1、p L 中华人民共和国电力行业标准DL/T 5132 - 2001 水力发电厂二次接线设计规范条文说明主编单位：成都勘测设计研究院、中国水电顾问有限公司批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会T Al咆jJ去倔fl 2001北京目录1 范围.39 3 ，总贝4- 40 4 开关、设备的操作.44 5 信号系统.48 6 测量系统7 直流系统.52 8 交流回路.59 9 设备的选择和配置.68 10 控制保护设备的布置38 1范围本规范的适用范围是根据SDJ12-1978水利水电工程等级划分及设计标准（山区、丘陵部分）所划定的大中型水电厂的规模，以及目前已基本建成的大中型水电厂的基本参数界定
2、的。对于在此范围以外的其他工程，其设计基本原则及各项具体要求基本上也都是适用的，可供设计工作中参考。39 3总则3.0.1 说明了对水电厂二次接线设计的基本目的和要求。3.0.2说明了在本规范中均已涉及到的二次接线工程设计中可以包括的主要内容。3.0.3 这里需要特别说明的是1994年电力工业部以电安生 1994 J 191号文颁布了电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点，其中相当一部分内容与二次接线设计有关，本规范修订过程中已经尽可能予以采纳。此外，各地区网、省局（公司）有的也在此基础上编制了各自的实施细则，要求在所管辖范围内贯彻执行，这点需引起各有关设计单位的重视，也应认真学习贯彻。
3、其中有些要求如在水电厂工程设计中实施确有一定困难，不尽合理时，应及时反映，取得认可。3.0.4说明了目前对于水电厂中央控制室及其全厂集中监控（监视）系统设计的基本要求和有关情况。l.关于中央控制室近年来，由于水电厂值班方式的改革，许多新建工程要求按网、省、地调及梯级水电厂梯调计算机集中监控，各被控水电厂实行“无人值班”（少人值守）设计。出现了水电厂中央控制室的功能是应该尽可能地予以加强，还是应该尽可能地予以简化，甚至可以完全取消的两种绝然相反的意见和争论。对此我们认为这两种考虑都不够全面。对于后者主要是中央控制室是否取消的问题。考虑到从电厂第一台机组开始投产发电，到能够真正实现“无人值班”（少
4、人值守），不论从电厂内部，第一台机组发电到机组设备全部建成投产到逐步稳定运行，以及外部条件逐步发展成熟，都需要有一个较长的发展时间过程。在此期间，一般大中型水电厂没有中央控制室是比较困难的。而且以后即使“值班”工作改由上级调度40 部门负责，电厂值守人员处理值守工作，包括在调度命令下的现场紧急事故处理，中央控制室仍然是一个比较理想的场所。此外在电厂与上级调度自动化系统万一失去联系的情况下，电厂也需要在中央控制室执行临时值班任务。因此，从目前发展阶段看来，对于大中型水电厂，有一个具备一定的全厂集中监控功能的中央控制室仍然是非常必要的。当然，还应该看到，这里也已经明确规定，在有些情况下，如水电厂机
5、组台数很少，容量不大，接线简单，也可以不设模拟屏，即中央控制室仅保留计算机监控系统的值班员控制台。因此取消这样很简单的中央控制室已经没有什么实际经济意义，而对水电厂运行却确确实实会带来一定的不便。而对于前一个问题，以后各条款中将陆续会有所具体说明。2.关于全厂集中监控方案长期以来常规监控设备是水电厂全厂集中监控方案的唯一选择。计算机监控系统的推广应用带来了水电厂全厂集中监控方案的选择问题。主要有以下两款不同的方案：(1)以计算机监控系统为基础的方案。其基本特点是水电厂的全厂集中监视控制可以完全或基本上依靠计算机监控系统。中央控制室设置计算机监控系统的值班员控制台。值班员通过彩色屏幕显示器及其键
6、盘实现对全厂的集中监视控制。这里所谓“基本上”指的是有些情况下，中央控制室还要加装个别紧急操作的常规硬布线操作器具。此外，通常情况下是设置模拟屏的，其上仪表、器具的连接方式可以全部取自计算机监控系统，也可以全部接自生产设备（即不通过计算机监控系统），也可以是以上两种方式的结合。(2）以常规监控设备为基础（为主）的方案。其基本特点是水电厂中央控制室设置常规监控设备的控制台和模拟屏（操作表计屏）。同时可以设置计算机监控系统或微机专功能全厂自动化装置，完成常规监控设备所不能完成的全厂自动化功能，如全厂自动巡回检测及记录打印制表、全厂事件自动顺序记录及全厂自41 动经济运行等，但处于辅助位置，万一其退
7、出工作并不影响水电厂的运行。目前绝大多数大中型水电厂设备选用第(1）类方案，第(2）类方案仅在电厂容量很小、技术经济条件较差的情况下仍有少许市场，但只要其处于为辅的全厂自动化设施能真正发挥作用，其实际经济效益也不一定差。3.关于全厂集中监控设备的简化对于机组台数很少、电气接线比较简单的中小型水电厂，可以考虑全厂集中监控设备的简化问题。在采用以计算机监控系统为基础全厂集中监控方案的情况下，可以取消模拟屏。近年来已有些中小型水电厂按梯级集中监控设计，实际运用正常，水电厂中控室仅保留值班员控制台。由于模拟屏在此仅作为一个辅助的监控手段，应该是允许的。在采用以常规监控设备为基础全厂集中监控方案的情况下
8、，仅设控制台或直立屏过去已有不少经验，只要电厂容量不大，监控设备布置允许，当然也是可以的。4，采用计算机监控系统后对二次接线工程设计的影响。应该说，只要计算机监控系统具有二次接线有关的操作、调整、监视（测量、信号）等功能时，影响就会存在。当然在采用以计算机监控系统为基础的全厂集中监控方案时，影响范围将更为广泛。一般来说，功能将有所加强。由于本规范还没有排斥采用以常规监控设备为基础的全厂集中监控方案的水电厂，因此采取了首先规定对所有水电厂都必须遵循的基本要求，然后再在此基础上规定了对采用以计算机监控系统为基础方案情况下的特殊要求，以便于使用。3.0.S这里规定了在水电厂中央控制室全厂远方集中监控
9、对象的最低限度要求。这也是采用以常规监控设备为基础的全厂集中监控方案条件下的合理范围。这里所提到的“监控”，主要指的是对这些对象的有关开关、设备的监视（测量和信号）和操作、调整。有关要求将在第4、42 5、6各章中分别予以明确。这个“合理范围”确定的依据是：(1）首先应些都是影响水电厂安全运行的主要设备和运行参数，是负责电厂运行的值班人员所必须掌握的。(2）这往往也是和常规集中监控设备在控制台、模拟屏上布置条件的限制（可以布置仪表、器具的面积有限）有关。(3）便于值班人员的工作。(4）可以节约一些投资（当然这不应是考虑的主要因素）。水电厂采用计算机监控系统为基础的全厂集中监控方案后，以上第（2
10、）款中提到的一些限制条件都不存在了，或者得到了基本解决，这个范围如果需要就可以适当扩大。对于在此也围以外的其他一些、一般说来是比较次耍的系统设备，这里没有一一提及。严格来说，实际上一般也都是在中央控制室的集中监控范围以内，只是其力度已十分单薄。只是在系统设备有故障，停机、跳闸、运行异常，在中央控制室仅有报警信号而已，以便值班人员能够了解，能及时前往检查处理。其中很少数的一些，对全厂安全运行没有什么影响，则只能在现地监控。这些都将在以下各章中有必要的规定。43 4 开关、设备的操作4. l基本要求4.1.1 4.1.3 这里明确规定了根据3.0.5规定的监控对象的有关设备的工况转换及开关的操作，
11、均应能在水电厂中央控制室远方集中进行；明确了一般不要求在中央控制室远方集中操作的那些对象及其开关设备。这里需要说明的是，通常我们将隔离开关划分为两大部分：一部分属于“操作用”隔离开关，而另一部分则属于“检修用”隔离开关？即只有在主设备需要检修时才需要操作的那些隔离开关，例如用于隔离待检修的设备（包括线路）以及将待检修设备接地用的隔离开关。这部分数量很大的隔离开关，在采用以常规监控设备为基础的全厂集中监控方案时，没有可能也没有必要要求必须能在中央控制室远方集中操作。4.1.4规定在采用以计算机监控系统为基础全厂集中监控方案时上述范围可以适当扩大。这是因为许多限制条件己不复存在，因此，如厂区、厂用
12、馈电线路，如开关设备条件具备，一般就改为中控室远方操作；还有“检修用”隔离开关，如在现地操作有不便之处，也可以将其纳入计算机监控系统远方操作范围。当然，因为有条件而将所有开关、设备都集中到中央控制室远方操作也是没有必要的，此范围也不应过分扩大。例如，400V厂用动力盘、柜上的厂用馈线自动开关，除有“备自投”要求的外，一般只考虑在现地于动操作，如为此而都加装合闸操动机构，则需增加很多投资，增加很多盘、拒，那就不一定必要了。此外，目前也有些工程将此范围扩大到全厂水力机械辅助设备系统的油泵、水泵、空压机、甚至电动阀门的操作，这些辅助设备系统都是按自动化的要求设计的，设备应该根据需要自动投入或切除停运
13、。而且出现不正常情况时已有报警信号，是应该派员前往现场44 检查处理的。如因此而需要增加许多投资（电缆、接口设备、甚至现地控制单元），那就值得商榷了。4.1.6 4.1.7 采取这些措施是考虑到在出现某些紧急情况下可以采取紧急措施的需要c4.1.8所有开关、设备，除了其中重要的根据需要应能在中央控制室进行远方操作外，均应能在设备安装现地进行于动操作，这是运行、检修、调试等工作的需要。4.1.9 40年前我们曾经组织开发弱电及选线技术，以解决多机组、设备情况下控制屏、台上监控器具布置的困难，也为了便于电厂值班人员的工作。现在大中型水电厂基本上都已推广采用了计算机监控系统，而且强电开关也已经可以做
14、到小型化，显然再采用过去的那种弱电选线技术操作就没有必要了。当然就实质上而言，采用计算机监控系统技术实际上也是一种弱电选线技术（也存在弱电选线操作的某些问题），但是是通过一种更先进的技术来解决的。4.1.10 早年水电厂由于考虑自功化、远动化及无人值班，工程设计中也曾广泛采用了带自动复位的操作开关及接线。后来由于客观现实条件的限制，水电厂二次接线工程设计中逐步推行了广泛用于火电厂二次接线的某些技术，例如带残留接点、非自动复位的操作开关等。近年来水电厂自动化水平有了很大的提高，水电厂值班方式改革已经取得实质性的进展，“无人值班”（少人值守）正在逐步推行，现在是逐步恢复其应有面目的时候了。4.2
15、开关的操作和闭锁4.2.1 4.对只在现地操作的断路器，其重雯性较低，因此允许只装设跳闸回路监视的位置继电器36.根据继电保护有关规程的规定：330kV500kV线路设置两套完整、独立的全线速动主保护，两套主保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独立。而对300MW及其以上的发电机45 一变压器组也要求采用双重快速保护（如差动、失磁保护等），为此要求相关的断路器具有两套独立的跳闸线圈。近年来，根据系统运行要求，220kV输电线大多己配备有两套全线速动主保护，200MW的发电机一变压器组的主变也采用了双重主保护。因而在低于330kV500kV电压和300MW容量回路的断路器，如设备条件允许，根据
16、需要宜选择有两套独立的跳闸线圈。此时如水电厂装有两组蓄电池，电源可以相互独立；如水电厂仅有一组蓄电池，电源也可以引自不同的熔断器，这样不需要花费多少额外投资，就可以在一定程度上提高水电厂运行的可靠性，极有可能避免像1996年拓模水电厂发生的全厂停电重大事故，当然事故发展到如此严重程度，原因是多方面的，也有一定的偶然性。4.2.3 当SF6气体压力降低时，将使断路器不能可靠运行，故应在到达最低允许压力（气体密度）时闭锁断路器的动作，并发出信号。4.2.4 配用弹簧操动机构的断路器应在其合闸回路中设有弹簧是否拉紧的闭锁。至于自动重合闸的接线因不同制造厂的接线不尽相同，宜在工程设计中按制造厂要求实施
17、。4.2.7 4.2.8 这里特别强调了工程设计上应该采取各种“五防”安全操作闭锁措施的重要性。特别是近年来水电厂实行值班方式改革，大力推行“无人值班”（少人值守）值班方式后，运行值班人员已大大减少，如何防止单人巡视操作时发生人身及设备事故已成为一个很值得重视的现实问题。十多年来全国许多单位已经积累了丰富的实践经验，开发研制了一系列的产品，如何在水电厂推广应用是很值得我们重视不断深入调查研究总结的。4.2.9有些水电厂，电气主接线倒闸操作程序非常复杂，往往容易造成误操作事故。有些工程，采用计算机监控系统实现自动顺序倒闸切换操作后，不但避免了误操作的可能性，操作的速度也加快了，取得了很好的效果。
18、4.2.10 户外隔离开关的辅助触点及电磁闭锁设施，所处条件比46 较恶劣，绝缘情况较差，往往是电厂直流操作回路绝缘的薄弱环节。采用交流操作电源，可以避免对重要直流操作回路的影响，这是长期以来的经验。47 5信号系统5.1基本要求5.1.1 5.1.4 这4条规定了对中央信号系统的基本要求以及在水电厂采用以常规监控设备为基础全厂集中监控时应采取的具体措施。关于运行中设备出现问题时的报警信号，水电传统的提法是这样划分的：(1)事故信号。引起机组、主要设备停机、跳闸时发出的报警信号。(2）故障信号。设备运行异常一一不正常情况时发出的报警信号。所谓“故障”，指的是对设备运行异常，其危害尚未达到需要立
19、即停机、跳闸的程度，例如机组过负荷不多，直流操作电源回路接地等，主设备尚可维持继续运行，仅需通知值班人员抓紧前往检查处理。但事故与故障在一般含义上并元明显差别，外文中也比较难以区分、翻译，似乎使用事故和运行异常（异常）较为合理，本规定为了照顾习惯，仍沿用过去的提法。希望大家都来关心进一步探讨合理的用词。5.2 采用计算机监控系统水电厂的信号系统5.2.2这里对监视范围的扩大指出了主要的兰个方面，程度有所不同：(1）电气主接线是全图。(2）厂用电接线是更完整，但不一定要求是全图，有些很低层次的开关不带位置触点的也可以不包括在内。(3）辅机系统是基本反映，程度更差一层，以满足运行、检修工作的需要为
20、度，例如许多“检修用”的阀门等就不一定需要48 都引人r0 采取这些措施的目的是争取取消过去中控室常见的许多系统挂图。5.2.3这里列出了模拟屏上器具（不仅是信号，也包括仪表、甚至操作、调整器具）的三个可能方案：(1)全部接白计算机监控系统。(2）全部接自生产设备（即不通过计算机监控系统）。(3）以上两个方案的结合。其中第（1）方案，如果不考虑4.1.6条规定在中央控制室叮能设置的于功常规硬布线紧急操作器具外，则水电厂中央控制室的所有全厂集中监控设备均通过计算机监控系统接入。即所谓“全”计算机监控系统的方案。这三个方案从屏上器具布置来看如范围相同则外观上并无差异。第（1)方案与后两方案相比有如
21、下特点：( 1 ）接线确实单纯、清晰。(2）但实质上增加了模数转换等许多中间环节，有了少许延时，增加点测量误差，对可靠性也会有少许影响，当然这些影响都不很明显。(3）设备投资往往较高。(4）计算机监控系统万一退出工作日J，电中央控制室将失去与全厂设备的控制联系。当然也应该看到，目前计算机监控系统投运进入运行稳定期后一般说来已相当可靠，有的叮用率已接近100%。不过有点备用总还是有好处，不是什么坏事，关键是接线不能搞得很复杂。此外，从目前实际情况看，要100%“全”部做到往往也难。许多新建工程，包括广州抽水蓄能电厂一期和十三陵抽水蓄能电厂在内，模拟屏上也或多或少有点未通过计算机监控系统的仪表器具
22、。似乎这也并不影响工程设计和系统的先进性。先进还是反映在满足使用需要、经济合理上。“全”并不能说明多少问题。似乎也没有必要强求做到。特别是有不少工程，线路、母线49 继电保护设备噜包括开关站现地控制单元，就布置在模拟屏后或近旁，有关信息、电缆都已从远方引到，则是否也必需全部通过计算机监控系统转接，确实也还值得商榷05.2.4这里说明了采用计算机监控系统后，不但能够满足5.1 节提出的基本要求，而且还能实现真他许多更便于值班人员工作的特殊功能。50 6测量系统6. l基本要求6.2 采用计算机监控系统水电厂的测量6.2.2 (1)采用计算机监控系统后，只要需要，就允许有更多的量，包括许多非电量可
23、以进入计算机监控系统，予以监视，并可根据需要在屏幕显示器上显示。(2）非电量的选取主要应遵循关于自动化、水力机械参数测量等方面的有关规定要求，以及对发电机、变压器、高压配电装置、高压电缆等电气主设备的有关规定要求。6.2.3 (1)前已说明，采用以计算机监控系统为基础的全厂集中监控方案后，模拟屏己经成为一种辅助监控设施，因此对其要求允许适当降低，以满足宏观监视及事故处理的需要为度。(2）这里给出的是一般情况的要求。有些情况下，由于电厂机组台数很少，一些同志认为，模拟屏上器具太少，适当增加一些，当然也是允许的。(3）这些仪表的连接可以有三种方式，前已有说明，这里不再重复。(4）模拟屏仪表的选型，
24、其中水位、全厂总有功、无功功率、母线频率、电压等全厂性仪表应为数字式，其他选用数字式或模拟式有些不同看法，一般认为还是模拟式较好，对处理系统事故时有利。当然数字式也是l可以的，这主要是从如果很少去看出发的。6.2.4这里区分了两种不同的考虑方式，对仪表的连接，实际上也还包括对操作和信号器具的工程设计提出了不同的要求。51 7直流系统7.0.1 关于蓄电池的选型问题，长期以来，水电厂广泛采用r防酸隔爆型铅酸蓄电池组，在使用维护符合规定要求的情况下，寿命可以达到十年以上，虽说日常有些维护工作要做，实际上工作量也并不是很大，运行情况基本良好，因此仍然可以继续在水电厂工程设计中推荐采用。70年代以来，
25、铅酸蓄电池行业主要针对交通运输车辆及不停电电源等用途的需要，开发了阀控式密时铅酸蓄电池(VRLAB），即俗称所谓“免维护”蓄电池，十年前我国开始引进技术生产，己广泛用于车辆、不停电电源及邮电通信行业。近年来也逐步开始在水电厂较多使用。这类新型电池用于水电厂有以下主要优点：(1)外型尺寸较小，小容量的甚至可以屏装，不需要附设调酸室、套间，蓄电池室占地面积小。(2）电池带电出厂，不需要在工地装配、注酸，一般不需要复杂的初充电过程、安装工作大为简化，安装费用也应有很大降低。(3）运行过程中气体（包括酸液）逸出很少，对蓄电池通风、防酸、防爆要求相对较低。(4）维护工作量相对很少，运行过程中不需（实际上
26、也是无法）测比重、监视液面、加酸、补水。优点确实不少，但在水电厂使用与防酸隔爆式电池相比，也存在以下问题，值得重视。(1)产品价格较高，根据国产的和国外引进的产品不同，一般相差可达一倍至几倍。(2）蓄电池元法加酸、补水，运行过程中元法进行必要的检查维护、难以对电池状况进行评估。52 (3）使用要求严格。电池不允许过充电、气体逸出，否则将影响蓄电池使用寿命，浮充电压偏低虽无过充之害但又不能保证蓄电池处于满充状态，长期持续也将影响电池寿命，因此对浮充电设备的稳定工作性能提出了严格要求。电池散热条件较差，对环境温度比较敏感，温度高了影响寿命。(4）使用寿命较短。几年前国内外事故（主要是邮电通信行业）
27、反映强烈，电池干调失效、热失控、极柱漏酸、鼓包等均有发生。寿命远达不到厂商保证的十年以上的期限。国内水电厂使用时间尚短，大多为国外著名厂商产品，一般反映尚好，但个别也有很快失效的，有的因此带来很大的设备损坏事故。分析原因，主要是产品工艺质量问题（与一般的电池相比，工艺材质要求很高）也有使用不写的问题未能保证必要的使用环境，未进行必要的检查维护，对电池的失效未能及时掌握。一般认为，对于地F厂房水电厂，采用阀控式密封电池，有占地面积小及对通风、防酸、防爆要求很低的特点，意义明显，值得重视。而对于一般地面厂房、开关站，节约土建费用、安装费用究竟有多少？维护工作量节约费用又有多少？“无人值班”（少人值
28、守）能否成为采用阅控式密封电池的主要依据？相对于投资很大、寿命短、维护困难等综合评价如何？这些问题都需要解决，因此规范中规定需要论证，进行必要的调查，认真分析研究，同时如决定采用应采取必要的技术措施，以确保安全。般认为，蓄电池必须采用质量保证的产品，充电设备必须性能稳定，调压精度高，蓄电池室仍应考虑必要的通风空调和防酸措施，以及研究采用监视电池状况的必要措施等。7.0.2直流电压采用110V时，蓄电池个数比220V的少一半，蓄电池室的建筑面帜和平时的维护工作量都减小了，且能减少中间继电器的断线故障和接地故障。但是采用110V的缺点也是明显的，事故照明回路如不能改为llOV，则不能直接切换，此外
29、，在厂房开关站距被控制对象较远的情况下，往往因需增大控制电缆的截面而增加这部分投资。因此在水电厂一般采用220Vo53 对于大型水电厂的多组蓄电池，如果某些组之间没有互为备用的要求，则根据技术经济比较，可以分别采用220V和1llOV 的蓄电池组，如220V用于启励、事故照明和油泵，llOV用于控制保护。7.0.3总装机容量在250MW以下属于中型水电厂，一般在电力系统中重要性较低，故允许适当降低蓄电池的设置标准以节省投资。由于蓄电池是比较可靠的直流电源，只要平时加强维护，发生全厂停电事故时，一般不会发生因蓄电池而影响对重要直流负荷（如继电保护、断路器跳闸和停机回路等）的供电。但是只有一组蓄电
30、池的水电厂在更换个别蓄电池以及处理其他故障时，蓄电池至少要短时（几分钟）中断供电，且在寻找接地故障时往往需要由浮充电装置单独负担接地部分的负荷。此时，万一发生直流设备事故又恰遇交流电源消失，就可能产生严重后果。此外，对具有220kV电压出线（设有两套全线速动保护，且线路断路器具有两个独立的跳闸线圈）总装机容量略小于250MW的水电厂，经技术经济比较也可以考虑装设两组蓄电池。总装机容量在250MW以上的大型水电站，通常对电力系统的运行可靠性高重要作用，在任何情况下都不允许由于直流系统故障而影响安全运行，故应提高蓄电池的装设标准一装2组蓄电池，以提高全厂的运行可靠性和灵活性。对于机组台数多，容量又
31、特别大的水电厂（或枢纽布置很分散的水电厂），一台机的容量可能己超过250MW，因此条件许可时分区域装设蓄电池组或对机组分散供电也可能是有利的，提高了可靠性和运行灵活性。7.0.4据调查，全厂交流停电时间，过去按30min计算来选取蓄电地容量是可以满足要求的，因发生全厂性事故厂用电全停后，般恢复供电时间在lOmin左右。但现今大中型水电厂设计将遵循“无人值班”（少人值守）的原则，中控室可能没有经常值班人员，为保证电厂的安全运行，蓄电池容量宜有一定裕度，54 故规定事故放电时间按lh计U而且这对延长蓄电池的使用寿命也有一定好处。7.0.S 当有两组蓄电池时，事故照明负荷由两组蓄电池分担。当一组蓄电
32、池检修或发生事故又遇全厂事故厂用电全停的可能性极少。因此不考虑一组蓄电池负担全部事故照明。但为了以防万一，保证主要用户的事故照明，故每组蓄电池按60%事故照明容量计算。对这种情况，电工一次的照明设计应与此要求相吻主口。对其他事故负荷，如控制、信号、继电保护和自动装置等，因要求绝对可靠，故应按100%计算。至于其他事故备用负荷，按每组蓄电池实际接人的计算。7.0.6采用端电池不仅增加了切换器等设备及电缆，而且即使采取了防硫化措施，端电池的运行工况也不好，老化仍比基本电池严重。多年来许多从国外引进的设备，均不带端电池，运行情况良好。另外国内采用了不少成套锅媒电池屏，它们均已取消了端电池。所以取消端
33、电池是完全可行的。7.0.7 蓄电池容量的选择应按本条文两个条件中计算结果的大者作为选择容量。冲击负荷电流一般考虑最大一台断路器的合闸电流（个别电站母线事故跳闸电流更大）。此外如发电机晶闸管静止整流励磁装置的起励电流取自蓄电池，则也应考虑。正常电压波动范围指在均衡充电及事故放电末期出现冲击负荷时的上下电压极限值。对于俑镶电池，由于缺少不同事故放电倍率放电后承受不同冲击放电值时的蓄电池电压特性曲线，其直流母线电压允许的波动范围可取90%110%额定值。在选择蓄电池容量计算直流母线电压波动值时，不同类型蓄电池的不同运行工况可参考表1数值选取。由于硅降压装置的价格昂贵，在选择它的压降值时，应根据均衡
34、充电时高出110%额定电压值的数值选取，它的电流值可按55 表1各类蓄电池浮充及均衡充电电压蓄电池类别浮光电lli均衡充电电压v v 防酸隔爆铅酸蓄电池2.152.17椅2.25 2.35 阀控式密封铅酸蓄电池2.25 2.28 2.35 2.40 中倍率锅镰蓄电池1.42 1.45 1.52 1.55 高倍率锅镇蓄电池1.35 1.40 1.50 1.55 祷沈阳蓄电池厂生产的GFD系列蓄电池的浮充电It庇取为2.23V。这种蓄电池和华达公司生产的GM型等阀控式蓄电池都不需进行均衡充电。除去大的合闸电流及事故照明电流外，取最大负荷电流加上一定裕度确定。其实，大合闸电流的电源馈线及事故照明电源
35、馈线可直接引自连接蓄电池的母线，不应经过硅降压装置。7.0.8如果采用纹波系数较大的整流装置作为蓄电池的浮充电设备，将影响蓄电池的寿命。按GB14285一1993继电保护和安全自动装置技术规程的规定：由浮充电设备引起的纹波系数不应大于5%。我国静态保护及安全自动装置通用技术条件中规定纹波系数不大于2%。为安全起见，本条规定选用纹波系数不大于2%的浮充电设备。浮充电装置的电压调节范围为220V240V（蓄电池组额定电压220V）或llOV120V（蓄电池组额定电压为llOV），其稳压精度为2%。但对俑镇蓄电池和阀控式密封铅酸蓄电池则要求稳压精度为1%或更高。充电装置的稳流质量对蓄电池的寿命也有一
36、定影响，通常要求其精度应不大于5%。7.0.9 有两组蓄电池的水电厂，为一组蓄电池充电时，其承担的经常直流负荷电流切换由另一组蓄电池承担，则充电设备的额定电流只须大于蓄电池本身的充电电流。防酸隔爆铅酸蓄电池的最大充电电流宜按蓄电池lOh放电率放电电流的11.5倍考虑。碱性蓄电池的最大充电电流宜按蓄56 电池4h放电率的放电电流计算。具体采用值以厂家说明书为准。7.0.10铅酸蓄电池的自放电电流根据机械部标准约为额定安时的万分之六。据实际调查300Ah的蓄电池浮充电流为0.3A0.5A，取上限值并留有余地，即0.02lOh率放电电流。有的制造厂建议，阀控式密封铅酸蓄电池浮充电电流为2mA/ (A
37、 h），锅镇中倍率蓄电池的浮充电电压为（1.42 1.45) VI只，浮充电电流为（0.53)mA/ (Ah）。7.0.13 当直流系统发生一点接地时，宦流母线需要分段运行，将故障回路切至一段母线上暂时运行，寻找接地点，故每段母线均需装设绝缘监视仪表。当只有一组蓄电池时，由于所有直流负荷均需蓄电池组供电，母线分段开关必须经常投入运行，两段直流母线可共用一套绝缘监视装置，此装置经切换开关分别接至两段母线。当设置两组蓄电池时，每段母线上都接一组蓄电池，正常运行时母线分段开关是断开的，故每段母线应各装一套绝缘监视装置。当直流系统发生一点接地时，绝缘监视继电器应首先动作，但全厂控制和保护回路最灵敏的直
38、流继电器不应动作，否则将造成事故。近年来国内多个厂家生产了直流接地故障自动检测和报警装置，虽然造价略高，但对于要求自动化水平较高的“无人值班”（少人值守）水电厂还是适用的，唯应选用经过鉴定运行可靠的设备。7.0.14重要的直流馈电线如断路器、发电机磁场断路器、400V自动开关等的合闸电源以及控制信号系统电源小母线等，应由不同的母线段引出，以两路电源供电形成环状，但正常开环运行，只由一路电游、供电。330kV500kV配电装置及其他采用双重化保护的安装单位的直流馈电线采用的接线方式应保证各自的独立性，提高相关直流负荷的可靠性。比较集中的重要直流负荷系指单机容量大、机组台数多的机57 组范围内的直
39、流负荷以及220kV500kV开关站未单独设置蓄电池的情况。断路器合闸电缆截面的选择，应满足在蓄电池lh事故放电的规定时间末期，在合闸馈线任一电源端断开的情况下，能保证断路器合闸时操动机构上的电压不低于最低允许E作电压。7.0.15 为保证电器设备的安全，保护用熔断器熔件应选得尽可能小，但以被保护设备正常工作时不误动作为度。因此电磁型操动机构合闸回路熔断器按0.250.3倍额定合闸电流选取，但熔件的熔断时间应大于断路器的固有合闸时间。为保证相关保护设备之间的选择性，规定了直流屏自动开关、热脱扣器额定电流和熔断器熔件额定电流的配合关系。7.0.17近30余年来，先后建设的水电厂曾装设了组数不等的
40、低压（24V、48V）直流蓄电池供继电保护、控制和信号系统使用，虽然满足了有关设备的工作需要，但同时也导致直流系统环节多、接线复杂和运行维护工作量大等重大缺点。随着微电子技术的迅猛发展许多制造厂家已在其生产的设备中提供了必要的直流电源变换设备以满足其主设备的工作要求。因此根据工程的具体要求，确定选用一定方式、一定电压等级的弱电直流电源系统是合理的。据调查，二滩工程二次直流系统只有220V一级电压（未专设弱电电源设备）满足了运行需要。58 8交流回路8.1 交流电流回路8.1.1 2.35kV电网中常采用套管型电流互感器，因其二次允许负荷较小，往往不能满足测量仪表和继电保护装置对其准确度的要求。
41、然而由于35kV电网常为不重要的配电网络，只要不影响保护装置的正确动作，则允许其在电测量上有较大的误差。3.为了使电流互感器既要在运行中误差小，又要在电力设备过负荷时有反映，测量用电流互感器的额定电流宜在设备额定电流的1.21.5倍之间。倍数太大，正常运行时电流互感器的误差大。4.特殊情况下，为一回线路故障退出而其余线路又必须送出原发电总容量时，允许按此种条件下的额定电流的1.0倍左右考虑。此外在水电厂的“V20kV厂用变压器回路，过去常困在其高压侧短路时的短路电流太大，选出的互感器难以满足动热稳定的要求。因此不得不将电能计量从高压侧改为在低压侧。近年我国生产的S级电流互感器能较好地满足对短路
42、耐受电流、测量准确度和继电保护准确限值一次电流等的较高要求。普通测量级电流互感器的误差限值通常在额定电流的50%以上可得到保证，而S级电流互感器的误差限值范围可扩大到额定电流的5%10%。5，电流互感器两个二次绕组串联时负载可增加一倍，而两个二次绕组并联时，允许负载反而要减小。如因保护用SA二次绕组的额定容量不够，可选用1A的二次绕组。但lA电流互感器因二次侧臣数多而体积大，价格较高，不过电流回路的控制电缆截面有可能减小从而降低相关费用。59 6.在500kV电网中，一次系统时间常数较大，系统容量也较大，所以在短路的暂态过程中，由于短路电流中有较大的直流非周期分量且衰减时间加长，使电流互感器铁
43、芯可能因严重饱和而影响到保护的正确动作。因此有必要要求电流臣感器的暂态特性能满足技术上的要求3现国内己能生产丁PY和TPZ两种暂态型电流互感器，但尚未生产TPX和TPS型。TPY级铁芯设置一定的非磁性间隙，其相对非磁性间隙长度大于0.1%。TPZ级铁芯设置的非磁性间隙较大，一般相对非磁性间隙长度大于0.2%以上。7.不同铁芯型式的电流互感器通常具有不同的暂态特性，当变压器差动保护和母线保护差接在暂态特性差别悬殊的几组电流互感器上时，在外部故障情况下，可能由于较大的差电流而导致保护误动。所以变压器差动保护各侧的电流互感器铁芯和母线差动保护各回路的电流豆感器铁芯宜具有相同的型式。但是如果500kV
44、变压器高压侧采用具有暂态特性的电流互感器，而其发电机电压侧也采用相同特性的电流互感器，则后者的体积很大，且价格昂贵。因此若经验算采用不同型式的电流互感器能够满足要求时，则是允许的。在500kV3/2接线中变压器差动保护用具有小气隙的TPY型电流互感器己能满足要求。如500kV侧为单母线或双母线接线，则变压器差动保护常可用普通型保护级电流互感器。如果母线保护装置的动作速度很快（如半个周波）或具有完善的外部短路制动性能，则可以选用具有不同的暂态特性，甚至是普通的闭路铁芯电流互感器。国外的RADS-；理比例制动母线差动继电器即具有这样的性能。它能在lms3ms内检测出事故，8ms13ms跳闸。因此线
45、路电流互感器不要求具有气隙，即使在外部短路时，线路电流互感器完全饱和时，保护也不会误动作。8.1.2 2.相邻元件的保护区必须E相搭接，是电力系统继电保护60 配置的重要原则之一，这对要求快速切除故障的220kV及以上高压电网来说更为重要，现举例说明如下。当高压断路器带有套管式电流互感器时，母线保护应接在线路或变压器侧的电流互感器上，使母线保护与线路或变压器保护有一个重叠的保护区。当采用少油断路器时，一般采用多绕组电流E感器。电流互感器布置在断路器的线路（或变压器）侧，为免除因电流互感器内部（如图1的A点）或外绝缘闪络（如图1的B点）被误判为母线故障。为此应将豆感器的各个绕组按靠近断路器的次序
46、依次连接如下：图1电流互感器内部结构布置图当互感器有六个绕组时，依次为：线路后备保护；高频保护1：母线保护；高频保护2；失灵保护；测量。当互感器有四个绕组时，依次为：高频保护1；母线保护；高频保护2：测量。之所以要这样连接，是因为当高压电流互感器一次绕组成U形布置，其二次绕组分别布置在U形绕组两侧时（如图l所示，当二次绕组为4组时，则在U形绕组的每侧各布置2组）。如将母线保护接至4、5,6绕组之一时，则当U形绕组底部对地放电（A点）时，将被误判为母线故障而切除与母线连接的所有回路。在t述6个二次绕组的连接方式下，即使高频保护1停用时出现A点故障也不至出现保护死区。还要说明的是高压油浸式电流互感
47、器有一端（常标志为L1)61 装有小资套，另一端（常标志为L2）则直接与金属帽罩相连。由于后者的绝缘水平低于前者，当电流互感器发生对地闪络时，L2端闪络的机率远高于L1端，实际运行情况也证明了这点。为此在安装电流互感器时，应始终将有小瓷套的L1端朝向断路器见原电力部反事故通报8.8(1）条，即使外绝缘闪络（如B点），也属线路保护范围，不致引起母线保护动作。如厂家提供的电流互感器的一次侧两端均带有小资套，则应将测量用绕组置于线路侧，并将这一侧的小瓷套短接。3.对中性点非有效接地系统，相间短路保护按两相式构成，当不同线路同时发生不同相别的单相接地造成两相短路时，则有三分之二的机会只切除一条线路。但
48、保护发电机和变压器相间短路的主保护和后备保护应按三相配置。4.如发电机后备保护用电流互感器布置在中性点侧，则当机组并网前发生相间短路时，保护装置能起作用。5.由于发电机励磁系统的自动调节器的调差单元（即无功补偿单元，通过调节器使发电机电压相应变化，得到所需要的调差率）需要输入发电机机端电流互感器的二次侧电流，故作此规定。6.大容量发电机定子绕组通常都由几个并联分支组成，当有不少于两个中性点端子（在风罩内或引至风罩外）时，应在这些端子间的连线上装设低变比的电流互感器供单元横联差动保护装置用，只有高灵敏单元件横差保护对所有内部短路能正确动作。因此只要可能应尽量选用。电流互感器的变比选为0.05/n:5 (A), In为发电机额定电流。在取得经验后变比可选得更小。7.除了前述第5点的说明外，DL/T583一L995大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件规定了励磁用
