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2、兼容3絕緣與耐壓3通訊3機(jī)械性能33裝置原理33.13.1.13.1.23.1.33.1.43.1.53.1.63.23.33.43.53.63.73.83.8.13.8.23.8.33.9母線差動(dòng)保護(hù)3起動(dòng)差動(dòng). 4. 4TA(電流互感器)飽和檢測(cè). 6電壓閉鎖. 6故障母線選擇邏輯7差動(dòng)和出口的切換8(分段)失靈和死區(qū)保護(hù)11(分段)充電保護(hù)12(分段)保護(hù)12電流電壓斷線閉鎖13斷線告警14母線運(yùn)行方式的電流校驗(yàn)14斷路器失靈保護(hù)出口14與失靈起動(dòng)裝置配合方式14自帶電流檢測(cè)失靈電壓閉鎖方式15及主變失靈解除電壓閉鎖15母線運(yùn)行的說(shuō)明164整法與參數(shù)設(shè)置174.14.1.1參數(shù)設(shè)置的說(shuō)明
3、17裝置參數(shù)17第 1 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置4.1.24.1.34.24.34.3.14.3.24.3.34.3.44.3.54.3.64.3.7裝置系統(tǒng)參數(shù)17裝置使用參數(shù)18. 19法20整整母差保護(hù)整法21斷路器失靈保護(hù)出口整法23失靈保護(hù)整法23充電保護(hù)整法23保護(hù)整整法23TA 斷線法24失靈保護(hù)整法245裝置硬件介紹255.15.25.35.3.15.3.25.3.35.3.45.3.55.3.65.3.75.3.85.3.9硬件概述25機(jī)箱結(jié)構(gòu)與面板布置25機(jī)箱背面布置和插件功能簡(jiǎn)介29主機(jī)插件 BP32029管理機(jī)插件 BP32130保護(hù)單元插件 BP33030光耦輸
4、入、輸出和電源檢測(cè)插件 BP33130電壓閉鎖插件 BP33231出口信號(hào)、告警信號(hào)插件 BP33331輔助電流互感器插件 BP31031輔助電壓互感器插件 BP31131電源模塊插件 BP360、BP361315.3.10以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換插件 TY122315.4裝置原理圖316裝置使用說(shuō)明336.16.1.16.1.26.1.36.26.2.16.2.26.2.36.2.46.2.56.2.66.2.76.2.8界面顯示33主界面33一級(jí)界面34界面37裝置調(diào)試與投運(yùn)39調(diào)試資料準(zhǔn)備39試驗(yàn)儀器40通電前檢查40上電檢查40預(yù)設(shè)40整定41整機(jī)調(diào)試41投入運(yùn)行與操作456.3注意事項(xiàng)46第 2
5、 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置1概述1.1 應(yīng)用范圍BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置,適用于 500KV 及以下電壓等級(jí),包括線分段、分段以及 1 1 2 接線在內(nèi)的各種主接線方式,最大主接線規(guī)模為 36 個(gè)間隔和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān))。線、(線路、1.2保護(hù)配置BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)、充電保護(hù)、保護(hù)、失靈(或死區(qū))保護(hù)、以及斷路器失靈保護(hù)出口等功能。1.3主要特點(diǎn)zz快速、高靈敏復(fù)式比率差動(dòng)保護(hù),整組動(dòng)作時(shí)間小于 15ms;自適應(yīng)全波飽和檢測(cè)器,差動(dòng)保護(hù)在區(qū)外飽和時(shí)有極強(qiáng)的抗飽和能力,又能快速切除轉(zhuǎn)換性故障,適用于任何按技術(shù)要求正確選型的保護(hù)電流互感器;TA 型號(hào)、變比不同,TA
6、 變比可以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定;母線運(yùn)行方式自適應(yīng),電流校驗(yàn)自動(dòng)糾正刀閘輔助接點(diǎn)的錯(cuò)誤;zzzz超大的漢字液晶顯示,、打印、校時(shí)等操作,不影響保護(hù)運(yùn)行;,與 COMTRADE 兼容的故障錄波,錄波波形液晶完善的和運(yùn)行報(bào)文即時(shí)顯示;靈活的通訊方式,配有 RS-232/485 通訊接口或 TCP/IP 以太網(wǎng)通訊接口, 支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約 DL/T667-1999(IEC60870-5-103);自適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的秒脈沖,分脈沖和 IRIG-B 校時(shí)方式;zzz采用插件強(qiáng)弱電的新型結(jié)構(gòu),裝置電磁兼容特性滿(mǎn)足就地布置運(yùn)行的要求。2技術(shù)參數(shù)2.1 額定參數(shù)直流電壓: 220V ,110V偏差:-20% +15%交
7、流電壓: 100/ 3 V交流電流: 5A ,1A 頻率:50HZ打印機(jī)工作電壓:交流 220V第 1 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置2.2功耗: < 50W (常態(tài))< 75W (保護(hù)動(dòng)作瞬間): < 0.5VA/相直流電源交流電壓交流電流: < 1 VA/相< 0.5VA/相(In=5A)(In=1A)2.3交流過(guò)載能力交流電壓:交流電流:2Un 2In 30In40In- 持續(xù)工作- 持續(xù)工作- 10s- 1s2.4輸出接點(diǎn)容量長(zhǎng)期通過(guò)電流:5A短時(shí)通過(guò)電流: 10A , 1s2.5裝置內(nèi)電源工作電源:+5V (±3%)±15V(
8、7;3% )+24V(±5%)出口電源:2.6主要技術(shù)指標(biāo)母差保護(hù)整組動(dòng)作時(shí)間: < 15 ms (差流 Id2 倍差流)出口保持時(shí)間: 返回時(shí)間:誤差:80ms< 40 ms<±5%2.7環(huán)境條件正常工作溫度:極限工作溫度:-5 +40-10 +55-25 +70 5% 95%70kPa 106kPa貯存與相對(duì)濕度:大氣:第 2 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置2.8電磁兼容2.9絕緣與耐壓2.10通訊兩個(gè) RS-232/485 串行通訊接口;或三個(gè)TCP/IP 以太網(wǎng)接口通訊規(guī)約: 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T667-1999(IEC60870-5-103)2
9、.11機(jī)械性能工作條件:條件:振動(dòng)響應(yīng)、沖擊響應(yīng)嚴(yán)酷等級(jí)為 I 級(jí)振動(dòng)耐久、沖擊耐久及碰撞檢驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)為 I 級(jí)3裝置原理3.1 母線差動(dòng)保護(hù)各種類(lèi)型的母線保護(hù)就其對(duì)母線接線方式、電網(wǎng)運(yùn)行方式、故障類(lèi)型以及故障點(diǎn)過(guò)渡電阻等方面的適應(yīng)性來(lái)說(shuō),仍以按電流差動(dòng)原理的母線保護(hù)為最佳。帶制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器(亦即比率差動(dòng)繼電器),采用一次的穿越電流作為制動(dòng)電流,以克服區(qū)外故障時(shí)由于電流互感器(以下稱(chēng) TA)誤差而產(chǎn)生的差動(dòng)不平衡電流,在高壓電網(wǎng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。BP 系列母差保護(hù)以此為基礎(chǔ),結(jié)合微機(jī)數(shù)字處理的特點(diǎn),發(fā)展出以分相瞬時(shí)值復(fù)式比率差動(dòng)為主的一整套電流差動(dòng)保護(hù)方案。下述各判據(jù)除非特別說(shuō)明,
10、都是分相計(jì)算,分相判別。第 3 頁(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目耐受值參照標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)2kV(有效值)交流,1 分鐘GB14598.11,級(jí)IEC255-22-1沖擊電壓實(shí)驗(yàn)5kV, 1.2/50s,0.5J標(biāo)準(zhǔn)雷電波GB14598.12,級(jí)IEC255-22-2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目耐受值參照標(biāo)準(zhǔn)輻射電磁場(chǎng)干擾實(shí)驗(yàn)10V/m(25-1000)MHZGB14598.9,級(jí)IEC255-22-3快速瞬變干擾實(shí)驗(yàn)4kVGB14598.10,級(jí)IEC255-22-41MHZ 和100KHZ脈沖群干擾實(shí)驗(yàn)2.5kVGB14598.13,級(jí)IEC255-22-1靜電放電實(shí)驗(yàn)8kVGB14598.14,級(jí)IEC255-22-2BP-2B
11、 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.1.1 起動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)的起動(dòng)由和電流突變量和差電流越限兩個(gè)判據(jù)組成。和m電流是指母線上所有連接電流的絕對(duì)值之和 Ir = å Ijj=1;差電流是指所有m電流和的絕對(duì)值 Id = å Ij連接,Ij 為母線上第 j 個(gè)連接的電流。與傳統(tǒng)差j=1動(dòng)保護(hù)不同,微機(jī)保護(hù)的差電流與和電流不是從模擬電流中直接獲得,而是通過(guò)電流采樣值的數(shù)值計(jì)算求得。起動(dòng)分相起動(dòng),分相返回。1) 和電流突變量判據(jù),當(dāng)任一相的和電流突變量大于突變量門(mén)坎時(shí),該相起動(dòng)Dir > DIdset動(dòng)作。 其表:其中Dir 為和電流瞬時(shí)值比前一周波的突變量; DIdset 為突變量門(mén)坎。
12、2)差電流越限判據(jù),當(dāng)任一相的差電流大于差電流門(mén)坎時(shí),該相起動(dòng)動(dòng)作。Id > Idset其表:其中 Id 為分相大差動(dòng)電流; Idset 為差電流門(mén)坎。3)起動(dòng)據(jù)決定該回。其表返回判據(jù),起動(dòng)一旦動(dòng)作后自動(dòng)展寬 40ms,再根據(jù)起動(dòng)返回判何時(shí)返回。當(dāng)任一相差電流小于差電流門(mén)坎的 75%時(shí),該相起動(dòng)返Id < 0.75Idset:3.1.2 差動(dòng)母線保護(hù)差動(dòng)由分相復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)和分相突變量復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)。1)復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)動(dòng)作表:Id > Idset(1)Id > Kr ´ (Ir - Id )其中 Idset 為差電流門(mén)坎(2),Kr 為復(fù)式比率系數(shù)(制動(dòng)
13、系數(shù))。復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)相對(duì)于傳統(tǒng)的比率制動(dòng)判據(jù),由于在制動(dòng)量的計(jì)算中引入了差電流,使其在母線區(qū)外故障時(shí)有極強(qiáng)的制動(dòng)特性,在母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)無(wú)制動(dòng),因此能更明確地區(qū)分區(qū)外故障和區(qū)內(nèi)故障,圖 3.1 表示復(fù)式比率差動(dòng)的動(dòng)作特性。第 4 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置圖 3.1復(fù)式比率差動(dòng)動(dòng)作特性可以參考下表確定復(fù)式比率系數(shù) Kr 的取值,表中 Ext 為母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)流出母線的電流故障電流的百分比,此時(shí)判據(jù)應(yīng)可靠動(dòng)作;為母線區(qū)外故障時(shí)故障支路電流互感器的誤差(其余支路電流互感器的誤差忽略不計(jì)),此時(shí)判據(jù)應(yīng)可靠不動(dòng)作。注意,該表數(shù)據(jù)是僅就復(fù)式比率判據(jù)的推導(dǎo)所得。2) 故障分量復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù),故障分
14、量電流有以下特點(diǎn):a. 母線內(nèi)部故障時(shí),母線各支路同名相根據(jù)疊故障分量電流在相位上接近相等(即使故障前系統(tǒng)電源功角擺開(kāi))。b. 理論上,只要故障點(diǎn)過(guò)渡電阻不是,母線內(nèi)部故障時(shí)故障分量電流的相位關(guān)系改變。為有效減少負(fù)荷電流對(duì)差動(dòng)保護(hù)靈敏度的影響,為進(jìn)一步減少故障前系統(tǒng)電源功角關(guān)系對(duì)保護(hù)動(dòng)作特性的影響,提高保護(hù)切除經(jīng)過(guò)渡電阻接地故障的能力,本裝置采用電流故障分量分相差動(dòng)復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)。故障分量的提取有多種方案,本保護(hù)采用的數(shù)字算法如下:Di(k ) = i(k ) - i(k - N )式中 i(k ) 為當(dāng)前電流采樣值; i(k - N ) 為一個(gè)周波前的采樣值。在故障發(fā)生后的一個(gè)周波內(nèi),其輸
15、出能較為準(zhǔn)確地反映包括各種諧波分量在內(nèi)的故障分量。mm故障分量差電流 DId = åDIj;故障分量和電流 DIr = å DIjj=1j=1動(dòng)作表:第 5 頁(yè)KrExt(%)(%)158541288IdKrIdsetIr-IdBP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置DId > DIdset(1)DId > Kr ´ (DIr - DId )(2)Id > Idset(3)Id > 0.5 ´ (Ir - Id )(4)其中DIj 為第 j 個(gè)連接的電流故障分量,DIdset 為故障分量差電流門(mén)坎,由 Idset 推得; Kr 為復(fù)式比率系數(shù)
16、(制動(dòng)系數(shù))。由于電流故障分量的暫態(tài)特性,故障分量復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)僅在和電流突變起動(dòng)后的第一個(gè)周波投入,并受使用低制動(dòng)系數(shù)(0.5)的復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)閉鎖。保護(hù)將母線上所有連接差)比率差動(dòng);對(duì)于分的電流采樣值輸入上述兩個(gè)差動(dòng)判據(jù),即大差(總線,將每一線所連接的電流采樣值輸入上述差動(dòng)判據(jù),即小差(分差)比率差動(dòng)。各連接在哪一線上,是根據(jù)各連接的刀閘(開(kāi)關(guān))位置來(lái)決定。3.1.3 TA(電流互感器)飽和檢測(cè)為防止母線差動(dòng)保護(hù)在母線近端發(fā)生區(qū)外故障時(shí),由于 TA 嚴(yán)重飽和出現(xiàn)差電流的情況下誤動(dòng)作,本裝置根據(jù) TA 飽和發(fā)生的機(jī)理、以及 TA 飽和后二次電流波形的特點(diǎn)設(shè)置了 TA 飽和檢測(cè)該飽和檢測(cè),
17、用來(lái)判別差電流的產(chǎn)生是否由區(qū)外故障 TA 飽和引起??梢苑Q(chēng)之為自適應(yīng)全波暫態(tài)監(jiān)視器。該監(jiān)視器判別區(qū)內(nèi)故障情況下截然不同于區(qū)外故障發(fā)生 TA 飽和情況下DId與DIr的動(dòng)作時(shí)序,以及利用了TA 飽和時(shí)差電流波形畸變和每周波都存生的時(shí)刻,具有極強(qiáng)的抗 TA 飽和能力。形傳變區(qū)等特點(diǎn),可以準(zhǔn)確檢測(cè)出飽和發(fā)3.1.4 電壓閉鎖以電流判據(jù)為主的差動(dòng),可以用電壓閉鎖來(lái)配合,提高保護(hù)整體的可靠性。電壓閉鎖的動(dòng)作表:Uab £ Uset或Ubc £ Uset或Uca £ Uset3U 0 ³ U 0set U 2 ³ U 2set式中Uab 、Ubc、Uca
18、為母線線電壓(相間電壓),3U 0 為母線三倍零序電壓,U 2為母線負(fù)序電壓(相電壓),Uset 、U 0set 、U 2set 分別為各序電壓閉鎖。三個(gè)判據(jù)中的任何一個(gè)被滿(mǎn)足,該線的電壓閉鎖就會(huì)動(dòng)作,稱(chēng)為復(fù)合電壓動(dòng)作。瞬時(shí)動(dòng)作,動(dòng)作后自動(dòng)展寬 40ms 再返回。差動(dòng)本與失靈動(dòng)作出口經(jīng)相應(yīng)母線段的相關(guān)復(fù)合電壓閉鎖。第 6 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置綜上所述,以線其中的 I 段為例,差動(dòng)保護(hù)的整個(gè)邏輯關(guān)系如圖:ir>Idset或Id>Idset全波飽和檢測(cè)大差復(fù)式比率差動(dòng)動(dòng)作與ir>Idset或與與I母小差故障分量復(fù)式比率差動(dòng)動(dòng)作I母差動(dòng)復(fù)合電壓動(dòng)作圖 3.1.2母差保護(hù)邏
19、輯框圖3.1.5 故障母線選擇邏輯3.1.2 節(jié)中提及的大差比率差動(dòng)與小差比率差動(dòng)各有特點(diǎn)。大差比率差動(dòng)元件的差動(dòng)保護(hù)范圍涵蓋各線,大多數(shù)情況下不受運(yùn)行方式的;小差比率差動(dòng)元件受當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式,但差動(dòng)保護(hù)范圍只是相應(yīng)的一線,具有選擇性。線,如分段、11 斷路器等主接線,由對(duì)于固定連接式分個(gè)固定2連接在一線上,不在母線段之間切換,因此大差電流只作為起動(dòng)條件之一,各線的小差比率差動(dòng)既是區(qū)內(nèi)故障判別,也是故障母線選擇。對(duì)于存在倒閘操作的線、分段等主接線,差動(dòng)保護(hù)使用大差比率差動(dòng)作為區(qū)內(nèi)故障判別;使用小差比率差動(dòng)作為故障母線選擇。即由大差比率是否動(dòng)作,區(qū)分母線區(qū)外故障與母線區(qū)內(nèi)故障;當(dāng)大差比率動(dòng)作時(shí),
20、由小差比率是否動(dòng)作決定故障發(fā)生在哪一線。這樣可以最大限度的減少由于刀閘輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)造成的母差保護(hù)誤動(dòng)作。考慮到分線的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下發(fā)生區(qū)內(nèi)故障,非故障母線段有電流流出母線,影響大差比率的靈敏度,大差比率差動(dòng)的比率制動(dòng)系數(shù)可以自動(dòng)調(diào)整。聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處于合位時(shí)(母線并列運(yùn)行),大差比率制動(dòng)系數(shù)與小差比率制動(dòng)系數(shù)相同(可整定);當(dāng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處于分位時(shí)(母線系數(shù)低值(也可整定)。運(yùn)行),大差比率差動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)母線上的連接倒閘過(guò)程中,兩條母線經(jīng)刀閘相連時(shí)(母線互聯(lián)),裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入母線互聯(lián)方式(非選擇方式)不進(jìn)行故障母線的選擇,一旦發(fā)生故障同時(shí)切除兩保護(hù)線。當(dāng)運(yùn)行方式需要時(shí),如操作失電,也可以
21、投“互聯(lián)壓板”或設(shè)定字中的強(qiáng)制母線互聯(lián)軟壓板,強(qiáng)制保護(hù)進(jìn)入互聯(lián)方式。第 7 頁(yè)第一周波投入大差故障分量復(fù)式比率差動(dòng)動(dòng)作切除、I母線各單元及空線路I母小差復(fù)式比率差動(dòng)動(dòng)作BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.2母差保護(hù)選擇邏輯框圖3.1.6 差動(dòng)和出口的切換以上幾節(jié)全面闡述了本裝置的母線差動(dòng)保護(hù)方案,包括起動(dòng)、差動(dòng)判據(jù)、飽和檢測(cè)、電壓閉鎖、故障母線選擇在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)及相互之間邏輯關(guān)系。下面將舉例詳細(xì)說(shuō)明差動(dòng)和出口的形成。其實(shí)這里所說(shuō)的差動(dòng)和出口只是借用傳統(tǒng)保護(hù)的概念,微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)裝置中并不存在這樣的硬件,各連接三相電流和刀閘位置全部都已轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量,由程序流程來(lái)實(shí)現(xiàn)切換。因此裝置的差動(dòng)出口可以說(shuō)
22、是實(shí)時(shí)地?zé)o觸點(diǎn)地(非繼電器)切換。和3.1.6.1線接線以 I1,I2,-,In 表示各電流數(shù)字量;Ilk以表示電流數(shù)字量;以 S11,S12,-,S1n 表示各以 S21,S22,-,S2n 表示各I 母刀閘位置,0 表示刀閘分,1 表示刀閘合;II 母刀閘位置;以 Slk 表示母線并列運(yùn)行狀態(tài),0 表示運(yùn)行,1 表示并列運(yùn)行;各性與 IITA 的極性端必須一致;一般只有一側(cè)有 TA,裝置默認(rèn)TA 的極的一致。則差流計(jì)算公式為:大差電流I 母小差電流II 母小差電流Id = Id1 = Id2 =I1 + I2 + - + InI1 * S11+ I2* S12 + - + In* S1nI
23、lk * SlkI1 * S21+ I2* S22 + - + In* S2n + Ilk * Slk以 T1,T2,-,Tn 表示差動(dòng)動(dòng)作邏輯,0 表示不動(dòng)作,1 表示動(dòng)作;以 Tlk 表示差動(dòng)動(dòng)作聯(lián)邏輯;以 F1,F(xiàn)2 分別表示 I 母、II 母故障,0 表示無(wú)故障,1 表示故障。則出口邏輯計(jì)算公式為:T1 =F1 * S11+ F2* S21 T2 =F1 * S12+ F2* S22第 8 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置Tn =Tlk =F1 * S1n+ F2* S2nF1 + F23.1.6.2旁路形式的線接線此時(shí)裝置需引入到旁母的刀閘位置,以 SPL 表示。該刀閘斷開(kāi)時(shí)(SPL=
24、 0),斷切換 3.1.6.1。路器作用,若以 II 母帶旁路,要求TA 裝于 I 母?jìng)?cè)。斷路器無(wú)論作用還是作旁路用,TA 的極性與 II件作旁路用,Id = Id1 = Id2 =Tlk =的都是一致的。的旁母刀閘和 II 母刀閘處于合位時(shí),該元切換成:I1 + I2 + - + In + IlkI1 * S11+ I2* S12 + - + In* S1nI1 * S21+ I2* S22 + - + In* S2n + Ilk F2若以 I 母帶旁路,要求TA 裝于 II 母?jìng)?cè)。由于已經(jīng)定義斷路器作用時(shí),TA的極性與 II的一致;那么斷路器作旁路用時(shí),TA 的極性與 I的相反。的旁母刀閘
25、和 I 母刀閘處于合位時(shí),該作旁路用,切換成:Id = Id1 = Id2 =Tlk =I1 + I2 + - + In IlkI1 * S11+ I2* S12 + - + In* S1n I1 * S21+ I2* S22 + - + In* S2n F1Ilk若 I、II 母都可能帶旁路,建議斷路器兩側(cè)都要裝設(shè) TA。3.1.6.3旁路代形式的線接線定義第 4 單元為旁路單元,旁母到 I 母(或 II 母)有跨條,裝置引入跨條刀閘位置, 以 SKT 表示。若跨條接于 I 母,當(dāng)跨條刀閘和旁路單元的 II 母刀閘處于合位時(shí),即 SKT = 1 且 S2m =1,旁路單元作為Id = Id1
26、 = Id2 =Tm =用,切換成:I1 + I2 + - + I4 + -+ In I4I1 * S11+ I2* S12 + -I4 + - + In* S1n I1 * S21+ I2* S22 + - + I4 + -+ In* S2n F1 + F2若跨條接于 II 母,當(dāng)跨條刀閘和旁路單元的 I 母刀閘處于合位時(shí),即 SKT = 1 且 S1m =1,旁路單元作為Id = Id1 = Id2 =Tm =用,切換成:I1 + I2 + - + I4 + -+ In I4I1 * S11+ I2* S12 + -+ I4 + - + In* S1nI1 * S21+ I2* S22 +
27、 - I4 + -+ In* S2n F1 + F2第 9 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.1.6.4母線兼旁母形式的線接線切換與旁路時(shí)相類(lèi)似。當(dāng)然不再有旁母,沒(méi)有到旁母刀閘,而是取決于出線到母線的跨條刀閘 SK1 、SK2。如圖:SK1SK2III圖 3.3母線兼旁母接線示意圖若母線的跨條刀閘(SK2)合,則裝置將 II 母做為旁母,將做為旁路。此時(shí),母差保護(hù)范圍為 I 母(延伸至旁路的 TA)。II 母不在母差保護(hù)的范圍內(nèi)。3.1.6.5單分段、雙分段接線說(shuō)明詳見(jiàn)附錄第 10 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.2(分段)失靈和死區(qū)保護(hù)母線并列運(yùn)行,當(dāng)保護(hù)向(分段)開(kāi)關(guān)發(fā)出跳,定若大差電流
28、元件不返回,(分段)流互中仍然有電流,則(分段)失靈保護(hù)母線差動(dòng)復(fù)合電壓閉鎖后切除相關(guān)母線各。只有(分段)開(kāi)關(guān)作為聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)起動(dòng)母聯(lián)(分段)失靈保護(hù),因此母差保護(hù)和護(hù)。(分段)充電保護(hù)起動(dòng)(分段)失靈保母線并列運(yùn)行,當(dāng)故障發(fā)生在(分段)開(kāi)關(guān)與(分段)流互之間時(shí),斷路器側(cè)母線段跳閘出口無(wú)法切除該故障,而流互側(cè)母線段的小差動(dòng)作,這種情況稱(chēng)之為死區(qū)故障。此時(shí),母差保護(hù)已動(dòng)作母線,大差電流不返回,(分段)開(kāi)關(guān)已跳開(kāi)而切除相關(guān)母線。(分段)流互仍有電流,死區(qū)保護(hù)母線差動(dòng)復(fù)合電壓閉鎖后上述兩個(gè)保護(hù)有共同之處,即故障點(diǎn)在母線上,跳開(kāi)關(guān)后,大差不返回且互仍有電流,跳兩線。因此可以共用一個(gè)保護(hù)邏輯,如圖:開(kāi)關(guān)分位
29、50ms或大差復(fù)式比率動(dòng)作I 母小差復(fù)式比率動(dòng)作與與I 母差動(dòng)復(fù)合電壓II 母小差復(fù)式比率動(dòng)作與II 母差動(dòng)復(fù)合電壓圖 3.5失靈保護(hù)、死區(qū)故障保護(hù)實(shí)現(xiàn)邏輯框圖由于故障點(diǎn)在母線上,裝置根據(jù)斷路器的狀態(tài)故障點(diǎn)。對(duì)聯(lián) TA 后即電流不計(jì)入小差比率,差動(dòng)即可動(dòng)作開(kāi)關(guān)失靈而言,需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)于斷路器滅弧時(shí)間并留有適當(dāng)裕度的(失靈整定)才能聯(lián) TA;對(duì)線并列運(yùn)行(聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合位)發(fā)生死區(qū)故障而言,開(kāi)關(guān)接點(diǎn)一旦處于分位(可以通過(guò)開(kāi)關(guān)輔接點(diǎn) DL,或 TWJ、HWJ 接點(diǎn)讀入),再考慮主接點(diǎn)與輔助接點(diǎn)之間的先后時(shí)序(50ms),即可聯(lián) TA,這樣可以提高切除死區(qū)故障的動(dòng)作速度。運(yùn)行時(shí),死區(qū)點(diǎn)如發(fā)生故障,由聯(lián) TA
30、已被封閉,所以保護(hù)可以直接母線跳故障母線,避免了故障切除范圍的擴(kuò)大。由聯(lián)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的正確讀入對(duì)本保護(hù)的重要性,所以我們建議將 DL 的接點(diǎn)(或 HWJ)和常閉接點(diǎn)(TWJ)同時(shí)引入裝置,以便相互校驗(yàn)。對(duì)分相斷路器,要求將三相接點(diǎn)并聯(lián),將三相常閉接點(diǎn)串聯(lián)。第 11 頁(yè)II 母出口與I 母出口差動(dòng)動(dòng)作或失靈失靈充電動(dòng)作聯(lián) TABP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.3(分段)充電保護(hù)分線其中一運(yùn)行。此時(shí)投入線停電檢修后,可以通過(guò)(分段)開(kāi)關(guān)對(duì)檢修母線充電以恢復(fù)(分段)充電保護(hù),當(dāng)檢修母線有故障時(shí),跳開(kāi)(分段)開(kāi)關(guān),切除故障。(分段)充電保護(hù)的起動(dòng)需同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件:(分段)充電保護(hù)壓板投入;其中一線已失壓,
31、且(分段)開(kāi)關(guān)已斷開(kāi);電流從無(wú)到有。任一相電流大充電保護(hù)一旦投入自動(dòng)展寬 200ms 后。充電保護(hù)投入后,當(dāng)于充電電流,整定跳開(kāi)開(kāi)關(guān),不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。充電保護(hù)投入期間是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)可設(shè)置保護(hù)字相關(guān)選擇。Ika 由無(wú)至有充電閉鎖母差與閉鎖母差I(lǐng)kb 由無(wú)至有或充電保護(hù)差動(dòng)恢復(fù)展寬200ms與充電保護(hù)投入Ikc 由無(wú)至有一線失壓母關(guān)已斷充電保護(hù)壓板合充電保護(hù)投入Ika > IcIkb > IcIkc > Ic充電出口跳與或有流門(mén)坎為0.04InIka Ikb Ikc IcA 相電流B 相電流C 相電流: 充電保護(hù)電流圖 3.6充電保護(hù)邏輯框圖3.4(分段)保護(hù)(分段) 應(yīng)急保
32、護(hù)。(分段)保護(hù)可以作為母線解列保護(hù),也可以作為線路(變壓器)的臨時(shí)保護(hù)壓板投入后,當(dāng)任一相電流大聯(lián),或零序電流大聯(lián)零序時(shí),整跳開(kāi)開(kāi)關(guān),不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。第 12 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置 保護(hù)投入Ika > IkIkb > Ik Ikc > Ik與出口跳或3 Ik 0 > 3 I 0 kIka Ikb IkcA 相電流B 相電流C 相電流零序電流:3Ik 0 :Ik3I 0k圖 3.7:零序保護(hù)邏輯框圖3.5 電流斷線閉鎖差電流大于 TA 斷線,9 秒發(fā) TA 斷線告警信號(hào),同時(shí)閉鎖母差保護(hù)。電流正常后,0.9 秒自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。Ida³ Id-ct
33、閉鎖母差I(lǐng)db³ Id-ct或9SIdc³ Id-ctTA 斷線信號(hào)Ida :A 相大差電流Idb :B 相大差電流Idc :C 相大差電流Id-ct :TA 斷線圖 3.9 TA 斷線邏輯框圖(分段)電流斷線,并影響保護(hù)對(duì)區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障的判別,只是會(huì)失去對(duì)故障母線的選擇性。因此,聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)電流斷線不需閉鎖差動(dòng)保護(hù),只需轉(zhuǎn)入母正常后,自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。由于聯(lián)線互聯(lián)(方式)即可。(分段)電流(分段)電流絡(luò)開(kāi)關(guān)的電流不計(jì)入大差,斷線時(shí)上一判據(jù)并滿(mǎn)足。而此時(shí)與該聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)相連的兩線小差電流都會(huì)越限,且大小相等、方向相反。Id1 ³ 0.08InId 2 ³ 0.0
34、8In大差不起動(dòng)與200ms母線強(qiáng)制互聯(lián)互聯(lián)信號(hào)圖 3.10聯(lián)絡(luò)斷路器 TA 斷線邏輯框圖第 13 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.6 電壓斷線告警動(dòng)作后9 秒發(fā) TV 斷線告警信號(hào)。除了該任何一段非空母線差動(dòng)電壓閉鎖線的復(fù)合電壓將一直動(dòng)作外,對(duì)保護(hù)沒(méi)有其他影響。3.7 母線運(yùn)行方式的電流校驗(yàn)線運(yùn)行時(shí),各連接經(jīng)常在兩線之間切換。母差保護(hù)需要正確跟隨母線運(yùn)行方式的變化,才能保證母線保護(hù)的正確動(dòng)作。本裝置引入刀閘的輔助接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)母線運(yùn)行方式的自適應(yīng)。同時(shí)用各支路電流和電流分布來(lái)校驗(yàn)刀閘輔助接點(diǎn)的正確性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)刀閘輔助接點(diǎn)狀態(tài)與實(shí)際不符,即發(fā) 出開(kāi)入異常告警信號(hào),在狀態(tài)確定的情況下自動(dòng)修正錯(cuò)誤的刀
35、閘接點(diǎn),包括兩線把刀閘雙跨(母線互聯(lián))。刀閘輔助接點(diǎn)恢復(fù)正確后需復(fù)歸信號(hào)才能解除修正。多個(gè)刀閘輔助接點(diǎn)同時(shí)出錯(cuò),則裝置可能無(wú)法全部修正,需要運(yùn)行方式設(shè)置菜單進(jìn)行強(qiáng)制設(shè)定,直到刀閘輔助接點(diǎn)檢修完畢取消強(qiáng)制。操作運(yùn)行由于大差電流與刀閘輔助接點(diǎn)無(wú)關(guān),以及裝置具有運(yùn)行方式電流校驗(yàn)功能,因此雙母線倒排操作期間,裝置不需運(yùn)行手動(dòng)干預(yù),可以正確切除故障;刀閘輔助接點(diǎn)出錯(cuò)檢修期間不需保護(hù);帶電拉刀閘,保護(hù)可以正確快速動(dòng)作。3.8 斷路器失靈保護(hù)出口斷路器失靈保護(hù)可以與母線保護(hù)公用跳閘出口,本裝置有兩種方式供選擇。3.8.1 與失靈起動(dòng)裝置配合方式當(dāng)母線所連的某斷路器失靈時(shí),由該線路或的失靈起動(dòng)裝置提供一個(gè)失靈
36、起動(dòng)接點(diǎn)給本裝置。本裝置檢測(cè)到某一失靈起動(dòng)接點(diǎn)閉合后,起動(dòng)該斷路器所連的母線段失靈出口邏輯,經(jīng)失靈復(fù)合電壓閉鎖,按可整定的失靈出口短跳開(kāi)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),失靈出口長(zhǎng)跳開(kāi)該母線連接的所有斷路器。某一間隔失靈起動(dòng)接點(diǎn)長(zhǎng)期誤閉合后,閉鎖該間隔的失靈起動(dòng)邏輯,同時(shí)發(fā)出開(kāi)入異常告警信號(hào)。BP-2B外部接點(diǎn)I 母刀閘I 母失靈出口起動(dòng)II 母失靈出口起動(dòng)失靈起動(dòng)開(kāi)入開(kāi)入公共端II 母刀閘跳失靈出口短I 母失靈出口起動(dòng)I 母失靈復(fù)合電壓動(dòng)作與失靈出口長(zhǎng)跳 I 母圖 3.11.1失靈起動(dòng)邏輯框圖第 14 頁(yè)保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)動(dòng)作BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置若有外部保護(hù)裝置動(dòng)作聯(lián)斷路器失靈,由該保護(hù)的失靈起動(dòng)裝置提供一個(gè)失靈
37、起動(dòng)接點(diǎn)給本裝置。本裝置檢測(cè)到外部失靈起動(dòng)接點(diǎn)閉合后且母線并列運(yùn)行時(shí),起動(dòng)斷路器失靈出口邏輯,當(dāng)電流大聯(lián)失靈,經(jīng)差動(dòng)復(fù)合電壓閉鎖,按可整定的失靈跳開(kāi) I 母線或 II 母線連接的所有斷路器。BP-2B外部接點(diǎn)II 母差動(dòng)復(fù)合電壓動(dòng)作部失靈開(kāi)入跳 II 母開(kāi)入公共端失靈動(dòng)作跳 I 母I 母差動(dòng)復(fù)合電壓動(dòng)作圖 3.11.2部失靈起動(dòng)邏輯框圖3.8.2 自帶電流檢測(cè)方式若沒(méi)有失靈起動(dòng)裝置,本裝置本身可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)斷路器失靈的。將保護(hù)的保護(hù)跳閘接點(diǎn)引入裝置。分相跳閘接點(diǎn)則分相檢測(cè)電流,三相跳閘接點(diǎn)則檢測(cè)三相電流。對(duì)于 220KV 系統(tǒng),母差裝置需引入線路保護(hù)的三跳接點(diǎn)和單跳接點(diǎn),變壓器保護(hù)的三跳接點(diǎn)。圖
38、 3.12失靈邏輯框圖3.8.3 失靈電壓閉鎖及主變失靈解除電壓閉鎖失靈的電壓閉鎖,與差動(dòng)的電壓閉鎖類(lèi)似,也是以低電壓(線電壓)、負(fù)序電壓和 3 倍零序電壓的復(fù)合電壓。只是使用的與差動(dòng)保護(hù)不同,需要滿(mǎn)足線路末端故障時(shí)的靈敏度。同樣失靈出口動(dòng)作,需要相應(yīng)母線段的失靈復(fù)合電壓動(dòng)作。對(duì)于變壓器或發(fā)變組間隔,設(shè)置“主變失靈解閉鎖”的開(kāi)入接點(diǎn)。當(dāng)該支路失靈保護(hù)起動(dòng)接點(diǎn)和“主變失靈解閉鎖”的開(kāi)入接點(diǎn)同時(shí)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)解除該支路所在母線的失靈保護(hù)電壓閉鎖。第 15 頁(yè)保護(hù)起動(dòng)失靈接點(diǎn)失靈BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置3.9 母線運(yùn)行的說(shuō)明對(duì)于分線(線或分段),當(dāng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi),母線運(yùn)行時(shí),需要考慮以下兩種情況。如圖
39、 3.13 所示,母線運(yùn)行時(shí),母故障,的負(fù)荷電流仍然可能流出母線。特別是在、母線分別接大,小電源或者母線上有近距離時(shí),電流流出母線的現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此時(shí),大差靈敏度下降。因此,裝置的大差比率采用 2 個(gè),母線并列運(yùn)行時(shí),用比率系數(shù)高值;母線運(yùn)行時(shí),用比率系數(shù)低值。裝置根據(jù)母線運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換。圖 3.13母線運(yùn)行母故障圖 3.14母線運(yùn)行死區(qū)故障如圖 3.14 所示,母線運(yùn)行時(shí),死區(qū)故障,故障點(diǎn)位聯(lián)的開(kāi)關(guān)和 TA 之間。裝置直接聯(lián) TA,此時(shí)差動(dòng)保護(hù)只出口跳母。裝置通過(guò)自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式判別母線是并列運(yùn)行還是運(yùn)行。自動(dòng)方式是將(分?jǐn)啵╅_(kāi)關(guān)的和常閉輔助接點(diǎn)引入裝置的端子,若開(kāi)關(guān)的和常閉接點(diǎn)不對(duì)應(yīng),
40、裝置默認(rèn)為開(kāi)關(guān)合,同時(shí)發(fā)開(kāi)入異常告警信號(hào);手動(dòng)方式是運(yùn)行在(分段)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,投“母線壓板”,在合(分段)開(kāi)關(guān)前,該壓板。以上兩種,手動(dòng)方式優(yōu)先級(jí)最高。即:若投“母線壓板”,裝置認(rèn)為母線運(yùn)行;若退“母線分裂壓板”,裝置根據(jù)自動(dòng)方式判別母線運(yùn)行狀態(tài)。第 16 頁(yè)BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置4整法與參數(shù)設(shè)置4.1 參數(shù)設(shè)置的說(shuō)明所謂參數(shù),就是廠家在設(shè)計(jì)母差保護(hù)裝置時(shí),為適應(yīng)各種類(lèi)型的一次系統(tǒng)接線和設(shè)備,滿(mǎn)足不同用戶(hù)的要求,可以提供用戶(hù)根據(jù)需要選擇的軟件配置選項(xiàng)。通過(guò)參數(shù)的設(shè)置,使裝置功能更加全面的同時(shí),對(duì)每個(gè)工程更有性。裝置參數(shù)根據(jù)其應(yīng)用分為三組:裝置參數(shù)、裝置系統(tǒng)參數(shù)、裝置使用參數(shù)。4.1.1
41、裝置參數(shù)對(duì)母差保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)最重要的母線一次主接線形式和主接線規(guī)模,以及需要與硬件配合的額定參數(shù),采用用戶(hù)預(yù)先確認(rèn),在 ROM 中的方式,不能現(xiàn)場(chǎng)修改。用戶(hù)可以通過(guò)查看裝置信息選項(xiàng),核實(shí)該組參數(shù)是否準(zhǔn)確。表 4.1:裝置參數(shù)表* 各種特殊主接線形式,表中未門(mén)設(shè)計(jì)。列出,我們可以根據(jù)主接線圖和您的要求進(jìn)行專(zhuān)*同一母線上,同時(shí)使用 5A 制 TA 和 1A 制 TA,請(qǐng)預(yù)先告知使用情況。4.1.2 裝置系統(tǒng)參數(shù)母線主接線形式與規(guī)模確定后,需要將裝置定義的間隔單元與實(shí)際一次系統(tǒng)的間隔單元和設(shè)備一一對(duì)應(yīng)。通過(guò)對(duì)裝置系統(tǒng)參數(shù)中母線編號(hào)、斷路器編號(hào)、TA 變比等參數(shù)的設(shè)置,即可明確這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系。用戶(hù)可以使用
42、預(yù)設(shè)選該組參數(shù)設(shè)置,一旦設(shè)定,即可在查看選項(xiàng)得到體現(xiàn)。系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置要與二次電纜接線相一致,只允許保護(hù)專(zhuān)業(yè)根據(jù)系統(tǒng)變化修改。第 17 頁(yè)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)可選擇范圍1主接線形式*3/2,分段,H 型,分段母線兼旁母,(分段)兼旁路,旁路代(分段)2電壓等級(jí)35KV,66KV,110KV,220KV,330KV,500KV3主接線規(guī)模224 個(gè)間隔4TA 二次電流5A , 1A , 5A1A*5版本信息保護(hù)軟件版本號(hào)和版本時(shí)間BP-2B 微機(jī)母線保護(hù)裝置表 4.2:裝置系統(tǒng)參數(shù)表* 表中所列是電流互感器額電流等級(jí),In 是裝置參數(shù)中確定的 TA 額定二次電流,用戶(hù)只需按實(shí)際變比選擇其中一項(xiàng)即可。裝
43、置自動(dòng)選取實(shí)際設(shè)定的所有間隔 TA 變比中的最大值為基準(zhǔn)變比,并自動(dòng)進(jìn)行變比折算。所有差電流、和電流的計(jì)算和顯示都已經(jīng)歸算至基準(zhǔn)變比的二次側(cè)。為保證精度,各單元 TA 變比之間不宜差距 4 倍以上。備用間隔整定為可設(shè)定的最小變比。* 每線均可以設(shè)置母線編號(hào),設(shè)置的母線編號(hào)僅用于界面顯示、與打印,與保護(hù)邏輯無(wú)關(guān),即更改母線編號(hào)不影響母線選擇、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān) CT 極性等。* 每個(gè)間隔均可設(shè)置間隔類(lèi)型,設(shè)置的間隔類(lèi)型僅用于界面顯示、打印,與保護(hù)邏輯無(wú)關(guān),即更改間隔類(lèi)型改變保護(hù)邏輯中對(duì)各間隔類(lèi)型的定義。4.1.3 裝置使用參數(shù)裝置使用參數(shù)是為了用戶(hù)能更方便的使用裝置而設(shè)置的,運(yùn)行可以通過(guò)參數(shù)選項(xiàng)設(shè)定。其中
44、,設(shè)定保護(hù)表 4.3:裝置使用參數(shù)表字,需要輸入操作。第 18 頁(yè)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)可選擇范圍備注1保護(hù)控制字組別0 ,1注 1強(qiáng)制母線互聯(lián)投 ,退充電保護(hù)投入時(shí)投、退母差投 ,退出口接點(diǎn)投 ,退2網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置TCP/IP 以太網(wǎng)接口通訊參數(shù)設(shè)置注 23通訊參數(shù)設(shè)置本裝置通訊地址 0 255;通訊選擇串口方式或 TCP/IP 以太網(wǎng)方式注 34通訊波特率1200 38400 bps5自動(dòng)打印召喚打印 ,自動(dòng)打印注 4參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)可選擇范圍1母線編號(hào)母線 1*I 段,II 段,III 段,IV 段,V 段,VI 段,VII 段,VIII 段,IX 段,X 段母線 2*母線 3*2間隔1間隔類(lèi)型
45、*,分段,變壓器,發(fā)變組,旁路,線路,其他斷路器編號(hào)X(X:09,AZ)TA 變比*由用戶(hù)提供實(shí)際應(yīng)用的 TA 變比數(shù)據(jù),例如:1200/In,800/In,600/In,400/In,300/In.間隔x間隔類(lèi)型*,分段,變壓器,發(fā)變組,旁路,線路,其他斷路器編號(hào)X(X:09,AZ)TA 變比*由用戶(hù)提供實(shí)際應(yīng)用的 TA 變比數(shù)據(jù),例如:1200/In,800/In,600/In,400/In,300/In25間隔24間隔類(lèi)型*,分段,變壓器,發(fā)變組,旁路,線路,其他斷路器編號(hào)X(X:09,AZ)TA 變比*由用戶(hù)提供實(shí)際應(yīng)用的 TA 變比數(shù)據(jù),例如:1200/In,800/In,600/In,400/In,
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