中華人民共和國國家標準
繼電保護和安全自動裝置
GB 14285 － 93
技術規程
Technical code for relaying protection and security automatic equipment
1 總則
1.1 主題內容與適用范圍
本標準規定了電力系統繼電保護和安全自動裝置的科研、設計、制造、施工和運行等
有關部門共同遵守的基本原則。
本標準適用于 3kV 及以上電力系統中電力設備和線路的繼電保護和安全自動裝置,作
為科研、設計、制造、施工和運行等部門共同遵守的技術規程。
1.2 繼電保護和安全自動裝置應符合可靠性（信賴性和安全性）、選擇性、靈敏性和速動性
的要求。當確定其配置和構成方案時,應綜合考慮以下幾個方面:
a. 電力設備和電力網的結構特點和運行特點;
b. 故障出現的概率和可能造成的后果;
c. 電力系統的近期發展情況;
d. 經濟上的合理性;
e. 國內和國外的經驗。
1.3 繼電保護和安全自動裝置是電力系統的重要組成部分。確定電力網結構、廠站主接
線和運行方式時,必須與繼電保護和安全自動裝置的配置統籌考慮,合理安排。
繼電保護和安全自動裝置的配置方式,要滿足電力網結構和廠站主接線的要求,并考慮
電力網和廠站運行方式的靈活性。
對導致繼電保護和安全自動裝置不能保證電力系統安全運行的電力網結構形式、廠站
主接線形式、變壓器接線方式和運行方式,應限制使用。
1.4 應根據審定的電力系統設計或審定的系統接線圖及要求,進行繼電保護和安全自動裝
置的系統設計。在系統設計中,除新建部分外,還應包括對原有系統繼電保護和安全自動裝
置不符合要求部分的改造設計。
為便于運行管理和有利于性能配合,同一電力網或同一廠站內的繼電保護和安全自動
裝置的型式,不宜品種過多。
1.5 電力系統中,各電力設備和線路的原有繼電保護和安全自動裝置,凡能滿足可靠性、選
擇性、靈敏性和速動性要求的,均應予以保留。凡是不能滿足要求的,應逐步進行改造。
1.6 繼電保護和安全自動裝置的新產品,應按國家規定的要求和程序進行鑒定,合格后,方
可推廣使用。設計、運行單位應積極創造條件支持新產品的試用。
2 繼電保護
2.1 一般規定
2.1.1 電力系統中的電力設備和線路,應裝設短路故障和異常運行保護裝置。電力設備和
線路短路故障的保護應有主保護和后備保護,必要時可再增設輔助保護。
2.1.1.1 主保護是滿足系統穩定和設備安全要求,能以zui快速度有選擇地切除被保護設備
和線路故障的保護。
2.1.1.2 后備保護是主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護。后備保護可分為遠后備
和近后備兩種方式。
a. 遠后備是當主保護或斷路器拒動時,由相鄰電力設備或線路的保護實現后備;
b. 近后備是當主保護拒動時,由本電力設備或線路的另一套保護實現后備的保護;是
當斷路器拒動時,由斷路器失靈保護來實現的后備保護。
2.1.1.3 輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而
增設的簡單保護。
2.1.1.4 異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態的保護。
2.1.2 繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。
2.1.2.1 可靠性是指保護該動作時應動作,不該動作時不動作。
為保證可靠性,宜選用可能的zui簡單的保護方式,應采用由可靠的元件和盡可能簡單的
回路構成的性能良好的裝置,并應具有必要的檢測、閉鎖和雙重化等措施。保護裝置應便
于整定，調試和運行維護。
2.1.2.2 選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障,當故障設備或線路本身
的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。
為保證選擇性,對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元
件（如起動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）,其靈敏系數及動作時間應相互配合。
當重合于本線路故障,或在非全相運行期間健全相又發生故障時,相鄰元件的保護應保
證選擇性。在重合閘后加速的時間內以及單相重合閘過程中,發生區外故障時,允許被加速
的線路保護無選擇性。
在某些條件下必須加速切除短路時,可使保護無選擇性動作。但必須采取補救措施。
例如采用自動重合閘或備用電源自動投入來補救。
2.1.2.3 靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時,保護裝置應具有必
要的靈敏系數。靈敏系數應根據不利正常（含正常檢修）運行方式和不利的故障類型計算。
各類短路保護的靈敏系數,不宜低于表 1 所列數值。
 
注：①主保護的靈敏系數除表中注出者外，均按被保護線路（設備）末端短路計算。
②保護裝置如反應故障時增長的量，其靈敏系數為金屬性短路計算值與保護整定值
之比；如反應故障時減少的量，則為保護整定值與金屬性短路計算值之比。
③各種類型的保護中，接于全電流和全電壓的方向元件的靈敏系數不作規定。
④本表內未包括的其他類型的保護，其靈敏系數另作規定。
2.1.2.4 速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障,其目的是提高系統穩定性,減輕故
障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動
投入的效果等。
2.1.3 制定保護配置方案時,對稀有故障,根據對電網影響程度和后果應采取相應措施,使
保護能按要求切除故障。對兩種故障同時出現的稀有情況僅保證切除故障。
2.1.4 在各類保護裝置接于電流互感器二次線組時,應考慮到既要消除保護死區,同時又要
盡可能減輕電流互感器本身故障時所產生的影響。
2.1.5 當采用遠后備方式時,變壓器或電抗器后面發生短路,由于短路電流水平低,而且對
電網不致造成影響以及在電流助增作用很大的相鄰線路上發生短路等情況下,如果為了滿
足相鄰保護區末端短路時的靈敏性要求,將使保護過分復雜或在技術上難以實現時,可以縮
小后備保護作用的范圍。
2.1.6 如由于短路電流衰減、系統振蕩和電弧電阻的影響,可能使帶時限的保護拒絕動作
時,應根據具體情況,設置按短路電流或阻抗初始值動作的瞬時測定回路或采取其他措施。
但無論采用哪種措施,都不應引起保護誤動作。
2.1.7 電力設備或電力網的保護裝置,除預先規定的以外，都不允許因系統振蕩引起誤動
作。
2.1.8 保護用電流互感器（包括中間電流互感器）的穩態比誤差不應大于 10%。必要時還應
考慮暫態誤差。對 35kV 及以下電力網,當技術上難以滿足要求,且不致使保護不正確動作
時,才允許較大的誤差。
原則上,保護裝置與測量儀表不共用電流互感器的二次線組。當必須共用一組二次線
組時，則儀表回路應通過中間電流互感器或試驗部件連接,當采用中間電流互感器時,其二
次開路情況下,保護用電流互感器的比誤差仍應不大于 10%。
2.1.9 在電力系統正常運行情況下,當電壓互感器二次回路斷線或其他故障能使保護誤動
作時,應裝設斷線閉鎖或采取其他措施,將保護裝置解除工作并發出信號,當保護不致誤動
作時,應設有電壓回路斷線信號。
2.1.10 為了分析和統計繼電保護工作情況,保護裝置設置指示信號,并應符合下列要求:
a. 在直流電壓消失時不自動復歸,或在直流電源恢復時,仍能重現原來的動作狀態;
b. 能分別顯示各保護裝置的動作情況;
c. 在由若干部分組成的保護裝置中,能分別顯示各部分及各段的動作情況;
d. 對復雜的保護裝置,宜設置反應裝置內部異常的信號;
e. 用于起動順序記錄或微機監控的信號觸點應為瞬時重復動作觸點;
f. 宜在保護出口至斷路器跳閘的回路內,裝設信號指示裝置。
2.1.11 為了便于分別校驗保護裝置和提高其可靠性,主保護和后備保護宜做到回路彼此
獨立。
2.1.12 采用靜態保護裝置時,對工作環境、電纜、直流電源和二次回路,應采取相應的措施,
以滿足靜態保護裝置的特殊技術要求。
2.1.13 當采用蓄電池組作直流電源時,由浮充電設備引起的波紋系數應不大于 5%,放電末
期直流母線電壓下限不低于額定電壓的 85%,充電后期直流母線電壓上限不高于額定電壓
的 115%。
當采用交流整流電源作為保護用直流電源時,應符合下列要求:
在zui大負荷情況下保護動作時,直流母線電壓不應低于額定電壓的 80%,zui高不應超過
額定電壓的 115%。應采取限幅穩定（電壓波動不大于± 5%）和濾波（紋波系數不大于 5%） 措施。
如采用復式整流,則應保證各種運行方式下,在不同故障點和不同相別短路時,保護與
斷路器均能可靠動作跳閘;電流互感器的zui大輸出功率應滿足直流回路zui大負荷需要。
對采用電容儲能電源的變電所和水電廠,其電力設備和線路除應具有可靠的遠后備保
護外,還應在失去交流電源情況下,有幾套保護同時動作時,保證保護與有關斷路器均能可
靠動作跳閘。同一廠（所）的電源儲能電容的組數應與保護的級數相適應。
當自動重合閘裝置動作時,如重合于*性故障,應能可靠跳閘。
2.1.14 繼電器和繼電保護裝置的直流工作電壓,上限不高于額定電壓的 110%,下限不低于
額定電壓的 80%。
2.1.15 采用交流操作的保護裝置時,短路保護可由被保護電力設備或線路的電流互感器
取得操作電源,變壓器的瓦斯保護、中性點非直接接地電力網的接地保護和自動低頻減載
等,可由電壓互感器或變電所（或水電廠）所用變壓器取得操作電源。必要時,可增加電容儲能
電源作為跳閘的后備電源。
2.2 發電機保護
2.2.1 電壓在 3kV 及以上,容量在 600MW及以下發電機,應按本條的規定,對下列故障及異
常運行方式,裝設相應的保護裝置:
a. 定子繞組相間短路;
b. 定子繞組接地;
c. 定子繞組匝間短路;
d. 發電機外部相間短路;
e. 定子繞組過電壓;
f. 定子繞組過負荷;
g. 轉子表層（負序）過負荷;
h. 勵磁繞組過負荷;
i. 勵磁回路一點及二點接地;
j. 勵磁電流異常下降或消失;
k. 定子鐵芯過勵磁;
m. 發電機逆功率;
n. 低頻;
p. 失步;
q. 其它故障和異常運行。
2.2.2 各項保護裝置,根據故障和異常運行方式的性質,按各條的規定分別動作于:
a. 停機 斷開發電機斷路器、滅磁,對汽輪發電機,還要關閉主汽門;對水輪發電機還
要半閉導水翼;
b. 解列滅磁 斷開發電機斷路器,滅磁、汽輪機甩負荷;
c. 解列 斷開發電機斷路器,汽輪機甩負荷;
d. 減出力 將原動機出力減到給定值;
e. 縮小故障影響范圍 例如雙母線系統斷開母線聯絡斷路器等;
f. 程序跳閘 對于汽輪發電機首先關閉主汽門,待逆功率繼電器動作后,再跳開發電
機斷路器并滅磁。對于水輪發電機,首先將導水翼關到空載位置,再跳開發電機斷路器并滅
磁;
g. 信號 發出聲光信號。
2.2.3 對發電機定子繞組及其引出線的相間短路故障,應按下列規定配置相應的保護作為
發電機的主保護:
2.2.3.1 1MW 及以下單獨運行的發電機,如中性點有引出線,則在中性點側裝設過電流保
護;如中性點無引出線,則在發電機端裝設低電壓保護。
2.2.3.2 1MW 及以下與其它發電機或與電力系統并列運行的發電機,應在發電機機端裝設
電流速斷保護。如電流速斷保護靈敏系數不符合要求,可裝設縱聯差動保護;對中性點沒有
引出線的發電機,可裝設低壓過流保護。
2.2.3.3 對 1MW 以上的發電機,應裝設縱聯差動保護。
2.2.3.4 對發電機變壓器組,當發電機與變壓器之間有斷路器時,發電機裝設單獨的縱聯差
動保護;當發電機與變壓器之間沒有斷路器時,100MW 及以下發電機,可只裝設發電機變壓
器組共用縱聯差動保護,100MW 以上發電機,除發電機變壓器組共用縱聯差動保護外,發電
機還應裝設單獨的縱聯差動保護,對 200~300MW 的發電機變壓器組亦可在變壓器上增設
單獨的縱聯差動保護,即采用雙重快速保護。
2.2.3.5 對 300MW 及以上汽輪發電機變壓器組,應裝設雙重快速保護,即裝設發電機縱聯
差動保護、變壓器縱聯差動保護和發電機變壓器組并用縱聯差動保護,當發電機與變壓器
之間有斷路器時,裝設雙重發電機縱聯差動保護。
2.2.3.6 應對縱聯差動保護采取措施,例如用帶速飽和電流互感器或具有制動特性的繼電
器,在穿越性短路及自同步或非同步合閘過程中,減輕不平衡電流所產生的影響,以盡量降低動作電流的整定值。
2.2.3.7 如縱聯差動保護的動作電流整定值大于發電機的額定電流,應裝設電流回路斷線監視裝置,斷線后動作于信號。
2.2.3.8 本條中規定裝設的過電流保護、電流速斷保護、低電壓保護、低壓過流和縱聯差動保護,均應動作于停機。
2.2.4 對發電機定子繞組的單相接地故障,接地保護應符合以下要求:
2.2.4.1 發電機定子繞組單相接地故障電流允許值按制造廠的規定值,無規定時,可參照表
2 中所列數據。
 
為了在發電機與系統并列前檢查有無接地故障,應在發電機機端裝設測量零序電壓的
電壓表。
2.2.4.3 發電機變壓器組:對 100MW 以下發電機,應裝設保護區不小于 90%的定子接地保
護,對 100MW 及以上的發電機,應裝設保護區為 的定子接地保護。保護裝置帶時限動
作于信號,必要時也可動作于停機。
為檢查發電機定子繞組和發電機電壓回路的絕緣狀況,應在發電機機端裝設測量零序
電壓的電壓表。
2.2.5 對發電機的定子匝間短路,應按下列規定裝設定子匝間短路保護:
2.2.5.1 對于定子繞組為星形接線、每相有并聯分支且中性點有分支引出端子的發電機、
應裝設單繼電器式橫差保護。
橫差保護應瞬時動作于停機,但汽輪發電機勵磁回路將其一點接地后,為防止橫差保護
在勵磁回路發生瞬時第二點接地時誤動作,可將其切換為帶短時限動作于停機。
2.2.5.2 50MW 及以上發電機,當定子繞組為星形接線,中性點只有三個引出端子時,根據用
戶和制造廠的要求,也可裝設的匝間短路保護。
2.2.6 對發電機外部相間短路故障和作為發電機主保護的后備,應按下列規定配置相應的
保護:
2.2.6.1 對于 1MW 及以下與其它發電機或電力系統并列運行的發電機,應裝設過電流保
護。保護裝置宜配置在發電機的中性點側,其動作電流按躲過zui大負荷電流整定。
2.2.6.2 1MW以上的發電機,宜裝設復合電壓（包括負序電壓及線電壓）起動的過電流保護。
電流元件的動作電流,可取為 1.3 ～ 1.4 倍額定值;低電壓元件接線電壓,其動作電壓,對汽輪
發電機可取為 0.6 倍額定值,對水輪發電機可取為 0.7 倍額定值。負序電壓元件的動作電壓
可取 0.06 ～ 0.12 倍額定值。
2.2.6.3 50MW 及以上的發電機,可裝設負序過電流保護和單元件低壓起動過電流保護。負
序電流元件的動作電流可取為 0.5 ～ 0.6 倍額定值;電流元件的動作電流和低電壓元件的動
作電壓按 2.2.6.2 條確定取值。當上述保護不能滿足要求時,可采用低阻抗保護。
2.2.6.4 自并勵（無串聯變壓器）發電機,宜采用低電壓保持的過電流保護,或采用帶電流記
憶的低壓過電流保護,也可采用工作電流足夠小的低阻抗保護。
2.2.6.5 并列運行的發電機和發電機變壓器組的后備保護,對所連接母線的相間短路故障,
應具有必要的靈敏系數,并不宜低于表 1 所列數值。
2.2.6.6 對于 600MW 發電機,裝設了定子繞組反時限過負荷及反時限負序過負荷保護,且
保護綜合特性對發電機變壓器組所連接高壓母線的相間短路故障具有必要的靈敏系數,并
滿足時間配合的要求,可不再裝設 2.2.6.3 條規定的后備保護。
2.2.6.7 本條中規定裝設的各項保護裝置,宜帶有二段時限,以較短的時限動作于縮小故障
影響的范圍或動作于解列,以較長的時限動作于停機。
2.2.7 對發電機定子繞組的異常過電壓,應按下列規定裝設過電壓保護:
2.2.7.1 對于水輪發電機,應裝設過電壓保護,其整定值根據定子繞組絕緣狀況決定。在一
般情況下,動作電壓可取為 1.5 倍額定電壓，動作時限可取為 0.5s 。對可控硅整流勵磁的水
輪發電機，動作電壓可取 1.3 倍額定電壓,動作時限可取為 0.3s 。
2.2.7.2 對于 200MW 及以上的汽輪發電機,宜裝設過電壓保護,其整定值根據定子繞組的
絕緣狀況決定。在一般情況下,動作電壓可取為 1.3 倍額定電壓,動作時限可取為 0.5s 。
2.2.7.3 過電壓保護宜動作于解列滅磁。
2.2.8 對過負荷引起的發電機定子繞組過電流,應按下列規定裝設定子繞組過負荷保護:
2.2.8.1 定子繞組非直接冷卻的發電機,應裝設定時限過負荷保護,保護裝置接一相電流,帶
時限動作于信號。
2.2.8.2 定子繞組為直接冷卻且過負荷能力較低（例如低于 1.5 倍、 60s）的發電機,過負荷
保護由定時限和反時限兩部分組成。
定時限部分:動作電流按在發電機長期允許的負荷電流下能可靠返回的條件整定,帶時
限動作于信號,在有條件時,可動作于自動減負荷。
反時限部分:動作特性按發電機定子繞組的過負荷能力確定,動作于解列或程序跳閘。
保護應能反應電流變化時發電機定子繞組的熱積累過程。不考慮在靈敏系數和時限方面與
其它相間短路保護相配合。
2.2.9 發電機轉子承受負序電流的能力,以 I 2 2 • t ≤ A 為判據。其中 I2 為以額定電流為基
準的負序電流標么值;t 為時間（s）,A 為常數。
對不對稱負荷、非全相運行以及外部不對稱短路引起的負序電流,應按下列規定裝設
發電機轉子表層過負荷保護:
2.2.9.1 50MW 及以上,A 值大于等于 10 的發電機,應裝設定時限負序過負荷保護。保護裝
置與 2.2.6.3 條所述的負序過電流保護組合在一起。保護裝置的動作電流按躲過發電機長
期允許的負序電流值和躲過zui大負荷下負序電流濾過器的不平行電流值整定,帶時限動作
于信號。
2.2.9.2 100MW 及以上 A 值小于 10 的發電機,應裝設由定時限和反時限兩部分組成的轉
子表層過負荷保護。
定時限部分:動作電流按躲過發電機長期允許的負序電流值,和按躲過zui大負荷下負序
電流濾過器的不平衡電流值整定,帶時限動作于信號。
反時限部分:動作特性按發電機承受負序電流的能力確定,動作于解列或程序跳閘。保
護應能反應電流變化時發電機轉子的熱積累過程。不考慮在靈敏系數和時限方面與其它相
間短路保護相配合。
2.2.10 對勵磁系統故障或強勵時間過長引起的勵磁繞組過負荷,在 100MW及以上,采用半
導體勵磁系統的發電機上,應裝設勵磁繞組過負荷保護。
對于 300MW 以下,采用半導體勵磁系統的發電機,可裝設定時限勵磁繞組過負荷保護,
保護裝置帶時限動作于信號和動作于降低勵磁電流。
對 300MW 及以上發電機,保護可由定時限和反時限兩部分組成。
定時限部分:動作電流按正常運行zui大勵磁電流下能可靠返回的條件整定,帶時限動作
于信號,并動作于降低勵磁電流。
反時限部分:動作特性按發電機勵磁繞組的過負荷能力確定,并動作于解列滅磁。保護
應能反應電流變化時勵磁繞組的熱積累過程。
2.2.11 對發電機勵磁回路的接地故障,應按下列規定裝設勵磁回路接地保護或接地檢測
裝置:
2.2.11.1 1MW 及以下水輪發電機,對一點接地故障,宜裝設定期檢測裝置。 1MW 以上水
輪發電機,應裝設一點接地保護裝置。
2.2.11.2 100MW 以下汽輪發電機,對一點接地故障,可采用定期檢測裝置。對兩點接地故
障,應裝設兩點接地保護裝置。
2.2.11.3 轉子水內冷汽輪發電機和 100MW 及以上的汽輪發電機,應裝設勵磁回路一點接
地保護裝置,并可裝設兩點接地保護裝置。對旋轉整流勵磁的發電機,宜裝設一點接地故障
定期檢測裝置。
2.2.11.4 一個控制室內集中控制的全部發電機,公用一套一點接地定期檢測裝置。
每臺發電機裝設一套一點接地保護裝置。
能夠正常投入運行的兩點接地保護裝置,每臺發電機裝設一套。
正常不投入運行,一點接地后再投人運行的兩點接地保護裝置,在一個控制室內集中控
制的全部發電機可共用一套。
2.2.11.5 一點接地保護帶時限動作于信號;兩點接地保護應帶時限動作于停機。
2.2.12 對勵磁電流異常下降或*消失的失磁故障,應按下列規定裝設失磁保護裝置:
2.2.12.1 100MW 以下,不允許失磁運行的發電機,當采用半導體勵磁系統時,宜裝設的
失磁保護。100MW以下,但失磁對電力系統有重大影響的發電機及100MW及以上發電機,
應裝設的失磁保護。對 600MW 的發電機可裝設雙重化的失磁保護。
2.2.12.2 失磁保護由阻抗元件、母線低電壓元件和閉鎖（起動）元件組成。
阻抗元件用于檢出失磁故障。母線低電壓元件用于監視母線電壓保障系統安全。閉鎖
（起動）元件用于防止保護裝置在其它異常運行方式下誤動作。
阻抗元件可按靜穩邊界或異步邊界整定。
母線低電壓元件的動作電壓,按由穩定運行條件決定的臨界電壓整定。
閉鎖元件應保證在外部短路、系統振蕩以及電壓回路斷線等情況下防止保護裝置誤動
作。當采用自同步并列時,還應采取防止保護裝置誤動作的措施。
發電機正常進相運行時,保護裝置不應誤動作。
2.2.12.3 對汽輪發電機,失磁后母線電壓低于允許值時,帶時限動作于解列或程序跳閘。失
磁后當母線電壓未低于允許值時,動作于信號、切換常用電源,在有條件時也可動作于自動
減出力。
對于水輪發電機,失磁保護宜帶時限動作于解列。
2.2.13 300MW 及以上發電機、應裝設過勵磁保護。保護裝置可由低定值和高定值二部分
組成。
低定值部分:帶時限動作于信號和降低勵磁電流。
高定值部分:動作于解列滅磁或程序跳閘。
汽輪發電機裝設了過勵磁保護可不再裝設過電壓保護。
2.2.14 對發電機變電動機運行的異常運行方式,200MW 及以上的汽輪發電機,宜裝設逆功
率保護。對燃汽輪發電機,應裝設逆功率保護。保護裝置由靈敏的功率繼電器構成,帶時限