,宜采用全封闭型继电器,避免断 路器运行维护中误触碰继电器引发跳闸,

    5.4.1防跳继电器动作时间应与断路器动作时间相配合,其动作时间应小于开关分合闸位置辅助触点 转换时间,避免断路器防跳功能失效。 5.4.2压力闭锁等触点在控制回路中的串接位置应合理,确保不会断开已动作保持的防跳回路。在防 跳继电器动作保持时,不应出现压力波动等因素导致防跳继电器返回。防跳继电器非启动端应与控制电 源负极直接连接,中间不应串接其它触点。 5.4.3防跳回路应与断路器操作箱回路相配合,操作箱跳闸位置监视回路应串接“断路器常闭+防跳继 电器常闭”组合触点,且跳闸位置监视回路应能正确反映就地远方切换把手状态。典型防跳回路如图3 所示。

    5.5分合闸及控制回路

    图3防跳回路连接示意图

    5.1两个跳闸线圈应避免套接于同一驱动轴上。防止在两个跳闸线圈极性相反时,两套保护同 情况下,两个跳闸线圈磁通方向相反导致断路器拒动。 5.2两个跳闸线圈的引出线应采用不同颜色线芯,以明显区分同极性端。芯线颜色及用途如表

    表2跳合闸线圈芯线配置表

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    5.5.3电机控制回路应配置独立的电源空气开关,其电源应经独立的电缆由端子箱引入至各相机构, 不应使用断路器控制电源。电机控制回路电源类型(交流或直流)宜与电机电源保持一致。当电机控制 回路电源与电机电源类型不一致时,应在端子箱(或汇控柜)设置专用的电机控制电源。 5.5.4分相操作断路器应分相装设不可复归型动作记数器。三相机械联动断路器应装设1个不可复归 型动作计数器。动作计数器位置设置合理,应便于在操作平台或地面上直观读取计数结果。 5.5.5断路器动作计数器、指示灯等辅助元器件的工作电源不应使用断路器控制电源。

    5.6.2弹簧储能微动开关的触点选用应正确,交流与直流回路应使用不同层微动开关触点,避免交直 流回路相互影响。 5.6.3合闸回路中串接的弹簧未储能触点与断路器分合闸位置辅助触点在动作顺序上应可靠配合,避 免断路器合闸时弹簧未储能触点先于断路器位置辅助触点动作,导致弹簧未储能触点因开断合闸回路电 流而烧损。 5.6.4110千伏电压等级断路器应提供不少于2组弹簧未储能触点,分别用于启动电机储能、断开合 闸回路;220千伏及以上电压等级断路器应提供2组独立的弹簧未储能触点用于双套继电保护闭锁重合 闸开入。 5.6.5用于监视弹簧机构储能状态的信号回路,各相断路器的弹簧未储能信号宜在汇控柜(端子箱) 并联上送。 5.6.6对于分相操作机构的弹簧未储能闭锁合闸回路设计,应能保证任一相机构弹簧未储能情况下同 时闭锁三相合闸。

    5.6.4110千伏电压等级断路器应提供不少于2组弹簧未储能触点,分别用于启动电机储能 闸回路;220千伏及以上电压等级断路器应提供2组独立的弹簧未储能触点用于双套继电保护 闸开入。 5.6.5用于监视弹簧机构储能状态的信号回路,各相断路器的弹簧未储能信号宜在汇控柜( 并联上送。 5.6.6对于分相操作机构的弹簧未储能闭锁合闸回路设计,应能保证任一相机构弹簧未储能 时闭锁三相合闸。

    5.7.1液压机构应能提供液压低报警、液压低闭锁重合闸、液压低闭锁合闸、液压低闭锁分闻等触点 伏态。继电保护取用的液压低闭锁重合闻触点,应直接选用微动开关触点。 5.7.2220千伏及以上电压等级断路器中,液压低闭锁分闸微动开关触点及其对应的重动继电器均应 按照双重化原则配置,双套继电器的工作电源应分别与控制电源1、控制电源2相对应,防止其中一组 控制电源失去时影响双套操作回路。 5.7.3110千伏电压等级断路器应能提供不少于2组液压低闭锁重合闸触点,分别用于继电保护闭锁 重合闸开入、告警信息;220千伏及以上电压等级断路器应提供2组独立的液压低闭锁重合闸触点分别 用于双套继电保护闭锁重合闸开入,

    5. 8SF, 表计回路

    为有效防范SF.表计检修及更换工作误接线,宜统一芯线编号、端口定义、颜色及功能,S 线配置表如表3所示。

    表3SF.表计芯线配置表

    5.9断路器位置及信号回路

    5.9.1220干伏及以上电压等级断 助触点,110干伏 电压等级断路器应至少引出8组常开辅助触点 8组常闭辅助触点,以上触点均应引至端子排相应端子 段,用于继电保护、自动化系统等二次回路 5.9.2220千伏及以上电压等级分相操作断路器位置辅助触点配置参见表4。

    表4220于伏及以上电压等级分相操作断路器位置辅助触点配置表

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    5.9.3220千伏及以上电压等级三相机械联动断路器位置辅助触点配置参见表5

    5.9.3220千伏及以上电压等级三相机械联动断路器位置辅助触点配置参见表5。

    伏及以上电压等级三相机械联动断路器位置辅目

    表6110千伏断路器位置辅助触点配置表

    6隔离(接地)开关设备

    6.2隔离(接地)开关机构内的端子排应按照 原则进行排列布置,保护开入 回路、信号回路、电机控制回路、交流电源回路等应按功能分别设置独立的端子段,交流与直流端子或 由不同直流电源供电的直流端子不应相邻布置 端子段命名及接入回路要求参见表7。

    表7隔离(接地)开关机构内端子段命名

    6.3对于110千伏双母线接线形式,涉及线路保护及母线保护隔离开关位置触点回路,应区分线路保 护触点端子段和母线保护触点端子段。为确保隔离开关位置触点转换可靠性,宜采用2组触点并联的方 式提供常开和常闭触点。开入回路公共端通过端子排专用短接片连接,不应采用外部跨线的方式连接。 6.4对于220千伏双母线接线形式,涉及线路保护及母线保护隔离开关位置触点回路,应区分线路保 护1端子段、线路保护2端子段和母线保护1端子段、母线保护2端子段。为确保隔离开关位置触点转 换可靠性,宜采用2组触点并联的方式提供常开和常闭触点。开入回路公共端通过端子排专用短接片连 接,不应采用外部连接跨线的方式连接。 3.5隔离(接地)开关机构信号回路的信号电源公共端端子应集中布置,通过专用连接片短接,不应 采取外部跨线进行公共端连接。信号设置至少应包括隔离(接地)开关合位、隔离(接地)开关分位、 隔离(接地)开关控制电源失电、隔离(接地)开关电机电源失电、隔离(接地)开关就地控制、隔离 (接地)开关电机故障等。

    7.1电流、电压互感器设备本体接线盒内的标识应清断、耐久,宜直接在接线底板上标注相关信息, 不应采用金属标识牌标注,避免金属标识牌搭接导致输出电流、电压异常。 7.2电流、电压互感器二次接线柱应有防止转动措施,安装接线过程中接线底板背部螺丝或导线不应 发生松动。 7.3电流、电压互感器接线盒防护盖(或门)与接线柱之间应有足够的安全间距,确保在防护盖(或 门)关闭之后,防护盖(或门)与接线柱之间不会发生搭接短路故障。防护盖(或门)、设备铭牌的固 定螺杆与接线柱或导线无接触、挤压可能。 7.4电流、电压互感器二次接线柱之间应确保不小于2cm的间距。

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    7.6电流互感器或电压互感器的二次回路,均必须且只能有一个接地点。当两个及以上电流(电压) 互感器二次回路间有直接电气联系时,其二次回路接地点设置应符合以下要求: a)便于运行中的检修维护; b)互感器或继电保护设备的故障、异常、停运、检修、更换等均不得造成运行中的互感器二次回 路失去接地, 7.7未在开关场接地的电压互感器二次回路,宜在电压互感器端子箱处将每组二次回路中性点分别经 放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·IV(I..为电网接地故障时通过变电站的可 能最大接地电流有效值,单位为kA)。为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的 空气开关或熔断器等。 7.8独立的、与其他互感器二次回路没有电气联系的电流互感器二次回路可在开关场一点接地,但应 考虑将开关场不同点地电位引至同一保护柜时对二次回路绝缘的影响。 7.9严禁在保护装置电流回路中并联接入过电压保护器,防止过电压保护器不可靠动作引起差动保护 误动作。 7.10电流互感器各二次绕组均应引至汇控柜或端子箱;分相电流回路中性线应布置在相邻的端子排, 端子排间应能通过专用短接片连接;所有备用二次绕组也应引至汇控柜或端子箱处短接并可靠接地。

    8变压器及并联电抗器设备

    8.1变压器及并联电抗器本体油温、绕组温度变送器应安装在本体端子箱内。变送器应具备防雷及抗 干扰措施,信号采用4~20mA电流输出。 3.2变压器本体端子箱的端子排应按功能进行分段,分为跳闸型非电量回路、信号型非电量回路、温 度采集回路、交流电源回路等端子段。跳闸型非电量回路的重瓦斯、本体压力释放等触点开入公共端应 布置在相邻的端子排,端子排间通过专用短接片连接。跳闸型非电量的输出触点之间应经空端子隔离。 8.3瓦斯等非电量继电器的接线盒应密闭良好,接线盒内接线标识、接线柱及防护盖相关要求见本标 准第7.1条~第7.3条;接线盒与二次电缆结合部应采取防雨措施,避免雨水沿敷设路径倒灌至接线盒; 继电器引出电缆的保护管(槽盒)应采取排水措施,宜在最低处设排水孔,避免保护管(槽盒)内积水。 8.4本体重瓦斯、调压重瓦斯继电器应至少各提供2组跳闸型触点, 3.5本体重瓦斯、调压重瓦斯继电器接线盒内信号触点与跳闸触点之间宜分别布置在不同端子段,跳 闸型、信号型触点应分别经独立电缆引至端子箱,不应合用一根多芯电缆。 8.6非电量保护由设备本体引至端子箱(汇控箱)的二次回路不应存在转接环节;不采用就地跳闸方 式时,端子箱(汇控箱)引至保护屏的二次回路不应存在转接环节。 8.7为提高变压器零序保护和间隙保护的可靠性,变压器中性点零序电流互感器应安装于中性点接地 刀闸与大地之间,变压器中性点间隙电流互感器应安装于放电间隙与大地之间,且零序、间隙电流互感 器二次绕组应不少于2组。电流互感器布置如图4所示

    图4变压器中性点零序及间隙电流互感器布置示意图

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    A. 2有汇控柜的分相断路器

    编号及命名参见表A.2

    表A.2回路编号及命名

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    B.1弹簧、分相操作机构(机构含三相不一致)

    机构内遥信信号及故障录波信号参见表B.1

    构内遥信信号及故障录波信号参见表B.1及B.2。

    附录B (资料性附录) 断路器机构输出遥信及故障录波信号设计

    表B.2故障录波信号

    B.2液压、分相操作机构(机构含三相不一致1

    内遥信信号及故障录波信号参见表B.3及B.4命名

    表 B.3 遥信信号

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    表B.4故障录波信号

    高压设备二次回路标准化设计规范

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    编制主要原则 27 与其他标准文件的关系 主要工作过程 标准结构和内容 条文说明 28

    本标准依据《国家电网有限公司关于下达2020年第一批技术标准制修订计划的通知》(国家电网科 (2020)21号)的要求编制。 断路器、隔离(接地)开关、互感器、变压器等高压设备二次回路的正确性和可靠性直接影响到相 关继电保护及自动化系统正常运行。高压设备二次回路跨一、二次专业管理交界面,标准化设计工作相 对滞后。不同高压设备制造商、不同设计单位在开展二次回路设计时,技术原则不统一、设计细节不规 范等问题日渐突出,给变电站施工调试和运行维护带来诸多困难,也为变电站安全运行带来风险。迫切 需要从设计源头对变电站高压设备二次回路进行规范,进一步提高变电站二次系统安全运行水平

    本标准主要根据以下原则编制: 实用性原则包装标准,标准充分考虑高压设备二次回路设计、施工调试及运维检修工作实际需求,在充 分试点的基础上确定了相关技术要求,推进了变电一、二次专业交界面标准化工作; 6 先进性原则,首次针对高压设备与继电保护、自动化系统相关二次回路明确技术要求和设计准 则,并且提出了高压设备二次回路“功能分区、端子分段”的设计理念,对高压设备二次回路 元器件选型、二次回路设计、辅助触点的使用等方面进行了详细规定; 协调性原则,遵循国家标准、电力行业标准和国家电网有限公司企业标准协调一致的原则。编 写组在起章本标准的过程中,充分费彻落实高压设备二次回路设计、安装、验收等国家、行业 标准,以及二次回路元器件、线缆相关技术规范: 可操作性原则,以实际需求为导向,全面总结和提炼了近年来高压设备二次回路反事故措施经 验和成果,充分考虑现有高压设备设计、制造现状,技术条款既体现先进性又避免盲目“拔高” 技术要求,确保标准扎实落地

    本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用间题。

    2020年3月,由国网冀北电力有限公司电力调度控制中心组织召开“高压设备二次回路标准化设 计规范”工作启动会,并在会议上成立编写组、明确了修编内容、框架结构、工作分工和编制计划。 2020年4月,召开工作组第一次会议,讨论标准草案,确定编制计划及任务分工。 2020年5月,召开工作组第二次会议,形成标准初稿。 2020年6月,召开工作组第三次会议,形成征求意见稿。 2020年9月,采用发函方式在国家电网有限公司范围内广泛征求意见。 2020年11月,修改形成标准送审稿。 2020年12月,国家电网有限公司运行与控制技术标准专业工作组(SGCC/TC03)组织召开了标准 审查会,审查结论为:审查组经过协商一致,同意修改后报批。 2020年12月,依据审查会意见修改形成标准报批稿。

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    本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法(国家电网企管(2018)222号文)》的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下: 本标准主题章分为5章蝶阀标准,由通用要求、高压断路器设备、隔离(接地)开关设备、互感器设备、变 压器及并联电抗器设备组成。其中通用要求章节明确了二次回路元器件选型、屏柜与箱体、二次回路的 设计原则;针对高压断路器设备、隔离(接地)开关设备、互感器设备、变压器及并联电抗器等四类, 共设置4个章节,对该类型设备的二次回路基本要求、端子排编号及排列布置、三相不一致回路、防跳 回路、分合闸及控制回路等重要回路的设计原则进行了规范

    本标准第4.3.8条中,二次回路抗干扰措施引用了《国家电网设备(2018)979号国家电网有限 公司关于印发十八项电网重大反事故措施(修订版)的通知》内容。 本标准第5.4.3条中,规定了操作箱跳闸位置监视回路应串接“断路器常闭+防跳继电器常闭”组合 独点。如未串接此组合触点,当断路器机构中的防跳继电器与跳闸位置监视回路串联分压后,防跳继电 器两端的电压可能高于其返回电压,造成防跳继电器自保持,合闸回路断开。本条款能有效避免防跳继 电器自保持现象。

    本标准第4.3.8条中,二次回路抗干扰措施引用了《国家电网设备(2018)979号国家电网有限 公司关于印发十八项电网重大反事故措施(修订版)的通知》内容, 本标准第5.4.3条中,规定了操作箱跳闸位置监视回路应串接“断路器常闭+防跳继电器常闭”组合 独点。如未串接此组合触点,当断路器机构中的防跳继电器与跳闸位置监视回路串联分压后,防跳继电 器两端的电压可能高于其返回电压,造成防跳继电器自保持,合闸回路断开。本条款能有效避免防跳继 电器自保持现象。

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