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GBT 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.pdf简介：

GBT 14598.181-2021是中国国家标准，全称是《电力系统继电保护和安全自动装置技术规程 第181部分：频率保护功能要求》。该标准主要针对电力系统中的频率保护功能提出了详细的技术要求。

频率保护是电力系统中用于保护电力系统稳定运行的一种重要保护方式，它主要用于检测和响应电力系统频率的异常变化，例如在电力系统负荷突然变化或发电机故障导致频率偏离正常范围时，频率保护会启动，以避免或减小电力系统故障的影响。

该标准的具体要求包括但不限于：

1. 频率保护的灵敏度和可靠性：要求频率保护能在系统频率变化到一定阈值时准确启动，同时在系统恢复正常频率后能可靠复位，不会误动作。

2. 动作时间的设定：根据电力系统的实际情况，规定了频率保护的动作时间，通常要求快速响应，以减小故障影响。

3. 保护范围的确定：保护范围应覆盖电力系统的各个部分，确保对重要设备和系统有适当的保护。

4. 与其它保护的配合：频率保护需要与其他保护装置（如过流保护、过电压保护等）协调工作，以实现电力系统的全面保护。

5. 抗干扰性：保护装置需要有良好的抗干扰能力，避免外部干扰对保护功能的误触发。

6. 可编程性和适应性：以满足不同电力系统的实际需求，保护功能可以根据系统特性进行配置。

总的来说，GB/T 14598.181-2021是确保电力系统频率保护功能稳定、可靠和有效的重要技术规范。

GBT 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.pdf部分内容预览：

第一阶段频率缓变过程中，每一步的持续时间：MAX(500ms；最大启动时间X5）。 如果采用频率跟踪技术，则在此时间（500ms)内通常足以完成频率调整。 在频率按步长变化的转换过程中，注入信号应是连续的。除频率外，其相位或幅值不应有阶跃 变化。 为了缩短试验时间，试验刚开始时频率的变化步长可以更大一些，规则如下

对于过频保护，大步长可以持续到Gs.减去“申明的频率准确度”的3倍； 对于低频保护，大步长可以持续到Gs加上“申明的频率准确度”的3倍。 Gs是试验时的频率定值，在图9中标为“f>”，在图10中标为“f<”。“申明的频率准确度”基于 5.3中规定的要求。 一旦达到上述值，频率的变化步长将小于或等于所申明频率准确度的10%，直到启动信号动作从 而得到“动作频率值”并启动第二阶段频率缓变过程。 第二阶段频率缓变过程中，每一步的持续时间为：MAX(500mS；预期返回时间X5）。 在相邻频率跃变之间的转换过程中，注人信号应是连续的，除了频率外，其相位或幅值不应有阶跃 变化。 第二阶段频率缓变过程中，频率的变化步长等于第一阶段频率缓变过程中最后一步的变化步长（紧 接保护启动之前）。 继续进行第二阶段频率缓变过程，直到保护功能启动信号返回，记录“返回频率值”，并计算复归 回差。

CBT 8522-2011 舾装码头设计规范.pdf6.2.2.1.2保护功能定值

动作频率定值应在表9所示的定值范围内改变。 如果某些保护功能设置了频率测量时间窗长度定值，则该定值应为默认值，除非制造商对频率测量 时间窗长度定值与频率定值（Gs）的对应关系有特殊建议。在这种情况下，应遵从制造商的建议。

6.2.2.1.3复归回差试验点及复归回差计算

按照表9规定的低频/过频保护试验点，测量频率复归回差。 所有试验均在额定电压下进行。此外，第一个试验定值点（一100%，最小定值）和最后一个试验定 值点（十100%，最大定值)在电压有效范围的上限和下限下重复一次。电压有效范围的上限和下限下的 试验结果应同额定电压下其他试验点的试验结果一样记录在案。 每个试验点重复试验5次，试验结果按表9的格式报告。 测得的复归回差按以下方式计算： 对于过频保护，复归回差=动作频率值一返回频率值； 一对于低频保护，复归回差一返回频率值一动作频率值。 对于所有试验，测得的复归回差应不高于申明的复归回差。

表9低频/过频保护复归回差试验点

表9低频/过频保护复归回差试验点（续）

根据6.1中规定的通用规则，试验定值点用百分数（%）表示，以计算频率定值（门槛Gs）。 如果等于标称频率的定值不可用，则可以忽略该试验点， U。是额定电压，Umin和Umax是申明的电压有效范围的下限和上限。

6.2.2.1.4复归回差报告

过频/低频保护的复归回差以mHz为单位来表示，如表10所示，给出的值仅为示例

表10过频/低频保护复归回差报告

2.2.2频率变化率保护

6.2.2.2.1试验方法

图11频率变化率保护返回值的测定方法（以正向频率变化率保护为例）

6.2.2.2.2保护功能定值

频率变化率保护动作定值应在表11所示的定值范围内改变。 如果某些保护功能设置了频率测量时间窗长度定值，则该定值应为默认值，除非制造商对频率测量 时间窗长度定值与频率变化率定值（Gs）的对应关系有特殊建议。在这种情况下，应遵从制造商的 建议。

按照表11规定的试验点，测量返回值。 所有试验均在额定电压下进行。此外，第一个试验定值点（0%，最小定值）和最后一个试验定值点 （十100%，最大定值）在电压有效范围的上限和下限下重复一次。电压有效范围的上限和下限下的试验 结果应同额定电压下其他试验点的试验结果一样记录在案。 每个试验点重复试验5次，5次试验的结果均应不高于申明的返回值

表11频率变化率保护返回值试验点

表11频率变化率保护返回值试验点（续）

bU。是额定电压，U和U.ax是申明的电压有效范围的下限和上限

6.2.2.2.4返回值报告

制造商应报告频率变化率保护的返回值。返回系数以百分数形式表示，附带或者不附带最小复 ，如表12所示，给出的值仅为示例。

表12频率变化率保护返回值报告

当返回系数与最小复归回差同时出现时，返回值取两个值中的较大者。最小复归回差主要适用于 门槛值较低的场合。

以下试验给出 是供启动信号的特定输出，则使用延时定值设

置为零（瞬时跳闸）的动作信号进行试验。 对于过频/低频保护，该性能集中展示在保护功能的启动时间图中。其中启动时间表示为接近并穿 越保护定值(Gs=f>或Gs=f<)时电力系统频率变化速度（电力系统频率变化率)的函数。 试验应在恒定的频率变化率下进行，从初始时的标称频率值直到高于/低于定值。频率按规定的不 同变化率而变化。这些试验代表了具有机电惯性的电力系统以一定速度改变频率的典型情况。 一种极端情形是“频率跃变”，它可能发生在主要由静态逆变器进行发电的环境中。在这种情形下， 电力系统频率可以从初始的标称值突然变化到最终值，该最终值高于（或低于）过频保护（或低频保护） 的定值。 对于频率变化率保护，该性能集中展示在保护功能的典型启动时间中。典型启动时间的评估应采 用基于不同恒定频率变化率的试验方法，频率变化率应落在频率变化率保护特性的动作区内。 对于特性准确度试验（6.2)，每个试验点通常重复试验5次。对于与启动时间相关的型式试验，每 个试验点重复试验10次，以获得更准确的时间分布以及最小值和最大值

6.3.2低频保护、过频保护

6.3.2.1波形的生成

基于频率突变的试验方法如图12所示（适用于过频保护）。 在频率突变的转换过程中，除频率外，注入的电压信号波形应无中断。该频率变化过程见附录E。

图12频率突变时的过频保护启动时间测量

按照表13和表14中规定的试验点进行试验。这些试验点的频率变化率等于“无穷大”（突变）。 试验频率初值始终等于试验的标称频率； 试验频率终值等于定值Gs加上（对于过频保护）或减去（对于低频保护）不同的频率值 (0.2Hz、0.5Hz、1Hz和2Hz)，以测量在门槛值与频率值的不同比率之下的启动时间； 一测得从频率变化时刻到启动信号动作时刻之间的时间为启动时间。 注入信号的频率应始终保持在保护功能的工作范围内。对于低频保护的较低定值或者过频保护的 交高定值，试验频率终值可能超出工作范围。在这种情况下，不能用这种方法在该试验点下试验保护功 。 制造商应在型式试验报告中申明此信息，并在申明的工作范围的上限/下限下进行试验。 基于恒定频率变化率的试验方法如图13所示（适用于过频保护）。 在频率变化的转换过程中，除频率外，注入的电压信号波形应无中断。该频率变化过程见附录E

频率按恒定变化率变化时的过频保护启动时间测

按照表13和表14中规定的试验点进行试验。这些试验点的频率变化率为恒定值。 试验频率初值等于试验的标称频率。当可用定值范围较宽时，初始值可等于Gs十0.5Hz或 Gs一0.5Hz，以加快低频/过频保护功能的试验。 频率按不同的变化率升高（对过频)或降低（对低频），以测量不同试验条件下的启动时间 保护功能启动信号动作后，可以终止信号注入。在任何情况下，当频率高于Gs十2Hz（对过 频）或低于Gs一2Hz(对低频)时，停止继续改变频率。 当注人试验信号的频率穿越动作定值（该点由附录A中分析公式给出的频率缓变过程精确定 义)时，计时器启动开始测量启动时间，当保护功能启动信号动作时计时器停止。 附录A定义了频率变化率为恒定值的试验信号的表达式。 如果申明了频率工作范围，注人信号的频率应始终保持在保护功能的工作范围内。对于低频保护 为较低定值或者过频保护的较高定值，如果在启动信号动作前，注入信号的频率已经超出规定的工作范 国，则无法根据标准化试验条件针对该定值进行功能试验。在这种情况下，制造商应申明此信息，并应 日明用于测量这些定值下启动时间的适当的试验方法。

6.3.2.2保护功能定值

动作频率定值应在表13和表14所示的定值范围内改变。 如果某些保护功能设置了频率测量时间窗长度定值，则该定值应为默认值，除非制造商对频率测量 时间窗长度定值与频率定值（Gs）的对应关系有特殊建议。在这种情况下，应遵从制造商的建议。

6.3.2.3启动时间试验点及启动时间计算

应测量以下试验点（见表13和表14)下的启动时间。每个试验点应重复试验10次。 应针对保护功能的每个标称频率值（通常为50Hz和60Hz)进行试验。

表14低频保护启动时间试验点（续）

6.3.2.4启动时间报告

试验结果以表格形式报告 平均值（均值)和最大值。此外，试 验结果同时以图形形式报告，如图 果仅为示例

顾/过频保护功能启动时

6.3.3频率变化率保护

GB／T 7354-2018标准下载6.3.3.1波形的生成

图14低频/过频保护启动时间报告示例

使用基于恒定频率变化率的试验方法测量启动时间。该方法如图15所示（适用于正向频率变化率 保护）。 在频率变化的转换过程中，除频率外，注入的电压信号波形应无中断。该频率变化过程见附录E。

GB 51417-2020-T：电信钢塔架共建共享技术标准（无水印 带标签）图15正向频率变化率保护启动时间测定

每次试验由表16中规定的试验项目确定。 试验频率初值始终等于试验的标称频率。 频率按不同的变化率升高，以测量不同试验条件下的启动时间。 保护功能启动信号动作后，可以终止信号注人。 一启动时间的计时从频率开始变化时算起，到保护功能启动信号动作时为止。 附录A规定了频率变化率为恒定值的试验信号的表达式。 如果申明了频率变化率保护的频率工作范围，则注入信号的频率应始终保持在保护功能的工作范 内。在这种情况下，可能需要限制频率缓变过程持续时间。对于较高的频率变化率定值，如果在启动 官号动作前，注人信号的频率已经超出规定的工作范围，则无法根据标准化试验条件针对该定值进行功 试验。在这种情况下，制造商应申明此信息，并应申明用于测量这些定值下启动时间的适当试验 方法。

6.3.3.2保护功能定值