GB/T 14598.181-2021 量度继电器和保护装置 第181部分：频率保护功能要求

ICS29.120.70
CCS K 45 GB
中华人民共和国国家标准
GB/T14598.181-2021/IEC60255-181:2019
量度继电器和保护装置
第181部分：频率保护功能要求

Measuring relays and protection equipment-
Part 181:Functional requirements for frequency protection
(IEC60255-181:2019,IDT)
2021-12-31发布 2022-07-01实施
国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布

1范围
本文件规定了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。
本文件涵盖了基于频率测量或频率变化率测量的保护功能，包括使用附加闭锁元件的频率保护，
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，以及用于检验性能特性和准确度的试验方法。
·本文件涉及的频率保护功能如表1所示。

本文件适用于继电保护装置内嵌的频率保护功能，也适用于其他设备（例如低压断路器的脱扣单元、光伏逆变器、储能系统逆变器)中的频率保护功能。
本文件不包括同步功能、同期检测功能。
本文件没有规定通常与频率保护功能有关的附加特性的功能说明，如低压闭锁、df/dt或△f/△t监视、电流监视或功率监视(f/P功能)。本文件只涉及这些附加特性对频率保护功能的影响。
本文件不涉及保护装置提供的频率测量输出、频率变化率测量输出。
此外，本文件未明确涵盖以电流作为输人激励量的频率保护，但本文件所规定的原则可以扩展到这类应用以提供指导。
量度继电器和保护装置的通用要求见IEC60255-1。
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，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于
本文件。
IEC60050-103国际电工术语第103部分：数学函数(International Electrotechnical Vocabulary-Part103:Mathematics—Functions)
IEC60050-447国际电工术语第447部分：量度继电器(International Electrotechnical Vocabulary-Part 447:Measuring relays)
IEC60050-601国际电工术语第601部分：发电、输电及配电通用术语(International Electrotechnical Vocabulary-Part 601:Generation,transmission and distribution of electricity-General)
IEC60255-1量度继电器和保护装置第1部分：通用要求(Measuring relays and protection equipment-Part 1:Common requirements)
IEC61850(所有部分)电力自动化通信网络和系统(Communication networks and systems for
power utility automation)
IEC61869(所有部分)互感器(Instrument transformers)
3术语和定义
IEC60050-103IEC60050-447和IEC60050-601界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
ISO和IEC在以下网址维护标准化用术语数据库：
--IEC Electropedia:http://www.electropedia.org
—ISO在线浏览平台：http://www.iso.org/obp
3.1
输入激励量input energizing quantity
本身构成特性量或有助于构成特性量的激励量。
注：对于频率保护功能，输人激励量可以是电压。
[来源：IEC60050-447:2010,447-03-02,有修改]
3.2
特性量characteristic quantity
其名称表示量度继电器或保护装置的特性、其值有准确度要求的一种电气量或它的一个参数。
注：对于低频保护和过频保护，特性量为频率；对于频率变化率保护，特性量为频率变化率。
[来源：IEC60050-447:2010,447-07-01,有修改]
3.3
特性曲线characteristic curve
表示理论动作时间与特性量之间关系的曲线。

3.4
特性量定值setting value of the characteristic quantity
Gs
用于定义特性曲线的特性量基准值。
3.5
动作值start value
使得量度继电器或保护装置启动的特性量的值。
3.6
返回值reset value
使得量度继电器或保护装置复归的特性量的值。
3.7
启动时间start time
对处于初始状态或复归状态下的量度继电器或保护装置，从其输人激励量发生能够导致其启动的特定变化的时刻起，到其真正启动的时刻止的持续时间。
3.8
动作时间operate time
对处于初始状态或复归状态下的量度继电器或保护装置，从其输人激励量发生能够导致其动作的特定变化的时刻起，到其真正动作的时刻止的持续时间。
注：保护功能的动作时间等于启动时间加上动作延时定值。

3.9
动作延时定值operate time delay setting
由用户设置确定的人为延时，该延时由启动信号触发以激活动作信号。
注：频率保护功能的动作时间等于启动时间加上动作延时定值。动作时间和动作延时定值之间的区别如图1所示。图1基于频率突变，只是为了明晰对启动时间触发时刻的定义。

3.10
返回时间disengaging time
对处于动作状态下的量度继电器或保护装置，从其输入激励量值发生能够导致其返回的特定变化的时刻起，至其真正返回的时刻止的持续时间。
3.11
复归时间reset time
对量度继电器或保护装置，从其输入激励量发生能够导致其复归的特定变化的时刻起，到其真正复归时刻止的持续时间。
[来源：IEC60050-447:2010,447-05-06,有修改]
3.12
复归回差reset hysteresis
保护功能返回值与动作值之差的绝对值。
3.13
返回系数reset ratio
保护功能返回值与动作值之比。
注：返回系数适用于频率变化率保护，见4.4.2和5.8。

3.14
工作范围operating range
在规定的条件下，量度继电器依据规定的要求能够执行预定功能的范围。
注1：对于有准确度要求的，参阅“有效范围”(IEC60050-447:2010,447-07-08)。
注2：为了能够正确测量频率，输人激励量（如电压）应不低于规定的最低水平。
[来源：IEC60050-447:2010,447-03-16,有修改]
3.15
有效范围effective range
输入激励量或特性量的工作范围中满足准确度要求的部分。
[来源：IEC60050-447:2010,447-07-08]
3.16
频率变化率保护rate of change of frequency protection;ROCOF
以频率每单位时间内变化一定量作为动作判据的保护功能。
3.17
周期period
T
使周期量取值完全重复的两个独立变量的最小正差。
注1：若f(t)表示一个周期量，那么f(t+T)=f(t)
注2：术语“周期持续时间”有时用于时间的函数的情形，
注3：周期符号T主要用于自变量是时间的情形。
[来源：IEC60050-103:2009,103-06-01]

4功能规范
4.1概述
保护功能及其输入、输出、测量元件、延时特性和功能逻辑的示例如图2所示。制造商应提供具体
实施的功能框图。

4.2输入激励量/激励量
输入激励量为测量信号，例如电压。对于模拟量输入，其额定值和相关标准在EC60255-1中规定。
输入激励量可通过直接连接一次导体（例如低压母线）获取、从仪用互感器[例如，电压互感器PT,见
EC61869(所有部分)]获取，或采用适当的通信协议作为数据包从通信端口获取（例如EC61850-9-2或
IEC61869-9)。
相关文件应说明保护功能所使用的输人激励量的类型。例如：
一组或多组相对地电压或相对中性点电压；
一组或多组相间电压；
多相（线路）电流。
制造商应详细说明用于频率保护工作的激励量。如图2所示，激励量可能与输入激励量不同，例如：
使用相对地电压或相间电压；
使用两组不同的电压源；
使用从多相激励量导出的信号，例如正序电压或计算得到的相间电压等；
使用电流，如相电流或正序电流等。
制造商应详细说明用于频率保护工作的特性量。例如：
频率测量值；
频率变化率(df/dt)测量值。
频率和df/dt的值有可能在不同的时间窗（例如，一个或多个工频周期）内测量。此时间窗可能由用户设置为固定或可调。当此时间窗可调时，设定值会影响时间特性（例如，启动时间）。
当频率测量或频率变化率测量受到用户定值设置的影响（例如，可选择在若干个周期内取频率的平均值)时，制造商应予以明示。在这种情况下，制造商应申明这些设置对保护功能性能的影响，并为相关保护功能试验和应用提供定值的推荐值。
所有这些特性量都基于基本的频率测量。存在不同的算法，其选择见附录。

投稿会员：芳华