智能變電站繼電愛護應用基本技術原則

及詳細實施方案

2009年12月31日

一、總則......................................................................2

二、智能變電站繼電愛護配置原則..............................................3

1.220kV及以上線路愛護....................................................3

2.3/2接線斷路器愛護和短引線愛護.........................................3

3.變壓器愛護..............................................................3

4.母線愛護................................................................4

5.高壓并聯電抗器愛護......................................................4

6.220kV母聯（分段）愛護..................................................4

7.66kV、35kV及以下間隔愛護..............................................4

8.故障錄波裝置............................................................5

9.平安自動裝置............................................................5

10.其它....................................................................5

三、相關設備配置原則.........................................................5

四、智能變電站繼電愛護裝置接口要求..........................................5

五、智能變電站繼電愛護相關接口設備技術要求.................................6

1.電子互感器技術要求......................................................6

2.合并單元技術要求.......................................................6

3.智能終端................................................................7

4.過程層網絡交換機........................................................8

六、繼電愛護信息交互原則.....................................................8

七、3/2接線型式繼電愛護實施方案.............................................8

1.線路愛護配置方案........................................................8

2.斷路器愛護和短引線愛護配置方案.........................................9

3.變壓器愛護配置方案....................................................10

4.母線愛護配置方案.......................................................13

5.高壓并聯電抗器愛護配置方案............................................14

6.GOOSE網組網方案.......................................................15

6.1.組網方案要求..............................................15

6.2.組網系統圖................................................15

7.合并單元技術方案.......................................................16

8.智能終端技術方案.......................................................18

八、雙母線接線型式繼電愛護實施方案........................................20

1.線路愛護...............................................................20

2.母差愛護...............................................................21

3.變壓器愛護.............................................................22

4.母聯（分段）愛護.......................................................23

九、術語和定義..............................................................24

i

一、總則

1.本標準內容是在現行標準、規范基礎上對智能變電站設計所作的補充

規定，與現行標準、規范不一樣之處以本標準為準。

2.智能變電站的二次平安防護應嚴格遵照《電力二次系統平安防護總體

方案》和《變電站二次系統平安防護方案》的要求，進行平安分區，通信

邊界平安防護，確保限制功能平安。

3.智能變電站繼電愛護應滿意智能調度、運行維護、監視限制及無人值

班等信息交互的要求。不設置獨立的愛護信息子站，其功能由統一信息平臺

實現。站控層通信規約應符合TEC61850標準。

4.本規范適用于220kV及以上電壓等級的新建、擴建、改建的智能變電

站，llOkV及以下的智能變電站參照執行。

5.繼電愛護技術應用的探討與探究，應以進一步提高愛護的性能和平安

牢靠性為目的。繼電愛護在功能實現上，是統一的整體，須要一次設備、二

次回路、通道、愛護裝置之間的協作協調，才能發揮其整體性能。

6.繼電愛護必需滿意“牢靠性、選擇性、速動性、靈敏性”的要求，22OkV

及以上電壓等級繼電愛護系統應遵循“雙重化設計”原則，每套愛護系統裝

置功能獨立完備、平安牢靠。愛護雙重化配置時，任?套愛護裝置不應跨接

雙重化配置的兩個網絡。UOkV電壓等級的愛護宜雙套配置。

7.依據國家標準GB/T14285-2025《繼電愛護和平安自動裝置技術規程》

要求“除出口繼電器外，裝置內的任一元件損壞時，裝置不應誤動作跳閘二

智能化變電站中的電子式互感器的二次轉換器(A/D采樣回路)、合并單元

(MU)、光纖連接、智能終端、過程層網絡交換機等設備內任一個元件損壞,

除出口繼電器外，不應引起愛護誤動作跳閘；

8.電子式互感器、MU、愛護裝置、智能終端、過程層網絡交換機等設備

之間應采納光纖連接，正常運行時，應有實時監測光纖連接狀態的措施。

9.愛護裝置宜獨立分散、就地安裝。當采納就地安裝時，其運行環境應

滿意相關標準要求。

10.當采納電子式互感器時，應針對電子式互感器特點優化相關愛護算

法、提高愛護性能;

i

11.愛護裝置應不依靠于外部對時系統實現其愛護功能；

12.愛護應干脆采樣，對于單間隔的愛護應干脆跳閘，涉及多間隔的愛

護（母線愛護）宜干脆跳閘。對于涉及多間隔的愛護（母線愛護），如確有

必要采納其他跳閘方式，相關設備應滿意愛護對牢靠性和快速性的要求。

13.電子式互感器應至少供應兩個獨立的愛護繞組，每個繞組由兩路獨

立的采樣系統進行采集（雙A/D系統），每個MU出兩路數字采樣值，由同一

路通道進入一套愛護裝置。

14.HOkV及以下電壓等級宜采納愛護測控一體化設備，當采納開關柜

方式時，愛護裝置安裝于開關柜內。對于戶內GTS的廠站，愛護設備宜就地

靠近一次設備安裝，采納電纜干脆跳閘方式。

15.線路過電壓及就地判別功能應集成在線路愛護裝置中。

16.繼電愛護裝置的網絡接口，應采納獨立的數據接口限制器.

17.雙母線、單母分段等接線型式（單斷路器）的線路、變壓器間隔單

獨配置三相ECVTo

18.愛護裝置應具有MMS接口，愛護相關信息經MMS接口干脆上送監控

后臺。

19.雙重化的兩套愛護及其相關設備（電子式互感器、MU、智能終端、

網絡設備、跳閘線圈等）的直流電源應一一對應。

二、智能變電站繼電愛護配置原則

1.220kV及以上線路愛護

1）每回線路配置2套包含有完整的主、后備愛護功能的線路愛護裝置,

線路過電壓及就地判別功能應集成在線路愛護裝置中。

2）縱聯愛護應支持一端為電子式互感器、另一端為常規互感器或兩端

均為電子式互感器的配置形式。

2.3/2接線斷路器愛護和短引線愛護

1）斷路器愛護按斷路器雙重化配置。

2）短引線愛護可獨立設置，也可包含在邊斷路器愛護內。

3.變壓器愛護

1）變壓器愛護按雙重化配置，每套愛護包含完整主、后備愛護功能；

i

4）跨間隔信息交換采納GOOSE網絡傳輸。

8.故障錄波裝置

1）故障錄波采樣值傳輸可采納點對點或網絡方式，開關量采納GOOSE

網絡傳輸。

2）如采納SV采樣網，采納以太網接口，規約采納IEC61850-9-2；

3）220kV及以上故障錄波器按實際需求、分網絡配置，應能記錄全部

MU、GOOSE網絡的信息。

9.平安自動裝置

1）220kV及以上的平安穩定限制裝置按雙重化配置。

2）備自投、過載聯切功能可在過程層或站控層實現。

3）要求快速跳閘的安控裝置應采納點對點干脆跳閘方式。

10.其它

1）母線電壓合并單元可接收至少2組電壓互感器，并能夠支持向其它

合并器供應母線電壓數據，并依據須要供應PT并列功能。各間隔合

并單元所需母線電壓量通過PT合并單元轉發。

2）雙母線電壓切換功能在愛護裝置內實現。

三、相關設備配置原則

1.電流MU、線路（變壓器）PT的MU應滿意愛護雙重化配置的要求；

2.220kV及以上電壓等級智能終端按斷路器雙重化配置；

3.過程層網和站控層網應完全獨立；

4.SV采樣值網絡與GOOSE網絡應完全獨立；

5.合并單元、智能終端、愛護裝置可通這TRTG-B（DC）碼對時，也可

采納IEEE1588（IEC-61588）標準進行網絡末時，對時精度應滿意要求。

6.在過程層GOOSE網的組網方式采納雙重化獨立組網，笫一套愛護接入

A網，其次套愛護接入B網。

四、智能變電站繼電愛護裝置接口要求

1.愛護裝置采樣值采納點對點接入方式，

2.愛護裝置應配備以下接口：

MU輸入接口、智能終端接口（跳閘及斷路器接點、閉鎖信息）、GOOSE

i

網絡接口、MMS網絡接口。

（1）智能終端接口采納點對點方式，其開出量如下：

線路愛護、變壓器電量愛護、母線愛護、電抗器電量愛護、重合閘、

斷路器愛護、短引線愛護、平安自動裝置、其他愛護（如串補愛護）等

跳、合閘吩咐。

（2）GOOSE網絡接口其開入、開出量如下：

測控合分閘吩咐、斷路器位置接點、刀閘協助接點、愛護跳閘、啟

動失靈、啟動/閉鎖重合閘、啟動閉鎖備投、告警信號等。

3.采納干脆電纜跳閘的開出量：

變壓器、電抗器等須要跳閘的非電置愛護跳閘采納電纜干脆跳閘。

五、智能變電站繼電愛護相關接口設備技術要求

1.電子互感器技術要求

1）電子互感器（含MU）應照實反映一次電流或電壓，復合誤差不大于

5%、額定延時時間不大于2ms、喚醒時間為0。

2）一套ECT內應具備兩個愛護用電流傳感元件，每個傳感元件由兩路

獨立的采樣系統進行采集（雙A/D系統），進入一個MU,每個加出

兩路數字采樣值由同一路通道進入一套愛護裝置。

3）一套EVT內應由兩路獨立的采樣系統進行采集，每路采樣系統應采

納雙A/D系統，進入相應MU,每個MU出兩路數字采樣值由同一路

通道進入一套愛護裝置。

4）一套ECVT內應同時滿意上述（2）、（3）條要求。采樣信號進入相應

的MU,每個MU出兩路數字采樣值由同一路通道進入一套愛護裝置。

5）用于雙重化愛護的電子互感器，其兩個采樣系統應由不同的電源供

電并與相應愛護裝置的直流電源一一對應。

6）對于3/2接線方式，其線路EVT應置于線路側。

7）電子式互感器采樣數據的品質標記應實時反映自檢狀態，不應附加

任何延時或展寬。

2.合并單元技術要求

1）每個MU應能滿意最多12個輸入通道和至少8個輸出端口的要求。

i

2）MU應能同時支持IEC60044-8（GB-20840）、IEC61850-9-2等規約，

在工程應用時應能敏捷配置。

3）MU輸出愛護采樣值應不依靠于外部對時系統解決采樣數據同步問

題，要求采樣值發送間隔離散值小于lOuso

4）MU輸出接口類型：點對點接口（愛護、安自等），組網接口（測控、

計量、故錄、PMU等）。

5）MU輸出應能支持多種采樣頻率，用于愛護、測控的輸出接口采樣頻

率宜為4000Hz。

6）變壓器按側配置MU,零序CT并入相應側MJ（放入配置部分）

3.智能終端

1）智能終端應具備以下接口：三跳接點輸入接口，愛護的點對點接口

（可敏捷配置,最大考慮10個），GOOSE網絡接口,

2）具備對時功能。

3）具備事務/文記錄功能。

4）跳、合閘吩咐須要兩幀確認。

5）智能終端的動作時間應不大于7ms。

6）智能終端凄收到跳閘吩咐后，應通過GOOSE網發出收到跳令的報文。

7）智能終端具備跳/合閘吩咐輸出的監測功能。

8）智能終端還應滿意如下要求：

①智能終端應具備功能：接收愛護跳合閘吩咐、測控的手合/手分吩

咐及刀閘、地刀等GOOSE吩咐；輸入斷路器位置、刀閘及地刀位置、斷路器

本體信號（含壓力低閉鎖重合閘）；跳合閘自保持功能；限制回路斷線監視

功能等。

②智能終端應至少供應兩組分相跳閘接點和一組仔閘接點，智能終端

配置單工作電源。

③智能終端不配置液晶顯示屏；GOOSE口數量滿意點對點跳閘方式和

網絡跳閘方式的要求。

④具備指示燈位置顯示和告警。

⑤智能終端不設置防跳功能，防跳功能由斷路器本體實現。

i

4.過程層網絡交換機

1）愛護接入的交換機應采納工業級或以上等級產品。

2）任兩臺智能裝置之間的數據傳輸路由不應超過4個交換機。當采納

級聯方式時，不應丟失數據。

3）交換機的配置原則：依據間隔數量合理安排交換機數量，每臺交換

機的光纖接入裝置數量不宜超過16個。

六、繼電愛護信息交互原則

站控層信息，上送信息、愛護裝置接受的限制信息……，規約要求（MMS）

故障錄波器、狀態監測信息上送原則。

裝置自檢信息

運行信息

應滿意運行維護、限制、調度的需求C

七、3/2接線型式繼電愛護實施方案

1.線路愛護配置方案

每回線路配置2套包含有完整的主、后備愛護功能的線路愛護裝置，各自獨

立組屏，線路愛護中還應包含過電壓愛護和遠跳就地判別功能。

線路間隔的愛護、MU、智能終端按雙重化配置，MU按斷路器分電流接入愛

護裝置，線路電壓MU單獨接入線路愛護裝置（或安排至關聯的兩個MU）,智能

終端設計時宜考慮作用于兩個跳閘線圈以及一個合閘線圈。具有分相跳、合閘功

能。技術實施方案圖如下所示：

i

護

路保

套線

第一

8

°§°n

SE網

GOO

網

SV

電電

電流智壓

流合能合

合并終并

并單端單

單元元

元

-e-

日

3

ECT

2

ECT

I

ECT

開關3

開關2

1

開關

方案

實施

技術

愛護

線路

圖1

方案

配置

愛護

引線

和短

愛護

路器

2.斷

引

含短

還包

愛護

路器

關斷

邊開

屏。

一面

，組

配置

重化

器雙

斷路

護按

器愛

斷路

能。

護功

線愛

分別

壓MU

經電

電壓

母線

時，

功能

合閘

期重

相同

慮三

護考

器愛

斷路

開關

當邊

Uo

T的M

線路P

接入

示:

下所

圖如

方案

實施

技術