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BP 2B 微机母微机母线线保保护护装置装置 技技 术术 说说 明明 书书 Ver 1 05 V2 030 版 二 七年六月 BP 2B 微机母微机母线线保保护护装置装置 技技 术术 说说 明明 书书 Ver 1 05 V2 030 版 编编写 写 俞伟俞伟国国 宋宋晓晓亮亮 审审核 核 侯侯 林林 陈远陈远生生 批准 批准 徐成斌徐成斌 二 七年六月 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 8632 传真 0755 3301 8889 3301 8664 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 8099 BP 2B 微机母线保护装置 第 1 页 目目 录录 1概述概述 1 1 1应用范围 1 1 2保护配置 1 1 3主要特点 1 2技术参数技术参数 1 2 1额定参数 1 2 2功耗 2 2 3交流回路过载能力 2 2 4输出接点容量 2 2 5装置内电源 2 2 6主要技术指标 2 2 7环境条件 2 2 8电磁兼容 3 2 9绝缘与耐压 3 2 10通讯 3 2 11机械性能 3 3装置原理装置原理 3 3 1母线差动保护 3 3 1 1起动元件 4 3 1 2差动元件 4 3 1 3TA 电流互感器 饱和检测元件 6 3 1 4电压闭锁元件 6 3 1 5故障母线选择逻辑 7 3 1 6差动回路和出口回路的切换 8 3 2母联 分段 失灵和死区保护 11 3 3母联 分段 充电保护 12 3 4母联 分段 过流保护 12 3 5电流回路断线闭锁 13 3 6电压回路断线告警 14 3 7母线运行方式的电流校验 14 3 8断路器失灵保护出口 14 3 8 1与失灵起动装置配合方式 14 3 8 2自带电流检测元件方式 15 3 8 3失灵电压闭锁元件及主变失灵解除电压闭锁 15 3 9母线分裂运行的说明 16 4整定方法与参数设置整定方法与参数设置 17 4 1参数设置的说明 17 4 1 1装置固化参数 17 BP 2B 微机母线保护装置 第 2 页 4 1 2装置系统参数 17 4 1 3装置使用参数 18 4 2整定值清单 19 4 3整定方法 20 4 3 1母差保护定值整定方法 21 4 3 2断路器失灵保护出口定值整定方法 23 4 3 3母联失灵保护定值整定方法 23 4 3 4充电保护定值整定方法 23 4 3 5母联过流保护定值整定方法 23 4 3 6TA断线定值整定方法 24 4 3 7失灵保护过流定值整定方法 24 5装置硬件介绍装置硬件介绍 25 5 1硬件概述 25 5 2机箱结构与面板布置 25 5 3机箱背面布置和插件功能简介 29 5 3 1主机插件 BP320 29 5 3 2管理机插件 BP321 30 5 3 3保护单元插件 BP330 30 5 3 4光耦输入 输出和电源检测插件 BP331 30 5 3 5电压闭锁插件 BP332 31 5 3 6出口信号 告警信号插件 BP333 31 5 3 7辅助电流互感器插件 BP310 31 5 3 8辅助电压互感器插件 BP311 31 5 3 9电源模块插件 BP360 BP361 31 5 3 10以太网口转换插件 TY122 31 5 4装置原理图 31 6装置使用说明装置使用说明 33 6 1界面显示 33 6 1 1主界面 33 6 1 2一级界面 34 6 1 3二级界面 37 6 2装置调试与投运 39 6 2 1调试资料准备 39 6 2 2试验仪器 40 6 2 3通电前检查 40 6 2 4上电检查 40 6 2 5预设 40 6 2 6定值整定 41 6 2 7整机调试 41 6 2 8投入运行与操作 45 6 3注意事项 46 BP 2B 微机母线保护装置 第 1 页 1 概述概述 1 1 应用范围应用范围 BP 2B 微机母线保护装置 适用于 500KV 及以下电压等级 包括单母线 单母分 段 双母线 双母分段以及 2 1 1 接线在内的各种主接线方式 最大主接线规模为 36 个间隔 线路 元件和联络开关 1 2 保护配置保护配置 BP 2B 微机母线保护装置可以实现母线差动保护 母联充电保护 母联过流保护 母联失灵 或死区 保护 以及断路器失灵保护出口等功能 1 3 主要特点主要特点 快速 高灵敏复式比率差动保护 整组动作时间小于 15ms 自适应全波饱和检测器 差动保护在区外饱和时有极强的抗饱和能力 又能快 速切除转换性故障 适用于任何按技术要求正确选型的保护电流互感器 允许 TA 型号 变比不同 TA 变比可以现场设定 母线运行方式自适应 电流校验自动纠正刀闸辅助接点的错误 超大的汉字液晶显示 查询 打印 校时等操作 不影响保护运行 完善的事件和运行报文记录 与 COMTRADE 兼容的故障录波 录波波形液晶 即时显示 灵活的后台通讯方式 配有 RS 232 485 通讯接口或 TCP IP 以太网通讯接口 支持电力行业标准通讯规约 DL T667 1999 IEC60870 5 103 自适应现场的秒脉冲 分脉冲和 IRIG B 校时方式 采用插件强弱电分开的新型结构 装置电磁兼容特性满足就地布置运行的要求 2 技术参数技术参数 2 1 额定参数额定参数 直流电压 220V 110V 允许偏差 20 15 交流电压 100 3V 交流电流 5A 1A 频率 50HZ 打印机工作电压 交流 220V BP 2B 微机母线保护装置 第 2 页 2 2 功耗功耗 直流电源回路 50W 常态 75W 保护动作瞬间 交流电压回路 0 5VA 相 交流电流回路 1 VA 相 In 5A 0 5VA 相 In 1A 2 3 交流回路过载能力交流回路过载能力 交流电压 2Un 持续工作 交流电流 2In 持续工作 30In 10s 40In 1s 2 4 输出接点容量输出接点容量 允许长期通过电流 5A 允许短时通过电流 10A 1s 2 5 装置内电源装置内电源 工作电源 5V 3 15V 3 出口电源 24V 5 2 6 主要技术指标主要技术指标 母差保护整组动作时间 15 ms 差流 Id 2 倍差流定值 出口保持时间 80ms 返回时间 40 ms 定值误差 Idset Id Idset 全波饱和检测 切除母联 I母线 各单元及空线路 大差复式比率差动动作 I母小差复式比率差动动作 大差故障分量复式比率差动动作 与 或 I母小差故障分量复式比率差动动作 第一周波投入 I母差动复合电压动作 与 或 与 ir Idset 图 3 1 2 母差保护逻辑框图 3 1 5 故障母线选择逻辑故障母线选择逻辑 3 1 2 节中提及的大差比率差动元件与小差比率差动元件各有特点 大差比率差动 元件的差动保护范围涵盖各段母线 大多数情况下不受运行方式的控制 小差比率差动 元件受当时的运行方式控制 但差动保护范围只是相应的一段母线 具有选择性 对于固定连接式分段母线 如单母分段 2 1 1 断路器等主接线 由于各个元件固定 连接在一段母线上 不在母线段之间切换 因此大差电流只作为起动条件之一 各段 母线的小差比率差动元件既是区内故障判别元件 也是故障母线选择元件 对于存在倒闸操作的双母线 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误动作 考虑到分段母线的联络开关断开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 联络开关处于合位时 母线并列运行 大差比率制动系数与小差比率制动系数相同 可整定 当联络开关处于分位时 母线分裂运行 大差比率差动元件自动转用比 率制动系数低值 也可整定 母线上的连接元件倒闸过程中 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 非选择方式 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 也可以投 互联压板 或设定保护控制字保护控制字中的 强制母线互联 软压板 强制保护进入互联方式 BP 2B 微机母线保护装置 第 8 页 母线大差动作 I母小差动作 I母差动复合电压动作 切除I母线各单元及空线路 II母小差动作 II母差动复合电压动作 I II母互联 切除II母线各单元及空线路 或 与 与 与 切除母联 切除母线上所有单元 切除母联 3 2 母差保护选择逻辑框图 3 1 6 差动回路和出口回路的切换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 包括起动 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 各连接元 件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 1 6 1双母线接线双母线接线 以 I1 I2 In 表示各元件电流数字量 以 Ilk 表示母联电流数字量 以 S11 S12 S1n表示各元件 I 母刀闸位置 0 表示刀闸分 1 表示刀闸合 以 S21 S22 S2n表示各元件 II 母刀闸位置 以 Slk 表示母线并列运行状态 0 表示分裂运行 1 表示并列运行 各元件各元件 TA 的极性端必须一致 一般母联只有一侧有的极性端必须一致 一般母联只有一侧有 TA 装置默认母联 装置默认母联 TA 的极的极 性与性与 II 母上的元件一致 母上的元件一致 则差流计算公式为 大差电流Id I1 I2 In I 母小差电流Id1 I1 S11 I2 S12 In S1n Ilk Slk II 母小差电流Id2 I1 S21 I2 S22 In S2n Ilk Slk 以 T1 T2 Tn表示差动动作于各元件逻辑 0 表示不动作 1 表示动作 以 Tlk 表示差动动作于母联逻辑 以 F1 F2 分别表示 I 母 II 母故障 0 表示无故障 1 表示故障 则出口逻辑计算公式为 T1 F1 S11 F2 S21 T2 F1 S12 F2 S22 BP 2B 微机母线保护装置 第 9 页 Tn F1 S1n F2 S2n Tlk F1 F2 3 1 6 2母联兼旁路形式的双母线接线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刀闸位置 以 SPL表示 该刀闸断开时 SPL 0 断 路器作母联用 回路切换 3 1 6 1 若以 II 母带旁路 要求母联 TA 装于 I 母侧 断路器无论作母联用还是作旁路用 TA 的极性与 II 母上的元件都是一致的 母联的旁母刀闸和 II 母刀闸处于合位时 该元 件作旁路用 回路切换成 Id I1 I2 In Ilk Id1 I1 S11 I2 S12 In S1n Id2 I1 S21 I2 S22 In S2n Ilk Tlk F2 若以 I 母带旁路 要求母联 TA 装于 II 母侧 由于已经定义断路器作母联用时 TA 的极性与 II 母上的元件一致 那么断路器作旁路用时 TA 的极性与 I 母上的元件 相反 母联的旁母刀闸和 I 母刀闸处于合位时 该元件作旁路用 回路切换成 Id I1 I2 In Ilk Id1 I1 S11 I2 S12 In S1n Ilk Id2 I1 S21 I2 S22 In S2n Tlk F1 若 I II 母都可能带旁路 建议母联断路器两侧都要装设 TA 3 1 6 3旁路代母联形式的双母线接线旁路代母联形式的双母线接线 定义第 4 单元为旁路单元 旁母到 I 母 或 II 母 有跨条 装置引入跨条刀闸位置 以 SKT表示 若跨条接于 I 母 当跨条刀闸和旁路单元的 II 母刀闸处于合位时 即 SKT 1 且 S2m 1 旁路单元作为母联用 回路切换成 Id I1 I2 I4 In I4 Id1 I1 S11 I2 S12 I4 In S1n Id2 I1 S21 I2 S22 I4 In S2n Tm F1 F2 若跨条接于 II 母 当跨条刀闸和旁路单元的 I 母刀闸处于合位时 即 SKT 1 且 S1m 1 旁路单元作为母联用 回路切换成 Id I1 I2 I4 In I4 Id1 I1 S11 I2 S12 I4 In S1n Id2 I1 S21 I2 S22 I4 In S2n Tm F1 F2 BP 2B 微机母线保护装置 第 10 页 3 1 6 4母线兼旁母形式的双母线接线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 如图 SK1 SK2 I II 图 3 3 母线兼旁母接线示意图 若母线的跨条刀闸 SK2 合 则装置将 II 母做为旁母 将母联做为旁路 此时 母差保护范围为 I 母 延伸至旁路的 TA II 母不在母差保护的范围内 3 1 6 5双母单分段 双母双分段接线说明详见附录双母单分段 双母双分段接线说明详见附录 BP 2B 微机母线保护装置 第 11 页 3 2 母联 分段 失灵和死区保护母联 分段 失灵和死区保护 母线并列运行 当保护向母联 分段 开关发出跳令后 经整定延时若大差电流 元件不返回 母联 分段 流互中仍然有电流 则母联 分段 失灵保护母联 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元件 只有母联 分段 开关作为联络开关时 才 起动母联 分段 失灵保护 因此母差保护和母联 分段 充电保护起动母联 分段 母差保护和母联 分段 充电保护起动母联 分段 失灵保护 失灵保护 母线并列运行 当故障发生在母联 分段 开关与母联 分段 流互之间时 断路 器侧母线段跳闸出口无法切除该故障 而流互侧母线段的小差元件不会动作 这种情 况称之为死区故障 死区故障 此时 母差保护已动作于一段母线 大差电流元件不返回 母联 分段 开关已跳开而母联 分段 流互仍有电流 死区保护死区保护应经母线差动复合电压 闭锁后切除相关母线 上述两个保护有共同之处 即故障点在母线上 跳母联开关经延时后 大差元件不 返回且母联流互仍有电流 跳两段母线 因此可以共用一个保护逻辑 如图 母联开关分位 图 3 5 母联失灵保护 死区故障保护实现逻辑框图 由于故障点在母线上 装置根据母联断路器的状态封母联 TA 后 即母联电流不 计入小差比率元件 差动元件即可动作隔离故障点 对母联开关失灵而言 需经过长 于母联断路器灭弧时间并留有适当裕度的延时 母联失灵延时 可整定 才能封母联 TA 对于母线并列运行 联络开关合位 发生死区故障而言 母联开关接点一旦处于 分位 可以通过开关辅接点 DL 或 TWJ HWJ 接点读入 再考虑主接点与辅助接点 之间的先后时序 50ms 即可封母联 TA 这样可以提高切除死区故障的动作速度 母线分裂运行时 死区点如发生故障 由于母联 TA 已被封闭 所以保护可以直接 跳故障母线 避免了故障切除范围的扩大 延时 50ms 差动动作 充电动作 母联失灵延时 或 或 封母联 TA 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 母联失灵过流 BP 2B 微机母线保护装置 第 12 页 由于母联开关状态的正确读入对本保护的重要性 所以我们建议将 DL 的常开接点 或 HWJ 和常闭接点 TWJ 同时引入装置 以便相互校验 对分相断路器 要求对分相断路器 要求 将三相常开接点并联 将三相常闭接点串联 将三相常开接点并联 将三相常闭接点串联 3 3 母联 分段 充电保护母联 分段 充电保护 分段母线其中一段母线停电检修后 可以通过母联 分段 开关对检修母线充电 以恢复双母运行 此时投入母联 分段 充电保护 当检修母线有故障时 跳开母联 分段 开关 切除故障 母联 分段 充电保护的起动需同时满足三个条件 母联 分段 充电保护压板 投入 其中一段母线已失压 且母联 分段 开关已断开 母联电流从无到有 充电保护一旦投入自动展宽 200ms 后退出 充电保护投入后 当母联任一相电流 大于充电电流定值 经可整定延时跳开母联开关 不经复合电压闭锁 充电保护投入期间是否闭锁差动保护可设置保护控制字相关项进行选择 充电保护投入期间是否闭锁差动保护可设置保护控制字相关项进行选择 充电闭锁母差 充电保护投入 IcIka IcIkb IcIkc 有流门坎为In04 0 Ika 母联 A 相电流 Ikb 母联 B 相电流 Ikc 母联 C 相电流 与 闭锁母差 展宽 200ms 或 充电出口延时 与 跳母联 Ika由无至有 Ikb由无至有 Ikc由无至有 或 与 充电保护投入 充电保护退出 差动恢复 一段母线失压 充电保护压板合 母分开关已断 BP 2B 微机母线保护装置 第 13 页 Ic 充电保护电流定值 图 3 6 充电保护逻辑框图 3 4 母联 分段 过流保护母联 分段 过流保护 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 母联过流保护投入 IkIka IkIkb IkIkc kIIk0303 Ika 母联 A 相电流 Ikb 母联 B 相电流 Ikc 母联 C 相电流 03Ik 母联零序电流 Ik 母联过流定值 kI03 母联零序过流定值 图 3 7 母联过流保护逻辑框图 3 5 电流回路断线闭锁电流回路断线闭锁 差电流大于 TA 断线定值 延时 9 秒发 TA 断线告警信号 同时闭锁母差保护同时闭锁母差保护 电电 流回路正常后 流回路正常后 0 9 秒自动恢复正常运行 秒自动恢复正常运行 ctIdIda ctIdIdb ctIdIdc Ida A 相大差电流 Idb B 相大差电流 Idc C 相大差电流 或 延时 9S 闭锁母差 TA 断线信号 或 母联过流出口延时 与 跳母联 BP 2B 微机母线保护装置 第 14 页 ctId TA 断线定值 图 3 9 TA 断线逻辑框图 母联 分段 电流回路断线 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 只需转转 入母线互联 单母方式 入母线互联 单母方式 即可 母联 分段 电流回路正常后 自动恢复正常运行 母联 分段 电流回路正常后 自动恢复正常运行 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 图 3 10 联络断路器 TA 断线逻辑框图 3 6 电压回路断线告警电压回路断线告警 任何一段非空母线差动电压闭锁元件动作后延时 9 秒发 TV 断线告警信号 除了该除了该 段母线的复合电压元件将一直动作外 对保护没有其他影响 段母线的复合电压元件将一直动作外 对保护没有其他影响 3 7 母线运行方式的电流校验母线运行方式的电流校验 双母线运行时 各连接元件经常在两段母线之间切换 母差保护需要正确跟随母 线运行方式的变化 才能保证母线保护的正确动作 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 即当发现刀闸辅助接点状态与实际不符 即 发出发出 开入异常开入异常 告警信号 在状态确定的情况下自动修正错误的刀闸接点 包括两告警信号 在状态确定的情况下自动修正错误的刀闸接点 包括两 段母线经两把刀闸双跨 母线互联 段母线经两把刀闸双跨 母线互联 刀闸辅助接点恢复正确后需 刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号复归信号才能解除修才能解除修 正 正 如有多个刀闸辅助接点同时出错 则装置可能无法全部修正 需要运行人员操作 运行方式设置 菜单进行强制设定 直到刀闸辅助接点检修完毕取消强制 由于大差电流与刀闸辅助接点无关 以及装置具有运行方式电流校验功能 因此 双母线倒排操作期间 装置不需运行人员手动干预 可以正确切除故障 刀闸辅助接 点出错检修期间不需退出保护 带电拉刀闸 保护可以正确快速动作 3 8 断路器失灵保护出口断路器失灵保护出口 断路器失灵保护可以与母线保护公用跳闸出口 本装置有两种方式供选择 3 8 1 与失灵起动装置配合方式与失灵起动装置配合方式 当母线所连的某断路器失灵时 由该线路或元件的失灵起动装置提供一个失灵起 与 延时 200ms 母线强制互联 互联信号 InId08 01 InId08 0 2 大差不起动 BP 2B 微机母线保护装置 第 15 页 动接点给本装置 本装置检测到某一失灵起动接点闭合后 起动该断路器所连的母线 段失灵出口逻辑 经失灵复合电压闭锁 按可整定的 失灵出口短延时 跳开联络开 关 失灵出口长延时 跳开该母线连接的所有断路器 某一间隔失灵起动接点长期误某一间隔失灵起动接点长期误 闭合后 闭锁该间隔的失灵起动逻辑 同时发出闭合后 闭锁该间隔的失灵起动逻辑 同时发出 开入异常开入异常 告警信号 告警信号 图 3 11 1 失灵起动逻辑框图 若有外部母联保护装置动作于母联断路器失灵 由该母联保护的失灵起动装置提 供一个失灵起动接点给本装置 本装置检测到外部母联失灵起动接点闭合后且母线并 列运行时 起动母联断路器失灵出口逻辑 当母联电流大于母联失灵定值 经差动复 合电压闭锁 按可整定的 母联失灵延时 跳开 I 母线或 II 母线连接的所有断路器 图 3 11 2 母联外部失灵起动逻辑框图 3 8 2 自带电流检测元件方式自带电流检测元件方式 若没有失灵起动装置 本装置本身可以实现检测断路器失灵的过流元件 将元件 保护的保护跳闸接点引入装置 分相跳闸接点则分相检测电流 三相跳闸接点则检测 三相电流 对于 220KV 系统 母差装置需引入线路保护的三跳接点和单跳接点 变压 器保护的三跳接点 失灵起动开入 开入公共端 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 失灵出口短延时 失灵出口长延时 跳母联 跳 I 母 母联失灵过流动作 母联外部失灵开入 开入公共端 母联保护起动失灵接点 母联失灵延时 I 母差动复合电压动作 II 母差动复合电压动作 跳 I 母 跳 II 母 外部接点 BP 2B BP 2B 微机母线保护装置 第 16 页 图 3 12 失灵过流逻辑框图 3 8 3 失灵电压闭锁元件失灵电压闭锁元件及主变失灵解除电压闭锁及主变失灵解除电压闭锁 失灵的电压闭锁元件 与差动的电压闭锁类似 也是以低电压 线电压 负序电 压和 3 倍零序电压构成的复合电压元件 只是使用的定值与差动保护不同 需要满足 线路末端故障时的灵敏度 同样失灵出口动作 需要相应母线段的失灵复合电压元件失灵出口动作 需要相应母线段的失灵复合电压元件 动作 动作 对于变压器或发变组间隔 设置 主变失灵解闭锁 的开入接点 当该支路失灵 保护起动接点和 主变失灵解闭锁 的开入接点同时动作 实现解除该支路所在母线 的失灵保护电压闭锁 3 9 母线分裂运行的说明母线分裂运行的说明 对于分段母线 双母线或单母分段 当联络开关断开 母线分裂运行时 需要考虑 以下两种情况 如图 3 13 所示 母线分裂运行时 母故障 母上的负荷电流仍然可能流出母线 特别是在 母线分别接大 小电源或者母线上有近距离双回线时 电流流出母线的现 象特别严重 此时 大差灵敏度下降 因此 装置的大差比率元件采用 2 个定值 母线并 列运行时 用比率系数高值 母线分裂运行时 用比率系数低值 装置根据母线运行状态 自动切换定值 BP 2B 微机母线保护装置 第 17 页 图 3 13 母线分裂运行 母故障图 3 14 母线分裂运行死区故障 如图 3 14 所示 母线分裂运行时 死区故障 故障点位于母联的开关和 TA 之间 装 置直接封母联 TA 此时差动保护只出口跳 母 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裂运行 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 开关运行人员在母联 分段 开关 断开后 投断开后 投 母线分裂压板母线分裂压板 在合母联 分段 开关前 退出该压板 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 母线分裂压板 装置认为母线分裂运行 若退 母线 分裂压板 装置根据自动方式判别母线运行状态 4 整定方法与参数设置整定方法与参数设置 4 1 参数设置的说明参数设置的说明 所谓 参数 就是厂家在设计母差保护装置时 为适应各种类型的一次系统接线 和设备 满足不同用户的要求 可以提供用户根据需要选择的软件配置选项 通过参 数的设置 使装置功能更加全面的同时 对每个工程更有针对性 装置参数根据其应 用分为三组 装置固化参数 装置系统参数 装置使用参数 4 1 1 装置固化参数装置固化参数 对母差保护装置来说最重要的母线一次主接线形式和主接线规模 以及需要与硬 件配合的额定参数 采用用户预先确认 固化在 ROM 中的方式 不能现场修改 用户 可以通过查看 装置信息 选项 核实该组参数是否准确 BP 2B 微机母线保护装置 第 18 页 表 4 1 装置固化参数表 参数序号参数名称可选择范围 3 2 单母 单母分段 H 型 双母 双母分段 1主接线形式 母线兼旁母 母联 分段 兼旁路 旁路代母联 分段 2电压等级35KV 66KV 110KV 220KV 330KV 500KV 3主接线规模2 24 个间隔 4TA 二次电流5A 1A 5A 1A 5版本信息保护软件版本号和版本时间 各种特殊主接线形式 表中未能一一列出 我们可以根据主接线图和您的要求进行 专门设计 允许同一母线上 同时使用 5A 制 TA 和 1A 制 TA 请预先告知使用情况 4 1 2 装置系统参数装置系统参数 母线主接线形式与规模确定后 需要将装置定义的间隔单元与实际一次系统的间 隔单元和设备一一对应 通过对装置系统参数中母线编号 断路器编号 TA 变比等参 数的设置 即可明确这个对应关系 用户可以使用 预设 选项进行该组参数设置 一旦设定 即可在 查看 选项得到体现 系统参数的设置要与二次电缆接线相一致 系统参数的设置要与二次电缆接线相一致 只允许保护专业人员根据系统变化修改只允许保护专业人员根据系统变化修改 表 4 2 装置系统参数表 参数序号参数名称可选择范围 母线 1 母线 2 1 母 线 编 号 母线 3 I 段 II 段 III 段 IV 段 V 段 VI 段 VII 段 VIII 段 IX 段 X 段 间隔类型 母联 分段 变压器 发变组 旁路 线路 其他 断路器编号XXXX X 0 9 A Z 2 间 隔 1 TA 变比 由用户提供实际应用的 TA 变比数据 例如 1200 In 800 In 600 In 400 In 300 In 间隔类型 母联 分段 变压器 发变组 旁路 线路 其他 断路器编号XXXX X 0 9 A Z 间 隔 x TA 变比 由用户提供实际应用的 TA 变比数据 例如 1200 In 800 In 600 In 400 In 300 In 间隔类型 母联 分段 变压器 发变组 旁路 线路 其他 断路器编号XXXX X 0 9 A Z 25 间 隔 24 TA 变比 由用户提供实际应用的 TA 变比数据 例如 1200 In 800 In 600 In 400 In 300 In BP 2B 微机母线保护装置 第 19 页 表中所列是电流互感器额定一次电流等级 In 是装置固化参数中确定的 TA 额定二次 电流 用户只需按实际变比选择其中一项即可 装置自动选取实际设定的所有间隔 TA 变比中的最大值为基准变比 并自动进行变比折算 所有差电流 和电流的计算和显 示都已经归算至基准变比的二次侧 为保证精度 各单元 TA 变比之间不宜差距 4 倍以 上 备用间隔整定为可设定的最小变比 备用间隔整定为可设定的最小变比 每段母线均可以设置母线编号 设置的母线编号仅用于界面显示 事件记录与打印 与保护逻辑无关 即更改母线编号不影响母线选择 联络开关 CT 极性等 每个间隔均可设置间隔类型 设置的间隔类型仅用于界面显示 事件打印 与保 护逻辑无关 即更改间隔类型不会改变保护逻辑中对各间隔类型的定义 4 1 3 装置使用参数装置使用参数 装置使用参数是为了用户能更方便的使用装置而设置的 运行人员可以通过 参 数 选项设定 其中 设定保护控制字 需要输入操作密码 表 4 3 装置使用参数表 参数序号参数名称可选择范围备注 定值组别0 1 强制母线互联投 退 充电保护投入 时投 退母差 投 退 1 保 护 控 制 字 出口接点投 退 注 1 2网络参数设置TCP IP 以太网接口通讯参数设置注 2 3通讯参数设置 本装置通讯地址 0 255 通讯选择串口方 式或 TCP IP 以太网方式 注 3 4通讯波特率1200 38400 bps 5自动打印召唤打印 自动打印注 4 注 1 保护控制字 是极为重要的装置使用参数 它确定现时装置使用的定值组别和 保护功能的投退 运行人员根据调度指令操作 修改保护功能控制字需要输入操作密 码 母差保护的定值受运行方式变化的影响较小 所以本装置只预先存储 2 组定值供 切换 两组定值切换过程不需退出保护 两组定值切换过程不需退出保护 强制母线互联投入时 可以强制装置进入非选择 单母 方式 差动保护和失灵 保护出口动作都不再具有选择性 同时 母线互联 告警灯点亮 强制母线互联 投退控制字和装置 互联运行 投退硬压板关系是或逻辑或逻辑 任何一个投入 装置 即进入非选择 单母 方式 充电保护投入期间是否投 退母线差动保护 可按各地运行习惯确定 出口接点投入时 保护装置投跳闸出口 出口接点退出时 保护装置只投信号 同时 出口退出 告警灯点亮 注 2 选择以太网通讯方式需设置网卡 监控系统等相关网络参数 选择串口通讯方 式时 此设置不起作用 注 3 设置在监控系统中本装置的通讯地址 选择 TCP IP 以太网通讯方式时 必须 配置专用硬件 以太网口转换模块 TY122 注 4 如果设置为召唤打印 则只在选择 打印 选项后打印相应内容 如果设置为 自动打印 则装置会在有扰动信息或手动操作后自动打印报告 BP 2B 微机母线保护装置 第 20 页 4 2 整定值清单整定值清单 本装置可预先设置两组定值 0 组和 1 组 当系统运行方式变化比较大时 可以在 不退保护的情况下切换定值 保护定值清单按保护功能配置分类 每一项定值都规定了整定范围和级差 并注 明了整定参考原则 表 4 4 保护定值清单 定 值 类别 序号 名称符号 整定范围 级差 推荐值 整定方 法参考 1差电流门坎 Idset0 1 In 20A 0 01A4 3 1 3 2比率系数高值KrH0 5 4 0 52 04 3 1 1 比率 差动 元件 3比率系数低值KrL0 5 1 0 50 54 3 1 2 4低电压定值UL20 99 V 1 V65 70 V4 3 1 4 5零序电压定值3U01 199 V 1V6 10 V4 3 1 5 差动 复合 电压 闭锁 6负序电压定值U21 99V 1V4 8 V4 3 1 6 母 线 差 动 保 护 启动 元件 7电流突变定值 ir 0 1 In 20A 0 01A0 5 5 A4 3 1 7 8低电压定值UL 20 99 V 1 V70 75 V4 3 2 1 9零序电压定值3U0 1 199V 1V4 3 2 2 失灵 复合 电压 闭锁 10负序电压定值U2 1 99V 1V4 3 2 3 11失灵出口短延时TSL0 01 1 99 S 0 01S0 25 0 3 S4 3 2 4 失 灵 保 护 出 口 时间 元件 12失灵出口长延时TSH0 01 1 99 S 0 01S0 5 0 6 S4 3 2 5 过流 元件 13母联失灵电流ISL0 1 20A 0 01A4 3 3 1 母 联 失 灵 保 护 时间 元件 14母联失灵延时TMSL0 01 1 99 S 0 01S0 16 0 25 S4 3 3 2 过流 元件 15 母联充电保护 电流定值 IC0 1 20A 0 01A4 3 4 1 充 电 保 护 时间 元件 16 充电保护出口 延时定值 TC0 01 0 20S 0 01S4 3 4 2 BP 2B 微机母线保护装置 第 21 页 17母联过流定值IK0 1 20A 0 01A4 3 5 1 过流 元件 18母联零序过流定值3I0K0 1 20A 0 01A4 3 5 2 母 联 过 流 保 护 时间 元件 19母联过流出口延时TK0 01 9 99 S 0 01S4 3 5 3 TA 断 线 断线 闭锁 20TA 断线差电流定值Id ct0 02 In 20A 0 01A 4 3 6 1 21失灵相电流I1SLX0 02 In 20A 0 01A 22失灵零序电流I1SLL0 02 In 20A 0 01A 23失灵负序电流I1SLF 0 02 In 20A 0 01A 24 01 间 隔 定义为变压器I1SLB是 否 失 灵 保 护 过 流 过流 元件 4 3 7 1 注 失灵零序电流 和 失灵负序电流 只对设置为变压器的间隔有效 非变压器间隔 只判别 失灵相电流 对于设置为变压器的间隔 有主变失灵解闭锁功能 4 3 整定方法整定方法 各间隔 不含母联 分段 的失灵有流定值均以其相应间隔的 TA 变比为基准 不须折 算 其它电流定值均要求按基准 TA 变比折算 装置自动选取实际设定的所有间隔 TA 变比 中的最大值为基准变比 二次额定电流有 1A 和 5A 混用时 装置基准变比二次值固定为 5A 并自动选取实际 设定的所有间隔 TA 变比中一次最大值作为基准变比的一次值 4 3 1 母差保护定值整定方法母差保护定值整定方法 4 3 1 1复式比率系数高值 复式比率系数 Kr 的定值整定应 综合考虑区外故障时故障支路的 TA 饱和 引起的 传变误差 及区内故障时 流出母线的电流占总故障电流的比例 Ext 故障支路电流为 1 1 二次反应为 1 差回路 1 BP 2B 微机母线保护装置 第 22 页 考虑区外故障时故障支路的 TA 饱和引起的传变误差 若考虑区外故障时故障支路的 TA 饱和引起的传变误差为 而其余支路的 TA 误差忽略不计 则 Id 1 1 Ir Ir 1 1 2 因此 Id Ir Id 2 2 根据复式比率差动继电器的动作判据可知 要保证区外故障时差动不误动 必须满足 Id Ir Id Kr 即 2 2 Kr 考虑区内故障时流出母线的电流占总故障电流的比例 Ext 若考虑区内故障时流出母线的电 流占总故障电流的比例为 Ext 令 Id 1 则 Ir 1 2Ext 根据复式比率差动继电器 的动作判据可知 要保证区内故障时差动 动作 必须满足 Id Ir Id Kr 即 1 1 2Ext 1 Kr 即 1 2Ext Kr 从而可得如下 Kr 与 Ext 之间的 关系表 KrExt 14067 22080 31585 41288 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 TA 误差越大 某支路流出电流为 Ext 母线故障差回路总 电流为 1 其余支路流进电流为 1 Ext BP 2B 微机母线保护装置 第 23 页 当 Kr 整定为 2 时 在区外故障时允许故障支路的最大 TA 误差为 80 而母差不会误 动 在区内故障时允许 20 以下的总故障电流流出母线而母差不会拒动 其余类推 4 3 1 2 复式比率系数低值 按母线分裂运行 联络开关断开 小电源供电母线故障时 大差比率元件有足够的灵敏度来整定 整定原则同上 4 3 1 3 比率差动门坎定值 保证母线最小方式故障时有足够的灵敏度 尽可能躲过母线 出线最大负荷电流 灵敏度 1 5 4 3 1 4 差动保护低电压定值 线电压 按母线对称故障有足够灵敏度整定 灵敏度 1 5 并应在母线最低运行电压下不动作 而在故障切除后能可靠返回 一般取 65 70 Ue 4 3 1 5 差动保护零序电压定值 3U0 按母线不对称故障有足够灵敏度整定 灵敏度 4 并应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的零序分量 可靠系数 4 一般 取 6V 10V 4 3 1 6 差动保护负序电压定值 相电压 按母线不对称故障有足够灵敏度整定 灵敏 度 4 并应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序分量 可靠系数 4 一 般取 4 8V 4 3 1 7 相电流突变量 是母线上所有元件相电流绝对值之和的故障变化量 相电流突变 定值 应保证母线最小方式故障时有足够的灵敏度 灵敏度 3 推荐值为 0 1In In 4 3 2 断路器失灵保护出口定值整定方法断路器失灵保护出口定值整定方法 4 3 2 1失灵保护低电压定值 线电压 按连接本母线的任一线路末端对称故障和任一 变压器低压侧发生短路故障时有足够灵敏度整定 灵敏度 1 3 1 5 并应在母 线最低运行电压下不动作 而在故障切除后能可靠返回 一般取 70 75 Ue 4 3 2 2失灵保护零序电压定值 3U0 按连接本母线的任一线路末端不对称故障和任 一变压器低压侧发生短路故障时有足够灵敏度整定 灵敏度 1 3 1 5 并应躲 过母线正常运行时最大不平衡电压的零序分量 可靠系数 4 4 3 2 3失灵保护负序电压定值 相电压 按连接本母线的任一线路末端不对称故障和 任一变压器低压侧发生短路故障时有足够灵敏度整定 灵敏度 1 3 1 5 并应 躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序分量 可靠系数 4 4 3 2 4失灵出口短延时 即断路器失灵起动后以较短时限动作于跳开母联 或分段 断路器 该时间定值应大于断路器动作时间和保护返回时间之和 再考虑一定 的时间裕度 双母线接线方式下 该延时可整定为 0 25 0 3S 一个半开关接线 方式下 该定值可整定为 0 13 0 15S 动作于跳本断路器三相 4 3 2 5失灵出口长延时 即断路器失灵起动后以较长时限动作于跳开与拒动断路器连 接在同一母线上的所有断路器 该时间定值应在先跳母联 或分段 的前提下 加上母联 或分段 断路器动作时间和保护返回时间之和 再考虑一定的时间 裕度 断路器失灵保护的动作时间应在保证断路器失灵保护动作选择性的前提 下尽量缩短 双母线接线方式下 该延时可整定为 0 5 0 6S 一个半开关接线 方式下 该定值可整定为 0 2 0 25S 动作于跳开与拒动断路器相关联的所有断 路器 包括经远方跳闸通道断开对侧的线路断路器 BP 2B 微机母线保护装置 第 24 页 4 3 3 母联失灵保护定值整定方法母联失灵保护定值整定方法 4 3 3 1母联失灵电流定值 相电流 按母线故障时流过联络开关的最小故障电流来整 定 应考虑母差动作后系统变化对流经母联断路器的故障电流的影响 灵敏度 1 5 并尽可能躲过正常运行时流过联络开关的负荷电流 4 3 3 2母联失灵出口延时定值 应大于联络开关最大跳闸灭弧时间 再考虑一定裕度 4 3 4 充电保护定值整定方法充电保护定值整定方法 4 3 4 1充电保护电流定值 取流过母联断路器的相电流 按最小运行方式下被充电母 线故障时有足够的灵敏度来整定 灵敏度 1 5 4 3 4 2充电出口延时定值 可根据实际运行需要整定 若用母联断路器由一条母线向 另一条空母线充电时 一般可整定为 0 01 秒 4 3 5 母联过流保护定值整定方法母联过流保护定值整定方法 4 3 5 1母联过流相电流定值 按被保护元件末端故障有足够灵敏度整定 灵敏度 1 3 1 5 并必须躲过此时系统运行方式下流过母联的负荷电流 4 3 5 2母联过流零序电流定值 取母联断路器 3I0 电流 按被保护元件末端故障时有足 够的灵敏度整定 灵敏度 1 3 1 5 4 3 5 3母联过流出口延时 可根据实际运行需要整定 4 3 6 TA 断线定值整定方法断线定值整定方法 4 3 6 1 TA 断线门坎定值 应躲过正常情况下分相差动最大不平衡电流 4 3 7失灵保护过流定值失灵保护过流定值整定方法整定方法 4 3 7 1 第 m 间隔过流定值 应保证在本线路末端或本变压器低压侧单相接地故障时有足 够灵敏度 灵敏系数大于 1 3 并尽可能躲过正常运行负荷电流 BP 2B 微机母线保护装置 第 25 页 5 装置硬件介绍装置硬件介绍 5 1 硬件概述硬件概述 BP 2B 母线保护由保护元件 闭锁元件和管理元件三大系统构成 保护元件主要 完成各间隔模拟量 开关量的采集 各保护功能的逻辑判别并出口至 TJ 闭锁元件主 要完成各电压量的采集 各段母线的闭锁逻辑并出口至 BJ 管理元件的工作是实现人 机交互 记录管理和后台通讯 各系统独立工作 相互配合 保护元件和闭锁元件的 主机模件 光耦模件完全相同 可互换使用 由于是按母线间隔进行插件设计 因此 维护扩展极为方便 其强弱电分离的走线连接和独立的电源分配 再加上滤波 屏蔽 等环节 使各模件工作于稳定的环境中 充分保证了装置的电磁兼容性能 5 2 机箱结构与面板布置机箱结构与面板布置 装置采用 18U 标准整体机箱 嵌入式安装于保护屏的旋转元器件门上 机箱尺寸 和面板布置如图 机箱采用后插方式 插件分三层固定于其中 整体面板 元器件门侧安装有 复归按钮 RT 保护切换把手 QB 保护切换把手则是 方便运行人员投退差动保护和失灵出口时使用 如果屏上配有 WBC 型操作继电器装置 作为联络开关的操作箱时 还会有 KK 操作把手和 QK 把手 就地 远方 机箱正面面板居中 是 320 240 点阵的大屏幕液晶和 6 键键盘 上 下 左 右 确认 取消 液晶通过汉字窗口显示丰富的装置信息 具体内容和操作见本说明书第 6 章 键盘左侧的三列绿色指示灯 分别表示保护元件 闭锁元件和管理机的电源 运行 通讯状态 指示灯闪亮表示相应回路正常 每列指示灯下方的隐藏按钮 是各自的复