水电新能源发电企业技术监督实施细则(试行)
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3 监督内容

3.1设计阶段的监督

3.1.1 基本要求

3.1.1.1 发电企业继电保护及安全自动装置监督专责工程师应参加设计审查、招标文件审查、设计联络会等设计阶段继电保护及安全自动装置相关的审查工作。

3.1.1.2 继电保护及安全自动装置应优先选用原理成熟、技术先进、质量可靠,能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求,并在行业内有成功运行经验的产品。涉网设备选型及配置应征求电网调度机构意见,并满足调度机构相关管理规定及反事故措施的有关要求。

3.1.1.3 继电保护及安全自动装置设备选型技术条件应符合GB/T 14285、DL/T 478、DL/T 5132、DL/T 578、NB/T 35010等国家、行业相关标准、规范和有关反事故措施的要求。

3.1.1.4 按满足“远程集控,少人维护”要求进行设计。

3.1.1.5 双重化:100MW及以上容量的发电机或发变组,220kV及以上电压等级的电力变压器、母线及电力线路,应配置双重化保护(非电量保护除外),双重化保护配置应遵循相互独立原则。

3.1.1.6 设计选型方案一经确定,应严格执行。

3.1.2 配置要求

3.1.2.1 发电机保护。电压在3kV及以上,容量在600MW级及以下的发电机装设的保护装置应能反映下列故障及异常运行状态(容量在600MW级以上的发电机可参照执行):

a)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)频率异常。

l)发电机突然加电压。

m)发电机起停。

n)其他故障和异常运行。

3.1.2.2 变压器保护。变压器装设的保护装置应能反映下列故障及异常运行状态:

a)绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地或经小电阻接地侧的接地短路。

b)绕组的匝间短路。

c)外部相间短路引起的过电流。

d)中性点直接接地或经小电阻接地网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。

e)过负荷。

f)过励磁。

g)中性点非有效接地侧的单相接地故障。

h)油面降低。

i)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。

3.1.2.3 母线保护。母线保护应满足下列要求:

a)能正确反应母线保护区内各种类型故障,并动作于跳闸。

b)对各种类型区外故障,母线保护不应由于短路电流中的非周期分量引起电流互感器暂态饱和而误动作。

c)对构成环路的各类母线(如一个半断路器接线、双母线分段接线等),保护不应因母线故障时流出母线的短路电流影响而拒动。

d)母线保护应能适应被保护母线的各种运行方式:

1)能在双母线分组或分段运行时,有选择性切除故障母线。

2)能自动适应双母线连接元件运行位置的切换。切换过程中保护不应误动作,不应造成电流互感器开路;切换过程中母线发生故障,保护应能正确动作切除故障;切换过程中区外发生故障,保护不应误动作。

3)母线充电合闸于故障母线时,母线保护应能正确动作切除故障母线。

e)双母线接线的母线保护,应设有电压闭锁元件:

1)电压闭锁接点应分别与跳闸出口触点串接。

2)母联或分段断路器的跳闸回路可不经电压闭锁触点控制。

f)双母线接线方式的母线保护应满足下列要求:

1)母联与分段断路器的跳闸出口时间不应大于线路及变压器断路器的跳闸出口时间。

2)能可靠切除母联或分段断路器与电流互感器之间的故障。

g)母线保护仅实现三相跳闸出口时,允许接于本母线的断路器失灵保护共用其跳闸出口回路。

h)母线保护动作后,除一个半断路器接线外,对不带分支且有纵联保护的线路,应能使对侧断路器能速动跳闸。

i)母线保护应允许使用不同变比的电流互感器。

j)当交流电流回路不正常或断线时应闭锁母线差动保护,并发出告警信号,对一个半断路器接线可以只发告警信号不闭锁母线差动保护。

k)闭锁元件启动、直流消失、装置异常、保护动作跳闸应发出告警信号。

3.1.2.4 断路器失灵保护。断路器失灵保护启动应满足下列条件:

a)故障线路或电力设备能瞬时复归的出口继电器动作后不返回(故障切除后,启动失灵的保护出口返回时间应不大于30ms)。

b)断路器未断开的判别元件动作后不返回。若主设备保护出口继电器返回时间不符合要求时,判别元件应双重化。

c)失灵保护的判别元件一般应为相电流元件;发电机变压器组或变压器断路器失灵保护的判别元件应采用零序电流元件或负序电流元件。

3.1.2.5 电动机保护。电压为3kV及以上异步电动机应装设反映下列故障及异常运行状态的保护:

a)定子绕组相间短路。

b)定子绕组单相接地。

c)定子绕组过负荷。

d)定子绕组低电压。

e)相电流不平衡及断相。

3.1.2.6 安全自动装置应符合下列要求:

a)自动重合闸装置应符合GB/T 14285—2006的5.2条有关要求。

b)备用电源自动投入装置应符合DL/T 526要求。

c)故障记录装置应符合GB/T 14598.301和DL/T 553要求。

d)频率和电压异常控制装置应符合GB/14285—2006的5.5条有关要求。

e)故障信息系统符合调度要求。

3.1.2.7 直流系统应符合下列要求:

a)直流系统母线电压、充电电压、蓄电池组电压、充电装置输出电流、蓄电池的充电电流等参数应有监测装置。

b)直流电源系统应装有防止过电压的保护装置。

c)采用高频开关电源模块,应满足任一充电模块发生故障,不影响直流系统运行要求。

d)直流空气开关、熔断器应具有安-秒特性曲线,上下级配合级差应大于2级,并满足动作选择性要求。

e)交流电源进线、整流装置直流输出、蓄电池组等重要位置的熔断器、开关均应装有辅助报警接点。

f)直流系统发生接地故障时,绝缘监测装置应可靠动作,能直读接地的极性并可发出灯光信号并具有远方信号接点。

g)直流电源电压纹波系数应不大于2%,最低电压不低于额定电压的85%,最高电压不高于额定电压的110%。

h)对装置的直流熔断器或自动开关及相关回路配置的基本要求应不出现寄生回路,并增强保护功能的冗余度。

i)继电保护及安全自动装置电源的直流熔断器或自动开关配置应满足下列要求:

1)采用近后备原则,装置双重化配置时两套装置应有不同的电源供电,并分别设有专用直流熔断器或自动开关。

2)由一套装置控制多组断路器(例如母线保护、变压器差动保护、发电机差动保护、各种双断路器接线方式的线路保护等)时,保护装置与每一断路器的操作回路应分别由专用直流熔断器或自动开关供电。

3)有两组跳闸线圈的断路器,其每一跳闸回路应分别由取自不同电源的专用直流熔断器或自动开关供电。

4)单断路器接线的线路保护装置可与断路器操作回路合用直流熔断器或自动开关,也可分别使用独立的直流熔断器或自动开关。

5)采用远后备原则配置保护时,其所有保护装置以及断路器操作回路可仅由一组直流熔断器或自动开关供电。

6)非电量保护装置和电量保护装置应分别由专用直流熔断器或自动开关供电。

7)信号回路应由专用直流熔断器或自动开关供电,不得与其他类型的回路混用。上、下级直流熔断器或自动开关之间应有选择性。

3.1.2.8 二次回路应符合下列要求:

a)二次回路应采用带屏蔽铜芯控制电缆和绝缘导线。在绝缘可能受到油侵蚀的地方,应采用耐油绝缘导线。

b)按机械强度要求,控制电缆或绝缘导线的芯线最小截面,强电控制回路,不应小于1.5mm2,屏、柜内导线的芯线截面应不小于1.0mm2;弱电控制回路,不应小于0.5mm2

c)电缆芯线截面选择应符合下列要求:

1)电流回路:应符合继电保护和安全自动装置要求。无可靠依据时,可按断路器的断流容量确定最大短路电流。

2)电压回路:当全部继电保护和安全自动装置动作时(考虑到电网发展,电压互感器的负荷最大时),电压互感器到继电保护和安全自动装置屏柜的电缆压降不应超过额定电压的3%。

3)操作回路:在最大负荷下,电源引出端到断路器分、合闸线圈压降,不应超过额定电压的10%。

3.1.2.9 接地应符合下列要求:

a)继电保护及安全自动装置应有安全接地、信号接地、等电位接地等连接点。

b)保护屏(柜)应装有接地铜排、总接地端子,汇接屏(柜、箱)接地线、保护线、等电位连接线、安全接地线、功能接地线等各种接地线,搭接屏(柜)间专用接地铜排、控制室屏蔽接地网。

c)接地端子应能可靠连接截面不小于4mm2的多股铜线。

d)为防止电击伤害,保护装置的金属外壳、屏(柜、箱)应实现导电性互联,其金属框架及底座应可靠接地。装置外露可导电部分与保护接地端子或屏柜接地铜排之间的接地电阻应符合DL/T 478的要求。

3.1.2.10 安全要求:

a)继电保护及安全自动装置中的接地应首先满足保障人身安全要求,其次考虑减少干扰的影响。

b)继电保护及安全自动装置所使用的元件与安全相关的设计和应用应符合GB 14598.27的要求。

c)与通信网络连接端口的安全性能应符合IEC 62151的要求。

3.1.2.11 设备入网监督管理应符合下列要求:

a)继电保护及安全自动装置选型必须是通过国家和行业主管部门正式鉴定的产品(进口设备必须通过国家指定单位的动模试验),严禁不符合规定设备入网运行。

b)新产品入网试运行应按集团公司和当地电网公司有关规定严格履行审批手续,防止技术或质量不合格的产品投入运行。

3.2 设备出厂及安装阶段的监督

3.2.1 基本要求

监督人员应监督制造、安装单位人员严格按照国家、行业相关标准、规范和集团公司及电网调度机构有关规程、管理制度的要求,做好设备制造、安装、调试、交接验收各阶段的工作,保证质量合格并形成完整的技术资料。

3.2.2 出厂验收

3.2.2.1 为确保装置质量性能良好,应做好设备出厂验收检验,将发现的缺陷在出厂前全部予以处理,使装置所提供的保护功能及其他技术指标满足设计要求。

3.2.2.2 设备出厂试验及主要检查项目如下:

a)外观检查。

b)绝缘检查。

c)稳压电源性能试验与检查。

d)人机界面、软件版本及各操作系统试验检查。

e)出口、压板及信号回路检查。

f)通道线性度试验。

g)各通道采样值打印及正确性分析。

h)保护动作特性及逻辑回路正确性试验检查。

i)开关量保护动作正确性检查。

3.2.3 安装调试监督项目

在装置安装过程中及接入外回路后,应重点监督的项目有:

a)外观检查。

b)绝缘检查。

c)人机界面及各操作系统试验检查。

d)稳压电源性能试验与检查。

e)打印系统试验检查。

f)通道线性度试验及采样值打印、正确性分析。

g)保护动作特性、定值及动作逻辑试验检查。

h)出口、压板及信号回路的试验。

i)整组传动试验。

j)用一次负荷电流和工作电压判断互感器极性、变比及其回路接线的正确性。

3.2.4 现场验收

3.2.4.1 设备安装结束后主要交接验收项目如下:

a)电气设备有关实测参数完整正确。

b)全部继电保护及安全自动装置接线正确,且图实相符。

c)装置定值符合整定值通知单要求。

d)检验项目及试验数据结果符合有关规程、标准规定。

e)核对电流互感器变比、伏安特性及10%误差特性曲线满足要求。

f)屏(柜)前后设备整齐、完好,回路(包括二次电缆)绝缘良好,标识齐全正确。控制电缆屏蔽接地线及接地铜排符合反措要求。

g)带负荷试验情况正确。

h)继电保护装置存在的问题、处理意见及验收结论,经基建、调试、生产单位三方验收签字后才能正式投入运行。

3.2.4.2 新(扩)建、技改工程投入时,全部设计并已安装的继电保护及安全自动装置应同时投入,以保证新(扩)建、技改工程安全投产。

3.2.4.3 安装单位应按时向建设单位移交工程竣工图(纸质和电子版)。安装调试单位应按时向建设单位移交设备有关技术资料及说明书、备品备件、专用试验设备及工具,正式试验报告在投运后一个月内移交,工程项目监理单位应出具相关监理报告。

3.3 运行维护阶段的监督

3.3.1 集团公司所属各发电企业应按照国家、行业相关标准、规范和集团公司及电网调度机构有关规程、管理制度组织进行继电保护及安全自动装置的定期检查和日常维护工作。

3.3.2 继电保护及安全自动装置应按照相关规定投退,不得随意投入、停用或改变参数设置。二次系统设备、装置及功能因故需要投入、退出或改变设置的应按规定批准同意后方可进行,并做好记录。

3.3.3 继电保护及安全自动装置动作后,现场运行人员应按要求做好保护出口和信号记录,将动作情况和测距结果按规定向主管部门和调度汇报,并打印故障报告。未打印出故障报告之前,现场人员不得自行进行装置试验。

3.3.4 应保证打印报告的连续性,妥善保管打印报告。无打印操作时,应将打印机防尘盖盖好,并推入盘内。应定期检查打印纸是否充足、字迹是否清晰。

3.3.5 现场运行人员定期巡视时应核对继电保护及安全自动装置和信息管理系统时钟,运行巡检内容见附录3-A。

3.3.6 继电保护及安全自动装置出现异常时,当值运行人员应根据现场运行规程进行处理,根据不同情况按规定向上级主管部门和调度汇报,并及时通知继电保护人员。

3.3.7 下列情况下应停用整套保护装置:

a)在保护装置使用的交流电压、交流电流、开关量输入、输出回路作业。

b)装置内部作业。

c)输入定值影响装置运行时。

3.3.8 高频保护的线路保护装置如需停用直流电源,应在两侧高频保护停用后才允许停直流电源。

3.3.9 继电保护及安全自动装置内部逻辑不得随意更改。确有必要对保护装置软件升级时,应由继电保护及安全自动装置制造单位向装置运行管理部门提供软件升级说明,经主管领导批准后方可更改。改动后应进行现场检验,并做好记录。未经继电保护及安全自动装置运行管理部门同意,不得进行装置软件升级工作。

3.3.10 继电保护及安全自动装置的使用年限宜不低于12年,运行不稳定、工作环境恶劣的可根据运行情况适当缩短使用年限。

3.3.11 继电保护及安全自动装置插件出现异常时,继电保护人员更换备用插件后应对整套保护装置进行必要的检验。

3.3.12 各单位继电保护部门和通信部门应明确继电保护复用通信通道的管辖范围和维护界面,防止因通信专业与保护专业职责不清造成继电保护装置不能正常运行或不正确动作。

3.3.13 做好发变组、母差、断路器失灵等重要继电保护装置的运行维护、备品备件管理和消缺工作。各单位运行维护部门应储备必要的备用插件,备用插件应视同运行设备进行管理,保证其可用性。

3.3.14 依据DL/T 587、DL/T 995及制造厂提供的资料及时编制或修订继电保护检验、运行规程,在工作中严格执行各项规程制度、反事故措施和安全措施,防止“误碰、误整定、误接线”事故发生。

3.3.15 微机保护室内环境应符合相关标准要求,环境温度应在5~30℃范围内,若超过此范围应装设空调;微机保护室内月最大相对湿度不应超过75%,应防止灰尘和不良气体侵入。

3.3.16 做好二次防护工作,重视计算机安全问题,防止因各类计算机病毒造成继电保护及安全自动装置不正确动作和误整定、误试验等问题发生。

3.3.17 做好微机保护试验装置的检验、管理工作,防止因试验设备性能、特性不良造成对保护装置的误整定、误试验。

3.3.18 对继电保护及安全自动装置外部接线进行改动,应按规定履行设备异动审批手续,完成异动后图纸、设备台账等技术资料应及时更新。

3.3.19 新投产的主要电气设备继电保护及安全自动装置启动前应做好事故预想,并编制具体试验措施。

3.3.20 在一次设备进行操作或电压互感器并列时,应采取防止保护误动的措施。

3.3.21 微机保护装置的电源板(或模件)宜每6年更换一次,以免引起保护拒动或误动。

3.3.22 直流系统运行管理和维护,应符合下列规定:

a)直流电源系统运行方式、日常维护、定期检测、故障处理等内容应纳入现场运行规程,并严格执行。

b)具备两组蓄电池的直流系统应采用母线分段运行方式,每段母线应分别采用独立的蓄电池组供电,并在两段直流母线之间设联络开关或刀闸。

c)直流熔断器和空气开关的熔断体或定值应按有关规定分级配置和整定,每年进行核对,防止因其不正确动作而扩大事故。

d)蓄电池室温度应保持在5~35℃之间,通风和照明良好,并有防冻、防高温措施。

e)定期进行核对性充(放)电试验,掌握蓄电池容量变化情况。

f)为防止蓄电池极板开路,应采取蓄电池自动巡检或其他技术手段定期测量单体电池电压和内阻。阀控式蓄电池除不测量密度,不添加蒸馏水之外,其他维护工作和一般蓄电池同等对待。

g)为保证直流系统设备安全稳定运行,应定期对充电、浮充电装置进行全面检查、校验,不符合要求的应及时进行调整。

3.3.23 对不满足发电设备和电网安全稳定运行要求的继电保护及安全自动装置应及时进行更新、改造。

3.3.24 依据国家、行业和集团公司相关标准、规范、反事故措施要求和继电保护及安全自动装置运行情况,制定装置技改项目计划,包括技术改造项目的性质(改造或更换)、原因、依据、改造目标等。技改项目完成后,图纸、设备台账等资料应同步更新。

3.3.25 继电保护及安全自动装置定值管理应符合下列规定:

a)发电企业继电保护及安全自动装置定值整定方案、保护定值由整定计算专责人负责编写、计算,监督专责工程师负责复核,总工程师(或生产副厂长、副总经理)批准后执行。与电网有配合关系的继电保护及安全自动装置定值由电网调度机构负责管理。继电保护整定计算工作范围:

1)发电企业负责整定计算的保护:发电机(或发变组)保护、变压器保护、厂用系统的保护及自动装置、直流熔断器(直流断路器)以及电厂内其他电气设备的保护装置。

2)电网调度机构负责提供定值的保护:稳定控制装置、变压器零序保护、线路保护、母线保护、开关失灵保护等系统保护。

b)整定计算专责人应按规定每年对所辖设备保护定值进行全面复核,因系统参数或运行方式变化,保护装置更换、软件版本升级,整定计算专责人应重新计算保护定值,并履行审批手续。

c)继电保护及安全自动装置定值变更,应按定值通知单要求执行,并依照规定日期完成。如根据一次系统运行方式的变化,需要变更运行中保护装置的整定值时,应在定值通知单上说明。

d)涉网设备保护定值变更后,由现场运行人员与电网调度人员按调度运行规程规定核对无误后方可投入运行。

e)定值通知单应有计算人、审核人签字并加盖“生产技术管理部门公章”方能有效。定值通知单应按年度编号,注明保护的型号及名称、厂站名称、被保护设备名称、PT、CT变比并执行定值回执制度。

3.3.26 运行评价制度。各单位保护监督专业人员应按照DL/T 623和集团公司、当地电网主管部门要求,对所管辖的继电保护及安全自动装置动作情况进行统计分析,并对装置本身进行评价。不正确动作应分析原因,提出改进措施,动作记录季报表格式见附录3-B。

3.4 检验阶段的监督

3.4.1 集团公司所属各发电企业应按照DL/T 995的要求,结合一次设备检修计划和电网调度计划,合理安排本单位继电保护及安全自动装置检验工作,校验计划表见附录3-D。

3.4.2 检验分类:

a)新安装装置的验收检验。

b)运行装置的定期检验。

c)运行装置的补充检验。

3.4.3 新安装装置的验收检验,在下列情况进行:

a)新安装的一次设备投入运行时。

b)在现有的一次设备上投入新安装的装置时。

3.4.4 运行装置的定期检验分为三种:

a)全部检验。

b)部分检验。

c)传动试验。

3.4.5 全部检验和部分检验项目应符合DL/T 995的要求。

3.4.6 运行中装置的补充检验分为下列五种:

a)对运行中的装置进行较大的更改或增设新回路后的检验。

b)检修或更换一次设备后的检验。

c)运行中发现异常情况后的检验。

d)事故后检验。

e)已投入运行的装置停电一年及以上,再次投入运行时的检验。

3.4.7 检验后的装置投运前应认真检查各项安全措施恢复情况,防止电压二次回路短路、电流二次回路开路和不符合运行要求的接地。

3.4.8 定期检验内容与周期

3.4.8.1 定期检验应根据DL/T 995所规定的周期、项目及主管部门批准执行的标准化作业指导书的内容进行,不应为赶工期减少检验项目和简化安全措施。

3.4.8.2 110kV电压等级的微机型装置宜每2~4年进行一次部分检验,每6年进行一次全部检验(表3-1、表3-2);非微机装置参照220kV及以上电压等级同类装置的检验周期。

表3-1 全部检验周期

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表3-2 部分检验周期

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3.4.8.3 新安装装置投运后一年内应进行第一次全部检验。在装置第二次全部检验后,若发现装置运行情况较差或已暴露的缺陷,可考虑适当缩短部分检验周期,并有目的、有重点地选择检验项目。

3.4.8.4 在现场进行检验工作前,应认真了解被检验装置的一次设备状态及其相邻的一、二次设备状态,以及与运行设备关联部分的详细情况,据此制定在检验工作过程中确保系统安全运行的技术措施。

3.4.8.5 规定有接地端的测试仪表,在现场进行检验时,不应直接接到直流电源回路中,防止发生直流电源接地。

3.4.8.6 现场应有安全可靠的检修试验电源,禁止从运行设备上接取试验电源。

3.4.8.7 进行继电保护及安全自动装置检验时,应充分利用其自检功能,主要检验自检功能无法检测的项目。

3.4.8.8 对运行中的继电保护及安全自动装置外部回路接线或内部逻辑进行改动工作后,应做相应的试验,确认接线及逻辑回路正确后,才能投入运行。

3.4.8.9 逆变电源检查按照DL/T 995的规定执行。

3.4.8.10 继电保护及安全自动装置检验应做好记录,检验完毕后应向运行人员交待有关事项,及时整理检验报告,保存原始记录。

3.4.8.11 检验用仪器、仪表应由检验人员专人管理,并注意防潮、防振。装置检验所使用的仪器、仪表应经过检验合格,并满足GB/T 7261的规定,定值检验所使用的仪器、仪表准确级应不低于0.5级。保护检验装置应两年进行一次检验,确保准确精度及各项功能满足检验需要。