SGB750說明書1_01(南自母差).doc

概述、裝置主要功能及特點國電南自 SG B 750 系列數(shù)字式母線保護裝置 技術(shù)說明(V1.01)國電南京自動化股份有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD.1 概述針對110kV-750kV電力系統(tǒng)的特點，結(jié)合二十多年來在各電壓等級母線保護領(lǐng)域內(nèi)的理論研究成果、成功的現(xiàn)場運行實踐經(jīng)驗，我公司在全新的EDP-01嵌入式系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上開發(fā)研制成SG B750系列數(shù)字式母線保護裝置，提出一整套適用于多電壓等級的可靠、快速、靈敏、準確的母線保護新判據(jù)，采用不依賴電壓判據(jù)的工頻變化量和常規(guī)電流相結(jié)合的全電流判別方式，以差電流動態(tài)追憶法和軌跡掃描法等方式準確地區(qū)別區(qū)內(nèi)區(qū)外故障，具有發(fā)生區(qū)外故障時，抗御2ms及以上TA飽和的能力，區(qū)外故障TA飽和母線保護不誤動，區(qū)內(nèi)故障TA飽和母線保護快速動作。保護裝置技術(shù)性能優(yōu)異，抗干擾能力強，功能齊全，界面友好，使用方便，適用于750kV及以下各電壓等級各種接線方式的母線。2 裝置主要功能及特點2.1 原理特點a) 采用電流變化量差流和常規(guī)差流自適應雙啟動原理，對系統(tǒng)發(fā)生的金屬性或非金屬性故障、短路容量的差異所產(chǎn)生的不同故障特征，均能夠在極短的時間內(nèi)啟動，并進入下一級保護判別，啟動靈敏度高,自適應能力強。有效地解決了不同容量的系統(tǒng)在不同負荷條件下發(fā)生故障時，母線保護啟動靈敏度不能完全適應的問題；b) 電流變化量差動保護，采用差電流動態(tài)追憶法，以系統(tǒng)故障時刻的短路容量為基礎(chǔ)，追憶工頻變化量差流的形成過程，快速準確地識別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。在TA產(chǎn)生2ms及以上嚴重飽和的情況下，差電流動態(tài)追憶法能夠快速準確地識別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障，抗御TA飽和的能力強。區(qū)外故障TA飽和母線保護可靠不動作，區(qū)內(nèi)故障TA飽和母線保護仍能迅速動作；c) 長期投入的常規(guī)電流差動保護，采用差流軌跡掃描法，對差電流軌跡進行不間斷的掃描監(jiān)視，能夠快速準確地識別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障，同樣具有發(fā)生區(qū)外故障時，抗御2ms及以上TA飽和的能力，區(qū)外故障轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障時，迅速動作于出口，區(qū)外故障TA飽和可靠不動作；d) 不同電壓等級的電力系統(tǒng)具有不同的特點，線路的感抗、容抗、阻抗角不同，非周期分量和諧波分量衰減的時間常數(shù)也不同，SG B750系列母線保護考慮了110kV750kV各電壓等級中最嚴重的情況，采取各種有效措施加以克服，抗御系統(tǒng)非周期分量和諧波分量的能力很強，因而對各電壓等級的母線具有最廣泛的適應性；e) 對于可能導致母線保護裝置誤動的小概率因素，例如，由于接入母線保護的各單元TA的特性不一致，在區(qū)外故障切除、不對稱沖擊負荷、系統(tǒng)解合環(huán)、并網(wǎng)、投切負荷等造成的不平衡差電流； TA斷線造成的差電流；區(qū)外故障TA在2個周波以后再飽和造成的差電流等情況，SG B750系列母線保護從多方位采取預防為主的有效措施，確保母線保護裝置不誤動，整套裝置的安全性很高。f) 設(shè)有兩級TA斷線報警功能，采用“差電流低值報警、高值閉鎖差動保護”的方式，差電流判別精度高，對系統(tǒng)中較輕負荷單元的TA斷線也能及時發(fā)現(xiàn)告警；TA回路斷線的事故報告詳盡，能反應出TA斷線的時刻及斷線的單元和相別，方便現(xiàn)場事故分析，查找原因。2.2 輔助功能及結(jié)構(gòu)特點a) 采用大屏幕彩色觸摸式液晶，顯示系統(tǒng)主接線圖及實時潮流分布，信息清楚分明、信息量大；b) 設(shè)置有全面完善的系統(tǒng)硬件及軟件檢測功能，自動報警，防患于未然；c) 詳盡的故障數(shù)據(jù)錄波、強大的故障分析功能，以人為本，處處為方便著想； d) 提供RS485/RS422/RS232、以太網(wǎng)等通信接口，支持IEC 60870-5-103通訊規(guī)約；e) 采用整面板、背插式機箱結(jié)構(gòu)型式，強弱電完全分開，裝置抗電磁干擾能力強。 3保護配置及技術(shù)參數(shù)3 保護配置及技術(shù)參數(shù)3.1 保護配置各項保護功能為模塊化設(shè)計，根據(jù)系統(tǒng)接線要求可選擇配置。a) 分相式電流差動保護（含電流變化量差動保護和常規(guī)電流差動保護）b) 斷路器失靈保護c) 母聯(lián)失靈和死區(qū)保護d) 母聯(lián)充電保護e) 母聯(lián)過流保護f) 母聯(lián)非全相保護g) 復合式電壓閉鎖3.2 技術(shù)參數(shù)3.2.1 額定參數(shù) 直流電源： 220V或110V (允許波動范圍：80%110% ) 交流電壓： 100V/或100V 額定電流： 5A或1A 額定頻率： 50Hz或60Hz交流電源： 單相220V （允許波動范圍：85%110%）3.2.2 整組動作時間 差動保護整組動作時間：（含繼電器動作時間） 15ms (1.5倍整定值時測量)定值誤差： 3%3.2.3正常工作大氣條件環(huán)境溫度：-10+45；相對濕度：595（產(chǎn)品內(nèi)部既不應凝露，也不應結(jié)冰）；大氣壓力：86kPa106kPa（66kPa110kPa）。3.2.4貯存、運輸?shù)臉O限環(huán)境溫度-40+703.2.5過載能力a) 交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作；10倍額定電流，允許10s；40 倍額定電流，允許1s ；b) 交流電壓回路：1.2倍額定電壓，連續(xù)工作； 1.5倍額定電壓，允許30s； c) 直流電源回路：80%110%額定電壓，連續(xù)工作；3.2.6電磁兼容性3.2.6.1靜電放電抗擾度裝置應能承受GB/T17626.2-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為4級的靜電放電抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.2射頻電磁場抗擾度裝置應能承受GB/T17626.3-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為3級的射頻電磁場抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.3電快速瞬變脈沖群抗擾度裝置應能承受GB/T17626.4-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為4級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.4浪涌（沖擊）抗擾度裝置應能承受GB/T17626.5-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為4級的浪涌（沖擊）抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.5射頻場感應的傳導抗擾度裝置應能承受GB/T17626.6-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為3級的射頻場感應的傳導抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.6工頻磁場抗擾度裝置應能承受GB/T17626.8-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為5級的工頻磁場抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.7脈沖磁場抗擾度裝置應能承受GB/T17626.9-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為5級的脈沖磁場抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.8阻尼振蕩磁場抗擾度裝置應能承受GB/T17626.10-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為5級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.9振蕩波抗擾度裝置應能承受GB/T17626.12-1998規(guī)定的試驗嚴酷等級為4級的振蕩波抗擾度試驗，施加干擾期間，裝置應無誤動或拒動現(xiàn)象。試驗后裝置性能仍應符合規(guī)定。3.2.6.10輻射發(fā)射限制裝置應能通過GB9254-1998規(guī)定的輻射發(fā)射限值A(chǔ)類試驗。37保護原理說明4 保護原理說明4.1 母線差動保護母線保護采用電流變化量和常規(guī)電流分相式電流差動保護原理，針對不同容量的電力系統(tǒng)不同故障類型的故障特征，設(shè)置“差電流快速突變啟動”及“差電流慢速積分啟動”等雙啟動方案；快速啟動，判別迅速準確；慢速啟動,確保動作靈敏度。4.1.1 保護雙啟動判據(jù)快速啟動主要判據(jù)為：Ires Iop1； Kres K1其中：Ires 為電流變化量差電流Iop1 為電流變化量差電流起動值Kres 為電流變化量差電流與電流變化量制動電流的比值 K1 為電流變化量制動系數(shù)定值。Ires =If,TKres = If,T / If,T 慢速啟動主要判據(jù)為：|Id| Iop2； Kres K2其中：|Id| 為常規(guī)差電流積分Iop2 為常規(guī)差電流起動值Kres 為常規(guī)差電流與制動電流的比值 K2 為常規(guī)制動系數(shù)定值。4.1.2 電流變化量差動保護電流變化量差動保護不受負荷電流和各有源支路電勢角差的影響，因而具有可靠、快速、靈敏的特點，為提高差動保護的安全性，采用電流變化量差動判據(jù)，與常規(guī)電流差動判據(jù)相結(jié)合的方式,其主要動作判據(jù)如下：4.1.2.1 抗TA飽和的“差流動態(tài)追憶法”快速啟動元件動作后，采用“差流動態(tài)追憶法”，對出現(xiàn)的電流變化量差電流的形成和發(fā)展過程進行追憶判別，以確認發(fā)生的故障類型，區(qū)外故障TA飽和母線保護可靠不動作，而區(qū)內(nèi)故障則快速動作，不受TA飽和的影響。“差流動態(tài)追憶法”利用裝置采樣的原始電流數(shù)據(jù)，取其電流變化量，并計算出電流變化量差電流和制動電流。電流變化量差流和制動電流不同于常規(guī)差流及制動電流，因為常規(guī)差流或制動電流都是故障分量和非故障分量的疊加，而電流變化量差流及電流變化量制動電流則只反應故障分量，消除了非故障分量的影響，相比之下，電流變化量更反應了母線故障的特征。假設(shè)快速啟動時刻的采樣計算點為T點，往后延續(xù)的對應采樣計算點為T+1，T+2,T+n。計算到T+n點的差流突變系數(shù)計算公式為：Xn= If,(T+n) / If,(T+n) 差動電流/制動電流電流變化量差流動態(tài)追憶法以電流變化量差流產(chǎn)生時刻的短路水平為依據(jù)，追憶、分析電流變化量差流的形成和發(fā)展過程，快速正確判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障TA飽和。電流變化量差流動態(tài)追憶法主要由下列三個判據(jù)組成：a) 電流變化量差流形成判據(jù)若 X1+X2A 判為區(qū)外故障、TA飽和，反之則判為區(qū)內(nèi)故障。b) TA飽和拐點判據(jù)若 X2/X1C判為區(qū)內(nèi)故障。判據(jù)a）和b）對電流變化量差流的形成過程及突變系數(shù)進行定量分析。當故障點（T點）及追憶到故障前后的幾個采樣計算點均有足夠大的故障電流增量，則判為區(qū)內(nèi)故障，否則判為區(qū)外故障、TA飽和。判據(jù)c）檢查差流的連續(xù)性特征，作為母線區(qū)內(nèi)故障時保護動作判別的必要條件。判據(jù)d）對由于某些強干擾造成的采樣壞數(shù)據(jù)具有抗干擾能力。圖1 電流變化量差流動態(tài)追憶法結(jié)構(gòu)框圖 X 拐點 1 區(qū)內(nèi)故障圖形 0.7 0.5 區(qū)外故障圖形 T (T-2) (T-1) T T (T+1) (T+2) (T+3) X1 X2 X3 X4 X5圖2 差電流特征計算示意圖4.1.2.2 電流變化量差動保護跳閘邏輯滿足以下條件，允許電流變化量差動保護跳閘：A. 抗御TA飽和的“差流動態(tài)追憶法”確認為區(qū)內(nèi)故障B. 常規(guī)電流大差I(lǐng)fT / If T 0.3C. 常規(guī)電流小差I(lǐng)fT / If T 0.3D. 大差電流大于用戶定值：If IOPZDE. 電壓閉鎖滿足動作條件F.無TA斷線信號&“差流動態(tài)追憶法”確認為區(qū)內(nèi)故障 對應相大差 If / If 0.3對應相小差 If / If 0.3 對應相大差I(lǐng)f IOPZD 電流變化量差動保護跳閘 電壓閉鎖判椐成立或TV斷線信號 對應相TA斷線信號 O 4.1.3 常規(guī)電流差動保護4.1.3.1 抗TA飽和的“軌跡掃描法”“軌跡掃描法”是基于常規(guī)差電流的一種新型判別方法，其理論依據(jù)是：1) 母線發(fā)生區(qū)外故障，只有很小的不平衡差電流，不平衡差電流不會大于差電流動作門檻，同時也不會超過比率制動的制動量，電流差動保護不會動作。2) 母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，不論是否有個別支路的TA飽和，差電流連續(xù)而無間斷點，同時，差電流大于動作門檻，也會超過比率制動的制動量，電流差動保護動作。3) 母線發(fā)生區(qū)外故障而導致TA飽和，當TA飽和很嚴重時，以積分方式計算的差電流會大于動作門檻，同時也會超過比率制動的制動量，但由于飽和TA存在2ms及以上正確傳變的時間，所以差電流是不連續(xù)而有間斷點的，此時，由“軌跡掃描法”檢測到的“差電流間斷點”可以有效地防止電流差動保護誤動。“軌跡掃描法”對常規(guī)差電流的變化軌跡不間斷地掃描監(jiān)視，采用數(shù)學方法逐點整形處理，尋找“差流間斷點”，判斷是否區(qū)內(nèi)故障，“軌跡掃描法”本質(zhì)上并不判別TA是否飽和，所以，TA飽和（2ms及以上）對“軌跡掃描法”的判別并無影響，具有判別準確可靠的優(yōu)點。判別差流波形中的間斷點采用差電流制動系數(shù)多點積分法和快速諧波制動計算法。A. 差電流制動系數(shù)多點積分法的主要判據(jù)為： KT=(If T+If (T1) +If (Tn) / (IfT +If(T1) +If(Tn) )式中，KT為T時刻某相差電流的制動系數(shù)， If T為T時刻某相差電流值，IfT 為T時刻某相制動電流值B. 快速諧波制動一種數(shù)學解析方法，在5ms的時間內(nèi)濾掉直流和基波分量，快速反映差電流的各次諧波分量水平DT：DT0(直流分量)+ 0SIN(t)+1.0SIN(2t)+2.2SIN(3t)+3.1SIN(4t) + 3.2SIN(5t) + 2.5SIN(6t)+ 1.2SIN(7t) +0.19SIN(8t)設(shè)J T為T時刻的差電流間斷點，D T為T時刻的諧波分量水平，t為判別時間區(qū)間，則J TF(K T, D T, t), 該式表示“間斷點J T”是制動系數(shù)K T, 諧波分量水平D，判別時間區(qū)間t 的函數(shù)，其主要含義為：如 T點滿足如下3個條件：1) F(K T) K1 . K T為T點的制動系數(shù)，K1為設(shè)定門檻。2) F( D T) D1 D T 為T點的諧波分量水平，D1為設(shè)定門檻。3)TT T （TT + t）則T點判為差電流“間斷點J T ”。當檢測到差電流波形中無“間斷點J T”，則判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，程序轉(zhuǎn)入“出口跳閘判據(jù)”；當檢測到差電流波形中有“間斷點J T”，則判斷為區(qū)外故障TA飽和，保護裝置將重復上述“差電流軌跡法” 掃描監(jiān)視，直至差電流消失。4.2 電壓閉鎖除一個半斷路器接線外，其它母線型式的母線保護裝置一般必須配置電壓閉鎖。SG B750數(shù)字式母線保護裝置采用復合式電壓判據(jù)，包含相電壓突變、相低電壓、負序電壓及零序電壓等判據(jù)，任一判據(jù)成立即開放保護出口。復合式電壓動作判據(jù)：保護裝置不間斷地監(jiān)視各段母線的三相電壓，判別TV是否斷線，TV斷線判據(jù)成立，瞬時作用于自動電壓切換邏輯回路，并延續(xù)10s后，發(fā)“TV斷線”信號。對雙母線或單母分段保護，分別接入各段母線的三相電壓量。在母聯(lián)并列運行時，各段母線電壓判據(jù)分別進行計算，當任一段母線電壓動作，則開放母線所有聯(lián)接單元的出口回路。當其中一組母線TV斷線判據(jù)成立時，自動轉(zhuǎn)為用健全母線的電壓計算判別結(jié)果作為兩段母線的總電壓閉鎖判據(jù)，無須加裝電壓切換開關(guān)，TV斷線信號延時發(fā)出。在母聯(lián)開關(guān)分列運行狀態(tài)下，各段母線的跳閘回路必須經(jīng)相應母線段的電壓元件閉鎖。對于750kV、500kV等特高壓、超高壓系統(tǒng)，3/2斷路器接線的母線系統(tǒng)，其母線保護出口一般不經(jīng)電壓閉鎖。4.3 TA回路斷線的判別和處理431 TA斷線概述TA二次回路若發(fā)生斷線或接觸不可靠現(xiàn)象，將引起不平衡電流，嚴重時造成差動保護的誤判。裝置對各相差電流及每單元電流進行計算，可以實時檢測出TA斷線，并提示斷線線路和相別。為防止故障情況下誤判TA斷線，如果制動電流（電流絕對值之和）有增幅的突變，或者電壓從正常到動作，則認為是故障，15秒之內(nèi)停止TA斷線的檢測。TA斷線的檢測分為：快速單相，慢速單相，快速三相，慢速三相等四種情況。單相斷線檢測，可以防止單相斷線情況下其余兩相拒動。而快速斷線檢測，可以防止大負荷斷線引起誤動。432 TA斷線判據(jù)說明在大差差流達到TA斷線電流定值，并且僅一路有零序，僅單相有差流的情況下，如果該路的這一相電流為零，其余兩相接近，可以確認該相斷線，閉鎖該相。如果該相電流較低，其余兩相接近，也可能是高阻接地。故延時0.5秒，確認不是高阻接地后，閉鎖該相。單相斷線情況下，繼續(xù)監(jiān)視斷線支路和其他有零序的支路。如果斷線支路其余兩相電流相差較大，或者其余有零序的支路有一相電流為零，此時為防止誤動，故簡化判據(jù)，直接閉鎖三相差動。此外，如果大差任一相差流超過TA斷線電流定值，并且不是已經(jīng)判出來的單相斷線，雖然不能明確差流產(chǎn)生的原因，但此時TA電流異常，為防止誤動，延時5秒，閉鎖三相。TA斷線邏輯圖433 TA斷線補充說明對于兩相式差動保護，判據(jù)簡化為：如果大差差流超過TA斷線電流定值，延時達到5秒，則閉鎖對應相別的差動。斷線返回與前面相同。750kV、500kV、330kV等一個半斷路器接線型式的母線保護，“TA回路斷線”一般不閉鎖母線差動保護，雙母線、單母線等形式的接線，“TA回路斷線”一般要求閉鎖母差保護，保護裝置可通過控制字，設(shè)置TA斷線是否“閉鎖母線差動保護”，TA斷線判據(jù)消失后，延時自動恢復母線保護運行。 除了上面所說的TA斷線檢測，裝置還提供了差流告警功能。如果任一相差流大于定值，裝置延時5秒發(fā)出告警信號，但不會閉鎖差動。4.4 斷路器失靈保護對220kV及以上電壓等級（包括一些重要的110kV）的母線，需配置斷路器失靈保護。當母線上的聯(lián)接單元（非母聯(lián)）發(fā)生故障、保護動作而該單元斷路器拒動，斷路器失靈保護作為后備保護能夠徹底切除故障。斷路器失靈保護啟動條件：聯(lián)接單元的保護動作，跳閘接點接通后，經(jīng)整定延時該單元故障相電流仍不消失。母線保護屏中配置有斷路器失靈保護，與母線差動保護共用出口跳閘回路，用戶配置斷路器失靈保護不需單獨組屏，確有需要時，斷路器失靈保護也可以單獨組柜。 針對雙母線失靈啟動回路不同的接線方式，斷路器失靈保護的判別分以下幾種，但不論何種方式，裝置內(nèi)部對母線的聯(lián)接單元均進行有無電流的判別，同時，方式一和方式二的接線端子配置也是一致的，用戶可以靈活使用。方式一：由各聯(lián)接單元保護裝置提供“保護動作接點與電流判別接點”，外部失靈啟動回路將兩類接點串聯(lián)后分別接入各單元失靈輸入端，對線路單元，三個分相跳閘接點與對應相的電流元件接點分別串聯(lián)、三相跳閘接點與并聯(lián)的三相電流元件接點再串聯(lián)，共同構(gòu)成本線路的失靈啟動回路；對變壓器單元，三相跳閘接點與并聯(lián)的三相電流元件接點再串聯(lián)。見下圖（示意圖）：當某單元失靈啟動時，斷路器失靈保護根據(jù)保護裝置內(nèi)部的“運行狀態(tài)字”來確定該單元所在的母線段，以保證雙母線失靈保護的選擇性。方式二：由各聯(lián)接單元保護裝置提供“保護動作接點”，外部失靈啟動回路將該接點分別接入各單元失靈輸入端。當某單元保護動作時，利用母線保護裝置中各對應單元對應相電流來判別斷路器是否失靈，若經(jīng)整定延時后該單元故障相電流始終存在，且保護動作接點不返回，則啟動斷路器失靈保護。與方式一相同，根據(jù)保護裝置內(nèi)部的“運行狀態(tài)字”來確定失靈單元所在的母線段。當I母或II母上某單元失靈啟動時，斷路器失靈保護經(jīng)整定延時確認后，直接動作于母聯(lián)及I母或II母的出口。若某單元輸入的外部動作接點長期閉合，母線（失靈）保護裝置將發(fā)告警信號并閉鎖斷路器失靈保護，提示運行人員檢查動作繼電器接點及整個回路，報警條件消失后，斷路器失靈保護自動復歸。啟動采用“方式一或方式二”時，根據(jù)要求可實現(xiàn)如下功能：當某單元失靈的輸入端接點閉合時，由斷路器失靈保護裝置經(jīng)整定延時Tgt，再次啟動該單元的三相跳閘回路(簡稱為“跟跳”)，以防止斷路器失靈保護誤啟動。斷路器失靈啟動經(jīng)延時確認后，如電壓閉鎖元件也動作，則失靈保護出口跳閘，跳母聯(lián)斷路器和失靈單元所在母線的所有斷路器。對雙母線或單母線分段，斷路器失靈保護設(shè)兩段延時，以較短時限（I段延時）跳母聯(lián)（或分段）斷路器，以較長時限（II段延時）跳失靈單元所在母線的所有斷路器。保護裝置中設(shè)置兩組電壓閉鎖整定值，分別作為斷路器失靈保護和母線保護的電壓閉鎖定值，從而在斷路器失靈保護動作時，提高復合電壓閉鎖的動作靈敏度。根據(jù)繼電保護反措和有關(guān)規(guī)程的要求，變壓器和發(fā)變組斷路器失靈保護還需接入零序或負序電流作為相電流判別元件的補充，同時，當變壓器或發(fā)電機變壓器組斷路器失靈啟動回路動作時，斷路器失靈保護根據(jù)條件解除電壓閉鎖，即失靈保護動作不經(jīng)電壓閉鎖直接出口。 為安全起見，變壓器和發(fā)變組單元應引入斷路器合閘位置接點，只有確認斷路器在合閘位置時才能啟動失靈保護。 斷路器失靈保護起動回路的接入方式：斷路器失靈保護不論采用方式一還是方式二，每一單元失靈啟動輸入均設(shè)置為5個端子，端子1、端子2、端子3分別為A相、B相、C相有無電流的判別，端子4為A相、B相、C相中任一相有電流的判別，端子5為本單元解除電壓閉鎖輸入。對于線路單元，若斷路器失靈起動采用方式一，則端子1、端子2、端子3、端子4可并聯(lián)后接外部失靈啟動裝置輸出接點，端子5不接。若斷路器失靈起動采用方式二，則端子1、端子2、端子3分別接線路保護跳A、跳B、跳C輸出接點，端子4接線路保護三跳輸出接點，端子5不接，當線路上沒有裝設(shè)并聯(lián)電抗器、而線路保護在發(fā)三相跳閘命令同時啟動跳A、跳B、跳C時，端子4也可以不接。對于元件單元，失靈保護復合電壓閉鎖可能不滿足開放條件，所以，元件單元除提供斷路器失靈保護啟動輸入接點外，還必須提供一個解除失靈保護電壓閉鎖的輸入接點。裝置有兩種解除元件單元斷路器失靈保護電壓閉鎖的方式，用戶可以根據(jù)需要靈活使用：a) 元件單元外部解除電壓閉鎖端子1、端子2、端子3、端子4可并聯(lián)在一起接外部元件保護三相跳閘接點，端子5接元件保護解除電壓閉鎖輸出接點。b) 元件單元內(nèi)部解除電壓閉鎖端子1、端子2、端子3、端子4可并聯(lián)后接入一付三相跳閘接點，端子5接入另一付三相跳閘接點（元件保護提供兩付獨立的三相跳閘接點）。對于以上接線方式a)或方式b)，當端子5有輸入的時候，裝置自動解除電壓閉鎖。如果此時端子1、2、3、4任一有輸入，并且A相、B相、C相中任一相有電流，則按相應延時啟動失靈保護。說明：為防止在元件單元內(nèi)部解除電壓閉鎖的方式下，一個輸入光耦損壞、或一付跳閘接點擊穿而誤起動失靈保護，要求元件保護提供兩付獨立的三相跳閘接點，在一般情況下，可以防止元件單元在退出運行時誤啟動失靈保護，但是，對于一些特殊情況，仍然必須依靠斷開元件單元失靈起動回路的壓板來防止失靈保護誤起動。4.5 母聯(lián)斷路器失靈和死區(qū)保護對雙母線或單母線分段，配置有母聯(lián)斷路器失靈保護和死區(qū)保護功能。451 母聯(lián)斷路器失靈保護母聯(lián)失靈保護邏輯圖當母線保護或充電保護跳母聯(lián)動作后，經(jīng)過整定延時（確保母聯(lián)斷路器可靠跳閘），若母聯(lián)TA故障電流仍存在，并且兩段電壓均動作（或一段TV斷線時，另一段TV電壓動作），那么母聯(lián)失靈保護動作，切除兩母線上所有元件。故障電流固定為0.7倍“差動動作電流定值”，不需用戶整定。在母聯(lián)斷開時，母聯(lián)失靈保護應退出運行。否則，在發(fā)生死區(qū)故障時，如故障母線的線路開關(guān)又失靈，將導致無故障母線誤動跳閘。452 母聯(lián)死區(qū)保護若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)TA 之間發(fā)生死區(qū)故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在。如圖。母聯(lián)死區(qū)故障示意圖為提高保護動作速度，專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護。在差動或充電跳母聯(lián)情況下，母聯(lián)TWJ從“0”到“1”，而母聯(lián)TA 大于母聯(lián)失靈定值，并且非跳閘母線電壓動作，延時100ms 跳開另一條母線。死區(qū)保護邏輯圖4.6 母聯(lián)充電保護充電保護除了無延時的充電保護一段外，還配置了帶延時的充電保護二段。在充電保護投入壓板閉合并且充電保護控制字投入的情況下，如果母聯(lián)TWJ為0或母聯(lián)有電流；而20ms之前母聯(lián)TWJ為1，母聯(lián)無電流，且至少有一條母線無電壓；那么認為是母聯(lián)對空母線充電，開放充電保護300ms。在此期間，若母聯(lián)電流大于充電一段電流定值，則充電保護快速跳閘；當母聯(lián)電流大于充電二段電流定值時，充電保護將保持到充電二段延時跳閘。充電一段電流定值一般按對空母線充電有靈敏度整定，該電流定值可能躲不過對變壓器充電時的勵磁涌流。如果確需對帶變壓器的母線充電，充電一段電流定值應按躲過變壓器的勵磁涌流整定，此時如充電保護一段對母線故障的靈敏度不夠，則通過充電保護二段，在保證對母線故障有靈敏度的條件下，用延時躲過變壓器勵磁涌流。充電保護動作邏輯如下圖所示。充電保護邏輯圖充電時母聯(lián)斷路器和TA之間故障可能有兩種情況。第一種，TA在電源母線側(cè)，隔刀一合已經(jīng)故障，此時充電未啟動，跳開母聯(lián)也無法消除故障，只能靠差動跳開。（母聯(lián)未合，差流中不算母聯(lián)，應判斷為區(qū)內(nèi)。）第二種，TA在被充電母線側(cè)，如充電時，母聯(lián)斷路器和TA之間發(fā)生故障，TA中無電流，跳開母聯(lián)斷路器可切除故障，但由于電源母線側(cè)的差動保護符合動作條件，會誤切除電源母線側(cè)的運行元件。考慮到第二種情況，充電時應閉鎖母線保護300MS，并且差流也應作為充電一段的動作條件。（考慮差流誤差，定值提高為1.1倍）4.7 母聯(lián)過流保護配置一段延時過電流保護，在需要以跳母聯(lián)斷路器作為后備措施的時候使用，母線保護正常運行時，一般退出運行。4.8 雙母線方式識別針對雙母線系統(tǒng)運行特點，保護裝置能自動識別一次系統(tǒng)的運行狀態(tài)并跟蹤系統(tǒng)倒閘操作，確保雙母線保護動作的正確性及選擇性。運行狀態(tài)的確定雙母線保護程序中設(shè)置有“I母運行狀態(tài)字”和“II母運行狀態(tài)字”。運行狀態(tài)字反映雙母線所有單元當前的運行狀態(tài)，字中的每一位均有“0”或“1”兩態(tài)，分別對應于各個單元。在I母運行狀態(tài)字中，某位“1”表示該單元運行于I母，“0”表示不運行于I母。同樣，在II母運行狀態(tài)字中，某位為“1”或“0”表示該單元運行或不運行于II母。圖4 雙母線系統(tǒng)接線示意圖 對應于圖1接線時的雙母線運行狀態(tài)字為：4321母聯(lián)I母運行狀態(tài)字01011II母運行狀態(tài)字10101將運行于雙母線的所有單元隔離開關(guān)輔助接點（常開接點）接入保護裝置，同時還必須接入母聯(lián)斷路器TWJ，詳見“母聯(lián)死區(qū)保護”說明。按照各單元輸入的接點狀態(tài)，分別計算校驗I母及II母小差電流。正常運行時，忽略TA傳變和計算誤差，大差電流為零，若兩個小差電流也同時為零，則可以確認雙母線的運行狀態(tài)字正確；若兩個小差電流中有一個不為零，裝置發(fā)“識別錯誤”信號。并實行運行糾錯。小差及大差雙母線保護設(shè)置有只反映I母或II母故障的“分段差動”，簡稱“小差”和同時反映I母、II母故障的“總差動”，簡稱“大差”?，F(xiàn)場母聯(lián)電流接入時，其極性要求：母線上其它單元極性端靠近母線側(cè)時，母聯(lián)TA的極性端靠近I母側(cè)。見圖1中TA極性端（*）的示意。在雙母線保護中，大差作為啟動元件，小差作為選擇元件，只有啟動元件和選擇元件同時動作，差動保護才動作。當保護程序判別到I母小差與大差同時動作時，I母差動保護動作，發(fā)一組命令，啟動相應的出口中間繼電器，切除母聯(lián)及當前運行于I母上所有單元的斷路器； 當保護程序判別到II母小差與大差同時動作時，II母差動保護動作，發(fā)一組命令，啟動相應的出口中間繼電器，切除母聯(lián)及當前運行于II母上所有單元的斷路器。差動保護動作后，裝置發(fā)相應的“差動動作”事故信號。運行過程中，若由于隔離開關(guān)輔助接點出錯等原因造成小差出現(xiàn)不平衡，保護裝置將發(fā)“識別錯誤”信號，提示運行人員檢查隔離開關(guān)輔助接點及相關(guān)回路，并在故障時實行糾錯。凡是TA變比參數(shù)不是“0”的單元，不論是否有刀閘信號，母差保護在運行時都要計入大差回路（長期不運的單元TA變比參數(shù)應置“0”）。對于無兩個刀閘信號、有電流的一個單元在正常運行時實行糾錯，故障時按糾錯的結(jié)果計入相應的小差。對于無兩個刀閘信號、又無電流的單元在正常運行時不實行糾錯，故障時也不計入任一個小差，故障母線跳閘以后，如大差的差電流仍超過電流定值，而無兩個刀閘信號的單元有電流（大于糾錯的電流門檻），帶0.15S延時跳閘。對于無兩個刀閘信號、有電流的單元有兩個及以上時，在正常運行時不實行糾錯，故障時也不計入任一個小差，故障母線跳閘以后，如大差的差電流仍超過電流定值，而無兩個刀閘信號的單元有電流（大于糾錯的電流門檻），帶0.15S延時跳閘。母聯(lián)電流投退母聯(lián)電流投退邏輯圖母聯(lián)電流是否計入小差，影響到差動能否正確判斷故障類型。母聯(lián)跳位為“0”時，斷路器為合位，將母聯(lián)電流計入小差。母聯(lián)跳位由“0”變“1”，即母聯(lián)跳開情況下，為躲過斷路器滅弧時間，母聯(lián)電流延時60ms之后退出小差。如果母聯(lián)跳位為1且母聯(lián)有電流，為防止母聯(lián)死區(qū)故障將母線全切除，延時300ms，（確認不是死區(qū)故障，而是跳位異常，）再將母聯(lián)電流計入小差，并且發(fā)出告警信號。注意：母聯(lián)TWJ 為三相常開接點串聯(lián)。互聯(lián)狀態(tài)在雙母線倒閘操作過程中，當同一單元的I母及II母隔離開關(guān)輔助接點同時合上時，雙母線處于“并母”方式，母線保護隨之自動進入互聯(lián)狀態(tài)。在互聯(lián)狀態(tài)下，視“I母及II母”為單母線運行方式，母線保護僅由大差構(gòu)成，兩小差不起作用。此時無論I母或II母上發(fā)生故障，大差將動作于切除兩段母線上所有聯(lián)接單元?；ヂ?lián)狀態(tài)的判定，除自動識別方式外，還可以通過屏上“互聯(lián)投切”壓板或控制字實現(xiàn)。無論“自動互聯(lián)”或”手動互聯(lián)”啟動，裝置均發(fā)“互聯(lián)”信號，提示運行人員。倒閘操作完畢后，一次系統(tǒng)恢復正常雙母線并列運行。雙母線保護中的兩運行狀態(tài)字跟蹤適應系統(tǒng)新的狀態(tài)。采用“手動互聯(lián)”，當?shù)归l操作完畢后，應及時退出“互聯(lián)投切”開關(guān)，并確認“互聯(lián)”信號燈不亮。在母線非互聯(lián)狀態(tài)下，如果大差差流平衡，但小差有差流，可能存在某些異常情況。為防止誤動或拒動，此時裝置自動轉(zhuǎn)為互聯(lián)狀態(tài)，同時發(fā)出差流告警信號。如果差流消失，裝置自動返回正常狀態(tài)。保護配置說明5 保護配置說明根據(jù)母線一次系統(tǒng)接線型式，SG B750數(shù)字式母線保護裝置通過不同的保護配置可構(gòu)成適用于3/2斷路器接線、單母線、單母分段、雙母線、雙母分段等各種母線系統(tǒng)。母線保護一般由一面保護柜組成，每面保護柜最大可配置24單元。雙母線雙分段系統(tǒng)由兩面保護柜組成。針對各種特殊雙母線接線型式，母線保護必須在雙母線專用母聯(lián)、專用旁路保護的基礎(chǔ)上根據(jù)不同的運行狀態(tài)，作出相應對策。5.1 母聯(lián)兼旁路 圖5a 雙母線母聯(lián)兼旁路接線示意圖 圖5b 雙母線母聯(lián)兼旁路接線示意圖將母聯(lián)兼旁路單元的I母（MG1）及II母(MG2)刀閘接點分別接入裝置，作為設(shè)別運行方式的依據(jù)。旁母的刀閘接點無須接入。當兩接點同時閉合時，該單元作為母聯(lián)斷路器運行，母線保護按常規(guī)雙母線并列運行時的保護邏輯判別及出口。當只有其中一接點閉合時，該單元作為旁路斷路器運行，母線保護按雙母線分列運行時的保護邏輯判別及出口。圖5a所示，旁路斷路器接于I母時，在I母小差及大差判據(jù)中“+”母聯(lián)電流，II母小差則不計入母聯(lián)電流。圖5b所示，旁路斷路器接于II母時，在II母小差及大差判據(jù)中“-”母聯(lián)電流，I母小差則不計入母聯(lián)電流。5.2 旁路兼母聯(lián)將旁路兼母聯(lián)單元的I母（MG1）、II母(MG2)及旁母(MG3)的刀閘接點分別接入裝置，作為設(shè)別運行方式的依據(jù)。當只有MG1閉合時，該單元作為旁路斷路器運行（I母帶旁路），母線保護按雙母線分列運行的保護邏輯判別及出口。 圖6a 雙母線旁路兼母聯(lián)接線示意圖 圖6b 雙母線旁路兼母聯(lián)接線示意圖在I母小差及大差判據(jù)中“+”母聯(lián)電流，II母小差則不計入母聯(lián)電流。當只有MG2閉合時，該單元作為旁路斷路器運行（II母帶旁路），母線保護按雙母線分列運行的保護邏輯判別及出口。在II母小差及大差判據(jù)中“+”母聯(lián)電流，I母小差則不計入母聯(lián)電流。當MG1與MG3或MG2與MG3同時閉合時，該單元作為母聯(lián)斷路器運行，母線保護按常規(guī)雙母線并列運行時的保護邏輯判別及出口。圖6a所示，MG3跨接在旁母與I母之間，當MG2與MG3同時閉合時，母聯(lián)并列運行，在I母小差判據(jù)中“-”母聯(lián)電流，II母小差判據(jù)中“+”母聯(lián)電流。圖6b所示，MG3跨接在旁母與II母之間，當MG1與MG3同時閉合時，母聯(lián)并列運行，在I母小差判據(jù)中“+”母聯(lián)電流，II母小差判據(jù)中“-”母聯(lián)電流。5.3 母線兼旁路圖7 雙母線母線兼旁路接線示意圖 將各單元的I母（G1）、II母(G2)及旁母(G3)的刀閘接點分別接入裝置，作為設(shè)別運行方式的依據(jù)。圖7中，1單元的1G3跨接在I母，當其閉合時，I母線作為旁母運行，其它運行單元在II母，原母聯(lián)作為旁路斷路器。此時，I母小差閉鎖（退出），II母小差按常規(guī)計算，而大差判據(jù)中則須去掉該單元TA電流同時“-”母聯(lián)電流。圖7中，2單元的2G3跨接在II母，當其閉合時，II母線作為旁母運行，其它運行單元在I母，原母聯(lián)作為旁路斷路器。此時，II母小差閉鎖（退出），I母小差按常規(guī)計算，而大差判據(jù)中則須去掉該單元TA電流同時“+”母聯(lián)電流。5.4 雙母線單分段（雙母線三分段）圖8 雙母線單分段系統(tǒng)接線示意圖圖8所示的雙母線單分段系統(tǒng)，整套母線保護設(shè)置I母、II母、III母小差及大差，各小差根據(jù)運行狀態(tài)字分別計算，大差則取三段母線聯(lián)接的所有單元（不包含2個母聯(lián)及分段）的電流進行計算。TA極性規(guī)定：“母聯(lián)I”極性端在I母側(cè)，“母聯(lián)II”極性端在II母側(cè), “分段”極性端在I母側(cè)，其它所有單元極性端在母線側(cè)。在I母小差中，“+”母聯(lián)A電流，“+”分段電流；在II母小差中，“+”母聯(lián)B電流，“-”分段電流；在III母小差中，“-”母聯(lián)A電流，“-” 母聯(lián)B電流；斷路器失靈啟動后，出口跳閘邏輯為：I母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)A”和“分段”，II段延時跳I母；II母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)B”和“分段”，II段延時跳II母；III母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)A”和“母聯(lián)B”，II段延時跳III母；設(shè)置有“I母III母互聯(lián)”、“II母III母互聯(lián)”，在互聯(lián)狀態(tài)下的出口動作邏輯參見上述雙母線互聯(lián)動作說明。特殊地，對于I母與II母間配置有跨接刀閘時，裝置讀入該接點狀態(tài)，并在保護程序中設(shè)置“I母II母互聯(lián)”。在雙母線單分段保護中，設(shè)置有母聯(lián)I、母聯(lián)II及分段共三套充電保護。5.5 雙母線雙分段圖9所示的雙母線雙分段系統(tǒng)，整套母線保護由A，B兩面雙母線保護柜構(gòu)成。A柜在IA、IIA雙母線保護基礎(chǔ)上，增加分段I的充電保護，同時考慮兩分段失靈及死區(qū)保護；圖9 雙母線雙分段系統(tǒng)接線示意圖B柜在IB、IIB雙母線保護基礎(chǔ)上，增加分段II的充電保護，同時考慮兩分段失靈及死區(qū)保護。兩分段電流必須同時引入A、B兩柜，計入各自的小差和大差。A、B兩柜分別設(shè)置包含“IA母、IIA母”的大差A，包含“IB母、IIB母”的大差B，整個雙母線雙分段不設(shè)置總差動。TA極性規(guī)定：“母聯(lián)IA”極性端在IA母側(cè)，“母聯(lián)B”極性端在IB母側(cè), “分段I”極性端在IA母側(cè)，“分段II”極性端在IIA母側(cè)，其它所有單元極性端在母線側(cè)。在IA母小差中，“+”母聯(lián)A電流，“+”分段I電流；在IIA母小差中，“-”母聯(lián)B電流，“+”分段電流；在大差A中，“+” 分段I電流，“+”分段II電流；在IB母小差中，“+”母聯(lián)B電流，“-”分段I電流；在IIB母小差中，“-”母聯(lián)B電流，“-”分段電流；在大差B中，“-” 分段I電流，“-”分段II電流；斷路器失靈啟動后，出口跳閘邏輯：IA母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)A”和“分段I”，II段延時跳IA母；IIA母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)A”和“分段II”，II段延時跳IIA母；IB母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)B”和“分段I”，II段延時跳IB母；IIB母聯(lián)接單元故障并失靈時，I段延時跳“母聯(lián)B”和“分段II”，II段延時跳IIB母；有關(guān)保護整定的說明6 有關(guān)保護整定的說明6.1 保護整定項目及原則電流定值的整定方法：按連接單元中最大的TA變比，折算為電流二次值。例1：1單元TA：600/5， 2單元TA：1200/5，某電流一次定值為600A ，折算為二次定值為IZD=2.5A例2：1單元TA：600/1， 2單元TA：1200/1，某電流一次定值為600A ，折算為二次定值為IZD=0.5A例3：1單元TA：600/5， 2單元TA：1200/1，某電流一次定值為600A ，折算為二次定值為IZD=0.5A例4：1單元TA：600/1， 2單元TA：1200/5，某電流一次定值為600A ，折算為二次定值為IZD=1A6.1.1 差動保護差動動作電流定值 指大差及小差動作的最小常規(guī)差電流，是工頻變化量電流差動和常規(guī)電流差動保護動作的必要條件。a) 躲過正常運行時可能出現(xiàn)的最大不平衡電流b) 躲過最大電流單元回路斷線時引起的差電流c) 在最小運行方式下，按連接母線的最小故障類型校驗靈敏度,保證母線短路故障在母聯(lián)斷路器斷開前后有足夠靈敏度。（靈敏度1.5）。建議整定：二次電流值一般應大于0.2In（In為二次額定電流：5A或1A）。6.1.2 TA斷線電流定值 TA斷線定值分為高值和低值兩個定值，應躲過母線各種正常運行情況下可能出現(xiàn) (包括由主TA傳變誤差等產(chǎn)生) 的大差最大不平衡電流。建議TA斷線高值閉鎖電流值整定：二次電流不小于0.05In建議TA斷線低值告警電流值整定：二次電流不小于0.02In TA斷線消失后，保護裝置自動復歸。6.1.3 母聯(lián)失靈保護延時定值 大于“母聯(lián)斷路器跳閘和電流息弧時間”,一般可整定為（斷路器跳閘時間）140ms ,斷路器跳閘時間為20ms60ms時，建議整定：160ms200ms。6.1.4 母聯(lián)充電保護充電電流定值母聯(lián)充電保護的電流定值按母聯(lián)TA變比折算為二次電流值。 母線充電保護一般用于對空母線充電，短時開放300ms。充電I段電流定值一般按對空母線充電有靈敏度整定（靈敏度1.5），該電流定值可能躲不過對變壓器充電時的勵磁涌流，但如果確需對帶變壓器的母線充電，充電I段電流定值應按躲過變壓器的勵磁涌流整定。充電II段電流定值按對空母線充電有靈敏度整定。如果確需對帶變壓器的母線充電時，充電II段時間按躲過變壓器勵磁涌流衰減時間整定，否則應把充電II段時間整定為0。6.1.5 母聯(lián)過電流保護電流定值根據(jù)用戶使用的目的確定定值 延時定值根據(jù)用戶使用的目的確定定值 6.1.6 斷