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GB 22390.4-2008-T 高压直流输电系统控制与保护设备 第4部分：直流系统保护设备PDF文本

1CS29.240.01K45G中华人民共和国国家标准GB/T22390.4-2008高压直流输电系统控制与保护设备第4部分：直流系统保护设备ComtoponmeatfdirctNEcurrent(HVDC)transmission system-Part 4:DC protection equipment2008-09-24发布2009-08-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布蜀素衬网Z.Z心
GB/T22390.4-2008目次前言…川1范围……2规范性引用文件3术语和定义…24技术要求…25试验方法…116检验规则……137标志、标签、使用说明书……158包装、运输、贮存…169供货的成套性…1610质量保证16J.NE可筑Z.Z0
GB/T22390.4-2008前言根据国家科技部2003年度科技基础条件平台工作重点项目《直流输变电系统核心技术与基础标准研究》（项目编号为2003D1A7J034)的要求，特制定标准《高压直流输电系统控制与保护设备》。GB/T22390《高压直流输电系统控制与保护设备》分为六个部分：一第1部分：运行人员控制系统；一第2部分：交直流系统站控设备；第3部分：直流系统极控设备；一第4部分：直流系统保护设备；。第5部分：直流线路故障定位装置：一第6部分：换流站暂态故障录波装置。本部分为GB/T22390的第4部分。本部分由中国电器工业协会和中国电力企业联合会共同提出。本部分由全国高压直流输电设备标准化技术委员会(SAC/TC333)归。本部分主要起草单位：南京南瑞继保电气有限公司、许继集团有限公司、北京网联直流工程技术有限公司、中国南方电网有限贵任公司、许昌继电器研究所、中国电力科学研究院。本部分主要起草人：李海英、张爱玲、陶瑜，姚致清、毛仕涛、张望、李亚萍，李岩，李志勇、王明新、韩伟.石岩。興尚明系∠.ZS0.N上本部分首次发布。筑Z.Z0
GB/T22390.4一2008高压直流输电系统控制与保护设备第4部分：直流系统保护设备1范围GB/T22390的本部分规定了士500kV高压直流输电系统的直流系统保护设备的技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输、贮存、标志、标签、使用说明书、供货的成套性及质量保证等。本部分适用于士500kV高压直流输电系统的直流系统保护设备（以下简称设备）。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T22390的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注H期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T2887-一2000电子计算机场地通用规范GB/T2900.49电工术语电力系统保护(GB/T2900.49一2004，IEC60050(448):1995,IDT)GB4208·1993、外壳防护等级(IP代码)(egy IEC60529:1989)GB/T72612000继电器及装置基本试验方法GB/T9361一1988计算机场地安全要求GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则GB/T11287-2000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(i正弦)(idt IEC60255-21-1:1988)GB/T13498高压直流输电术语(GB/T13498一2007，IEC60633:1998,1DT)GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14537一1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(idt IEC60255-21-2:1988)GB/T14598.16一2002电气继电器第25部分：量度继电器和保护装置的电磁发射试验(IEC60255-25:2000,IDT)GB168362003量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GB/T17626.2一2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(IEC61000-4-2:2001,IDT)GB/T17626.3--1998电磁兼容试验和测量技术射颍电磁场辐射抗扰度试验(d1IEC61000-4-3:1995)GB/T17626.4一1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIEC61000-4-4:1995)GB/T17626.5一1999电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验(idt IEC61000-4-5:1995)GB/T17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(dt1EC61000-4-6:1996)GB/T17626.8一2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(IEC61000-4-8:2000,IDT)霸Z.ZC.ET
GB/T22390.4-2008GB/T17626.9一1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验(idt IEC61000-4-9:1993)GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验(idt IEC610004-10:1993)GB/T17626.11一1999电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(idt IEC61000-4-11:1994)GB/T17626.12一1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验(idt IEC61000-4-12:1995)DL/Z713-2000500kV变电所保护和控制设备抗扰度要求3术语和定义GB/T2900.49和GB/T13498确立的术语和定义适用于本部分。4技术要求4.1环境条件4.1.1正常工作大气条件a)环境温度：0℃~+45℃、一10℃~+55℃；b)大气压力：80kPa~110kPa;c)相对湿度：5%一95%（设备内部既不应凝露，也不应结冰）。4名露篇色需气UZ.Ub)大气压力：86kPa~106kPa;c)相对湿度：45%~75%。4.1.3仲裁试验的标准大气条件a)环境温度：20℃土2℃；b)大气压力：86kPa~106kPa;c)相对湿度：45%一75%.4.1.4使用环境的其他要求4.1.4.1使用环境不应有超过本部分规定的振动和冲击。4.1.4.2使用环境不应有腐蚀、破坏绝缘的气体及导电介质，对于使用环境内有火灾、爆炸危险的介质，设备应有防爆措施。4.1.4.3户内设备的使用环境应有防御雨、雪、风、沙的设施。4.1.4.4场地安全要求应符合GB/T9361-1988中B类的规定，接地电阻应符合GB/T2887一2000中4.4的规定。4.1.5环境温度的极端范围极限值设备的环境温度的极限值为一25℃和+70℃。在运输、贮存和安装条件下，不施加激励量的设备应能耐受此范围内的温度而不出现不可逆变化的损坏。注：对于不能耐受此条件的设备，由制造厂与用户协商，4.2电源4.2.1交流电源a)额定电压：220V,允许偏差-15%~+15%；b)频率：50Hz,允许偏差士1Hz;c)波形：正弦，畸变因数不大于5%。筑Z.Z0
GB/T22390.4-20084.2.2直流电源a)额定电压：220V、110V,允许偏差一20%~+15%；b)纹波系数：不大于5%。4.3设备的功能4.3.1一般要求设备的功能除应符合GB/T14285的有关规定外，还应具有以下功能。4.3.2设备应保护的区域保护区域的划分由测量设备的安装位置确定。a)交流滤波器及其母线；b)换流变压器及其交流连接线：c)换流器及其交流连接线：d)极母线（包括平波电抗器）；c)中性母线（包括低压高速开关）；)直流滤波器：g)双极的中性母线与接地极引线的连接区域（包括运行方式转换开关）：h)接地极引线；)直流线路；j)站接地网。4.3.3设备应保护的故障4.3.3.1交流滤波器及其母线保护交流选造辞线电J.NE丁b)滤波器的电容器故障；c)滤波器接地故障；d)滤波器元件的过载；c)滤波器失谐。4.3.3.2换流变压器保护a)直流电流导致的铁心饱和：b)换流变进线过电压；c)接地故障或相间短路。4.3.3.3直流部分保护)换流器（含整流和逆变）故障，包括交流连线的接地或相间短路故障、换流器桥短路、桥臂路、接地故障、过应力（如过压、触发角过大、过负荷）、丢失触发脉冲或误触发、换相失败等，换流阀故障，包括可控硅元件、阀均压阻尼回路、触发元件、阀基电子回路的故障；b)极母线及其相关设备的接地故障及直流过电压，平波电抗器的非电量保护动作；c)中性母线开路、接地故障、中性母线上的开关故障；)直流滤波器的电容器故障、过载、滤波器内部接地、失谐以及元件参数的改变等；c)双极的中性母线与接地极引线的连接区域的接地故障，运行方式的转换开关的故障；f接地极引线开路、接地故障以及过载；g)直流输电线的金属性接地、高阻接地故障、开路、与其他直流线路或交流线路碰接的故障；金属返回线开路、接地故障；h)直流控制系统故障时以及交流系统故障对直流系统产生的扰动，如产生谐波等；)其他危害系统的故障，如：一直流系统谐振保护：3筑Z.Z0
GB/T22390.4-2008一逆变站甩掉全部负荷引起的直流系统过压。4.3.4设备清除故障的原则)保护应在最短的时间内将故障设备或故障区切除，使故障设备迅速退出运行，并尽可能使对相关系统的影响减至最小：b)设备与直流控制的功能和参数应正确地协调配合，设备应首先借助直流控制系统的能力去抑制故障的发展，改善直流系统的暂态性能，减少直流系统的停运。4.3.5设备适应的运行方式设备应适用于直流系统的各种运行方式，并应保证其安全性、可靠性、选择性与快速性。设备应自行判别运行状态。4.3.6设备的在线自检功能设备应具有在线白检功能，包括设备硬件损坏、功能失效和二次回路异常运行状态的自检。作到只要不告警，设备就处于正常工作状态。除出继电器外，设备内的任一元件损坏时，不应误动作跳闸，自检回路应能发出告警或异常信号，并给出有关信息指明损坏元件的所在部位，应尽可能将故障定位至模块（插件）。4.3.7设备的通信接及通信内容设备应具有通信接，并能通过接向远动设备和后台机传递保护动作顺序、动作时间、故障类型、保护状态、告警信息等内容。在失去电源时，不能丢失数据。通信规约应采用国内或国际标准。4.3.8设备站间通信要求设备宜配置独立的数字通道至对站，不宜与控制系统共用。两套设备之间通信通道应独立，两极之间通信通道应独塑4.3.9设备事件记录功能设备应具有顺序事件记录的功能，记录信息应包括事件名称及产生事件的时间。在设备直流电源消失时，不应丢失已记录信息。4.3.10设备状态显示设备应具有状态显示，表明设备是否处于运行状态，或存在故障、退出运行、在测试状态等。4.3.11直流电源要求设备应具有两路独立的直流电源，失去其中一路设备应能正常工作。直流电源的开合、异常情况不应使设备误动作。4.3.12设备控制压板的要求设备应设置必要的硬压板，可使用软压板。4.3.13设备的时钟设备应具有硬件时钟，在失去电源时时钟应能正常工作。4.3.14设备的冗余配置设备宜采用可靠的冗余，各冗余设备同时运行。任意一重设备因故障、检修，或其他原因而完全退出时，不应影响其他各重设备，并对整个系统的正常运行没有影响。冗余的设备应使用冗余的测量、冗余的信号输人输出回路。4.3.15设备的接功能设备应提供与换流站内下列设备的接功能：a)与一次设备的接：b)与其他二次设备的接；c)与辅助系统的接；d)与GPS的接。4筑Z.Z0
GB/T22390.4-20084.3.16设备的故障录波功能设备应配置故障录波功能，录波的范围包括输入模拟量、开关量和保护计算数字量。4.3.17人机界面要求设备应具有人机界面，可方便的查看设备的状态、定值、产生的事件：可在保证安全的情况下修改定值。4.3.18辅助软件要求设备应具有辅助软件用来对事故进行分析。4.3.19设备的保护功能根据工程需要，可以选择配置如下的保护功能。4.3.19.1交流滤波器及其母线区a)过电压保护；b)高压电容器不平衡保护；c)低压电容器不平衡保护/低压电容器保护；d)差动保护；c)过流保护；0零序过流保护；g)电抗器/电阻器过负荷保护：h)滤波器失谐监视。4.3.19.2换流变压器0盘5概贸筑c)差动保护；d)过激磁保护；c)过流保护；D零序过流保护；g)非电量保护。4.3.19.3换流器及其交流连线)阀短路保护：检测换流器、换流器桥臂短路故障、换流变压器阀侧相间短路故障和阀的接地故障：b)过流保护：检测换流设备的过流和过负荷情况；?)桥差保护：检测单个6脉动桥内阀的换相故障或点火故障；)换相失败保护：检测换相失败故障：?)阀组差动保护：检测换流器的旁通、短路故障；)直流差动保护：检测换流器内的接地故障；g)谐波保护：检测阀触发、交流系统扰动或控制系统故障引起的直流系统异常：h)换流变阀侧交流连线保护：在换流阀闭锁状态下，检测换流变阀侧交流连线的接地故障；)交流过电压保护。4.3.19.4极母线)高压直流母线差动保护：检测换流阀高压侧直流母线接地故障及其对中性线的短路故障；b)平波电抗器的非电量保护。4.3.19.5中性母线（包括低压高速开关）)中性直流母线差动保护：检测中性直流母线接地故障；b)中性母线高速开关保护：检测到中性母线高速开关失灵时，重合以保护开关。5筑Z.ZS0
GB/T22390.4-20084.3.19.6直流滤波器a)差动保护：检测直流滤波器内部的接地故障；b)高压电容器不平衡保护：保护高压电容器，使电容器组中完好单元免受由于故障单元造成的过应力而使完好电容器单元雪崩损坏；c)过流保护：防止直流滤波器过载；d)电容/电感/电阻过负荷保护，c)失谐监视：监视直流滤波器的调谐状态。4.3.19.7双极的中性母线与接地极引线的连接区域（包括运行方式转换开关）a)双极中性直流母线差动保护：检测双极中性直流母线接地故障；b)金属回线导引线保护：保护金属回线连接线的接地故障；c)金属回线转换开关保护：检测到金属回线转换开关失灵时，重合以保护开关；)大地回线转换开关保护：检测到大地回线转换开关失灵时，重合以保护开关；?)高速接地开关保护：检测到高速接地开关失灵时，重合以保护开关。4.3.19.8接地极引线保护)接地极引线横差保护：检测地极引线接地、断线故障；b)接地极引线过流保护：检测地极引线的过流情况；c)接地极引线开路保护：检测地极引线开路故障；)接地极引线监测：检测地极引线接地、断线故障；?)站地过流保护：检测站内接地网的过流情况。43收行淡模智筑b)电压突变(du/dt)保护；c)直流线路低电压保护；d)直流线路纵差保护；c)金属回线纵差保护；)金属回线横差保护：检测在金属回路运行方式下的线路故障：g)再启动保护：线路瞬时故障时恢复运行，以及永久故障时保护线路。4.3.19.10其他)极差动保护：检测换流阀、极母线、极中性母线内的接地故障；b)潮流反转保护：保护不正常的潮流反转情况；c)开路试验保护：保护在开路试验时的故障；d)直流低电压保护：检测换流器高压侧的接地故障；以及逆变侧在通信故障的情况停运下闭锁整流器；?)交直流碰线/远方站故障检测：检测逆变侧不正常的闭锁情况及交直流碰线故障；)交流低电压保护：检测交流系统的低电压情况；g)直流过电压保护：检测不正常的直流过电压；h)次同步谐振保护：检测次同步谐振故障：》背靠背保护。4.4设备的技术性能4.4.1设备的稳定性要求设备平均无故障间隔时间(MTBF):≥100000h。4.4.2设备的测量精度a)模拟量测量综合误差：≤1.0%：6筑Z.Z0
GB/T22390.4-2008b)模数转换分辨率：≥12位，4.4.3动作精度动作误差不超过士5%。4.4.4时钟精度24h误差不超过士5s,对时误差不超过土1ms。4.5热性能要求4.5.1最高允许温度在正常状态或单一故障状态下，任何加热都不应导致危险。在最高环境温度下使用的最高允许温度不应超过表1的规定，绕组的绝缘材料的温度不应超过表2的值，所规定的温度应为元件或材料表面或其内部最热点的温度。表1最高温度·/℃正常使用时可接触部件金属非金属仅在短时间内持握或接触的手柄、旋钮、把手等6085正常使用时连续持握的手柄，旋钮，把手等5575可能被接触的设备外表面7080可能被接触的设备内部部件7080a对于不大可能触及、尺寸不大于50mm的区域，允许其温度达100℃。b如果不大可能被无意中：及，红该部件有热弯示标记，则可允许其温度超过这些限值，E丁表2正常状态/单故障状态绝缘等级℃℃等级A105150等级B130175等级E120165等级F155190等级H180210注1：如果绕组的温度由热电偶测定，则这些值应降低10℃，除非是电动机或内含热电偶的绕组。注2：此条款与短期过载无关。4.5.2短时耐热a)交流电流回路：2倍额定电流，连续工作；10倍额定电流，持续10s;A0倍额定电流，持续1s;b)交流电压回路：1.2倍额定电压，连续工作；1.4倍额定电压，持续10s。设备经受过电流或过电压试验后，应无绝缘破坏、线圈及结构零件无永久变形和损坏，设备的绝缘及有关性能应符合企业产品标准的规定。4.6功率消耗a)交流电流回路当额定电流为5A时，每相不大于1VA;当额定电流为1A时，每相不大于0.5VA;b)交流电压回路当额定电压时，每相不大于1VA;?)直流电源回路由企业产品标准规定。7筑Z.Z0
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