DL_T 277-2023 高压直流输电系统控制保护整定技术规程（报批稿）.docx

ICS29.240CCSK45中华人民共和国电力行业标准DuT277-20XX代咨DIA277-2012高压直流输电系统控制保护整定技术规程ThCtechnicalspecificationofsettingforcontrollingandprotectioninHVDCsystem（报批稿）20发布实施国家能源局发布前引HI他周2 规范性引用文件3 术语与定义5 换流潺保护26 极保护Il7 双极保护228 直流践路保护299 百流迪波器保护32IO换流变压器保护36Il交流渡波瑞及其母践保护40阳求A（资图性）电容器不平衡保护定值计兑公式47附泵B（资料性）世源保护分区示意图51本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则3的规定起草。本文件代普DUT277-2012£而压食流输电系统控制保护整定技术规程令，与DlZT277-2012相比，主要订差异为：增加了引言：一一增加5.6如若保护、5.8旁通开关保护、5.9旁通对过负荷保护、5.10换流器H流过电压保护、5.12换流器50HZ谐波保护、5.13换流器100HZ谐波保护、6.6-组连接线止动保护、6.7口流差动保护、6.13中性母规冲击电容器过流保护、6.M中性母战开关过流保护、6.15极保护区接地保护、6.16背撵背差动保护、7.3后备站接地过海保护、7.12接地极线差动保护、7.13大地网税转换开关过流保护、7.M金屈回税转换开关过漉保妒、9.3直流谑波器高压电容器接地保护：一一开关保护判据增加双断口龙辑(见6.11、7.5、7.6)：部分保护蟋改或增加定值配合关系(见52、6.10.7.4、7.5,7.6,7.10,7.11)：部分保护增加判据及相应的定位整定方法(见6.8、6.9、6.12、9.5,9.6、9.7、11.8、11.9、11.11):部分保护删诚判据及相应的定值整定方法(10.3、I1.1).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专利的责任.本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由电力行业继电保护标准化技术委员会(D1./TC15)归口.本文件起草堆位：国家电网力把公司国家电力两度控制中心、中国两方电网电力调度控制中心、南京南瑞维保电气有限公司、许缚案团有限公司、中IB电力科学研究院有限公司、南方电网科学研究院有限於任公司、国网经济技术研究院有限公司、北京四方维保自动化股份有限公司。本文件主要起草人：唐俊、徐凯、李捷、药馅、韦野、范子强、知超、罗茄、科润彬、英品装、卢亚军、谢国平、操丰梅、邵庆祝.本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市门广路二条I号.100761)流.保护动作时间由解组性能决定.推荐取(520)ms.5.2换洗§§过流保护该保护用于防止换流渊因过流损坏,保护判据可由式(5)计算如下：I0p>lowcs(5)式中：I过流保护动作电流：Ioest过流保护定值.换流潺动作电流可根据工程实际情况选择由式(6)、式(7)、式8或式(9)计算如下：I=max(w,l,Ixcw)(6)I=max(lw,lvo,1.c.Iocw)(7)I0p=locnI=max(Iw,lo)式中：I，-星接换流变味阀例三相电流绝对值的最大值或三相电流绝对值之和的"2:1用接换流变压器阀例三相电流绝对值的球夫值或三相电流绝对值之和的1/2;Iocp-对于长用离直流输电系统，为相应换流涔的高压侧口,流电流，对于背靠背口流输电系统,为正极母线电流:Ipoy对于长距离直流输电系统，为相应换流器的低压网口流电流，对于背轨背内流输电系统，为负极母规电流.过流保护低定值段保护的动作定值和动作时间宜与过负荷能力配合：商定值段保护的动作定值和动作时间在与阀织承受能埴及短跖保护配合.5.3换相失败保护该保护是换流器发生换相失败时的主保护.换流器Y桥换相失败保护判据Ur由式(10)计算如下：f118X(ocr,oot)-vv>tnx(j-KefiIt)(10)max(nr,nrw)-j>w换流器D桥换相失败保护判据可由式(ID计算如下：*11三x(DCT'g)-v>11WX(.-1'KmjHl)(IUITIaX(ww,rn>*Kj>Ivn式加Ivy星接换流变压器阀恻三机电流绝对值的最大值或三相电流绝对值之和的1/2:Iv用接焕流变压器阀侧三相电流绝时值的最大值或三相电流绝对值之和的"2;Is恸电流：Iocp一一时于长赳离直.流输电系统，为相应换流器的高压测点流电流，对于背绑背巴流输电系统，为正极母跳电流：Iocv-对于长距禺直流输电系统.为相应换流涔的低代例点流电流,对于背皴背直流输电系统.为负极母线电流：Iepset启动定值；K一比率系数：K电流制动系数。I为保护后动定伯，可由式（12）计究如下：Iepsc=KK-02）式中：K可旋系数，取1.31.5;K测质设备百分比误差，推荐取0.050.1;1.一额定直流电流。不采用制动特性时由式（计算如下：Iepsa=Kemomimx（13）式中：K可靠系数，IR1.3'1.5;I1.最大故障电流（可按照6.5倍额定直流电流）对应的测价误差.由测圻系统制造商提供数据，系数的整定考虑般过直流系统超时过负荷工况下两测砒网路产生的最大不平衡电流，K推荐取0.15,K推荐取0.50.80埴桥换和失败保护动作时间一股推荐取60C'650ms;双桥换相失败保护快速段动作时间应考虑对系统运行的影响.并与近区交流系统即尚保护动作时间配合一般推荐以2.65:慢速段动作时间应与近区交流系统零序保护动作时间配合，一般推荐取10s。5.4换流器差动保护K返回系数，可取0.95：Imx系统设计的直漉短时过负荷时漉过换流变压者的最大负荷电流：HmmX2一换流变压器耐受的短时过负荷电流.时间定值需要与IiI流系统允许的过负荷能力或换流变压器短时过负荷能力相配合。10.7部EXSM序过电疑保护该保护是换液变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护，换流变压器零序电流采用三相电流的自产零序或外接中性点零序电流。保护利据可出式(136)计算如下：/>S(136)式中：I换流变压器自产或中性点外接零序电流：1动作定侑。按流变压岩网侧零序过电流保护与交流系统零序保护最后一段汛合.10.8该保护为防止换流变乐涔因过耐碣损坏而配置,通常为反时限保护.反时限换流变压器过励磁保护应根据换波变压器过励世能力整定，如图I所示。ffl1反时I*鹿叟压例10.9该保护为防止换流变压器因中性点内流电流过人导致饱和，影响换流变压器JE常运行，可在换流器保护中选配。若接地支路奘设直流电流互感渊则由换流变压器制造商提供流过换流变压潺的直流电流和运行时间的对应表，通过检测接地支跖的直流电流假来进行他和保护判断；若按地支路装设交流电流互呼器，则由换流变压器制造商提供流过换流变压器的直流电流和运行时间的对应去，以及流过换流变压器的零序电流和直流电流的关系,保护通过检测接地支路的零序电流计算底化峥泊来进行饱和保护判断.饱和保护应根据换流变压器的设备能力整定，如图2所示.心中7点过显按换流变压器中性点的口流电流；I-抱和时间图2反时限换流变压器馆和保护整定图例10.10换流变压器过电压保护该保护为防止换流变压器因交流系统过电压损坏而装设，以换流变压器网仰电压互感器的测量值作为动作刊据。保护噌据可由式(137)计算如下:U>Us(137)式中：U-换流变压器网侧电压：U电压定仙。电压定值USd可由式(138)日道如下：Us4=K21Ut(侬)式中：K过压系数定值；U1换流变压器额定电压.K(或)和时间定值应根据设法的允许过电压能力和系统设计的过电压水平决定，与无功控制、葩缘水平相配合。保护聚用葩波或谐波计算应根据实际需要来确定。11交流波波器及其母姣保护IO11.1 交流海波器母线差动保护该保护是交流滤波器母线及其引线发生故障时的主保护，检测保护区域内的相间及接地故障。保护判据可由式(139)计算如下:(139)Par>nax(Tcaga,KI)式中:比率制动系数:Ia1差动电流交流/波涔母线开关电流和各交流浊波器小组电流的矢量和:Iaaa整动启动电流定值;I制动电流。差动启动电流定他应尽可能服过任一元件电流回路断线时最大负荷电流引起的差流，可由式(MO)计算如下:(MO)Icdgd>Kirmax式中:可靠系数不小于1.5：IFmax一一母线上诸元件在正常运行情况下的最大支路负荷电流(不考虑交流串内支路).差动启动电流定俗按连接母线的最小故障类型校验泌敏度，应保证灵敏系数不小于1.5。11.2 交流波波器母线过流保护该保护为选配，检测交流滤波器母线及其引然发生的故障,保护判据可由式(HI)计舞如下:Igum>Ist式中:流过交流进战淅路洪的和电流:电流定值。电流定值按躲过系统流过母线的最大负荷电流来整定时闻定值需要'行组交流源波器过流保护的动作时间相配合.电流定值可由式(142)计算如卜.：式中:可辨系数一般不低于1.2;K,返回系数，可取0.95;Ie交流港波器额定电流：K交流滤波器运行时的最大可能过电压倍数：K一可狒系数，一般取1.31.5;K电流互尊器的比误差（IoP型取0.03×2.5P型和TP型取0.OIX2）：m由于电流叮.感器变比未完全匹配产生的误差，可取为0.05.金属性短路情况下，交流滤波器小纲呆小差动电流为0.51。，主动启动电流定值应保证灵敏系数不小于1.5,推荐取0.250.351.c差动速断保护：是差动保护的一个补充部分，其定俏按毅过合闲以及区外故障时产生的不平衡电流整定，推荐取26l.115交流灌波器电容器不平衡保护该保护通过检测交流波波洪电容器两桥需间的不平衡电波与穿越电波的比值作为动作判据,防止高压电容器由于内部的元件损坏发生雪崩故障。保护溶据可由式（147）计算如下:式中:I交流泄波器不平衡电流；I交流谑波器穿越电流；Ksct不平衡保护定伯.不平衡保护定值K可根据电容器制造商给出的电容器元件所能承受的过电压与电容元件损坏个数的关系、电容渊结构等计尊得出.不平衡保护的时间定值可根据电容器制造商提供的不同电压下电容器能承受的时间进行整定。11.6 交流港波器过流保护该保妒为交流逑波器短路故障的后备保护.防止流过交流泄波器的电流超出设备承受能力而奘设的保护.保护判据可由式（M8）计算如下：/>/（148）式机I交流浊波器首端电流工频范波有效值；1- -电流定（ft.交流浊波零过电流保护可闻况为两段,其中-段保护为瞬时跳阿段.按尽可能吸过交流泌波零投入时的冲击电流整定，动作定值宜取4-81.。另一段保护为延时跳闸段，动作定值可由式(149)计算如卜；I3e=K1Ie山9)式中：K可喜系数，推荐取1.3'1.5;I一一交流滋波器额定电流.该段过电流保护动作定值殁过谑波器的最大负荷电流来整定，廷时宜取03Fs11.7 交流谑波器零序过流保护该保护为交流泄波器发生不对徐接地故障时的后任保护，保护判据可由式(15Q)计獴如下：>(150)式中：I交流谑波涔自产零序电流工颜基波有效值：1电流定值。交流滋波器零序过电流保护可配以为两段，其中一段为跳闸段，动作定值可由式(151)计豫如下：I3e=KI6(】5D式中：K可探系数,推荐取0.3,0.8：Ie交流越波器额定电流.该段保护动作定值小于最小负荷情况下的基波电流保护延时定道与交流系统零序保护m后一段配合.另一段保护为报警段，保护动作定值大于正常运行时系统中的零序电流和测V误差，推荐取0.1-03Ic11.8 交流浅波器电抗热过负荷保护该保护检测流经交流泄波器电抗器的全电流反映其运行状况，防止电抗涔因热过负荷损坏“全电流应能计及电抗器电流特征谐波的影响，并考虑各次谐波的集肤效应系数.保护动作方程采用GBTM598.M9规定的反时限动作特性，可由式(152)计算如下；T1i三rIn-；(is2>2-(*b)j式中：T一一动作时间:r热过负荷时间常数II8一热过负荷基准电流：k热过负荷动作定值：1一一实时测后全电流有效值，/-JV«.为第i次i皆波集肤效应系数.交流漉i器电抗热过负荷保护定值（包括热过负荷时间常数，热过负荷基准电流、热过货荷动作定俵、广39次谐波集朕效应系数）可直接根据电抗器制造商给出的、符合GB/TI4598.I49规定反时限动作特性的设备能力祭出，11.9交流建波器电Pfl块过负荷保护该保护检测流经交流浊波器电阻器的全电流反映其运行状况,防止电阻器因热过负荷物杯.全电流应能计及电阴器电流特征谐波的影响.保护动作方样采用GB/T14598.149规定的反时限动作特性,可由式（153）计算如下：I2=In-r（153）HJ式中rT一一动作时间：r一一热过负荷时间常数：I热过负桁基准电流.k-热过负荷动作定值II一一实时测状全电流有效依，不考虑集肤效应系数.交流波波潞电阻热过负荷保护定位（包括热过负荷时间常ft、热过负荷基准电流、热过软荷动作定伍）可交接根据电阻器制造商给出的、符合GBTM598.M9规定反时限动作特性的设备能力整定，11.10交流滋波器失话监视失语监视E联检测浊波牌元件的细小变化，发出失语监视报警信号,保护剂据可由式“54）计算iTs式中；In一一交流泄波JS尾端自产零序电流2“39次谐波的总有效依:1«交流浊波瑞尾端最大相电流的工频接波行效值：Ksw失谐监视定值,推荐取0.l、0.3.失谐监视时间定值按蛛过交流系统故障及恢史的挺长时间整定.D1./T277202X11.11交流3（小lfl喇联员保妒该保护的动作条件为：在收到小组断路曙失灵启动信号.同时流过交流漉波渊相电流（或零、负序电流）大于判别元件的整定值时，保护延时动作。相电流判别元件的整定优大于正常运行负荷电流的30%70%.断路器失灵保护经相电波判别的动作时间（从启动失灵保护算起）应大于断路器动作时间和保护返回时间之和,再考虑一定的时间裕度，宜取0.2'0.2.对于单独市置的交流避波器小组断路器失灵保护装置.断路器失灵保护的整定可参照行标fD1.559220kV'750kV电网缚电保护装置运行将定规程执行。MJKA电的环平看保妒定值计K公式电容器不平衡保护是交流泄波器的重要保护之一,以确保运行中交流浅波静电容器发生损坏之后保护装置能够及时检测到故障并切除故障泄波器，避免发生电容器损坏，图AJ以双调谐交流浊波器为例，给出了滤波器的结构示意图，目前交口.流滤波器和无功补偿装置的电容器主要有H桥接线和分支接跳两种接线方法，如图A.2所示.SA.1双W处MtwW示意图a)H桥接线b)分划噬Baj电方式示海H桥接线配置了不平衡电流互感涔(TAI)和总电流互感器(TA2),直接测晶电容器的不平衡电流和总电流；分支接战配司J'两个分支电流互感器，电容器的不平衡电流和总电流通过计算汨到.儿2不平保护公式推导根据电容分压原理及基尔；夫定律，可以理论计算所得的其他未损坏的单只电容承受电压及不平衡电流,图A.3交流浅波器电容器结构示意图A.2.1H桥接线方式电容器的结构如图A.3中H)所示，假设桥骨中点电流互感器的阻抗为零,则流过C的电流为I,CJ(CAK.).流过CC的电流为ICpZ(CcKp)即流过桥的不平衡电流为：AnH.=()/,-S/)eG÷CbC÷Cd从不平衡电流的计算公式可以看到，一个桥饼的电容涔元件发生故障后，不平衡电流的大小与故障电容器元件的情况以及流过浊波器的总电流相关。假设C,桥臂电容器发生故障，故障元件个数为M根据电容港中并联关系可得出下面计算结果:故障玳元电容涔容值为:cW;"-+(SFA-N)(A,2)非故障单元容值为:c-4c<A.3)故障桥内口的电容器容值为:(A.4)非故障桥将G、Ce.C.的电容湍容值为:(A.5)将式A2A5带入式A.I.则:PPsdPN-S、PN+SN-PSIt2PPS+PN-SPN+PSS+S、N-PS+PS、N-2SSN式中:N某一桥寓电容器故障元件个数;Imb-流过桥的不平衡电流:I1流过涉波器的总电流:C,、CB、Cc、C。-桥普电容值:S高压电容电容落小联数;P高压电容电容器并联数:S某桥骨电容器串联数;P某桥骨电容器并联数:S,维台电容涔小联数:P平台电容器并联数.A.2.2分支接线方式电容器的鳍构如图A.3中b）所示,假设桥网中点电源互熟器的阻抗为零，则流过G的电流为IiC*(CA+Cg),流过Cg的电流,为I,Cg(C+C)即两个桥寓的差电流为:“9口/,(A7)G*C.假设C.桥件电容器发生故障，故障元件个数为N,则故障、茸故障单元电容器容值以及故障、非故障桥内电容潺的容值计算公式见A.2'A.5.将式A.2A.S带入式A.7.则：JgSRP+NP-SNP+SN-SR“、ASP.PNP-S.NP2SSP+SN-SP-ISSN式中：1.h-两个桥野的差电流.其它字母代衣意义同A21节介绍。A.3小3计算结果表明：当一个桥曾发生电容器故障后，不平衡电流与穿越电流的比值仅与故障元件的个数及原有电容潺元件的串并联方式相关.因此,可以采用不平衡保护电流与穿越电流的比值作为保护判据.根据单一元件耐受过电乐水平确定损坏元件的个数通过损坏元件个数确定比值作为保护动作定(ft.根刖相应元件在该过电压水平下的耐受时间确定保护动作时间，这样可以保证定值的设定不受交直流系统状态改变引起穿越电流变化的影晌，确保不平衡保护在各种工况下均能准确动作。SO附录B（资料性）直流保护分区示意图图B.I长距离双十二味动换流器串联直流输电系统保护分区双根区保护oPr-图B.2长距离单十二脉动换流器直流输电系统保护分区交Itm及其母或粲护b）十做喇，.削融方式T饰背愉保雌护分区图B.3背靠背直流系统保护分区