国家标准 GB/T37549一2019 大型核电发电机变压器组继电保护技术规范 Iechmiealeodeforrelayingproteetionofgenerator-transformermitinlarge capacitynuclearpowerplant 2019-06-04发布 2020-01-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/37549一2019 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义保护配置原则保护技术条件试验方法检验规则标志、包装、运输和贮存 l6 产品随行文件 17 附录A规范性附录发电机定子绕组对地电容,机端单相接地电容电流及单相接地电流允许值
GB/37549一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由电力企业联合会提出并归口本标准起草单位:南京南瑞继保电气有限公司、能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司、中广核工程有限公司、电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司、电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司、国核电力规划设计研究院有限公司、清华大学、福建福清核电有限公司、南方电网有限责任公司、中广核核电运营有限公司、阳江核电有限公司、许继集团有限公司、江苏核电有限公司本标准主要起草人陈俊陈佳胜、谢创树,谭胜盛、季丽杰、汪元蛟陆建鸾、桂林、马铁军、陆明、段贤稳、王云辉、廖泽友、米国政,叶育林、王丽,何其伟
GB/37549一2019 大型核电发电机变压器组继电保护技术规范范围本标准规定了单机容量在600Mw及以上的核电发电机变压器组继电保护装置(以下简称保护装置)的基本技术要求、试验方法检验规则及对标志,包装、运输和贮存的要求本标准适用于大型核电厂所用的发电机变空压器组(以下简称发变组)保护装置,并作为该装置的设计、制造、试验和运行的依据,单机容量600Mw以下的机组可参照本标准执行本标准也适用于大型核电厂下列保护装置: 发电机保护装置; 主变压器保护装置高压厂用变压器保护装置; 辅助变压器保护装置; 励磁变压器保护装置规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2900.1电工术语基本术语 GB/T2900.17电工术语量度继电器 GB/T7261一2016继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T9361一2011计算机场地安全要求 GB/T11287一2000电气继电器第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇;振动试验(正弦 GB/T14285一2006继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T14598.24一2017量度继电器和保护装置第24部分;电力系统暂态数据交换 COMTRADE)通用格式 GB/T19520.12电子设备机械结构482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第3-101部分;插箱及其插件 GB/T20840.7一2007互感器第7部分;电子式电压互感器 GB/T20840.82007 互感器第8部分电子式电流互感器电力系统继电保护产品动模试验 GB/T26864一201l 一常规岛设计规范 GB/T509582013核电 DL/T4782013继电保护和安全自动装置通用技术条件 DL/T667一1999远动设备及系统第5部分传输规约第103篇;继电保护设备信息接口配套标准 DL/T671一2010发电机变压器组保护装置通用技术条件
GB/T37549一2019 3 术语和定义 GB/T2900.1、GB/T2900.17,GB/T14285一2006,GB/T50958一2013和DL/T671一2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 核电反应堆冷却剂泵reactorcolantpump;RCP -回路泵,但主泵电机为核电厂非1E级电机,在事故中不承担安全功能 3.2 辅助变压器auxiliarytransformer 用于给核电厂厂用电提供辅助电源的变压器 3.3 孤岛运行一-hold/islandoperationm house 当发电机不与外电网联系,输出功率仅输送至厂用电的一种运行方式保护配置原则 4. -般规定核电厂的发电机变压器单元,应装设短路故障和异常运行的保护发变组电气设备的短路故障 4.1.1 保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%一115%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 a 断路器,启动厂用分支切换全停: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 b 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 c
GB/37549一2019 ) 切换厂用:断开厂变低压分支断路器,启动低压分支切换解列断开发变组高压侧断路器,汽轮机甩负荷 ee fD 启动风冷:启动变压器冷却风扇信号;发声光信号至机组分散控制系统简称DCS),事件顺序记录系统(简称sOE),故障录波 8 系统(简称FR)等 4.2发电机保护 4.2.1对发电机的下列故障及异常运行状态,应装设相应的保护 a 定子绕组相间短路; b 定子绕组接地; 定子绕组匝间短路; c d 发电机外部相间短路; 定子绕组过电压定子绕组过负荷; 转子表层(负序)过负荷 g h 励磁绕组过负荷; 励磁回路接地; 励磁电流异常下降或消失 j k 定子铁芯过励破，发电机逆功率; m频率异常; 失步; n 发电机突然加电; o p)其他故障和异常运行 4.2.2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 aa 轻电流互感器饱和及剩磁的影响,提高保护动作可靠性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 b 护跳闸纵联差动保护应动作于全停I 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 的规定应装设保护区为100%的定子接地保护 b 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l,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 a 型横差保护或裂相横差保护不完全纵差保护
GB/T37549一2019 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本条中规定装设的保护应动作于全停I 4.2.5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,保护用电流互感器宜配置在发电机的中性点侧: 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 a 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 c 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I 4.2.6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,动作于全停[ 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闭锁,动作于快速灭磁、关闭主汽门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 4.2.7 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 a 定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低(例如低于1.5倍、.60),过负荷保护由定时限和反时 b 限两部分组成定时限部分;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 1 动作于信号,在有条件时,可动作于自动减负荷反时限部分;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I 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 4.2.8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成的转子表层过负荷保护定时限部分动作电流按发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序不平衡电流值 a 整定,带时限动作于信号反时限部分;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I 保护应能反应 b 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 4.2.9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其励磁绕组过负荷保护可由定时限和反时限两部分组成 a 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 b 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 4.2.10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,有条件时可动作于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 4.2.11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,跳闸段动作于全停或程序跳闸 4.2.12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励磁保护,有条件时应优先装设反时限过励磁保护定时限过励磁保护
GB/37549一2019 低定值部分;带时限动作于信号和降低励磁电流 a b 高定值部分;动作于全停或程序跳闸反时限过励磁保护: 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I 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I 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C'T 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: 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 a 动作于全停I;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系统同步振荡、电压回路断线等情况下,保护不应误 4.2.15核电机组应装设失步保护在短路故障、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允许开断电流对于发电机误合开关等故障和异常运行方式,宜装设突加电(误上电)保护,动作于全停I 4.2.16 44.2.17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 4.3主变压器保护 4.3.1对主变压器的下列故障及异常运行状态,应装设相应的保护绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地侧的接地短路 aa 绕组的匝间短路; b 外部相间短路引起的过电流 c 中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压; d 过负荷 e 过励磁; 中性点非有效接地侧的单相接地故障; g h 油面降低变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷却系统故障 4.3.2应装设瓦斯保护当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当壳内故障产生大量瓦斯时,应瞬时动作于全停I 瓦斯保护应采取措施,防止因瓦斯继电器的引线故障、振动等引起瓦斯保护误动作 4.3.3对变压器的内部、套管及引出线的短路故障,应装设纵联差动保护作为主保护,并瞬时动作于全停I 4.3.4纵联差动保护应满足下列要求应具有防止区外故障误动的制动特性 a b 应具有防止励磁涌流引起误动的功能在变压器过励磁时不应误动作 d 在电流回路断线时应发出断线信号,电流回路断线允许差动保护动作跳闸在正常情况下,纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线,如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施在设备检修等特殊情况下,允许差动保护短时利用变压器
GB/T37549一2019 套管电流互感器,此时套管和引线故障由后备保护动作切除 4.3.5对主变压器高压绕组及引出线的单相接地故障,应装设分相差动或者零序差动保护作为主保护,并瞬时动作于全停1. 对于由三台单相变压器构成的主变压器,分相差动或零序差动保护由接地的各相绕组两端电流互感器构成零序差动保护也可由接地绕组各相引出端的电流互感器和中性点侧外接零序电流互感器构成为保证保护性能,分相差动保护或零序差动保护所用的电流互感器宜选用同型号同变比 4.3.6对外部相间短路引起的变压器过电流,变压器应装设相间短路后备保护保护带延时跳开相应的断路器相间短路后备保护宜选用复合电压(负序电压和线电压)启动的过电流保护 4.3.7对于主变压器,根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同,应配置不同的相间短路后备保护,该保护宜考虑能反映电流互感器与断路器之间的故障,具体要求如下发电机变压器组,在变压器低压侧不另设相间短路后备保护,而利用装于发电机中性点侧的相 a 间短路后备保护,作为高压侧外部、变压器和分支线相间短路后备保护 b 相间后备保护对母线故障灵敏度应符合要求为简化保护,当保护作为相邻线路的远后备时可适当降低对保护灵敏度的要求 4.3.8与220kV及以上中性点直接接地电网连接的主变压器,对外部单相接地短路引起的过电流,应装设接地短路后备保护,该保护宜考虑能反映电流互感器与断路器之间的接地故障,具体要求如下在中性点直接接地的电网中,如变压器中性点直接接地运行,对单相接地引起的变压器过电 a 流,应装设零序过电流保护,保护可由两段组成,其动作电流与相关线路零序过电流保护相配合每段保护可设两段时限,并以较短时限动作于断开本侧断路器以较长时限动作于断开变压器各侧断路器对500kV及以上变压器,为降低零序过电流保护的动作时间和简化保护,高压侧零序一段只 b 带一个时限,动作于断开变压器高压侧断路器;零序二段也只带一个时限,动作于断开变压器各侧断路器普通变压器的零序过电流保护,宜接到变压器中性点引出线回路的电流互感器;零序方向过电流保护宜接到高压侧三相电流互感器的零序回路当低压侧有电源的主变压器中性点可能接地运行或不接地运行时,对外部单相接地短路引起的 4.3.9 过电流,以及对因失去接地中性点引起的变压器中性点电压升高,应按下列规定装设后备保护按4.3.8a)中规定装设零序过电流保护.满足变压器中性点直接接地运行的要求此外,应增设零序过电压保护,当变压器所连接的电力网失去接地中性点时,零序过电压保护经0.3s一0.5s时限动作断开变压器各侧断路器 4.3.10主变低压侧应装设接地保护,作为低压侧及引出线单相接地故障的主保护;保护用零序电压取自主变低压侧电压互感器的开口三角绕组或接地变副边,分两段时限;第一时限动作于信号,第二时限动作于全停I 4.3.11根据实际可能出现过负荷情况,应装设过负荷保护过负荷保护具有定时限或反时限的动作特性,动作于信号 4.3.12330kV及以上主变,为防止由于频率降低和/或电压升高引起变压器磁密过高而损坏主变压器,应装设过励磁保护保护应具有定时限或反时限特性并与被保护变压器的过励磁特性相配合定时限保护由两段组成,低定值动作于信号,高定值动作于全停I 4.3.13对主变压器油温、绕组温度及油箱内压力升高超过允许值和冷却系统故障,应装设动作于信号或跳闸的装置 4.4高压厂用变压器保护 4.4.1对高压厂用变压器的故障及异常运行状态,应按4.3.1的规定装设相应的保护装置
GB/37549一2019 4.4.2应装设瓦斯保护带负荷调压变压器充油调压开关,亦应装设瓦斯保护其他技术要求应符合 4.3.2的规定 4.4.3对变压器的内部、套管及引出线的短路故障,应按4.3.3装设保护 4.4.4纵联差动保护技术要求应符合4.3.4的规定 4.4.5对外部相间短路引起的变压器过电流,变压器应装设相间短路后备保护保护带延时跳开相应的断路器相间短路后备保护宜选用复合电压(负序电压和线电压)启动的过电流保护 4.4.6根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同,应配置不同的相间短路后备保护,该保护宜考虑能反映电流互感器与断路器之间的故障,具体要求如下: a 高压厂用变压器的相间短路后备保护宜装于高压侧,保护动作于全停I b 低压侧有分支,并接至分开运行母线段的变压器,还应在每个分支装设相间短路后备保护,动作于断开对应分支断路器 4.4.7根据实际可能出现过负荷情况,应装设过负荷保护过负荷保护具有定时限或反时限的动作特性,保护动作于信号为防止出现核岛厂用辅助设备电压过低,影响RCP主系安全运行的异常工况,可配置高厂变低 4.4.8 压分支低电压保护保护设置- 一时眼动作于解则,机组带厂用电运行,如果放障依然存段两时限,第在,则经第二时限动作于全停I并切换厂用 44.9为防止出现核岛厂用辅助设备频率过低,影响RCP主系安全运行的异常工况,可配置高厂变低压分支低频保护保护设置一段两时限,第一时限动作于解列,机组带广用电运行,如果故障依然存在，则经第二时限动作于全停并切换厂用 4.4.10对高压厂用变压器油温、绕组温度及油箱内压力升高超过允许值和冷却系统故障,应按4.3.13 规定装设保护 4.5辅助变压器保护 4.5.1对辅助变压器的故障及异常运行状态,应按4.3.1的规定装设相应的保护装置 4.5.2应装设瓦斯保护其他技术要求应符合4.4.2的规定 4.5.3对变压器的内部、套管及引出线的短路故障,采用纵联差动保护作为主保护,并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器 4.5.4纵联差动保护技术要求应符合4.3.4的规定 4.5.5对外部相间短路引起的变压器过电流,变压器应装设相间短路后备保护保护带延时跳开相应的断路器相间短路后备保护宜选用复合电压(负序电压和线电压)启动的过电流保护低压侧有分支,并接至分开运行母线段的降压变压器,除在电源侧装设保护外,还应在每个分支装设相间短路后备保护 4.5.6与1l0V及以上中性点直接接地电网连接的辅助变压器,对外部单相接地短路引起的过电流应按4.3.8的要求装设接地短路后备保护 4.5.7在110kV、220kV中性点直接接地的电力网中,当变压器中性点可能接地运行或不接地运行时,对外部单相接地短路引起的过电流,以及对因失去接地中性点引起的变压器中性点电压升高,应按下列规定装设后备保护对于中性点直接接地运行的变压器,应装设零序过电流保护,以较短时限动作于缩小故障范 a 围,以较长时限断开变压器各侧断路器 b 对于经间隙接地运行的变压器,应装设反应间隙放电的零序电流保护和零序过电压保护,带时限动作于断开变压器各侧断路器 4.5.8根据实际可能出现过负荷情况,应装设过负荷保护过负荷保护具有定时限或反时限的动作特性，一般动作于信号
GB/T37549一2019 4.5.9对辅助变压器油温,绕组温度及油箱内压力升高超过允许值和冷却系统故障,应按4.3.13的规定装设保护 4.6励磁变压器保护 4.6.1对励磁变压器的内部、套管及引出线的短路故障,采用电流速断保护作为主保护,也可采用纵联差动保护作为主保护,保护瞬时动作于全停I 4.6.2纵联差动保护技术要求应符合4.3.4的规定 4.6.3对外部相间短路引起的变压器过电流,应装设相间短路后备保护保护带延时动作于全停I 相间短路后备保护宜选用过电流保护 4.6.4 -般在励磁变低压侧配置励磁绕组过负荷保护,采用定时限和反时限,反时限的特性依据制造厂提供的发电机转子绕组允许过载能力 4.6.5对励磁变压器绕组温度高等故障,应按4.3.13装设保护 5 保护技术条件 5.1环境条件 5.1.1正常工作大气条件工作在以下气候条件下的保护装置应能正常工作 a 环境温度一10C~十55C; b)相对湿度:5%95%(装置内部既无凝露,也不应结冰); 大气压力80kPa106kPa c 5.1.2贮存、运输极限环境温度贮存环境温度为一20C十55C,相对湿度不大于85%. 运输环境温度为一40C+70C,相对湿度不大于85% 5.1.3周围环境对周围环境的要求如下: 应遮阳、挡雨雪、防御雷击、沙尘、,通风 aa 电磁环境应符合DL/T478一2013中7.4的规定; b c 场地应符合GB/T9361一2011中B类安全要求的规定 d 使用地点不出现超过GB/T11287一2000规定的严酷等级为1级的振动; 无爆炸危险的介质,周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面镀覆及涂覆层的介质及导电介质,不准许有明显的水汽,不准许有严重的霉菌存在; fD 安装地应铺设有首尾相连、横截面不小于100mm”的专用接地饷排,且该铜排一点与安装地接地网接地点可靠搭接 5.1.4特殊使用条件当超出5.1.1,5.1.2,5.1.3规定的环境条件时,由用户与制造商商定安装地点环境明显超过5.1.1正常工作环境条件时,优先选用的环境温度范围规定为特别寒冷地区:一25C十55; a b 特别炎热地区;-10C十70C
GB/37549一2019 5.2额定电气参数 5.2.1直流电源直流电源技术参数指标应满足额定电压:220V、110V; a b)允许偏差;一20%+15% 纹波系数:不大于5% c 5.2.2激励量交流回路激励量应满足: 交流电压;100/V;100V; a b交流电流:lA;5A; 额定频率;50Hz c 5.2.3电子式互感器对来自电子式互感器的激励量,宜采用数字量输人,其额定值应符合GB/T20840.7一2007中5.2 的规定和GB/T20840.,8一2007中表5的规定 5.3结构和外观 5.3.1机箱,插件的尺寸装置所采用的插箱及其插件的尺寸应符合GB/T19520.12的规定 5.3.2外壳防护装置的外壳防护要求应满足DL/T478一2013中4.10.2的规定 5.4测量元件的准确度和变差装置中测量元件的准确度和变差要求应满足DL/T478一2013中4.3的规定 5.5过载能力装置中各回路的过载能力应符合DL/T478一2013中4.6的规定 5.6功率消耗装置各回路的功率消耗应符合DL/T4782013中4.7的规定 5.7直流电源影响应符合DL/T4782013中7.5的规定 5.8对配线端子、输出继电器和信号继电器的要求装置配线端子、输出继电器和信号继电器应符合DL/T4782013中4.4、4.5.3、4.5.4的规定 5.9装置的功能 5.9.1装置应具有独立性、,完整性、成套性装置的保护配置、整定范围与被保护的设备有关,但装置
GB/T37549一2019 中所含的各保护功能应达到5.10的性能指标 5.9.2装置应能反映大型核电发电机变压器组各种故障及异常状态 5.9.3装置中不同种类保护应设置方便的投人和退出功能 5.9.4装置应提供中文显示界面和中文菜单,并能实时显示运行状态和实时信息 5.9.5装置在保护动作,告警等事件时,应有对应的事件记录 5.9.6装置应配有硬、软件监视功能,并应自动监视硬、软件的工作状态对发现的异常,故障,应自动采取告警、闭锁等措施 5.9.7装置应按GB/T142852006中6.5.3的要求设置对电磁干扰的防护措施 5.9.8装置的开关量输人和输出当采用硬接点时应符合DL./T478一2013中4.5.1及4.5.2的要求 5.9.9装置中央信号的接点在直流电源消失后应能自保持,装置所记录信息,在失去直流电源的情况下不能丢失 5.9.10装置的时钟精度要求;对时误差应不大于1nms,对时信号消失,采用装置自身时钟,24h误差不大于5s 5.9.11装置应具备通信接口,用以与监控系统和故障信息系统通信,网络和通信的故障不应影响装置的动作行为通信接口的通信数据格式应遵循统一的规约,符合DL/T667一1999的规定 5.9.12装置应具有与外部标准授时源的对时接口 5.9.13装置应配置调试接口和辅助软件,具备通信及维护,定值整定、故障记录与分析、调试等功能 5.9.14装置应具有故障记录功能并满足以下要求: a 装置应能可靠记录保护动作的相关信息,例如故障时输人的模拟量和开关量、输出开关量,动作元件、动作时间等,并具有存储8次以上最新故障录波数据的功能; b 装置记录的所有数据应能转换为GB/T14598.24一2017规定的格式输出; 具有显示和打印记录信息的功能,提供了解情况和事故处理的保护动作信息;提供分析事故和保护动作行为的记录 5.10主要技术要求 5.10.1总则装置的保护配置和被保护设备有关,但所选择的单个保护应能达到下面的性能指标装置应能满足大型核电发电机变压器组的要求,在各种工况,如孤岛运行时,所有保护都不应出现不正确动作除了本标准列出的条目外,其他保护的技术条件同DL/T671一2010. 5.10.2注入式定子接地保护注人式定子接地保护应满足如下要求通常适用于中性点经接地变压器接地的发电机的定子接地保护 a b) 应能用于具备发电机中性点和主变低压侧两个接地点的系统; 保护范围为100%的发电机定子绕组; c 装置具有注人信号回路监视功能,可反应注人源及注人回路的电压消失、过载及其他故障 d 情况注人源功率不应过大,注人电压不超过2%U,(U,为发电机一次侧额定电压》 f 可靠反映的发电机定子绕组接地电阻值:不低于10kQ; 电阻整定值的误差:士5%或0.5kQ. 8 h 电流整定值的误差:士5%或0.001A; 电阻判据时间整定值的误差(0.5倍整定值时);士1%或150ms; 10
GB/37549一2019 电流判据时间整定值的误差(1.5倍整定值时);士1%或70ms 5.10.3发电机定子过电压保护发电机定子过压保护应满足如下要求: 为防止励磁误强励,宜设置空载过电压保护,经发电机出口断路器位置接点闭锁; a b 返回系数不小于0.95; c 整定值的误差;士2.5%或0.01U.(U 为发电机机端PT二次额定电压); d)时间整定值的误差:士1%或40 mS 5.10.4发电机正向低功率保护发电机正向低功率保护应满足如下要求 a 有功测量原理应与无功大小无关; b 具有电压互感器断线闭锁功能; 有功最小整定值应不大于0.3%p.(P.为发电机二次额定有功功率 c d 返回系数不小于0.8; 有功整定值的误差;士10%或0.002P. e 时间整定值的误差(0.5倍整定值时);士1%或40ms 5.10.5发电机频率异常保护发电机频率异常保护应满足如下要求应具有按频率分段时间积累功能,低频时间积累在装置掉电时也能保持; aa 在发电机停机过程和停机期间应自动闭锁低频保护; b 为防止开关偷跳甩负荷,发电机转速上升,导致过频不正确动作,宜经发电机出口断路器位置接点闭锁应有定时限段; d 频率测量范围40Hz一65Hz; e 频率测量的误差;士0.05Hz; 时间积累的误差:士2.5% g 5.10.6厂用低压分支低电压保护厂用低压分支低电压保护应满足如下要求: 为防止核岛厂用辅助设备电压过低而设此保护; a 为保证低电压保护的可靠性,应设置完善的TV断线闭锁 b TV断线闭锁应考虑一次及二次熔丝单相、两相、三相熔断情况 o 发生一次单相接地时不误闭锁低电压保护: d 返回系数不大于1.l; e 整定值的误差;士2.5%或0.01U.; 时间整定值的误差:士1%或40ms g 5.10.7厂用低压分支低频保护厂用低压分支低频保护应满足如下要求: 为防止核岛厂用辅助设备频率过低而设此保护; a b 频率计算宜采用相间电压,并经TV断线闭锁 11
GB/T37549一2019 频率测量范围40Hz一65Hz; c 频率测量的误差;士0.05Ha; d 时间整定值的误差;士1%或70ms e 5.10.8主变低压侧接地保护主变低压侧接地保护应满足如下要求作为主变压器低压引出线单相接地故障保护 a b 具备主变低压侧TV一次断线闭锁功能; 发电机机端断路器分断时,本保护投人,否则退出返回系数不小于0.9 d 整定值的误差;士2.5%或0.1V fD 时间整定值的误差:士1%或70n ms 5.11安全要求装置的安全性能应满足DL/T4782013中第6章的要求 5.12绝缘要求装置的绝缘性能应符合DL/T478一2013中4.9的规定 5.13电磁兼容性能装置的抗扰度和电磁发射性能应符合DL/T478一2013中4.8的规定 5.14耐湿热性能装置的耐湿热性能应符合DL/T478一2013中7.3的规定 5.15机械性能装置的机械性能应符合DL/T478一2013中4.10的规定 5.16连续通电装置在完成调试后,应按DL./T4782013中7.13的规定进行连续通电试验 5.17动态模拟装置应进行动态模拟试验,在各种故障条件下,装置动作应正确信号指示应正常,其主要功能和性能应符合5.9、5.10的规定试验方法 6.1试验条件 6.1.1除另有规定外,各项试验均应在5.1.1规定的正常工作大气条件下进行 6.1.2被试验装置和测试仪表应良好接地 6.1.3除另有规定外,周围环境应符合5.1.3规定的要求 12
GB/37549一2019 6.2温度试验 6.2.1最高运行温度试验按DL/T478一2013中7.3.3的规定进行,装置的功能和性能应符合5.9,5.10的要求 6.2.2最低运行温度试验按DL/T4782013中7.3.4的规定进行,装置的功能和性能应符合5.9,5.10的要求 6.2.3突变温度试验按DL/T478一2013中7.3.7的规定进行,装置的功能和性能应符合5.9,5.10的要求 6.3温度贮存试验按DL/T4782013中7.3.5、7.3.6的规定进行试验后,零部件的材料不应出现不可恢复的损伤通电操作应正常 6.4结构和外观检查按5.3及GB/T7261一2016中第5章的要求逐项进行检查 6.5功率消耗试验根据5.,6要求,按GB/T72612016中第8章的规定和方法,对装置进行功率消耗试验 6.6装置功能试验用继电保护试验设备对装置进行试验,必要时还需进行电力系统模拟试验,试验方法和试验项目参照GB/T268642011的规定,装置的功能应符合5.9,5.10及相关标准的要求测量元件准确度和变差检查 6.7 用继电保护试验设备检查装置测量元件的准确度和变差,应符合5.4的规定 6.8出口中间继电器检验用继电保护试验设备检查装置出口继电器的性能.应符合5.8的规定 6.9过载能力试验根据5.5要求,对装置进行过载能力试验装置经受过载试验后应无绝缘损坏,其性能应符合5.9、 5.10的规定 6.10直流电源影响试验根据5.7要求,按DL/T4782013中7.5的规定和方法,对装置进行电源影响试验在试验中,装置不应误动作 6.11安全要求实验根据5.11的要求,按DL/T478一2013中7.16的规定和方法,对装置进行安全要求试验 13
GB/T37549一2019 6.12绝缘试验和绝缘测量 -2013中7.7的规定和方法,对装置进行绝缘试验和绝缘测量根据5,12要求,按DL/T478一 6.13电磁兼容性能试验根据5.13要求,按DL/T478一2013中7 4的规定和方法,对装置进行电磁兼容性能试验 6.14耐湿热性能试验根据5.14要求,按DL/T478一2013中7.3.8、7.3.9的规定和方法,对装置进行耐湿热性能试验 6.15机械性能试验根据5.15要求,按DL/T4782013中7.6的规定和方法,对装置进行振动、冲击和碰撞试验 6.16连续通电试验根据5.16要求,按DL/T478一2013中7.13的规定和方法,对装置进行连续通电试验 6.17装置动态模拟试验装置通过各项试验后,应在电力系统动态模拟系统上进行整组保护试验,以考核装置保护性能其模拟系统的基本技术要求,应符合GB/T142852006的规定试验项目如下(以下项目仅供参考: 定子绕组相间短路故障 a b 定子绕组接地故障; 定子绕组匝间短路故障; c 发电机外部相间短路; d 定子绕组过电压; 定子绕组过负有转子表层(负序)过负荷; g 励磁绕组过负荷; h 励磁回路接地故障; 励磁电流异常下降或消失; 变压器铁芯,发电机定子铁芯过励做 k 变压器绕组及其引出线的相间短路故障; 变压器中性点直接接地侧的接地短路故障; m 变压器绕组的匝间短路; n 变压器外部相间短路; o 发电机逆功率; p 频率异常 r 失步; 发电机突然加电; s 其他故障和异常运行 t 检验规则 7.1检验分类产品检验分出厂检验和型式检验两种 14
GB/37549一2019 7.2出厂检验 7.2.1每台装置在出厂前应经制造商的质量检验部门进行出厂检验、确认合格后方能出厂检验合格出厂的产品应具有证明装置合格的产品合格证书 7.2.2出厂检验项目见表1 表1检验项目 “技术要求”的“试验方法"的出厂检型式检验序号项目名称备注章条号章条号验选项选项温度试验 5.1.1 6.2 5,1.2 6.3 温度贮存试验 6,4 5. 结构和外观检查装置功能和性能试验 5.9,5.10,5.17 6.6 电力系统模拟试验 5.9,5.10,5.17 6.1l7 测量元件准确度检查 5." 6.7 过载能力试验 5.5 6.9 5.6 6.5 功率消耗试验 5," 6.10o 直流电源影响试验 10 5.8 6.8 出口中间继电器检查 1r 安全要求试验 5,11 6.11 12 绝缘性能试验 5.12 6.12 电磁兼容性能试验 13 5.13 6.13 14 耐湿热性能试验 5,14 6.1l4 15 5.15 机械性能试验 6.15 连续通电试验 l6 5.l6 6.l6 用户有要求时进行本项试验只进行绝缘电阻测量和耐压试验新产品定型鉴定前做动态模拟试验恒定湿热试验和交变湿热试验选做其- 如有必要,对于新的装置可以重复介质耐压试验重复试验时,试验电压值应为原来规定值的0.75倍,或由制造商指明出厂检验时只进行安全标志检查、介质强度、绝缘电阻、保护联接连续性试验出厂检验仅做接点通断检查 7.3型式检验 7.3.1型式检验应用于按照装置规范和标准检验新的硬件或软件设计 7.3.2型式检验包括安全型式试验,可由制造商或具有相应资质的独立检验机构进行 7.3.3对于是否符合安全型式试验的要求,可通过适当的试验、测量、目测或评估、技术论证来检查 7.3.4凡遇下列情况之一,应进行型式检验 15
GB/T37549一2019 新产品定型鉴定前; a b 产品转厂生产定型鉴定前; 正式投产后,如设计、工艺、材料、元器件有较大改变,可能影响产品性能时; c d)合同规定时 7.3.5对系列产品中一个产品进行型式检验时宜充分考虑覆盖整个产品系列,且提供一个风险评估文件,确定哪些型式检验对整个系列产品有效,系列产品中其余产品还需进行哪些型式检验 7.3.6如果装置已通过型式检验且设计、元器件、工艺材料或软件无变更,不宜重复型式检验一旦前述内容出现改变,应进行风险评估，给出确定哪些型式检验仍然有效,须重做哪些型式检验的文件 7.3.7型式检验的样品应从被检同批合格样品中随机抽取 7.3.8检验是否合格的判定原则如下试品应为拟研制定型的产品或出厂检验合格的产品; a b 试品未发现有主要缺陷的,则判定试品为合格 c 对于安全型式试验,只要有一个缺陷即为不合格注1:装置的主要缺陷是指需经更换重要元器件或对软件进行重大修改后才能消除,或一般情况下不可能修复的缺陷(易损件除外) 其余的缺陷作为一般缺陷注2:安全型式试验包括电气间隙和爬行距离、冲击电压、介质强度、绝缘电阻,IP等级、保护连接阻抗、材料和外壳的可燃性、单一故障试验 7.3.9应进行的型式检验项目如表1规定其中新产品研发和定型前的型式检验进行表1规定的全部试验;其余目的的型式检验,检验项目可视情况和目的,分析评估或协商确定 7.3.10所出具的检验报告,应满足DL/4782013中7.17的要求标志、包装、运输和贮存 8 装置的标志、包装,运输和贮存,应满足DL/T4782013中第8章的要求 9 产品随行文件随同装置一起供应的文件和物件应有装箱清单; a b) 装箱文件、资料清单及文件资料装置的电气原理图或接线图 c d 产品出厂合格证书; 按备品清单或合同规定提供的备品、备件(例如元器件、易损件、测试插件,接线座、预制导线等、安装附件、专用工具等 16
GB/37549一2019 录附 A (规范性附录发电机定子绕组对地电容、机端单相接地电容电流及单相接地电流允许值国产汽轮发电机定子对地电容及单相接地电容电流值见表A.1 表A.1国产汽轮发电机定子对地电容及单相接地电容电流值容量电压每相对地电容单相接地电容电流 Mw kV F 50 10.5 0.25 1.43 60 1.69 0.5 0.296 100 10.5 0.16 0.914 135 3.8 0.376 2.822 0.2o 1.715 200 15,75 300 18.0 0.2~0.3 1.957一2.937 600 20,0 0,213 2.317 1000 27.0 0,284 4.17 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值见表A.2 表A.2发电机定子绕组单相接地故障电流允许值发电机额定电压发电机额定容量故障电流允许值 kV Mw 50 6,3 汽轮发电机 50l00 10.5 水轮发电机 10一l00 汽轮发电机 125200 13.8~15.75 水轮发电机 40225 18及以上 300及以上对于氢冷发电机为2.5A

大型核电发电机变压器组继电保护技术规范GB/T37549-2019

随着大型核电站的建设和发展，核电厂内的各类发电设备也在不断更新升级。作为核电站内非常重要的一部分，发电机和变压器组的继电保护技术显得尤为关键。因此，制定大型核电发电机变压器组继电保护技术规范GB/T37549-2019标准就成为了必然选择。

GB/T37549-2019标准是由国家能源局制定的，旨在规范大型核电发电机变压器组继电保护的技术规范。该标准对大型核电发电机变压器组继电保护方面进行了详细的规定。

1. 大型核电发电机变压器组继电保护的意义

大型核电发电机变压器组继电保护旨在保障大型核电站内的各类发电设备运行的安全性和可靠性，防止发生故障和事故。通过对发电机和变压器组进行继电保护，可以减少因故障引起的停机时间和维修成本，提高核电站的安全生产水平。

2. 大型核电发电机变压器组继电保护技术规范

GB/T37549-2019标准规定了大型核电发电机变压器组继电保护的相关技术要求，主要包括以下方面：

保护原理：规定了大型核电发电机变压器组继电保护所采用的保护原理和保护方式。
保护装置选型：规定了大型核电发电机变压器组继电保护所选用的保护装置应满足的要求。
保护分区划分：规定了大型核电发电机变压器组继电保护的分区划分原则及其影响因素。
保护参数设置：规定了大型核电发电机变压器组继电保护的参数设置原则，包括参数计算、选取和调整等方面。
保护信号传输：规定了大型核电发电机变压器组继电保护信号传输方式及其可靠性保障措施。

3. 总结

大型核电发电机变压器组继电保护技术规范GB/T37549-2019标准的制定，为核电站内各类发电设备的安全运行提供了技术规范和标准。在实际应用中，需要根据标准要求进行具体实现，保障发电机和变压器组的安全稳定运行，提高核电站的安全生产水平。