BP-2C-NW微机母线保护装置技术说明书.pdf

BP-2C-NWBP-2C-NWBP-2C-NWBP-2C-NW 微机母线保护装置微机母线保护装置微机母线保护装置微机母线保护装置 技技技技 术术术术 说说说说 明明明明 书书书书 Ver 1.01 长园深瑞继保自动化有限公司 二一二年八月 BP-2CBP-2CBP-2CBP-2C-NW-NW-NW-NW 微机母线保护装置微机母线保护装置微机母线保护装置微机母线保护装置 技技技技 术术术术 说说说说 明明明明 书书书书 Ver1.01 编写：编写：编写：编写：张广嘉张广嘉张广嘉张广嘉 审核：审核：审核：审核：侯侯侯侯林林林林陈远生陈远生陈远生陈远生 批准：批准：批准：批准：徐成斌徐成斌徐成斌徐成斌 长园深瑞继保自动化有限公司 二一二年八月 本说明书适用于南方电网BP-2C装置 BP-2C-NW A/B/C/D V1.01版本程序。 本装置用户权限密码：800。 本说明书由长园深瑞继保自动化有限公司编写并发布，并具有对相关产品的最终解释权。 相关产品的后续升级可能会和本说明书有少许出入，说明书的升级也可能无法及时告知阁下， 对此我们表示抱歉！请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。 更多产品信息，请访问互联网： 技术支持电话：(0755) 3301-8685/8678/8901 传真：(0755) 3301-8664/8889 欢迎拨打免费客户服务电话：欢迎拨打免费客户服务电话：欢迎拨打免费客户服务电话：欢迎拨打免费客户服务电话：400-678-8099400-678-8099400-678-8099400-678-8099 目录 长园深瑞继保自动化有限公司- I - 目录 1装置概述.1 1.1应用范围 1 1.2保护配置 1 1.3主要性能特点 1 2技术参数.3 2.1机械及环境参数 3 2.2额定电气参数 3 2.3主要技术指标 3 2.4通讯接口 4 3保护原理.5 3.1差动保护启动元件 5 3.2复式比率差动判据 5 3.3CT 饱和检测元件 6 3.4电压闭锁元件 6 3.5故障母线选择逻辑 7 3.6常用主接线差动回路和出口回路的切换 8 3.7特殊主接线差动回路和出口回路的切换.11 3.8断路器失灵保护 13 3.9500KV 变压器 35KV/66KV 侧跳闸联切低侧母线.15 3.10联络开关状态判断 15 3.11母联（分段）死区保护 16 3.12母联（分段）失灵保护 17 3.13母联（分段）过流保护 17 3.14母联（分段）非全相保护 18 3.15CT 断线闭锁 18 3.16CT 断线告警 19 3.17母联（分段）CT 断线 19 3.18PT 断线告警.19 3.19刀闸辅助接点自纠正 20 4辅助功能.21 4.1信号系统 21 4.2事故分析与过程记录 21 目录 - II -长园深瑞继保自动化有限公司 5定值清单及整定说明.27 5.1BP-2C-NWA/B V1.01 版本定值清单27 5.2BP-2C-NWC/D V1.01 版本定值清单.30 5.3定值整定说明 33 5.4系统主接线说明 35 6硬件说明.37 6.1装置整体结构 37 6.2信号接点 38 附录A装置使用说明39 A.1面板布置与显示 39 A.2菜单界面操作说明 41 A.3装置汉字定值整定说明 45 附录 B装置调试与投运47 B.1调试资料准备 47 B.2通电前检查 47 B.3上电顺序 47 B.4上电检查 47 B.5功能压板操作 47 B.6整机调试 48 B.7装置投入运行操作步骤 52 B.8注意事项 52 【附图 1】装置面板图. 54 【附图 2】装置插件图. 55 【附图 3】220KV 插件端子图 1 56 【附图 4】110KV 插件端子图 1 57 【附图 5】35KV 插件端子图 1 58 【附图 6】插件端子图 2 59 【附图 7】插件端子图 3 60 【附图 8】插件端子图 4 61 装置概述 长园深瑞继保自动化有限公司第 1 页 1装置概述 1.1应用范围 BP-2C 微机母线保护装置适用于 1000kV 及以下电压等级，包括单母线、单母分段、双母线、 双母单分段以及双母双分段在内的各种主接线方式，母线上连接元件的最大规模为 24 个支路。对于 中性点不接地系统，若母线保护仅接入两相 CT，母线上连接元件的最大规模为 36 个支路。 1.2保护配置 BP-2C 微机母线保护装置可以实现母线差动保护、母联失灵保护、断路器失灵保护、母联死区 保护、母联过流保护、CT 断线判别功能及 PT 断线判别等功能。其中差动保护、断路器失灵保护、 母联过流保护可经硬压板、软压板及保护控制字分别选择投退。 表 1-2-1BP-2C 保护配置 保护元件备注 标准 配置 差动保护 母联（分段）失灵保护 母联（分段）死区保护 CT 断线闭锁（高门槛）闭锁差动保护 CT 断线告警（低门槛） PT 断线告警 可配置项断路器失灵保护配置电流检测元件 母联（分段）过流保护 母联（分段）非全相保护 1.2.1保护软件版本配置说明 表 1-2-2BP-2C 保护软件版本配置 电压等级软件版本号标准程序功能配置 220kVBP-2C-NWAV1.01标准配置+全部可配置项 220kVBP-2C-NWB V1.01标准配置+断路器失灵保护 110kVBP-2C-NWC V1.01标准配置+母联（分段）过流保护 66kV 及以下BP-2C-NWD V1.01标准配置+母联（分段）过流保护+主变跳闸联切母线 1.3主要性能特点 快速、高灵敏复式比率差动保护，整组动作时间小于 15ms。 采样频率实现 48 点/周波。 基于暂态饱和全程测量的可变特性差动算法，抗饱和能力强。 保护元件和闭锁元件完全独立，闭锁回路可靠。 装置概述 第 2 页长园深瑞继保自动化有限公司 CT 变比可按照实际变比现场整定。 母线运行方式自适应，自动纠正刀闸辅助接点的错误。 保护逻辑透明化分析功能。 通信规约采用电力行业标准 IEC 60870-5-103 规约或 IEC61850 通讯规约（可选） 。 自适应接收 GPS 方式，秒脉冲、分脉冲及 IRIG-B 三种校时方式自适应判别。 技术参数 长园深瑞继保自动化有限公司第 3 页 2技术参数 2.1机械及环境参数 表 2-1-1BP-2C 保护装置机械及环境参数 机箱结构尺寸：482.6mm621.5mm283.0mm（宽高深） 正常工作温度：-545 极限工作温度：-1055 贮存及运输：-2570 相对湿度：5%95% 大气压力：86106KPa 2.2额定电气参数 表 2-2-1BP-2C 保护装置额定电气参数 频率：50Hz 交流电流：5A 或 1A（额定电流 In） 直流工作电源：220V/110V，允许偏差：-20+15 数字系统工作电压：+5V，允许偏差：0.15V 继电器回路工作电压：+24V，允许偏差：2V 装置精确电流范围 ：0.140In 功耗： 交流电流电压回路每相不大于 0.5VA 直流电源回路 正常工作时，全装置不大于 50W 跳闸动作时，全装置不大于 75W 保护回路过载能力： 交流电流回路 2 倍额定电流，连续工作 10 倍额定电源，允许 10s 40 倍额定电流，允许 1s 直流电源回路80115%额定电压，连续工作 装置经受上述的过载电压/电流后，绝缘性能不下降。 2.3主要技术指标 整组动作时间整组动作时间 母差保护整组动作时间：15ms（2 倍整定值） 定值精度定值精度 技术参数 第 4 页长园深瑞继保自动化有限公司 表 2-3-1BP-2C 保护装置定值精度 定值误差：3% 电压定值误差：3% 时间定值误差：3% 输出接点容量输出接点容量 装置出口和信号接点单接点时最大允许接通功率为 150W 或 1250VA， 单副节点最大允许长期接 通电流 5A，多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。 电磁兼容电磁兼容 表 2-3-2BP-2C 保护装置电磁兼容性能 静电放电性能符合：GB/T14598.14-1998（级） 快速瞬变干扰性能符合：GB/T14598.10-2007（级） 浪涌（冲击）抗扰度性能符合：GB/T14598.18-2007（级） 高频电气干扰（1MHz 脉冲群）性能符合：GB/T14598.13-1998（级） 辐射电磁场干扰性能符合：GB/T14598.9-2002（级） 射频场感应的传导骚扰抗扰度性能符合：GB/T14598.17-2005（级） 工频磁场抗扰度性能符合：GB/T17626.8-2006（V 级） 脉冲磁场抗扰度性能符合：GB/T17626.9-1998（V 级） 绝缘试验绝缘试验 表 2-3-3BP-2C 保护装置绝缘性能 绝缘试验符合：GB/T14598.3-93 6.0 冲击电压试验符合：GB/T14598.3-93 8.0 2.4通讯接口 装置对外提供的通信接口有：三个 TCP/IP 以太网接口，三个 RS485 接口，一个串行打印口， 一路 GPS 接口（差分输入或空接点输入，对秒脉冲、分脉冲及 IRIG-B 编码三种校时方式自适应）。 通信规约采用电力行业标准 IEC 60870-5-103 规约，同时支持 IEC61850 规约。 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 5 页 3保护原理 下述各元件判据除非特别说明，都是分相计算，分相判别。 3.1差动保护启动元件 母线差动保护的启动元件由“和电流突变量”和“差电流越限”两个判据组成。 “和电流”是指 母线上所有连接支路电流的绝对值之和 = = m j jr II 1 ； “差电流”是指所有连接支路电流和的绝对值 = = m j jd II 1 ， j I为母线上第j个连接支路的电流。启动元件分相动作，分相返回。 1)和电流突变量判据 当任一相的和电流突变量大于突变量门槛时，该相启动元件动作。其表达式为 dsetr Ii（3-1-1） 式中： r i为和电流瞬时值比前一周波的突变量； dset I为突变量门槛值，为 n 5 . 0I。 2)差电流越限判据 当任一相的差电流大于差动保护启动电流定值时，该相启动元件动作。其表达式为 dsetd II（3-1-2） 式中： d I为分相大差动电流； dset I为差动保护启动电流定值。 3)启动元件返回判据 启动元件一旦动作后自动展宽 20ms，再根据启动元件返回判据决定该元件何时返回。当任一相 差电流小于差动保护启动电流定值的 95%，且各支路的该相相电流均小于 1.2 倍的额定电流时，该 相启动元件返回。其表达式为： () = drrd dsetd IIKI II （3-2-1） 式中： dset I为差动保护启动电流定值， r K为复式比率系数（制动系数）定值。 复式比率差动判据相对于传统的比率制动判据，由于在制动量的计算中引入了差电流，使其在 母线区外故障时有极强的制动特性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确地区分区外故障和区 内故障。 图 3-2-1 表示复式比率差动元件的动作特性。 Id Idset 动 作 区 制 动 区 Kr Ir-Id 图 3-2-1复式比率差动元件动作特性 3.3CT 饱和检测元件 为防止母线差动保护在母线近端发生区外故障时，由于 CT 严重饱和出现差电流的情况下误动 作， 本装置根据 CT 饱和发生的机理、 以及 CT 饱和后二次电流波形的特点设置了 CT 饱和检测元件， 用来判别差电流的产生是否由区外故障 CT 饱和引起。 该元件称之为基于暂态饱和全程测量的可变特性差动算法。在母线区内故障情况下和母线区外 故障 CT 饱和情况下 d I元件与 r I元件的动作时序截然不同， 并且 CT 饱和时虽然差电流波形畸变 但每周波都存在线形传变区，且暂态饱和波形中存在丰富的谐波分量，可以准确检测出 CT 饱和发 生时刻，并实时调整差动相关算法，具有极强的抗 CT 饱和能力。 3.4电压闭锁元件 在装置的硬件回路中，差动保护和断路器失灵保护的出口接点均经复合电压闭锁。电压闭锁元 件的动作表达式为： set set setcsetbseta UU UU UUUUUU 22 00 3 或或 （3-4-1） 式中： a U、 b U、 c U为母线相电压相电压， 0 3U为母线三倍零序电压（自产自产） ， 2 U为母线负序电压（相相 电压电压） ， set U、 set U0、 set U2分别为各序电压闭锁定值。其中，差动电压闭锁定值由装置内部固化： 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 7 页 nset UU7 . 0=， n U为相电压额定值； set U0固定为 6V； set U2固定为 4V。 失灵电压闭锁定值根据现场实际情况整定。 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。 如母线电压正常，则闭锁元件返回。本元件瞬时动作，动作后自动展宽 20ms 再返回。 由于灵敏度不同，差动元件和失灵元件的电压判据独立。 对于中性点不接地系统，单相接地允许运行一段时间，在此期间内电压闭锁不开放。需在定值对于中性点不接地系统，单相接地允许运行一段时间，在此期间内电压闭锁不开放。需在定值 中整定为中性点不接地系统，母线差动保护低电压判据改为线电压判据，同时取消零序电压判据。中整定为中性点不接地系统，母线差动保护低电压判据改为线电压判据，同时取消零序电压判据。 3.5故障母线选择逻辑 对于固定连接式不分段母线，如单母线等主接线，由于各个支路固定连接在一段母线上，不在 母线段之间切换，因此大差电流既是区内故障判别元件，也是故障母线选择元件。 对于分段母线，如双母线、双母分段等主接线，差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障 判别元件；使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线 区外故障与母线区内故障；当大差比率元件动作时，由小差比率元件是否动作决定故障发生在哪一 段母线。这样可以最大限度的减少由于刀闸辅助接点位置不对应造成的母差保护动作行为不正确。 考虑到分段母线分裂运行的情况下发生区内故障，非故障母线段有电流流出母线，影响大差比 率元件的灵敏度，大差比率差动元件的比率制动系数可以自动调整。分段母线并列运行时，大差比 率制动系数与小差比率制动系数相同，均使用比率制动系数高值；分段母线分裂运行时，大差比率 差动元件自动转用比率制动系数低值，小差比率制动系数不变，仍采用高值。比率制动系数内部固 化（高值：1.0；低值：0.3） ，不需整定。 母线上的连接支路倒闸过程中，两条母线经刀闸相连时（母线互联） ，装置自动转入母线互联方 式，即不进行故障母线的选择，一旦发生故障同时切除两段母线。当运行方式需要时，如母联操作 回路失电， 可以在倒闸之前投入 “互联压板” ， 强制保护进入互联方式； 倒闸结束后退出 “互联压板” 。 保护原理 第 8 页长园深瑞继保自动化有限公司 和 电 流 突 变 I I I Ir r r r I dI dI dI dset setsetset 差 动 电 流I dI dI dI dI dI dI dI dset setsetset 全 波 饱 和 检 测 大 差 复 式 比 率 差 动 元 件 1 差 动 保 护 硬 压 板 投 入 差 动 保 护 软 压 板 投 入 & 差 动 保 护 控 制 字 投 入 & 母 差 动 复 合 电 压 元 件 母 线 互 联 运 行 &切 除 母 联、 母 线 各 单 元 及 空 线 路 母 差 动 复 合 电 压 元 件 & 切 除 母 联、 母 线 各 单 元 及 空 线 路 母 小 差复 式 比 率 差 动 元 件 母 差 动 复 合 电 压 元 件 &切 除 母 联、 母 线 各 单 元 及 空 线 路 母 差 动 复 合 电 压 元 件 母 小 差复 式 比 率 差 动 元 件 & 切 除 母 联、 母 线 各 单 元 及 空 线 路 1 1 &切 除 母 联 母 小 差差 动 电 流I dI dI dI d1 1 1 1I dI dI dI dset setsetset 母 小 差差 动 电 流I dI dI dI d2 2 2 2I dI dI dI dset setsetset 图 3-5-1差动保护逻辑框图 3.6常用主接线差动回路和出口回路的切换 以上几节全面阐述了本装置的母线差动保护方案，包括启动、差动判据、饱和检测、电压闭锁、 故障母线选择在内的各个环节及相互之间逻辑关系。下面将举例详细说明差动回路和出口回路的形 成。其实这里所说的“差动回路”和“出口回路”只是借用传统保护的概念，微机母线差动保护装 置中并不存在这样的硬件回路，各连接支路三相电流和刀闸位置全部都已转换成为数字量，由程序 流程来实现切换。因此装置的差动回路和出口回路可以说是实时地无触点地（非继电器）切换。 3.6.1双母线专用母联接线 母 旁母 母 母联 图 3-6-1双母线专用母联接线 各支路 CT 的极性端必须一致；一般母联只有一侧有 CT，装置默认母联 CT 的极性与母上的 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 9 页 支路一致，母联间隔固定为 L1，主变支路的间隔固定为 L2、L3、L14、L15。 1)差动回路 以 n III, 21 表示各支路电流数字量； 以 ML I表示母联电流数字量； 以 n SSS 11211 ,表示各支路母刀闸位置（0 表示刀闸分，1 表示刀闸合） ； 以 n SSS 22221 ,表示各支路母刀闸位置； 以 ML S表示母线并列运行状态（0 表示分裂运行，1 表示并列运行） 。 大差回路是除母联开关以外的母线上所有其余支路电流所构成的差动回路；某段母线小差回路 是与该母线相连接的各支路电流构成的差动回路，其中包括了与该段母线相关联的母联开关。差流 计算公式为： 大差电流： nd IIII+= 21 （3-6-1） 母小差电流： MLMLnnd SISISISII+= 11221111 （3-6-2） 母小差电流： MLMLnnd SISISISII+= 22222112 （3-6-3） 2)出口切换回路 以 n TTT, 21 表示差动动作于各支路逻辑（0 表示不动作，1 表示动作） ； 以 ML T表示差动动作于母联逻辑； 以 1 F， 2 F分别表示母、母故障（0 表示无故障，1 表示故障） 。 出口逻辑计算公式为： () () () += += += += 21 21212211 2212212221212 2111212121111 FFT SSFFSFSFT SSFFSFSFT SSFFSFSFT ML nnnnn （3-6-4） 3.6.2双母线双分段主接线 各支路 CT 的极性端必须一致；装置默认母联的 CT 极性同母上的支路，分段 1 和分段 2 的 CT 极性同各支路 CT 的极性。其中母联 1 间隔固定为 L1，分段 1 间隔固定为 L23，分段 2 间隔固定 为 L24，主变支路的间隔固定为 L2、L3、L14、L15，分别对应主变 14。 保护原理 第 10 页长园深瑞继保自动化有限公司 母联 分段 1 母 母 母 母 分段 2 图 3-6-2双母线双分段接线 由于双母线双分段接线支路数较多，BP-2C 微机母线保护装置一般考虑用两套装置配合实现各 段母线的保护。一套装置保护分段开关“左”侧的两段母线；另一套装置保护分段开关“右”侧的 两段母线；两套装置的保护范围在分段开关处交叠。在差动逻辑中，将分段做为该段母线上的一个 支路。 与双母线保护不同的是，装置在分段单元跳闸出口时，同时输出一副“启动分段失灵”输出接 点，分别接入对侧装置分段单元的“分段三相跳闸启动失灵开入” ，实现分段失灵保护或死区故障保 护。对侧装置也相同。 3.6.3双母线单分段主接线 各支路 CT 的极性端必须一致；装置默认母联 1 的 CT 极性同母上的支路，母联 2 的 CT 极性 同母上的支路，分段 CT 极性同母上的支路。其中母联 1 间隔固定为 L1，分段间隔固定为 L24， 母联 2 间隔固定为 L23， 主变支路的间隔固定为 L2、 L3、 L14、 L15， 分别对应主变 14。 支路 L2L12 固定为 I、II 母之间的间隔；L13L22 固定为 I、III 母之间间隔。 母联 1 分段 母联 2 母 母 母 图 3-6-3双母线单分段接线 1)差动回路 以 n III, 21 表示各支路电流数字量； 以 1ML I表示母联 1 电流数字量， 2ML I表示母联 2 电流数字量， FD I表示分段电流数字量； 以 11121 , n SSS表示各支路母刀闸位置（0 表示刀闸分，1 表示刀闸合） ； 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 11 页 以 21222 , n SSS表示各支路母刀闸位置； 以 31323 , n SSS表示各支路母刀闸位置； 以 1ML S表示母联 1 并列运行状态（0 表示分裂运行，1 表示并列运行） ，以 2ML S表示母联 2 并 列运行状态，以 FD S表示分段并列运行状态； 若定义 2m 支路为、母支路，m+1n 为、母支路，大小差形成如下： 母小差 =() 2211 2 1MLMLMLML n i ii SISISI = （3-6-5） 母小差 =() FDFDMLML m i ii SISISI+ = 11 2 2 （3-6-6） 母小差 =() FDFDMLML n mi ii SISISI+ += 22 1 3 （3-6-7） 大差= = n i i I 2 （母联、 分段除外）（3-6-8） 2)倒闸操作时出口切换回路 、母之间进行倒闸操作，且、母通过刀闸连在一起时，改变差回路形成方式，将、 母上所有相关支路电流之和形成 母小差。若大差动、 母小差动动作、电压闭锁开放时， 跳母联 1，母联 2，分段和连于母、母上所有支路的开关。若大差动、母小差动、电压闭锁开 放时跳母联 2、分段和连于母上所有支路开关。 、母之间进行倒闸操作时与上类似。 、母之间进行倒闸操作时与上类似。 、母之间进行全倒闸操作，若大差动作、电压闭锁开放时，跳所有支路开关。 3.7特殊主接线差动回路和出口回路的切换 3.7.1母联兼旁路形式的双母线接线 接线时母联 CT 极性如下图所示。作旁路时 CT 极性在软件自动调整。 保护原理 第 12 页长园深瑞继保自动化有限公司 母 旁母 母 母联 SKT 母 旁母 母 SKT 母联 a)母带旁母b)母带旁母 图 3-7-1母联兼旁路形式的双母线接线 此时装置需引入母联到旁母的跨条刀闸位置，以 SKT 表示。该刀闸断开时（SKT = 0） ，断路器 作母联用。 若以母带旁路，要求母联 CT 装于母侧。断路器无论作母联用还是作旁路用，CT 的极性与 母上的支路都是一致的。母联的旁母跨条刀闸处于合位且母刀闸处于分位时，该支路作旁路用， 回路切换成： MLnd IIIII+= 21 （3-7-1） nnd SISISII 11221111 +=（3-7-2） MLnnd ISISISII+= 22222112 （3-7-3） 2 FTML=（3-7-4） 若以母带旁路，要求母联 CT 装于母侧。由于已经定义断路器作母联用时，CT 的极性与 母上的支路一致；那么断路器作旁路用时，CT 的极性与母上的支路相反。母联的旁母刀闸处于合 位且且母刀闸处于分位时，该支路作旁路用，回路切换成： MLnd IIIII+= 21 （3-7-5） MLnnd ISISISII+= 11221111 （3-7-6） nnd SISISII 22222112 +=（3-7-7） 1 FTML=（3-7-8） 若、母都可能带旁路，建议母联断路器两侧都要装设 CT。 3.7.2旁路兼母联形式的双母线接线 接线时旁路 CT 极性同其它出线。作母联时 CT 极性在软件自动调整。 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 13 页 旁母 母 母 SKT 旁路 旁母 母 母 SKT 旁路 a)旁母到母有跨条b)旁母到母有跨条 图 3-7-2旁路兼母联形式的双母线接线 定义第 m 支路为旁路，旁母到母（或母）有跨条，装置引入跨条刀闸位置，以 SKT 表示。 若跨条接于母，当跨条刀闸处于合位时，即 SKT = 1，旁路支路作为母联用，回路切换成： mnmd IIIIII+= 21 （3-7-9） nnmd SIISISII 11221111 +=（3-7-10） nnmd SIISISII 22222112 +=（3-7-11） 21 FFTm+=（3-7-12） 若跨条接于母，当跨条刀闸处于合位时，即 SKT = 1，旁路支路作为母联用，回路切换成： mnmd IIIIII+= 21 （3-7-13） nnmd SIISISII 11221111 +=（3-7-14） nnmd SIISISII 22222112 +=（3-7-15） 21 FFTm+=（3-7-16） 3.7.3母线兼旁母形式的双母线接线 接线时母联 CT 极性如下图所示。作旁路时 CT 极性在软件自动调整。 母线跨条 SK1 母联 母 母 母联 母 母 母线跨条 SK2 a)旁母到母有跨条b)旁母到母有跨条 保护原理 第 14 页长园深瑞继保自动化有限公司 图 3-7-3母线兼旁母形式的双母线接线 回路切换与母联兼旁路时相类似。当然不再有旁母，没有母联到旁母刀闸，而是取决于出线到 母线的跨条刀闸 SK1、SK2。 若母线的跨条刀闸 SK1 合，则装置将母做为旁母，将母联做为旁路。此时，母差保护范围为 母（延伸至旁路的 CT） 。母不在母差保护的范围内。 若母线的跨条刀闸 SK2，则装置将母做为旁母，将母联做为旁路。此时，母差保护范围为 母（延伸至旁路的 CT） 。母不在母差保护的范围内。 3.8断路器失灵保护 220kV220kV220kV220kV 电压等级的母线保护中，配置断路器失灵保护（电压等级的母线保护中，配置断路器失灵保护（BP-2C-NWA/BBP-2C-NWA/BBP-2C-NWA/BBP-2C-NWA/B 装置配置该项功能装置配置该项功能） 。 1)失灵复合电压元件 断路器失灵保护动作出口，经相应母线的失灵复合电压元件闭锁。 母 线 零 序电 压失灵零序电压定值 母 线 相电 压失灵低电压定值 1 母线失灵复合电压动作 母 线 负 序电 压失灵负序电压定值 图 3-8-1失灵复合电压元件逻辑框图 2)失灵复压解闭锁元件 为解决变压器或发变组断路器失灵保护电压灵敏度不足问题，对于变压器或发变组支路，设置 “主变失灵解闭锁”的开入。当该支路“主变失灵解闭锁”条件满足时，解除该支路失灵保护电压 闭锁，保证失灵保护可靠动作。每个主变失灵解闭锁独立开入，且与主变间隔一一对应。 保护装置检测到“主变失灵解闭锁”长期误开入，发“运行异常”告警信号。 3)电流检测元件 应用母线保护装置内部的失灵电流判别功能：各支路可选择采用相电流、零序电流、负序电流 “或门”判据，各支路均设置独立的失灵相电流定值、零序电流及负序电流定值。 线路支路应设置分相和三相跳闸启动失灵开入回路，变压器支路应设置三相跳闸启动失灵开入 回路。保护装置检测到“断路器失灵开入”长期误开入，发“运行异常”告警信号，同时闭锁该失 灵开入，不影响本支路其它失灵开入及其它支路失灵开入。 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 15 页 线路支路三跳动作接点 线 路 失 灵A相 动 作 接 点 支 路A相 电 流相 电 流 定 值 线 路 失 灵B相 动 作 接 点 支 路B相 电 流相 电 流 定 值 线 路 失 灵C相 动 作 接 点 1 & 1 1 & & 零序判据投入 3I0零序电流定值 负序判据投入 I2负序电流定值 & & 1 1 1 该线路支路电流判据满足条件1 主变支路三跳动作接点 母线动作跳主变 零序判据投入 3I0零序电流定值 负序判据投入 I2负序电流定值 & & 1 1 & & & 该主变支路电流判据满足条件 1 支 路C相 电 流相 电 流 定 值 支 路A相 电 流相 电 流 定 值 支 路B相 电 流相 电 流 定 值 支 路C相 电 流相 电 流 定 值 图 3-8-2线路支路及主变支路失灵电流判据逻辑框图 装置经失灵电流检测，失灵复合电压闭锁判据，按可整定的“跟跳动作时间”重跳失灵支路开 关，经可整定的“母联分段动作时间”跳开联络开关， “失灵保护动作时间”跳开该母线连接的所有 断路器。断路器失灵保护与母线差动保护共用跳闸出口。 注：主变支路的间隔固定为 L2、L3、L14、L15。 保护原理 第 16 页长园深瑞继保自动化有限公司 失灵保护硬压板投入 & 失灵保护软压板投入 失灵保护控制字投入 线 路 支 路 母 刀 闸 合 母 刀 闸 合 母联动作时间 失灵动作时间 跳 母 联 跳母 母 线 主 变 支 路 母 刀 闸 合 母 刀 闸 合 & 母失灵复合电压动作 主变失灵解电压闭锁动作 1 母失灵复合电压动作 主变失灵解电压闭锁动作 1& 跳母 母 线 启动跳主变三侧 母失灵复合电压动作 & & 母失灵复合电压动作 & 跟跳动作时间跟 跳 本 间 隔 母联动作时间 失灵动作时间 跳 母 联 跟跳动作时间跟 跳 本 间 隔 跳母 母 线 母联动作时间 失灵动作时间 跟跳动作时间跟 跳 本 间 隔 跳 母 联 跳I I母 母 线 启动跳主变三侧 母联动作时间 失灵动作时间 跟跳动作时间跟 跳 本 间 隔 跳 母 联 本支路电流判据满足 图 3-8-3断路器失灵保护出口逻辑框图 4)变压器断路器失灵跳三侧启动逻辑 母线故障跳变压器开关发生断路器失灵故障，需跳开该变压器其余各侧断路器开关。母线保护 动作跳变压器支路时，装置内部逻辑可自行启动变压器支路的失灵功能（与变压器三跳动作接点构 成“或”逻辑，详见图 3-8-2） 。 变压器支路失灵保护动作，经失灵跟跳动作时间跳开本间隔，经母联动作时间跳开母联开关， 失灵动作时间跳开相应母线，同时启动变压器支路跳三侧功能。逻辑框图详见图 3-8-3“断路器失灵 保护出口逻辑框图” 。 3.9500kV 变压器 35kV/66kV 侧跳闸联切低侧母线 66kV66kV66kV66kV 及以下电压等级配置该开功能（及以下电压等级配置该开功能（BP-2C-NWDBP-2C-NWDBP-2C-NWDBP-2C-NWD 装置配置该项功能装置配置该项功能） 。 对 500kV 变电站变压器低压侧 35kV/66kV 母线的变低断路器跳闸后， 需联切该低压侧母线其他 断路器。母线保护的变低跳闸联跳输入回路应采用强电开入。为提高变低跳闸后经母线保护跳开其 他断路器的可靠性， 母线保护应充分考虑交直流窜扰， 可在母差出口增加 30ms 的动作延时来提高直 跳回路抗干扰的能力。 主变联切母线开入1 主变联切母线开入2 &跳 主 变 所 在母 线固 定 3 0m s延 时 图 3-9-1主变跳闸联切母线逻辑框图 3.10 联络开关状态判断 3.10.1 开关位置接点判断 母联（分段）开关需要引入常开、常闭接点相互校验。装置能够根据常开、常闭接点状态自适 应判断母联开关处于合位或分位，自动选取 Kr 值，并对异常状态进行告警。 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 17 页 表 3-10-1 母联位置对应表 常开接点常闭接点装置自适应判断Kr 值备注 10合位高值 01分位低值 00合位低值异常状态 11合位低值异常状态 常开常闭接点确认开关分位，母联电流不计入小差。若母联仍有穿越性电流流过，装置报母联 TA 断线并点亮运行异常灯，母线进入互联状态，需立即检查辅助接点位置是否接反并重新核对。 3.10.2 母联（分段）检修压板 装置设置母联（分段）检修压板： 1、 母联（分段）检修时，才允许投入“母联（分段）检修压板” ； 2、 该压板一旦投入，将退出母联开关所有相关的保护逻辑，如母联电流不计入其联接母线的 小差电流，退出母联失灵保护、退出母联过流保护、退出母联非全相保护； 3、 为防止“母联检修压板”误投， “母联检修压板”状态与开关电流状态不对应时间超过 10s 时装置报“母联检修压板误投”事件并点亮运行异常告警灯。 3.10.3 死区故障的考虑 “母联检修压板”投入，或常开、常闭接点状态反映为分位时，即判为联络开关分裂运行，经 150ms 死区延时后封联络开关 CT，其电流不计入小差回路；上述条件不满足，联络开关 CT 接入， 其电流计入小差回路。 3.11 母联（分段）死区保护 当故障发生在母联（分段）开关与母联（分段）流互之间时，母联（分段）开关已跳开而母联 （分段）流互仍有电流，母联死区保护经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线。 母联开关分裂运行1 5 0m s延 时母联电流不计入小差计算 大差复式比率动作 母差动复合电压 & 母小差复式比率动作 母差动复合电压 & 母小差复式比率动作 & & 母差 动 出 口 母差 动 出 口 图 3-11-1母联死区故障保护实现逻辑框图 母线并列运行（联络开关合位）发生母联死区故障，母线差动保护动作切除一段母线及母联开 关，装置检测母联开关处于分位后经 150ms 延时确认分裂状态，母联电流不计入小差电流，由差动 保护切除母联死区故障。 母线分裂运行时母联（分段）开关与母联（分段）流互之间发生故障，由于母联开关分位已确 认，故障母线差动保护满足动作条件，直接切除故障母线，避免了故障切除范围的扩大。 保护原理 第 18 页长园深瑞继保自动化有限公司 3.12 母联（分段）失灵保护 当保护向母联（分段）开关发出跳令后，母联（分段）失灵过流元件持续动作，经整定的母联 失灵延时，则母联（分段）失灵保护应经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线各支路。只有母联 （分段）开关作为联络开关时，才启动母联（分段）失灵保护。 注：母联失灵（分段）保护固定投入，母联失灵定值为母联（分段）失灵公共定值，与母联所 在支路的失灵定值无关。母联（分段）检修压板投入时，退出母联（分段）失灵保护。 母联三相跳闸启动失灵开入 母线差动动作 母联过流保护动作 1 & 母联失灵过流元件 母联失灵延时 母差 动复 合 电 压 &母失 灵 出 口 母差 动复 合 电 压 &母失 灵 出 口 大差动作跳母联动作 母线失灵动作 母联并列运行 图 3-12-1母联失灵故障保护实现逻辑框图 3.13 母联（分段）过流保护 母联（分段）过流保护，用于母线充电保护或作为线路的临时保护使用（母联（分段）过流保护，用于母线充电保护或作为线路的临时保护使用（BP-2C-NWA/C/DBP-2C-NWA/C/DBP-2C-NWA/C/DBP-2C-NWA/C/D 装装 置配置该项功能置配置该项功能） 。 母联（分段）过流保护为两段相过流及一段零序过流保护，保护的电流定值、时间定值可独立 整定。母联（分段）过流保护在任一相母联电流大于过流定值，或母联零序电流大于零序过流定值 时，经可整定延时跳母联开关，母联过流保护不经复合电压元件闭锁。 注：过流保护软压板、硬压板及过流保护控制字“与”逻辑关系，三者同时投入则母联过流保 护投入。每个母联（分段）过流保护硬压板及软压板独立，且相过流保护与零序过流共用该母联（分 段）的硬压板及软压板。母联（分段）检修压板投入时，退出母联过流保护。 I段A相 过 流 元 件 I段B相 过 流 元 件 I段C相 过 流 元 件 1 &相 过 流 保 护I段 延 时跳 母 联 开 关 & 过流保护硬压板投入 过流保护软压板投入 相 过 流 保 护I段控 制 字投 入 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 19 页 段A相 过 流 元 件 段B相 过 流 元 件 段C相 过 流 元 件 1 &相 过 流 保 护段 延 时跳 母 联 开 关 & 过流保护硬压板投入 过流保护软压板投入 相 过 流 保 护段控 制 字投 入 零序过流元件 &零 序过 流 保 护延 时跳 母 联 开 关 & 过流保护硬压板投入 过流保护软压板投入 零序过流保护控 制 字投 入 图 3-13-1过流保护逻辑框图 3.14 母联（分段）非全相保护 220kV220kV220kV220kV 的母线保护中，可配置母联（分段）非全相保护（的母线保护中，可配置母联（分段）非全相保护（BP-2C-NWABP-2C-NWABP-2C-NWABP-2C-NWA 装置配置该项功能装置配置该项功能） 。 母联（分段）开关某相断开，处于非全相运行时，可利用非全相保护将母联（分段）开关跳开。 母联（分段）断路器非全相保护投入后且母联非全相位置开入合，当母联负序电流大于母联非 全相保护负序电流定值，或母联零序电流大于母联非全相保护零序电流定值时，经可整延时跳开母 联开关，不经复合电压闭锁。 注：母联（分段）非全相保护软压板、硬压板“与”逻辑关系，两者同时投入则母联（分段） 非全相保护投入。每个母联（分段）非全相保护硬压板及软压板独立。母联检修压板投入时，退出 母联（分段）非全相保护。 非全相保护软压板投入 非全相位置开入合 非全相保护负序过流元件 非全相保护零序过流元件 1 & 非 全 相 保 护延 时跳 母 联 开 关 非全相保护硬压板投入 & 图 3-14-1母联（分段）三相不一致保护逻辑框图 3.15 CT 断线闭锁 差电流大于 CT 断线闭锁定值， 延时 9 秒发 CT 断线信号， 同时闭锁差动保护。 电流回路正常后， 0.9 秒自动恢复正常运行。 保护原理 第 20 页长园深瑞继保自动化有限公司 A相 大 差 电 流C T断 线 门 槛 1 B相 大 差 电 流C T断 线 门 槛 C相 大 差 电 流C T断 线 门 槛 延 时9S 闭锁差动保护 C T断 线 信 号 图 3-15-1CT 断线闭锁逻辑框图 3.16 CT 断线告警 为提高 CT 断线灵敏度，增加 CT 告警逻辑。当差电流大于 CT 断线告警定值，延时 9 秒发 CT 告警信号，但不闭锁差动保护。电流回路正常后，0.9 秒自动恢复正常运行。 A相 大 差 电 流C T告 警 门 槛 1 B相 大 差 电 流C T告 警 门 槛 C相 大 差 电 流C T告 警 门 槛 延 时9SC T告 警 信 号 图 3-16-1CT 断线告警逻辑框图 3.17 母联（分段）CT 断线 母联（分段）电流回路断线，不闭锁差动保护。与联络开关相连的两段母线小差电流越限，且 大差小于 0.08In 时，发“母线互联”及“运行异常”信号，发生区内故障时，差动保护按照互联逻 辑判断，根据互联母线中满足复压开放条件的母线动作出口，不再根据小差电流进行故障母线的选 择。 大 差 电 流0.0 8In 母 小差 电 流0.0 8In 母 小差 电 流0.0 8In & 延 时20 0 m s 互 联 运 行 异 常 图 3-17-1母联 CT 断线逻辑框图 3.18 PT 断线告警 任何一段非空母线电压闭锁元件动作后， 延时 9 秒发 PT 断线告警信号。 除了该段母线的复合电 压元件将一直动作外，对其他保护没有影响。电压回路正常后，0.1 秒自动恢复正常运行。电压判据、 电流判据都是分母线进行。 保护原理 长园深瑞继保自动化有限公司第 21 页 1 延 时9SP T告 警 信 号 母 线 零 序 电 压差动或失灵零序电压定值 母 线相电 压差动或失灵低电压定值 母 线 负 序 电 压差动或失灵负序电压定值 1 母 线B相小差和电流值0.04In 母 线A相小差和电流值0.04In 母 线C相小差和电流值0.04In & 运 行 异 常 图 3-18-1电压回路断线告警逻辑框图 对于中性点不接地系统，单相接地允许运行一段时间，在此期间内电压闭锁不开放。需在定值对于中性点不接地系统，单相接地允许运行一段时间，在此期间内电压闭锁不开放。需在定值 中整定为中性点不接地系统，取消零序电压判据。中整定为中性点不接地系统，取消零序电压判据。 3.19 刀闸辅助接点自纠正 本装置引入隔离刀闸的辅助接点实现对母线运行方式的自适应。同时用各支路电流和电流分布 来校验刀闸辅助接点的正确性。当发现刀闸辅助接点状态与实际不符，即发出“刀闸告警”告警信 号，在状态确定的情况下自动修正错误的刀闸接点，并应用刀闸记忆状态解决多个刀闸辅助接点同 时出错的情况（包括刀闸全掉电状态） 。刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号才能解除修正。刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号才能解除修正。 辅助功能 第 22 页长园深瑞继保自动化有限公司 4辅助功能 4.1信号系统 保护动作时装置显示屏背光点亮，显示详细动作内容并经通讯口上传数字信号。另外，装置还 在保护动作的同时启动相应的信号继电器，发出接点信号，并同时点亮装置面板上的相应指示灯。 未经特殊说明，则本说明书中“装置发出信号”指同时发出“指示灯信号” 、 “数字信号”和“中央 信号” ，三种信号均为掉电自保持，信号接点和装置面板指示灯均可以就地复归或通过通讯由远方复 归。 4.2事故分析与过程记录 本装置具有表 4-2-1 所示的记录功能，可方便地用于分析本装置及后续元件的保护动作行为， 了 解系统扰动及线路异常运行情况，掌握装置工况及操作记录。所有记录均采用 FIFO 的存储方式， 以 保证在装置中保存足够数量的最新记录。 表 4-2-1事故分析记录 序号记录内容存储查看地点记录次数清除情况 1保护动作记录 管理板 FLASH 装置/上位机128 在【预设】菜单中 可清除 2保护启动记录装置128 3运行报告记录装置8 4动作录波记录装置/上位机8 5启动录波记录装置6 6保护告警记录装置/上位机128 7装置自检记录装置/上位机128 8瞬时闭锁记录装置128 9开入变位记录装置/上位机128 10保护投退记录装置/上位机128 不可清除11装置运行记录装置/上位机128 12装置操作记录装置128 注 1：所有记录存储于管理板 FLASH 中，正常情况下掉电不丢失； 注 2：查看地点“上位机”是指装置通过通讯口将该记录送给上位机，由上位机予以显示； 注 3：装置带序号