GB/T 14598.1871-2024 量度继电器和保护装置 第187-1部分：差动保护的功能要求 电动机、发电机和变压器比率制动差动保护和差动速断保护

ICS29.120.70

CCSK45

中华人民共和国国家标准

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

量度继电器和保护装置第部分:

187-1

、

差动保护的功能要求电动机发电机和

变压器比率制动差动保护和差动速断保护

—:

MeasurinrelasandrotectioneuimentPart187-1Functional

gypqp

—

reuirementsfordifferentialrotectionRestrainedandunrestrained

qp

,

differentialrotectionofmotorseneratorsandtransformers

pg

(:,)

IEC60255-187-12021IDT

2024-03-15发布2024-10-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅴ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………2

4功能规范…………………5

4.1一般要求……………5

/…………………

4.2输入激励量激励量5

4.3开关量输入…………………………7

4.4功能逻辑……………7

4.5开关量输出…………………………11

4.6其他影响差动保护特性的情形……………………12

5性能规范…………………13

5.1一般要求……………13

5.2有效范围和工作范围………………13

5.3有效范围内的稳态准确度测试……………………13

5.4工作范围内的动态性能……………15

5.5励磁涌流条件下的安全性…………16

5.6过励磁条件下的安全性……………16

5.7负载电流上叠加谐波时的性能……………………16

5.8电流互感器饱和时的性能…………17

5.9带激励量数字接口的差动保护……………………17

6功能试验…………………17

6.1一般要求……………17

6.2与申明的短时耐热电流相关的测试………………17

6.3有效范围内时的特性准确度试验…………………18

6.4动态性能测试………………………34

6.5区外转区内故障时的动作行为……………………88

6.6励磁涌流条件下的安全性…………98

6.7过励磁条件下的安全性…………101

6.8负载电流上叠加谐波时的性能…………………105

7文档要求………………114

7.1型式试验报告……………………114

Ⅰ

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

7.2文档………………114

()()………

附录资料性相位补偿相量补偿和零序补偿方案示例

A116

A.1概览………………116

A.2Y->d变换………………………117

A.3d->Y变换………………………123

()、……………

附录规范性均值中位数和众数计算

B127

B.1均值………………127

B.2中位数……………127

B.3众数………………127

B.4示例………………127

()…………

附录规范性对的要求

CCT128

C.1一般要求…………………………128

C.2变压器差动保护…………………131

C.3零序差动保护……………………133

C.4发电机差动保护…………………135

C.5电动机差动保护…………………135

C.6试验报告…………………………136

()………………

附录资料性饱和及其对差动保护性能的影响

DCT137

()……………

附录资料性确定变压器差动保护用规格的指南

ECT141

E.1概述………………141

E.2示例1……………142

E.3示例2……………144

()……

附录资料性确定差动保护用规格要求的测试程序示例

FCT147

F.1概述………………147

F.2测试数据…………………………148

F.3CT参数和CT模型………………154

F.4测试总结…………………………159

()……………………

附录规范性基本特性准确度的渐变测试方法

G161

G.1一般要求…………………………161

G.2故障前状态………………………161

G.3准连续渐变………………………162

G.4冲击渐变…………………………163

()………

附录资料性发展性故障测试的文件示例

HCOMTRADE165

()……………………

附录规范性故障起始角的定义

I166

参考文献……………………167

Ⅱ

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

/《》。/

本文件是GBT14598量度继电器和保护装置的第1871部分GBT14598已经发布了以下

部分:

———/:;

量度继电器和保护装置第部分通用要求

GBT14598.21

———/:;

电气继电器第部分量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验

GBT14598.35

———/:;

电气继电器第部分保护系统

GBT14598.820

———/:、、

电气继电器第部分量度继电器和保护装置的振动冲击碰撞和地震

GBT14598.2321

:;

试验第篇地震试验

3

———/:

量度继电器和保护装置第部分电力系统暂态数据交换

GBT14598.2424

()通用格式;

COMTRADE

———/:;

量度继电器和保护装置第部分电磁兼容要求

GBT14598.2626

———/:;

量度继电器和保护装置第部分产品安全要求

GBT14598.2727

———/:;

量度继电器和保护装置第部分电力系统同步相量测量

GBT14598.118118

———/:;

量度继电器和保护装置第部分距离保护功能要求

GBT14598.121121

———/:/;

量度继电器和保护装置第部分过欠电压保护功能要求

GBT14598.127127

———/:;

量度继电器和保护装置第部分电热继电器功能要求

GBT14598.149149

———/:/;

量度继电器和保护装置第部分过欠电流保护功能要求

GBT14598.151151

———/:;

量度继电器和保护装置第部分频率保护功能要求

GBT14598.181181

———/变压器保护装置通用技术要求;

GBT14598.300

———/电力系统连续记录装置技术要求;

GBT14598.301

———/弧光保护装置技术要求;

GBT14598.302

———/数字式电动机综合保护装置通用技术条件;

GBT14598.303

———/:、

量度继电器和保护装置第部分差动保护的功能要求电动机

GBT14598.1871187-1

发电机和变压器比率制动差动保护和差动速断保护。

:《:

本文件等同采用量度继电器和保护装置第部分差动保护的功能

IEC60255-187-12021187-1

、》。

要求电动机发电机和变压器比率制动差动保护和差动速断保护

本文件做了下列最小限度的编辑性改动:

———,,,,“,

更正中的相关内容将故障时系统电压与系统电

IEC6.4.4.26.4.4.36.4.4.46.4.5.2AB

()”“,

压之间的相角应与故障前负载状态保持一致更正为故障时系统电压的相位应与故障

A

()”;

前负载状态保持一致

———,“”“”;

更正中的相关内容将测试总次数为次更正为测试总次数为次

IEC6.4.7.225602048

———,“”;

更正中表脚注增加了励磁阻抗为无穷大

IEC6.4.7.343c

———,“()()”“

更正中的相关内容将输入电流可由式至式求得更正为输入电流由

IEC6.8.3.11722

()()”;

公式16~公式21求得

———,“”“”。

更正中的相关内容将更正为

IECE.3.3CT1CT2

。。

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

本文件由中国电器工业协会提出。

Ⅲ

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

(/)。

本文件由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会SACTC154归口

:、、

本文件起草单位南京南瑞继保工程技术有限公司许昌开普电气研究院有限公司国家电网有限

、、、

公司国家电力调度控制中心珠海开普检测技术有限公司华中科技大学中国南方电网电力调度控制

、、、、

中心国网浙江省电力有限公司长园深瑞继保自动化有限公司东方电子股份有限公司西门子电力自

、、、

动化有限公司国电南瑞科技股份有限公司北京四方继保工程技术有限公司河南许继继保电气自动

、、、

化有限公司国电南京自动化股份有限公司上海华建电力设备股份有限公司北京清能继控科技集团

、、、、、

有限公司国网宁夏电力有限公司云南电网有限责任公司华北水利水电大学郑州轻工业大学东莞

、、、

理工学院国网安徽省电力有限公司电力科学研究院国网河北省电力有限公司电力科学研究院国网

、、

冀北电力有限公司电力科学研究院国网山东省电力公司电力科学研究院国网湖北省电力有限公司电

、、、

力科学研究院国网浙江省电力有限公司电力科学研究院珠海万力达电气自动化有限公司施耐德电

()、、、

气中国有限公司上海分公司许昌开普检测研究院股份有限公司江苏金智科技股份有限公司上海

思源弘瑞自动化有限公司。

:、、、、、、、、、、

本文件主要起草人赵希才胡晓静刘丹尹项根徐鹏裘愉涛刘宏君权宪军王飞潘书燕

、、、、、、、、、、、、、

聂娟红邓茂军桑建斌王琦梁馨玉刘志远沈鑫张红涛王延峰姚娜丁津津王献志黄天啸

、、、、、、、、。

李玉敦李鹏曹文斌李山德邢锦磊李梁高亮刘龙徐康

Ⅳ

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

引言

/,

制定GBT14598的目的在于规定与上述特性相符合的统一原则这些原则适用于发输配用电系

统中使用的量度继电器和保护设备。/现由部分组成。

GBT1459818

———:。

第部分量度继电器和保护装置通用要求目的在于规定量度继电器和保护装置以及由这

2

、。

些装置所组成的电力系统保护方案如控制监视和过程接口设备的通用规则和要求

———:。

第部分量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验目的在于规定量度继电器和保护

3

,、、。

装置绝缘配合的一般要求包括如何选择电气间隙和爬电距离电压试验绝缘电阻测量等

———:。,

第部分保护系统目的在于规定整个保护系统及其各组成部分的性能要求适用于各类保

8

护装置及与保护装置相连的对其有影响的器件。

———:。、、

第部分地震试验目的在于规定量度继电器和保护装置地震试验的试验方法试验条件

23

、。

试验严酷等级试验程序和合格判据

———:()。

第部分电力系统暂态数据交换通用格式目的在于定义一种通用的数据

24COMTRADE

,、。

交换格式用于存储各种类型故障测试以及仿真的数据文件和交换介质定义数据交换通用

,、、

格式有利于提高电力系统及其保护控制措施在故障扰动情况下的分析测试评估和仿真自

动化水平。

———:。,

第部分电磁兼容要求目的在于规定量度继电器和保护装置的电磁兼容要求包括电磁

26

发射和抗扰度。

———:。,

第部分产品安全要求目的在于规定量度继电器和保护装置的基本安全要求以使由着

27

、。

火电击产生的危险或对用户的伤害最小本部分也适用于与量度继电器和保护装置一起使

用的试验和辅助器件。

———:。

第118部分电力系统同步相量测量目的在于规定同步相量测量的性能分类以及每个性能

类别的稳态性能和动态性能的评估方法和性能指标。

———:。

第121部分距离保护功能要求目的在于规定电力系统线路上的距离保护的功能和性能评

,。

价的最低要求以及记录和发布性能试验结果的方式

———:/。/,

第127部分过欠电压保护功能要求目的在于规定过欠电压继电器的最低要求包括保护

、。

功能测量特性和延时特性的技术规范

———:。,、

第149部分电热继电器功能要求目的在于规定电热继电器的最低要求包括保护功能测

量特性和测试方法的技术规范。

———:/。/,

第151部分过欠电流保护功能要求目的在于规定过欠电流继电器的最低要求包括保护

、。

功能测量特性和延时特性的技术规范

———:。,

第181部分频率保护功能要求目的在于规定频率保护功能和性能评价的最低要求以及记

录和发布性能试验结果的方式。

———:。、

第300部分变压器保护装置通用技术要求目的在于规定变压器保护装置的技术要求试验

、、。

方法检验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

———:。

第301部分电力系统连续记录装置技术要求目的在于规定电力系统连续记录装置的技术

、、、。

要求试验方法检验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

———:。、、

第302部分弧光保护装置技术要求目的在于规定弧光保护装置的技术要求试验方法检

、。

验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

———:。

第303部分数字式电动机综合保护装置通用技术条件目的在于规定数字式电动机综合保

Ⅴ

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

、、、。

护装置的通用技术要求试验方法检验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

———:、

第1871部分差动保护的功能要求电动机发电机和变压器比率制动差动保护和差动速断保

。、()

护目的在于规定反映交流电动机发电机和变压器故障的纵联差动保护的功能和性能评

价的最低要求。

、,

本文件对电动机发电机和变压器差动保护的功能和性能评价提出了更详细的要求有利于促进设

,,,;

备制造商技术进步提升产品质量融入国际标准贸易体系畅通产品进入国际市场的通道指导第三方

;。

检测机构开展相应的检测活动方便最终用户比选满足其技术要求的产品

Ⅵ

/—/:

GBT14598.18712024IEC60255-187-12021

量度继电器和保护装置第部分:

187-1

、

差动保护的功能要求电动机发电机和

变压器比率制动差动保护和差动速断保护

1范围

、()

本文件规定了反映交流电动机发电机和变压器故障的纵联差动保护的功能和性能评价的最低

。。

要求本文件还规定了性能试验结果的记录和发布方式

,

本文件适用于其工作特性能在差动电流制动电流坐标平面上定义的差动保护功能包括保护功能

-

、、、()、。

规范测量特性激励量补偿附加制动或闭锁针对过励磁和励磁涌流启动和延时特性本文件也适

,。

用于差动速断保护功能它通常与比率制动差动保护功能结合构成一个差动继电器

。

本文件规定了稳态条件下的准确度影响因素和动态条件下的性能特性本文件规定了用于检验性

。。

能特性和准确度的试验方法本文件还规定了保护功能对电流互感器的要求本文件涉及的差动保护

功能如下:

/功能代码逻辑节点

IEEEANSIC37.2IEC61850-7-4

变压器差动保护87TPDIF

电动机差动保护87MPDIF

发电机差动保护87GPDIF

零序差动保护

87NPDIF

(,)

亦称零相差动保护REF

涌流制动或涌流闭锁PHAR

过励磁制动或过励磁闭锁PHAR

,()、

本文件未详细说明与比率差动继电器相关的其他附加功能如电流互感器二次回路监视CTS合

()()。

闸于故障保护SOTF和地磁感应电流GIC检测

(、)、。

本文件不涉及母线差动保护包括高阻抗母线差动保护低阻抗母线差动保护线路差动保护本

、、、

文件未明确涉及发电机不完全纵联差动保护发电机裂相横联差动保护自平衡或磁平衡差动保护移

、()、、

相变压器差动保护零序比相保护亦称零相方向保护铁路牵引变压器差动保护换流变压器差动保

。,。

护和电抗器差动保护但是本文件的原则能参照执行

量度继电器和保护装置的通用要求由IEC60255-1规定。

2规范性引用文件

。,

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日