BP-2B微机母线保护装置--课件

BP-2B微机母线保护装置特点介绍特点介绍复式比率差动原理复式比率差动原理母线的其他保护配置母线的其他保护配置硬件概述硬件概述主接线形式主接线形式定值整定定值整定通信通信欢迎专家莅临指导欢迎专家莅临指导专业从事电力系统自动化产品的研发、生产、销售以及相关的工程设计与服务国内最先通过省部级鉴定的BP系列微机母线保护装置，在35KV500KV电压等级应用中具有最优异的运行业绩，BP系列微机母线保护装置应用2000余套ISA系列变电站综合自动化系统，是国内应用最早、最成熟的综自产品之一，并被列为全国城乡电网建设与改造重点推荐产品新产品PRS系列超高压成套变压器保护、成套线路保护汇集了国内目前最先进的控制与通讯技术所有产品均拥有自主知识产权，先后通过了国家电力部、广东省组织的成果鉴定，多次获电力部科技进步奖 产 品 应 用3GO TOP 合同额合同额 单位：万元 经 营 业 绩4GO TOPo科科研研生生产产场场地地共共1300013000多多平平方方米米，其其中中深深圳圳总总部部约约80008000多多平平方方米米，南南京京工工程程中中心心约约50005000多多平平方方米米（20042004年年深深圳圳总总部部拟拟增增加近加近40004000平方米）；拥有价值平方米）；拥有价值12001200万元的常规生产调试设备。万元的常规生产调试设备。o机机械械模模件件和和电电器器焊焊装装委委托托大大型型专专业业生生产产厂厂家家加加工工，设设备备总总装装和调试完全由本公司独立完成。和调试完全由本公司独立完成。o从从事事工工程程设设计计和和生生产产制制造造的的人人员员有有150150人人，其其中中高高级级技技术术人人才才8080多人。多人。oBPBP系列微机母差保护年生产能力系列微机母差保护年生产能力10001000套。套。oISAISA系列综合自动化系统年生产能力系列综合自动化系统年生产能力:装置装置80008000台台,800,800面屏。面屏。生 产 能 力5GO TOP近期母差保护主要运行业绩 o河北，河北，500 kV500 kV，3/23/2主接线，主接线，BP-2BBP-2B差动保护正确动作差动保护正确动作 20042004年年7 7月月9 9日日1515时，河北保南变时，河北保南变500kV500kV在在母增投一条线路过程中，母差母增投一条线路过程中，母差柜报出柜报出母差动动作，与此同时母差出口将开关跳开，经查发现在合开关时，开关内部有接地，母差动动作，与此同时母差出口将开关跳开，经查发现在合开关时，开关内部有接地，母差正确动作将故障切除。母差正确动作将故障切除。20042004年年7 7月月1111日日1414时时,河北保南变河北保南变500KV500KV在投运在投运母过程中，母差母过程中，母差柜报出柜报出母差动动母差动动作，母差出口将开关跳开，经查发现在投运中，母线侧刀闸有接地，母差正确动作将作，母差出口将开关跳开，经查发现在投运中，母线侧刀闸有接地，母差正确动作将故障切除。故障切除。o广东，广东，220kV220kV，双母线双分段，双母线双分段，BP-2BBP-2B差动保护正确动作差动保护正确动作 20042004年年7 7月月2626日日8 8时时1010分分5353秒，广东莞城秒，广东莞城500kV500kV站站220kV220kV母线由于母线由于GISGIS原因造成原因造成母母B B相发相发生故障，差动保护为双配置，两面母线差动屏同时动作，将故障快速切除，该站为枢生故障，差动保护为双配置，两面母线差动屏同时动作，将故障快速切除，该站为枢纽站，一次故障电流达纽站，一次故障电流达32kA32kA。o江苏，江苏，220kV220kV，双母线双分段，双母线双分段，BP-2BBP-2B失灵保护正确动作失灵保护正确动作 20042004年年7 7月月3030日日1313时时3535分分2828秒，江苏镇江上党变秒，江苏镇江上党变220kV220kV站，由于雷击，造成线路故障，站，由于雷击，造成线路故障，恰恰该线路开关失灵，造成该线路所在母线（恰恰该线路开关失灵，造成该线路所在母线（母）失灵动作，将故障切除。母）失灵动作，将故障切除。o新疆，新疆，220kV220kV，双母线单分段，双母线单分段，BP-2BBP-2B差动保护正确动作差动保护正确动作 20042004年年3 3月月7 7日日2121时时7 7分分2626秒，新疆红雁池电厂秒，新疆红雁池电厂220kV220kV母线母线母母C C相故障，母线差动保护相故障，母线差动保护将将母切除（故障原因不详），一次故障电流母切除（故障原因不详），一次故障电流6.2kA6.2kA。6GO TOPEnd of this Chapter研制背景oBP-2B型型微微机机母母线保保护是是深深圳圳南南瑞瑞科科技技有有限限公公司司研研制制开开发的的，是是BP-2A型型微微机机母母线保保护的的升升级产品品。BP型型微微机机母母线保保护在在国国内内运运行行超超过二二千千套套。运运行行情情况况良良好好。BP-2B型型微微机机母母线保保护继承承了了原原有有的的保保护原原理理和和运运行行经验，在在装装置置硬硬件件和和机机柜柜结构构上上做做了了进一步的改一步的改进。GO TOP7适用范围nBP-2B微微机机母母线保保护装装置置，适适用用于于500kV及及以以下下电压等等级，包包括括单母母线、单母母分分段段、双双母母线、双双母母分分段段以以及及3/2接接线在在内内的的各各种种主主接接线方方式式，最大主接最大主接线规模模为36个个间隔隔。n实现母母线差差动保保护、母母联充充电保保护、母母联过流流保保护、母母联失失灵灵（或或死死区区）保保护、母母联非非全全相相以以及及断路器失灵保断路器失灵保护出口等功能。出口等功能。GO TOP8特点介绍o母母线保保护差差动元元件件由由分分相相复复式式比比率率差差动判判据据和和分相突分相突变量复式比率差量复式比率差动判据构成。判据构成。o复复式式比比率率差差动判判据据由由于于在在制制动量量的的计算算中中引引入入了了差差电流流，使使其其在在母母线区区外外故故障障时有有很很强的的制制动特特性性，在在母母线区区内内故故障障时无无制制动，因此能更明确的区分区外故障和区内故障。因此能更明确的区分区外故障和区内故障。GO TOP9特点介绍o差差动元件元件n本本装装置置采采用用电流流故故障障分分量量分分相相差差动构构成成复复式式比比率率差差动判判据据。为有有效效减减少少负荷荷电流流对差差动保保护灵灵敏敏度度的的影影响响，进一一步步减减少少故故障障前前系系统电源源功功角角关关系系对保保护动作作特特性性的的影影响响，提提高高保保护切切除除过渡渡电阻阻接接地地故故障障的的能能力力，故故障障分分量量为当当前前电流流采采样值减减一一周周波波前前的的采采样值。故故障障分分量量复复式式比比率率差差动判判据据仅在在故故障障启启动后后的的第第一一周周波波内内投投入入。并并受受低低制制动系系数数的的复复式式比比率率差差动判据判据闭锁。GO TOP10特点介绍o母母线运行方式的运行方式的电流校流校验n本本装装置置引引入入隔隔离离刀刀闸的的辅助助接接点点实现对母母线运运行行方方式式的的自自适适应。同同时用用各各支支路路电流流和和电流流分分布布来来校校验刀刀闸辅助助接接点点的的正正确确性性。当当发现刀刀闸辅助助接接点点状状态与与实际不不符符，即即发出出“开开入入异异常常”告告警警信信号号，在在状状态确确定定的情况下的情况下自自动修正修正错误的刀的刀闸接点接点。GO TOP11特点介绍o抗抗CT饱和和n为防防止止母母线差差动保保护在在母母线近近端端发生生区区外外故故障障时，由由于于TATA严重重饱和和出出现差差电流流的的情情况况下下误动作作，本本装装置置根根据据TATA饱和和发生生的的机机理理、以以及及TATA饱和和后后二二次次电流流波波形形的的特特点点设置置了了TATA饱和和检测元件，用来判元件，用来判别差差电流的流的产生是否由区外故障生是否由区外故障TATA饱和引起。和引起。n该饱和和检测元元件件可可以以称称之之为自自适适应全全波波暂态监视器器。该监视器器判判别区区内内故故障障情情况况下下截截然然不不同同于于区区外外故故障障发生生TATA饱和和情情况况下下IdId元元件件与与IrIr元元件件的的动作作时序序，以以及及利利用用了了TATA饱和和时差差电流流波波形形畸畸变和和每每周周波波都都存存在在线形形传变区区等等特特点点，可可以以准准确确检测出出饱和和发生的生的时刻，具有极刻，具有极强的抗的抗TATA饱和能力。和能力。GO TOP12特点介绍o母母线分列运行的考分列运行的考虑n故故障障时有有较大大电流流流流出出时，大大差差比比率率系系数数采采用用比比率率系系数数低低值定定值，提提高高差差动保保护的的灵敏度。灵敏度。n封封母母联CTCT，以以保保证死死区区故故障障的的速速动性性和和可可靠性。靠性。GO TOP13特点介绍o装置硬件配置装置硬件配置n装置采用装置采用标准整体机箱，分三准整体机箱，分三层固定，整体面板。固定，整体面板。n强电机箱后面机箱后面连接。接。n弱弱电在机箱前面布置。在机箱前面布置。n插件按母插件按母线上的元件上的元件设计，配置灵活，易于，配置灵活，易于扩展。展。n插件互插件互换性性强，各主要插件可完全互，各主要插件可完全互换，调试及及维护方便。方便。n各各电源模源模块完全独立。完全独立。n独立的独立的电压闭锁元件。元件。GO TOP14特点介绍o辅助功能助功能n液液晶晶屏屏幕幕大大，320240点点阵，显示示内内容容丰丰富富，可可以以显示示菜菜单窗窗口口，事事件件记录，主主接接线图，录波波形，自波波形，自检信息等内容。信息等内容。n提供两个通提供两个通讯口，口，103规约。n提供提供GPS校校时接口。接口。GO TOP15技术参数o保护整组动作时间小于保护整组动作时间小于15ms。o介质强度实验介质强度实验GB14598.11，级级o冲击电压实验冲击电压实验GB14598.12，级级o辐射电磁场干扰辐射电磁场干扰GB14598.9，级级o快速瞬变干扰快速瞬变干扰GB14598.10，级级o脉冲群干扰实验脉冲群干扰实验GB14598.13，级级o静电放电实验静电放电实验GB14598.14，级级GO TOP16End of this Chapter母线差动保护 各各种种类类型型的的母母线线保保护护就就其其对对母母线线接接线线方方式式、电电网网运运行行方方式式、故故障障类类型型以以及及故故障障点点过过渡渡电电阻阻等等方方面面的的适适应应性性来来说说，仍仍以以按按电电流流差差动动原原理理构构成成的的母母线线保保护护为为最最佳佳。带带制制动动特特性性的的差差动动继继电电器器（亦亦即即比比率率差差动动继继电电器器），采采用用一一次次的的穿穿越越电电流流作作为为制制动动电电流流，以以克克服服区区外外故故障障时时由由于于电电流流互互感感器器（以以下下称称TATA）误误差差而而产产生生的的差差动动不不平平衡衡电电流流，在在高高压压电电网网中中得得到到了了较较为为广广泛泛的的应应用用。BPBP系系列列母母差差保保护护以以此此为为基基础础，结结合合微微机机数数字字处处理理的的特特点点，发发展展出出以以分分相相瞬瞬时时值值复复式式比比率率差差动动元元件件为为主主的的一一整整套套电流差动保护方案。电流差动保护方案。GO TOP17“和电流”与“差电流”o和和电流流o差差电流流GO TOP18起动元件1、和电流突变量判据：2、差电流越限判据：3、起动元件返回判据：GO TOP19差动元件o复式比率差复式比率差动判据判据动作表达式：作表达式：IdIr-IdIdsetKr其中Id为母线上各元件的矢量和，即差电流。Ir为母线上各元件的标量和，即和电流。Idset为差电流门坎定值；Kr为复式比率系数（制动系数）若忽略CT误差和流出电流的影响，在区外故障时，Id=0，0/Ir为0；在区内故障时，Id=Ir，Id/0为。由此可见，复式比率差动继电器能非常明确地区分区内和区外故障，Kr值的选取范围达到最大，即从0到。GO TOP20复式比率差动判据o若若考考虑区区内内故故障障时有有Ext%Ext%的的总故故障障电流流流流出出母母线，则此此时的比率制的比率制动系数系数为：Kr=Id/(Kr=Id/(Id+Ext%Id+Ext%IdId+Ext%Id+Ext%Id-Id)=1/(2Ext%)-Id)=1/(2Ext%)IdExt%IdId+Ext%IdGO TOP21复式比率差动判据o若若考考虑区区外外故故障障时故故障障支支路路的的CTCT误差差达达到到，而而其其余余支支路路的的CTCT误差差忽忽略略不不计，则此此时的的比比率率制制动系系数数为:Kr=/(:Kr=/(1+1-1+1-)=/(2-2)-)=/(2-2)若令若令总流入流入电流流为1，则 总流出流出电流流为1，差差电流流为 1-1GO TOP22复式比率差动判据o复复式式比比率率系系数数KrKr和和故故障障支支路路误差差、区区内内故故障障时流流出出母母线电流流占占总故障故障电流的比例流的比例Ext%Ext%之之间的关系表：的关系表：KrExt%14067225803158541288该表含义是，Kr与Ext成反比，即Kr选值越大在区内故障时允许流出母线的电流占总故障电流的份额越小；Kr选值越大在区外故障时允许故障支路的最大CT误差越大。当Kr整定为2时，在区外故障时允许故障支路的最大CT误差为80%而母差不会误动，在区内故障时允许25%以下的总故障电流流出母线而母差不会拒动。其余类推。GO TOP23故障分量复式比率差动原理与作用o根据叠加原理，故障分量根据叠加原理，故障分量电流有以下特点：流有以下特点：a.母母线内内部部故故障障时，母母线各各支支路路同同名名相相故故障障分分量量电流流在在相相位位上接近相等（即使故障前系上接近相等（即使故障前系统电源功角源功角摆开）。开）。b.理理论上上，只只要要故故障障点点过渡渡电阻阻不不是是，母母线内内部部故故障障时故故障分量障分量电流的相位关系不会改流的相位关系不会改变。o优点：点：a.有效减少有效减少负荷荷电流流对差差动保保护灵敏度的影响灵敏度的影响;b.进一一步步减减少少故故障障前前系系统电源源功功角角关关系系对保保护动作作特特性性的的影影响响;c.提高保提高保护切除切除经过渡渡电阻接地故障的能力阻接地故障的能力GO TOP24故障分量复式比率差动判据o故障分量复式比率差故障分量复式比率差动判据判据动作表达式作表达式为：GO TOP25o由于电流故障分量的暂态特性，故障分量复式比率差由于电流故障分量的暂态特性，故障分量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入TA(电流互感器)饱和检测元件 o为防防止止母母线差差动保保护在在母母线近近端端发生生区区外外故故障障时，由由于于TATA严重重饱和和出出现差差电流流的的情情况况下下误动作作，本本装装置置根根据据TATA饱和和发生生的的机机理理、以以及及TATA饱和和后后二二次次电流流波波形形的的特特点点设置置了了TATA饱和和检测元元件件，用来判用来判别差差电流的流的产生是否由区外故障生是否由区外故障TATA饱和引起。和引起。o该饱和和检测元元件件可可以以称称之之为自自适适应全全波波暂态监视器器。该监视器器判判别区区内内故故障障情情况况下下截截然然不不同同于于区区外外故故障障发生生TATA饱和和情情况况下下IdId元元件件与与IrIr元元件件的的动作作时序序，以以及及利利用用了了TATA饱和和时差差电流流波波形形畸畸变和和每每周周波波都都存存在在线形形传变区区等等特特点点，可可以以准准确确检测出出饱和和发生的生的时刻，具有极刻，具有极强的抗的抗TATA饱和能力。和能力。GO TOP26电压闭锁元件 式中Uab、Ubc、Uca为母线线电压，3U0为母线三倍零序电压，U2为母线负序电压，Uset、U0set、U2set分别为各电压闭锁定值。三个判据中的任何一个被满足，该段母线的电压闭锁元件就会动作，称为复合电压元件动作复合电压元件动作。本元件瞬时动作，动作后自动展宽40ms再返回。差动元件与失灵元件动作出口经相应母线段的相关复合电压元件闭锁。GO TOP27故障母线选择逻辑 o差差动保保护使使用用大大差差比比率率差差动元元件件作作为区区内内故故障障判判别元元件；使用小差比率差件；使用小差比率差动元件作元件作为故障母故障母线选择元件。元件。o母母线分分列列运运行行：大大差差比比率率差差动元元件件自自动转用用比比率率制制动系数低系数低值o母母线互互联运运行行：小小差差比比率率差差动元元件件自自动退退出出保保护不不进行行故故障障母母线的的选择，一一旦旦发生生故故障障同同时切切除除两两段段母母线。GO TOP28故障母线选择逻辑与与与或与与 全波饱和检测或I母差动复合电压动作与 I母出口Ir：和电流突变量Id：差电流突变量Id：差电流起动元件Ir：和电流突变起动元件Kr：大差突变量比率差动元件Kr：大差复式比率差动元件Kr1：I母突变量比率差动元件Kr1：I母复式比率差动元件Kz：大差比率制动系数Kz：小差比率制动系数GO TOP29故障分量复式比率差动复式比率差动起动元件仅在和电流突变起动后的第一个周波投入差回路的构成o差差动回路是由一个母回路是由一个母线大差大差动和几个各段母和几个各段母线小差小差动所所组成的；成的；o大大差差动是是指指除除母母联开开关关和和分分段段开开关关以以外外的的母母线上上所所有有其其余余支支路路电流所构成的差流所构成的差动回路；回路；o某某段段母母线小小差差动是是指指与与该段段母母线相相连接接的的各各支支路路电流流构构成成的的差差动回路，其中包括了与回路，其中包括了与该段母段母线相关相关联的母的母联开关和分段开关；开关和分段开关；o母母线上所有元件极性相同，母上所有元件极性相同，母联CTCT极性同极性同IIII母母线上元件极性；上元件极性；o大差大差动判判别母母线故障，小差故障，小差动判判别故障母故障母线。GO TOP30差回路的构成o并列运行并列运行时倒倒闸操作：操作：n可可预先投互先投互联压板；板；n可可预先先设定定保保护控控制制字字中中的的“强制制母母线互互联”软压板，板，强制母制母线互互联；n依靠刀依靠刀闸辅助接点自适助接点自适应倒倒闸操作；操作；n此此时差差动回路改回路改为一个母一个母线大差大差动。GO TOP31差回路的构成o母母线分列运行分列运行时：n可可分分列列运运行行后后投投分分列列压板板强制制（注注意意预合合母母联开关前，开关前，应将将压板退出）；板退出）；n依依靠靠母母联开开关关接接点点自自适适应分分列列运运行行操操作作（仅常常闭接接点点合合，常常开开接接点点断断，装装置置认为母母联开开关断开）；关断开）；n此此时母母联电流退出小差流退出小差动回路；回路；n大差比率制大差比率制动系数降系数降为低低值；GO TOP32End of this Chapter注意事项1.1.由由于于母母联联开开关关状状态态的的正正确确读读入入对对本本保保护护的的重重要要性性，所所以以我我们们建建议议将将DLDL的的常常开开接接点点（或或HWJHWJ）和和常常闭闭接接点点（TWJTWJ）同同时时引引入入装装置置，以以便便相相互互校校验验。对对分分相相断断路路器器，要要求求将将三三相相常常开开接接点点并并联联，将将三相常闭接点串联。三相常闭接点串联。2.2.母母联联（分分段段）电电流流回回路路正正常常后后，需需手手动动复复归归恢恢复复正正常常运运行行，退退出互联状态。出互联状态。3.3.“保保护护异异常常”之之后后需需要要复复位位保保护护元元件件或或重重新新断断开开合合上上保保护护电电源源之后才可以复归。之后才可以复归。GO TOP33End of this Chapter母线的其他保护配置o母母联（分段）失灵和死区保（分段）失灵和死区保护；o母母联（分段）充（分段）充电保保护；o母母联（分段）（分段）过流保流保护；o电流回路断流回路断线闭锁；o电压回路断回路断线告警；告警；o断路器失灵保断路器失灵保护出口；出口；o母母联非全相保非全相保护GO TOP34母联(分段)失灵、死区保护差动动作 充电动作 母联失灵延时 或或 封母联TA 母联失灵过流 母联开关分位 大差复式比率动作 I母小差复式比率动作 I母差动复合电压 与II母小差复式比率动作 II母差动复合电压 与与与I母出口 II母出口死区失灵GO TOP35母联死区延时 母联(分段)充电保护 充电保护投入或充电出口延时 与跳母联 有流门坎为 0.04InIka：母联A相电流Ikb：母联B相电流Ikc：母联C相电流Ic：充电保护电流定值 与闭锁母差展宽200ms与充电保护投入 一段母线失压充电保护压板合 母分开关已断充电闭锁母差 充电保护退出差动恢复 Ika由无至有 Ikb由无至有 Ikc由无至有或GO TOP36母联(分段)过流保护 或母联过流出口延时与跳母联IkaIkIkcIk3Ik03Iok母联过流保护投入 Ika：母联A相电流Ikc：母联C相电流3Ik0：母联零序电流Ik：母联过流定值3I0k：母联零序过流定值 母联（分段）过流保护可以作为母线解列保护，也可以作为线路（变压器）的临时应急保护。母联（分段）过流保护压板投入后，当母联任一相电流大于母联过流定值，或母联零序电流大于母联零序过流定值时，经可整延时跳开母联开关，不经复合电压闭锁。GO TOP37电流回路断线闭锁 或 延时9S 闭锁母差 TA断线信号 IdaId-ctIdbId-ctIdcId-ctIda：A相大差电流Idb：B相大差电流Idc：C相大差电流Id-ct：TA断线定值TA断线逻辑框图与 延时20ms 母线强制互联 互联信号 Id0.08InId10.08InId20.08In联络断路器TA断线逻辑框图 母联（分段）电流回路断线，并不会影响保护对区内、区外故障的判别，只是会失去对故障母线的选择性。因此，联络开关电流回路断线不需闭锁差动保护，只需转入母线互联（单母方式）即可。母母联联（分分段段）电电流流回回路路正正常常后后，需需手手动动复复归归恢恢复复正正常常运运行行。由于联络开关的电流不计入大差，母联（分段）电流回路断线时上一判据并不会满足。而此时与该联络开关相连的两段母线小差电流都会越限，且大小相等、方向相反。GO TOP38电压回路断线告警 o某某一一段段非非空空母母线失失去去电压，延延时9 9秒秒发TVTV断断线告告警警信信号号。除除了了该段段母母线的的复复合合电压元元件件将将一一直直动作作外外，对保保护没有其他影响。没有其他影响。GO TOP39母线运行方式的电流校验 v本本装装置置引引入入隔隔离离刀刀闸的的辅助助接接点点实现对母母线运运行行方方式式的的自自适适应。同同时用用各各支支路路电流流和和电流流分分布布来来校校验刀刀闸辅助助接接点点的的正正确确性性。当当发现刀刀闸辅助助接接点点状状态与与实际不不符符，即即发出出开开入入异异常常告告警警信信号号，在在状状态确确定定的的情情况况下下自自动修修正正错误的的刀刀闸接接点点，包包括括两两段段母母线经两两把把刀刀闸双双跨跨（母母线互互联）。刀刀闸辅助接点恢复正确后需助接点恢复正确后需复复归信号信号才能解除修正。才能解除修正。v由由于于大大差差电流流与与刀刀闸辅助助接接点点无无关关，以以及及装装置置具具有有运运行行方方式式电流流校校验功功能能，因因此此双双母母线倒倒排排操操作作期期间，装装置置不不需需运运行行人人员手手动干干预，可可以以正正确确切切除除故故障障；刀刀闸辅助助接接点点出出错检修修期期间不需退出保不需退出保护；带电拉刀拉刀闸，保，保护可以正确快速可以正确快速动作。作。GO TOP40断路器失灵保护出口开入公共端失灵起动开入保护动作接点过流动作I母刀闸II母刀闸 I母失灵出口起动 II母失灵出口起动 外部接点 BP-2B I母失灵出口起动 I母失灵复合电压动作与 失灵出口延时1 失灵出口延时2 跳母联 跳I母1、与失灵起动装置配合GO TOP41断路器失灵保护出口2、自带电流检测元件方式GO TOP42o失失灵灵的的电压闭锁元元件件，与与差差动的的电压闭锁类似似，也也是是以以低低电压（线电压）、负序序电压和和3 3倍倍零零序序电压构构成成的的复复合合电压元元件件。只只是是使使用用的的定定值与与差差动保保护不不同同，需需要要满足足线路路末末端端故故障障时的的灵灵敏敏度度。同同样失失灵灵出出口口动作作，需要相需要相应母母线段的失灵复合段的失灵复合电压元件元件动作。作。o对于于变压器器或或发变组间隔隔，设置置“主主变失失灵灵解解闭锁”的的开开入入接接点点。当当该支支路路失失灵灵保保护起起动接接点点和和“主主变失失灵灵解解闭锁”的的开开入入接接点点同同时动作作，实现解解除除该支支路路所所在母在母线的失灵保的失灵保护电压闭锁。失灵电压闭锁元件及主变失灵解除电压闭锁GO TOP43防止电力生产重大事故的二十五项重点要求防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保护实施细则继电保护实施细则（20022002年年2 2月）月）5.45.4为解决变压器断路器失灵保护因保护灵敏度不足而不能投运的问题，对为解决变压器断路器失灵保护因保护灵敏度不足而不能投运的问题，对变压器和发电机变压器组的断路器失灵保护可采取以下措施：变压器和发电机变压器组的断路器失灵保护可采取以下措施：1)1)采用采用“零序或负序电流零序或负序电流”动作，配合动作，配合“保护动作保护动作”和和“断路器合闸位置断路器合闸位置”三个条件组成的与逻辑，经第一时限去解除断路器失灵保护的复合电三个条件组成的与逻辑，经第一时限去解除断路器失灵保护的复合电压闭锁回路。压闭锁回路。2)2)同时再采用同时再采用“相电流相电流”、“零序或负序电流零序或负序电流”动作，配合动作，配合“断路器合闸断路器合闸位置位置”两个条件组成的与逻辑经第二时限去启动断路器失灵保护并发出两个条件组成的与逻辑经第二时限去启动断路器失灵保护并发出“启动断路器失灵保护启动断路器失灵保护”中央信号。中央信号。3)3)采用主变保护中由主变各侧采用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件复合电压闭锁元件”（或逻辑）动作解除（或逻辑）动作解除断路器失灵保护的复合电压闭锁元件，当采用微机变压器保护时，应具断路器失灵保护的复合电压闭锁元件，当采用微机变压器保护时，应具备主变备主变“各侧复合电压闭锁动作各侧复合电压闭锁动作”信号输出的空接点。信号输出的空接点。主变失灵解除电压闭锁GO TOP44主变失灵解除电压闭锁GO TOP45母线分列运行的说明(1)o如如图所所示示，母母线分分列列运运行行时，母母故故障障，母母上上的的负荷荷电流流仍仍然然可可能能流流出出母母线。特特别是是在在、母母线分分别接接大大，小小电源源或或者者母母线上上有有近近距距离离双双回回线时，电流流流流出出母母线的的现象象特特别严重重。此此时，大大差差灵灵敏敏度度下下降降。因因此此，装装置置的的大大差差比比率率元元件件采采用用2 2个个定定值，母母线并并列列运运行行时，用用比比率率系系数数高高值；母母线分分列列运运行行时，用用比比率率系系数数低低值。装装置置根根据据母母线运运行行状状态自自动切切换定定值。GO TOP46母线分列运行的说明(2)o母母线分分列列运运行行时，死死区区故故障障，故故障障点点位位于于母母联的的开开关关和和TATA之之间。此此时，按按差差电流流回回路路，母母差差动动作作，然然后后启启动母母联失失灵灵跳跳母母，如如果果两两母母线的的复复合合电压闭锁均均开开放放，则造造成成母母线完完全全退退出出运运行行。如如果果故故障障时母母复复合合电压闭锁不不开开放放（故故障障点点在在母母），母母复复合合电压闭锁开开放放，会会造造成成保保护拒拒动。因因此此，在在母母线分分列列运运行行时，装装置置封封母母联TATA，若若发生生图3.143.14所所示示故故障障时，差差动保保护直直接接出出口口跳跳母。母。n装置通过自动和手动两种方式判别母线是并列运行还是分列运行。自动方式是将母联（分断）开关的常开和常闭辅助接点引入装置的端子，若开关的常开和常闭接点不对应，装置默认为开关合，同时发开入异常告警信号；手动方式是运行人员在母联（分段）开关断开后，投“母线分列压板”，在合母联（分段）开关前，退出该压板。以上两种方式中，手动方式优先级最高。即，若投“母线分列压板”，装置认为母线分列运行。若退“母线分列压板”，装置根据自动方式判别母线运行状态。GO TOP47母联非全相保护“非全相投入”控制字投非全相位置开入合非全相过流压板投入与非全相保护投入非全相保护投入3Ik0 I0set与跳母联非全相过流延时或Ik2 I2setGO TOP48End of this Chapter硬件概述oBP-2BBP-2B母母线保保护由由保保护元元件件、闭锁元元件件和和管管理理元元件件三三大大系系统构构成成。保保护元元件件主主要要完完成成各各间隔隔模模拟量量、开开关关量量的的采采集集，各各保保护功功能能的的逻辑判判别并并出出口口至至TJTJ；闭锁元元件件主主要要完完成成各各电压量量的的采采集集，各各段段母母线的的闭锁逻辑并并出出口口至至BJBJ；管管理理元元件件的的工工作作是是实现人人机机交交互互、记录管管理理和和后后台台通通讯。各各系系统独独立立工工作作，相相互互配配合合。保保护元元件件和和闭锁元元件件的的主主机机模模件件、光光耦耦模模件件完完全全相相同同，可可互互换使使用用。由由于于是是按按母母线间隔隔进行行插插件件设计，因因此此维护扩展展极极为方方便便。其其强弱弱电分分离离的的走走线连接接和和独独立立的的电源源分分配配，再再加加上上滤波波、屏屏蔽蔽等等环节，使使各模件工作于各模件工作于稳定的定的环境中，充分保境中，充分保证了装置的了装置的电磁兼容性能。磁兼容性能。GO TOP49机箱正面图GO TOP50机箱背面图-1GO TOP51机箱背面图-2GO TOP52机箱背面图-3GO TOP53主界面GO TOP54一级界面GO TOP55硬件概述主机插件 BP320 S作作为保保护元元件件和和闭锁元元件件的的通通用用CPUCPU插插件件，该模模件件可可以以完完成成所所有有保保护功功能能的的逻辑处理理。主主机机是是由由嵌嵌入入式式3232位位微微处理理器器Intel386EXIntel386EX，大大规模模可可编程程逻辑阵列列，大大容容量量存存储器器和和各各种种外外围电路路构构成成的的单片片机机系系统。25MHZ25MHZ的的工工作作主主频、3232位位数数据据总线和和64M64M的的寻址址空空间，都都使使它它的的处理理能能力力比比1616位位单片片机机有有成成倍倍的的提提高高。由由固固化化于于EPROMEPROM的的程程序序不不同同而而分分为“差差动主主机机”（保保护主主机机）和和“闭锁主主机机”，分分别位于第二位于第二层机箱和第一机箱和第一层机箱的固定位置。机箱的固定位置。S另另外外主主机机插插件件还可可完完成成9 9路路模模拟量量的的A/DA/D转换，本本装装置置的的电压量量最最终由此由此转化化为数字量。数字量。S1NCOM11NCOM1和和2NCOM42NCOM4为9 9针简约RS-232RS-232调试通通讯口。口。GO TOP56硬件概述管理机插件 BP321 z管管理理机机的的核核心心也也是是Intel386EXIntel386EX单片片机机系系统，由由它它控控制制液液晶晶控控制制和和驱动模模块、键盘输入入电路路和和串串口口通通讯电路路，以以实现人机交互、打印人机交互、打印报告并通告并通过它接入它接入变电站站监控系控系统。z管管理理机机后后的的船船形形开开关关可可以以将将其其在在电气气上上从从变电站站的的通通讯网网络中分离，而不影响装置本身。中分离，而不影响装置本身。z1N31N3为8 8针凤凰凰端端子子，分分别连有有RS422/485RS422/485通通讯线和和GPSGPS校校时信号信号线。z1NCOM21NCOM2和和1NCOM31NCOM3为9 9针简约RS-232RS-232通通讯口口z1NLPT11NLPT1为2525针打印机打印机电缆端口端口GO TOP57硬件概述保护单元插件 BP330 o保保护单元元插插件件是是以以母母线各各间隔隔为划划分分对象象，将将三三个个间隔隔单元元的的输入入、输出出集集中中到到一一个个插插件件来来实现。即即，一一块BP330BP330插插件件集集成成了了三三个个间隔隔单元元的的刀刀闸辅助助接接点点输入入、失失灵灵起起动接接点点输入入、电流流量量输入入电路路，保保护跳跳闸出出口口回回路路、闭锁高高频、闭锁重重合合闸接接点点输出出电路路。保保护单元元插插件件与与保保护主主机机插插件件一一起起构构成成了了母母线保保护的的核核心心系系统。该插插件件配配置置于于第第二二层机机箱箱，共共有有8 8个个插插件件扩展展口口，因因此此主主接接线规模模在在2424单元元以以下下的的都都可以灵活配置。可以灵活配置。GO TOP58硬件概述光耦输入、输出和电源检测插件 BP331 X保保护主主机机和和闭锁主主机机配配有有各各自自的的光光耦耦输入入、输出出插插件件，实现公公共共开开关关量量输入入、输出出，保保证微微机机系系统与与外外回回路路的的光光电隔隔离离。每每个个光光耦耦插插件件共共有有2424路路输入入、2424路路输出出。输入入包包括括：复复归信信号号、切切换把把手手位位置置、联络开开关关接接点点和和保保护投投退退压板板位位置置等等；输出出则包括所有的出口信号和告警信号等。包括所有的出口信号和告警信号等。X本本插插件件同同时实现对装装置置直直流流电源源的的检测。以以继电器器的的常常闭接接点点实现装装置置直直流流电源源220V220V（或或110V110V）消消失失告告警警。以以电压比比较回回路路检测微微机机系系统所所用用的的+5V+5V、+15V+15V和和-15V-15V。如如果果系系统所所有有的的电源源正正常常，则点点亮亮装装置置面面板板上上相相应的的电源源指指示示灯灯。如如果果此此时系系统投投入入运运行行，则点点亮亮面面板板上上相相应的的运运行行指指示示灯灯，并并接接通通24V24V操操作作电源源 GO TOP59硬件概述电压闭锁插件 BP332 o为实现各各保保护的的分分段段复复合合电压闭锁而而设，配配置置于于第第二二层机机箱箱。输入入由由保保护主主机机发出出的的差差动、失失灵灵保保护的的分分段段动作作信信号号以以及及联络开开关关动作作信信号号；同同时输入入由由闭锁主主机机发出出的的差差动、失失灵灵保保护的的复复合合电压闭锁分分段段开开放放信信号号；输出出24V24V控控制制信信号号去去控控制制各各单元元插插件件上上闭锁继电器的接点。器的接点。GO TOP60硬件概述出口信号、告警信号插件 BP333 Q以以继电器器接接点点的的方方式式输出出装装置置的的出出口口信信号号和和告告警警信信号号，每每个个插插件件可可以以输出出6 6个个不不同同定定义的的信信号号。根根据据工工程程需需要要，配置于第一配置于第一层机箱。机箱。Q输入入6 6路路由由光光耦耦插插件件来来的的驱动信信号号至至继电器器动作作线圈圈，输入由保入由保护主机控制的复主机控制的复归信号至信号至继电器的复器的复归线圈。圈。Q1 1路路光光耦耦信信号号控控制制2 2个个DSPDSP继电器器，输出出2 2对自自保保持持常常开开接接点点（第第3 3路路除除外外）、2 2对不不保保持持常常开开接接点点，分分别对应屏屏面面点灯信号、中央信号接点、点灯信号、中央信号接点、远动接点、起接点、起动录波接点。波接点。GO TOP61硬件概述电流/电压互感器插件 BP310/BP311BP310BP310：可可输入入3*43*4路路交交流流电流流量量，经采采样电阻阻输出出采采样电压至至保保护单元元插插件件。配配置置于于第第三三层机机箱箱，最最大大可可容容纳6 6个个同同类插插件件。需需注注意意的的是是，额定定电流流为5A5A时与与额定定电流流为1A1A时，插插件件中中选用用的的电流流互互感感器器匝匝数数比比是是不不同同的的，应在在订货时预先申明。先申明。BP311BP311：可可输入入3*43*4路路交交流流电压量量，独独立立的的次次级线圈圈分分别输出至保出至保护主机和主机和闭锁主机。主机。GO TOP62硬件概述电源模块插件 BP360、BP361 T电源源插插件件搭搭载有有4 4个个独独立立的的模模块化化电源源保保护元元件件电源源、闭锁元元件件电源源、管管理理机机电源源和和24V24V操操作作电源源。其其中中保保护元元件件电源源与与闭锁元元件件电源源是是可可以以互互换的的。每一每一电源模源模块都有一船形小开关。都有一船形小开关。GO TOP63End of this ChapterBP|2B母母线线保保护护系系统统原原理理图图GO TOP主接线形式：双母线接线 o仅L1L1失灵接点不需接入。失灵接点不需接入。o母母联及母及母线上元件的上元件的TATA极性如下：极性如下：IIPIL1GO TOP65主接线形式：母联兼旁路形式的双母线接线o只只需需引引入入母母联到到旁旁母母的的刀刀闸位位置置至至图纸“旁旁母母跨跨条条辅助助接接点点”；o母母联TATA的极性与的极性与IIII母上的元件一致。母上的元件一致。o引引入入母母联代代旁旁路路的的失失灵灵起起动接接点点至至图纸“L1L1失失灵灵起起动接接点点”，当母当母线通通过母母联带旁路旁路时，该失灵起失灵起动接点有效。接点有效。IIPI母联到旁母刀闸L1IPII母联到旁母刀闸L1 II母带旁母 I母带旁母 GO TOP66主接线形式：旁路代母联形式的双母线接线o定定义旁路旁路间隔隔为图纸L4L4单元；元；o只只需需引引入入母母线到到旁旁母母的的刀刀闸位位置置至至图纸“旁旁母母跨跨条条辅助助接接点点”；o旁路兼母旁路兼母联TATA的极性与的极性与IIII母上的元件一致。母上的元件一致。o引引入入旁旁路路的的失失灵灵起起动接接点点至至图纸“L4L4失失灵灵起起动接接点点”，当当母母线带旁路旁路时，该失灵起失灵起动接点有效。接点有效。PIII旁母到I母 跨条L4 旁母到I母有跨条 旁母到II母有跨条PIII旁母到II母 跨条L4GO TOP67主接线形式：双母单分段 L1L4L7IIIIIIGO TOP68主接线形式：双母双分段L1L7L1IIIVL4IIII甲乙GO TOP69End of this Chapter类别类别定定 值值整定范围整定范围/级差级差推荐值推荐值序序号号 名称名称符号符号母母线线差差动动保保护护比率比率差动差动元件元件1比率差动门坎比率差动门坎 Idset0.1 20A /0.1A2复式比率系数高值复式比率系数高值KrH0.5 4 /0.52.03复式比率系数低值复式比率系数低值KrL0.5 1 /0.50.5差动差动复合复合电压电压闭锁闭锁4差动保护低电压差动保护低电压Uab20 99 V /1 V65 70 V5差动保护零序电压差动保护零序电压3U01 199 V /1V4 8 V6差动保护负序电压差动保护负序电压U21 99V /1V6 10 V启动启动元件元件7相电流突变相电流突变ir0.120A /0.1A0.5 5 A定值整定GO TOP70类别类别定定 值值整定范围整定范围/级差级差推荐值推荐值序序号号 名称名称符号符号失失灵灵保保护护出出口口失灵失灵复合复合电压电压闭锁闭锁8失灵保护低电压失灵保护低电压Uab20 99 V /1 V70 75 V9失灵保护零序电压失灵保护零序电压3U01 199V /1V10失灵保护负序电压失灵保护负序电压U21 99V /1V时间时间元件元件11失灵出口短延时失灵出口短延时TSL0.01 1.99 S/0.01S0.25 0.3 S12失灵出口长延时失灵出口长延时TSH0.01 1.99 S/0.01S0.5 0.6 S母母联联失失灵灵保保护护过流过流元件元件13母联失灵电流定值母联失灵电流定值ISL0.1 20A /0.1A时间时间元件元件14母联失灵出口延时母联失灵出口延时TMSL0.01 1.99 S/0.01S0.16 0.25 S定值整定GO TOP71类别类别定定 值值整定范围整定范围/级差级差推荐值推荐值序序号号 名称名称符号符号充充电电保保护护过流过流元件元件15充电保护电流定值充电保护电流定值IC0.1 20A /0.1A时间时间元件元件16充电出口延时充电出口延时TC0.01 0.20S/0.01S母母联联过过流流保保护护过流过流元件元件17母联过流母联过流相电流定值相电流定值IK0.1 20A /0.1A18母联过流母联过流零序电流定值零序电流定值3I0K0.1 20A /0.1A时间时间元件元件19母联过流出口延时母联过流出口延时TK0.01 1.99 S/0.01STA断断线线断线断线闭锁闭锁20TA断线门坎断线门坎Id-ct0.1 20A/0.1A 定值整定GO TOP72类别类别定定 值值整定范围整定范围/级差级差推荐值推荐值序序号号 名称名称符号符号失失灵灵保保护护过过流流过流过流元件元件21第第2间隔过流定值间隔过流定值I2SL0.1 20A/0.1A。第第m间隔过流定值间隔过流定值IMSL0.1 20A/0.1A44第第24间隔过流定值间隔过流定值I24SL0.1 20A/0.1A定值整定GO TOP73参数序号参数序号参数名称参数名称可选择范围可选择范围1 1保保护护控控制制字字定值组别定值组别0 0，1 1强制母线互联强制母线互联投投 ，退，退充电保护投入时充电保护投入时投、退母差投、退母差投投 ，退，退出口接点出口接点投投 ，退，退2 2通讯控制字通讯控制字保护动作返回报文是否上传保护动作返回报文是否上传3 3通讯波特率通讯波特率1200-38400 bps1200-38400 bps4 4本装置通讯地址本装置通讯地址0 0 255 2555 5自动打印自动打印召唤打印召唤打印 ，自动打印，自动打印定值整定GO TOP74End of this Chapter通讯2A:RS-422/2321-TO+2-TO-4-RO+5-RO-3-RXD6-TXD7-AG8-AG9-NC485:1-4连接接 2-5连接接2B：RS-2322-RXD3-TXD5-GNDGO TOP75End of this Chapter