BP-2B-105技術(shù)使用說明書

UYG深瑞

BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置

技術(shù)說明書

Ver1.05(V2.030版)

編寫：俞偉國(guó)宋曉亮

審核：侯林陳遠(yuǎn)生

批準(zhǔn)：徐成斌

廿園深瑞震保自動(dòng)化有限公司

(原深圳南瑞科技有限公司)

二。。七年六月

1概述........................................................................1

1.1應(yīng)用范圍................................................................1

1.2保護(hù)配置................................................................1

1.3主要特點(diǎn)................................................................1

2技術(shù)參數(shù)....................................................................1

2.1額定參數(shù)................................................................1

2.2功耗....................................................................2

2.3交流回路過載能力........................................................2

2.4輸出接點(diǎn)容量............................................................2

2.5裝置內(nèi)電源..............................................................2

2.6主要技術(shù)指標(biāo)............................................................2

2.7環(huán)境條件................................................................2

2.8電磁兼容................................................................3

2.9絕緣與耐壓..............................................................3

2.10通訊....................................................................3

2.11機(jī)械性能................................................................3

3裝置原理...................................................................3

3.1母線差動(dòng)保護(hù)............................................................3

3.1.1起動(dòng)元件............................................................................................................................4

3.1.2差動(dòng)元件............................................................................................................................4

3.1.3TA（電流互感器）飽和檢測(cè)元件............................................................................6

3.1.4電壓閉鎖元件......................................................................................................................6

3.1.5故障母線選擇邏輯.............................................................................................................7

3.1.6差動(dòng)回路和出口回路的切換...........................................................................................8

3.2母聯(lián)（分段）失靈和死區(qū)保護(hù).............................................11

3.3母聯(lián)（分段）充電保護(hù)...................................................12

3.4母聯(lián)（分段）過流保護(hù)...................................................12

3.5電流回路斷線閉鎖.......................................................13

3.6電壓回路斷線告警.......................................................14

3.7母線運(yùn)行方式的電流校驗(yàn).................................................14

3.8斷路器失靈保護(hù)出口....................................................14

3.8.1與失靈起動(dòng)裝置配合方式..............................................................................................14

3.8.2自帶電流檢測(cè)元件方式...................................................................................................75

3.8.3失靈電壓閉鎖元件及主變失靈解除電壓閉鎖.........................................................15

3.9母線分裂運(yùn)行的說明.....................................................16

4整定方法與參數(shù)設(shè)置.........................................................17

4.1參數(shù)設(shè)置的說明.........................................................17

4.1.1裝置固化參數(shù)..................................................................................................................17

4.1.2裝置系統(tǒng)參數(shù)..................................................................................................................17

4.1.3裝置使用參數(shù)..................................................................................................................18

4.2整定值清單............................................................19

4.3整定方法..............................................................20

4.3.1母差保護(hù)定值整定方法.............................................................................................21

4.3.2斷路器失靈保護(hù)出口定值整定方法........................................................................23

4.3.3母聯(lián)失靈保護(hù)定值整定方法.....................................................................................23

4.3.4充電保護(hù)定值整定方法............................................................................................23

4.3.5母聯(lián)過流保護(hù)定值整定方法.....................................................................................23

4.3.6TA斷線定值整定方法..............................................................................................24

4.3.7失靈保護(hù)過流定值整定方法....................................................................................24

5裝置硬件介紹..............................................................25

5.1硬件概述..............................................................25

5.2機(jī)箱結(jié)構(gòu)與面板布置....................................................25

5.3機(jī)箱背面布置和插件功能簡(jiǎn)介............................................29

5.3.1主機(jī)插件——BP320..................................................................................................29

5.3.2管理機(jī)插件——BP321...........................................................................................30

5.3.3保護(hù)單元插件——BP330...........................................................................................30

5.3.4光耦輸入、輸出和電源檢測(cè)插件--BP331........................................................30

5.3.5電壓閉鎖插件------BP332........................................................................................31

5.3.6出口信號(hào)、告警信號(hào)插件--BP333....................................................................31

5.3.7輔助電流互感器插件——BP31O............................................................................31

5.3.8輔助電壓互感器插件——BP3I1............................................................................31

5.3.9電源模塊插件——BP360、BP361..........................................................................31

5.3.10以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換插件——TY122..................................................................................31

5.4裝置原理圖............................................................31

6裝置使用說明..............................................................33

6.1界面顯示..............................................................33

6.1.1主界面.......................................................................................................................33

6.1.2一級(jí)界面....................................................................................................................34

6.1.3二級(jí)界面...................................................................................................................37

6.2裝置調(diào)試與投運(yùn)........................................................39

6.2.7調(diào)試資料準(zhǔn)備.............................................................................................................39

6.2.2試驗(yàn)儀器....................................................................................................................40

6.2.3通電前檢查...............................................................................................................40

6.2.4上電檢查...................................................................................................................40

6.2.5預(yù)設(shè)............................................................................................................................40

6.2.6定值整定...................................................................................................................41

6.2.7整機(jī)調(diào)試...................................................................................................................41

6.2.8投入運(yùn)行與操作.......................................................................................................45

6.3注意事項(xiàng)..............................................................46

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)，包括單母線、單母分段、雙母

線、雙母分段以及1%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（線路、元件

和聯(lián)絡(luò)開關(guān)）。

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)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)、

母聯(lián)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)

?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；

?允許TA型號(hào)、變比不同，TA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；

?超大的漢字液晶顯示，查詢、打印、校時(shí)等操作，不影響保護(hù)運(yùn)行；

?完善的事件和運(yùn)行報(bào)文記錄，與COMTRADE兼容的故障錄波，錄波波形液晶即時(shí)顯示；

?靈活的后臺(tái)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【RIG-B校時(shí)方式；

?采用插件強(qiáng)弱電分開的新型結(jié)構(gòu)，裝置電磁兼容特性滿足就地布置運(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允許偏差：-20%?+15%

交流電壓：100A/3V

交流電流：5A,1A

頻率：50Hz

打印機(jī)工作電壓：交流220V

2.2功耗

直流電源回路：<50W(常態(tài))

<75W(保護(hù)動(dòng)作瞬間)

交流電壓回路：<0.5VA/相

交流電流回路：<1VA/相(In=5A)

<0.5VA/相(In=lA)

2.3交流回路過載能力

交流電壓：2Un-持續(xù)工作

交流電流：21n-持續(xù)工作

30In-10s

40In-1s

2.4輸出接點(diǎn)容量

允許長(zhǎng)期通過電流：5A

允許短時(shí)通過電流：10A,1s

2.5裝置內(nèi)電源

工作電源：+5V(±3%)

±15V(±3%)

出口電源：+24V(±5%)

2.6主要技術(shù)指標(biāo)

母差保護(hù)整組動(dòng)作時(shí)間：<15ms(差流IdM2倍差流定值)出口保持時(shí)間：M80ms

返回時(shí)間：<40ms

定值誤差：<±5%

2.7環(huán)境條件

正常工作溫度：-5。C?+40。C極限工作溫度：-10C?+55C

貯存與運(yùn)輸：-25C-+70c

相對(duì)濕度：5%~95%

大氣壓力：70kPa~106kPa

2.8電磁兼容

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目耐受值參照標(biāo)準(zhǔn)

lOV/mGB14598.9,HI級(jí)

輻射電磁場(chǎng)干擾實(shí)驗(yàn)(25-l000)MHzIEC255-22-3

4kVGB14598.10,TV級(jí)

快速瞬變干擾實(shí)驗(yàn)IEC255-22-4

1MHZ和100KHZ脈級(jí)

2.5kVGB14598.13,III

沖群干擾實(shí)驗(yàn)IEC255-22-1

靜電放電實(shí)驗(yàn)8kVGB14598.14,in級(jí)

IEC255-22-2

2.9絕緣與耐壓

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，GB14598.il,III級(jí)

1分鐘IEC255-22-1

沖擊電壓實(shí)驗(yàn)5kV,1.2/50us,0.5J標(biāo)GB14598.12,III級(jí)

準(zhǔn)雷電波IEC255-22-2

2.10通訊

兩個(gè)RS-232/485串行通訊接口；或三個(gè)獨(dú)立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）

2.11機(jī)械性能

工作條件：振動(dòng)響應(yīng)、沖擊響應(yīng)嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)

運(yùn)輸條件：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、故障類型以及故障點(diǎn)過渡電阻

等方面的適應(yīng)性來說，仍以按電流差動(dòng)原理構(gòu)成的母線保護(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)元件為主

的一整套電流差動(dòng)保護(hù)方案。下述各元件判據(jù)除非特別說明，都是分相計(jì)算，分相判別。

3.1.1起動(dòng)元件

母線差動(dòng)保護(hù)的起動(dòng)元件由‘和電流突變量'和‘差電流越限'兩個(gè)判據(jù)組成。’和

A

甩流'是指母線上所有連接元件電流的絕對(duì)值之和Ir=|/A'；'差電流'是指所有尸1

連接元件電流和的絕對(duì)值Id=Z力:[J為母線上第J個(gè)連接元件的電流。與傳統(tǒng)差六i

動(dòng)保護(hù)不同，微機(jī)保護(hù)的‘差電流‘與‘和電流'不是從模擬電流回路中直接獲得，而是通過電流

采樣值的數(shù)值計(jì)算求得。起動(dòng)元件分相起動(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坎時(shí)，該相起動(dòng)元件

動(dòng)作。其表達(dá)式為：\/r>\Idset

其中Ai,.為和電流瞬時(shí)值比前一周波的突變量；A/dsef為突變量門坎定值。

2）差電流越限判據(jù)，當(dāng)任一相的差電流大于差電流門坎定值時(shí)，該相起動(dòng)元件動(dòng)作。

其表達(dá)式為：Id>Idset

其中//為分相大差動(dòng)電流；Idset為差電流門坎定值。

3）起動(dòng)元件返回判據(jù)，起動(dòng)元件一旦動(dòng)作后自動(dòng)展寬40ms,再根據(jù)起動(dòng)元件返回判據(jù)決定

該元件何時(shí)返回。當(dāng)任--相差電流小于差電流門坎定值的75%時(shí)，該相起動(dòng)元件返回。

其表達(dá)式為：Id<0.75Idset

3.1.2差動(dòng)元件

母線保護(hù)差動(dòng)元件由分相復(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)構(gòu)成。

1）復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)動(dòng)作表達(dá)式為：

Td>Idset（1）

-Id>Krx（Ir-Id）⑵

其中/ds々為差電流門坎定值，Kr為復(fù)式比率系數(shù)（制動(dòng)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)元件的動(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

流占總故障電流的百分比，此時(shí)判據(jù)應(yīng)可靠動(dòng)作；6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。

KrExt(%)6(%)

14067

22080

31585

41288

2)故障分量復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)

根據(jù)疊加原理，故障分量電流有以下特點(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)。b.理論上，只要故障點(diǎn)過

渡電阻不是8,母線內(nèi)部故障時(shí)故障分量電流的相位關(guān)系不會(huì)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)構(gòu)成復(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：

Az伏)=i(lc)-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。

m

'故障分量差電流'Aid；'故障分量和電流'Air=Z|A/

尸i

動(dòng)作表達(dá)式為:

,Aid>同dset(1)

Aid>Krx(Azh-Aid)(2)

Id>idset(3)

,id>0.5x(ir-id)(4)

其中A/為第j個(gè)連接元件的電流故障分量，Aids々為故障分量差電流門坎，由沮set推得；Kr為復(fù)

式比率系數(shù)（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)將母線上所有連接元件的電流采樣值輸入上述兩個(gè)差動(dòng)判據(jù)，即構(gòu)成大差（總差）比率差動(dòng)

元件；對(duì)于分段母線，將每一段母線所連接元件的電流采樣值輸入上述差動(dòng)判據(jù)，即構(gòu)成小差（分差）

比率差動(dòng)元件。各元件連接在哪一段母線上，是根據(jù)各連接元件的刀閘（隔離開關(guān)）位置來決定。

3.1.3TA（電流互感器）飽和檢測(cè)元件

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)元件，

用來判別差電流的產(chǎn)生是否由區(qū)外故障TA飽和引起。

該飽和檢測(cè)元件可以稱之為自適應(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Aid元件與AZ7元件的動(dòng)作時(shí)序，以及利用了TA飽和時(shí)差電流波形畸

變和每周波都存在線形傳變區(qū)等特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確檢測(cè)出飽和發(fā)生的時(shí)刻，具有極強(qiáng)的抗TA飽和能力。

3.1.4電壓閉鎖元件

以電流判據(jù)為主的差動(dòng)元件，可以用電壓閉鎖元件來配合，提高保護(hù)整體的可靠性。電壓閉鎖

元件的動(dòng)作表達(dá)式為：

'Uab<Uset或Ube<Uset或Uca<Uset

-3U0>U0set

.U2>U2set

式中Uab、Ubc、Uca為母線線電壓（相間電壓），3U0為母線三倍零序電壓，U2為母線負(fù)序

電壓（相電壓），Uset、UOset、U2s々分別為各序電壓閉鎖定值。三個(gè)判據(jù)中的任何一個(gè)被滿足，

該段母線的電壓閉鎖元件就會(huì)動(dòng)作，稱為復(fù)合電壓元件動(dòng)作。本元件瞬時(shí)動(dòng)作，動(dòng)作后自動(dòng)展寬

40ms再返回。差動(dòng)元件與失靈元件動(dòng)作出口經(jīng)相應(yīng)母線段的相關(guān)復(fù)合電壓元件閉鎖。

綜上所述，以雙母線其中的I段為例，差動(dòng)保護(hù)的整個(gè)邏輯關(guān)系如圖:

或切除母聯(lián)、1母線

各單元及空線路

I母差動(dòng)復(fù)合電壓動(dòng)作

圖3.L2母差保護(hù)邏輯框圖

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)元件與小差比率差動(dòng)元件各有特點(diǎn)。大差比率差動(dòng)元件的差動(dòng)保

護(hù)范圍涵蓋各段母線，大多數(shù)情況下不受運(yùn)行方式的控制；小差比率差動(dòng)元件受當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式控制,

但差動(dòng)保護(hù)范圍只是相應(yīng)的一段母線，具有選擇性。

對(duì)于固定連接式分段母線，如單母分段、1%斷路器等主接線，由于各個(gè)元件固定連接在一段母

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，各段母線的小差比率差動(dòng)元件既是

區(qū)內(nèi)故障判別元件，也是故障母線選擇元件。

對(duì)于存在倒閘操作的雙母線、雙母分段等主接線，差動(dòng)保護(hù)使用大差比率差動(dòng)元件作為區(qū)內(nèi)故

障判別元件；使用小差比率差動(dòng)元件作為故障母線選擇元件。即由大差比率元件是否動(dòng)作，區(qū)分母線

區(qū)外故障與母線區(qū)內(nèi)故障；當(dāng)大差比率元件動(dòng)作時(shí)，由小差比率元件是否動(dòng)作決定故障發(fā)生在哪一段

母線。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。

考慮到分段母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開的情況下發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，非故障母線段有電流流出母線，影響

大差比率元件的靈敏度，大差比率差動(dòng)元件的比率制動(dòng)系數(shù)可以自動(dòng)調(diào)整。聯(lián)絡(luò)開關(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)開關(guān)處于分位時(shí)（母

線分裂運(yùn)行），大差比率差動(dòng)元件自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)系數(shù)低值（也可整定）。

母線上的連接元件倒閘過程中，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’）一不進(jìn)行故障母線的選擇，一旦發(fā)生故障同時(shí)切除兩段母線。當(dāng)運(yùn)行方式需要

時(shí)，如母聯(lián)操作回路失電，也可以投“互聯(lián)壓板”或設(shè)定保護(hù)控制字中的‘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。

3.2母芽保護(hù)選擇邏輯框圖

3.1.6差動(dòng)回路和出口回路的切換

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)說明差動(dòng)回路和出

口回路的形成。其實(shí)這里所說的‘差動(dòng)回路‘和‘出口回路’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回路，各連接元件三相電流和刀閘位置全部都已轉(zhuǎn)換成為

數(shù)字量，由程序流程來實(shí)現(xiàn)切換。因此裝置的差動(dòng)回路和出口回路可以說是實(shí)時(shí)地?zé)o觸點(diǎn)地

（非繼電器）切換。

以U,12,一,I”表示各元件電流數(shù)字量；

以hk表示母聯(lián)電流數(shù)字量；

以s”S⑵--，Sm表示各元件I母刀閘位置，。表示刀閘分，1表示刀閘合；

以S21s22,-,S2n表示各元件II母刀閘位置；

以Sik表示母線并列運(yùn)行狀態(tài)，0表示分裂運(yùn)行，1表示并列運(yùn)行；

各元件TA的極性端必須一致；一般母聯(lián)只有一側(cè)有TA,裝置默認(rèn)母聯(lián)TA的極性與II母

上的元件一致。

則差流計(jì)算公式為：

大差電流Id=1l+12+—+In

Idl=ll*Sll+*2*S12+—+!n*Sm—Ilk*Slk

I母小差電流

+S+S

Id2=Il*S2J+Ij*S22—+2n”k*lk

II母小差電流

以Ti,T2,T.表示差動(dòng)動(dòng)作于各元件邏輯，0表示不動(dòng)作，1表示動(dòng)作；

以Tlk表不差

動(dòng)動(dòng)作于母聯(lián)邏輯；

以Fi,F2分別表示I母、II母故障，0表示無故障，1表示故障。則出口邏輯計(jì)算公式

為：

Ti=Fi*Sn+F2*S21

T2=Fl*S12+F2*S22

Tn=Fi*Sm+F2*S2n

Tik=Fi+F2

3.1.6.2母聯(lián)兼旁路形式的雙母線接線

此時(shí)裝置需引入母聯(lián)到旁母的刀閘位置，以SPL表示。該刀閘斷開時(shí)（SPL=O）,斷路器作

母聯(lián)用，回路切換3.161。

若以II母帶旁路，要求母聯(lián)TA裝于I母?jìng)?cè)。斷路器無論作母聯(lián)用還是作旁路用，TA的極

性與H母上的元件都是一致的。母聯(lián)的旁母刀閘和II母刀閘處于合位時(shí)，該元件作旁路用，回

路切換成：

Id=11+[2+...+In+Ilk

!dl=h*S11+h*S12+—+In*Sln

】d2=11*S21+I2*S22+一+,n*S2n+/

Tlk=F2

若以I母帶旁路，要求母聯(lián)TA裝于II母?jìng)?cè)。由于已經(jīng)定義斷路器作母聯(lián)用時(shí)，TA的極性

與II母上的元件一致；那么斷路器作旁路用時(shí)，TA的極性與I母上的元件相反。母聯(lián)的旁母刀

閘和I母刀閘處于合位時(shí)，該元件作旁路用，回路切換成：

Id=11+[2+...+In—Ilk

!dl=TI*S11+h*S12+一+In*Sln—【Ik

】d2=11*S21+I2*S22+一+,n*S2nTlk=Fl

若1、n母都可能帶旁路，建議母聯(lián)斷路器兩側(cè)都耍裝設(shè)TA。

3.1.6.3旁路代母聯(lián)形式的雙母線接線

定義第4單元為旁路單元，旁母到I母（或n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n母刀閘處于合位時(shí)，即SKT=1且S2m=1,旁

路單元作為母聯(lián)用，回路切換成：

Id=11+12+...+14+-+In―（4

='1*S1I+!2*SI2+,?...+In*Sln

1d2=h*S21+,2*S22+...+I4+~*+!n*S2n

Tm=Fl+F2

若跨條接于0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Slm=l,旁

路單元作為母聯(lián)用，回路切換成：

Id=11+12+...+I4+-+In一（4

*dl=11*S11+*2*―2+14+Sln

【d2=11*S21+I2*S224...一（4+"-+!n*S2n

Tm=FI+F2

3.1.6.4母線兼旁母形式的雙母線接線

回路切換與母聯(lián)兼旁路時(shí)相類似。當(dāng)然不再有旁母，沒有母聯(lián)到旁母刀閘，而是取決于

'SKI

/SK2

出線到母線的跨條刀閘SKI、SK2。如圖：

若母線的跨條刀閘(SK2)合，則裝置將II母做為旁母，將母聯(lián)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雙母單分段、雙母雙分段接線說明詳見附錄

I

II

圖3.3母線兼旁母接線示意圖

3.2母聯(lián)（分段）失靈和死區(qū)保護(hù)

母線并列運(yùn)行，當(dāng)保護(hù)向母聯(lián)（分段）開關(guān)發(fā)出跳令后，經(jīng)整定延時(shí)若大差電流元件不返回,

母聯(lián)（分段）流互中仍然有電流，則母聯(lián)（分段）失靈保護(hù)應(yīng)經(jīng)母線差動(dòng)復(fù)合甩壓閉鎖后切除相

關(guān)母線各元件。只有母聯(lián)（分段）開關(guān)作為聯(lián)絡(luò)開關(guān)時(shí)，才起動(dòng)母聯(lián)（分段）失靈保護(hù)，因此母

差保護(hù)和母聯(lián)（分段）充電保護(hù)起動(dòng)母聯(lián)（分段）失靈保護(hù)。

母線并列運(yùn)行，當(dāng)故障發(fā)生在母聯(lián)（分段）開關(guān)與母聯(lián)（分段）流互之間時(shí)，斷路器側(cè)母線

段跳閘出口無法切除該故障，而流互側(cè)母線段的小差元件不會(huì)動(dòng)作，這種情況稱之為死區(qū)故障。

此時(shí)，母差保護(hù)已動(dòng)作于一段母線，大差電流元件不返回，母聯(lián)（分段）開關(guān)已跳開而母聯(lián)（分

段）流互仍有電流，死區(qū)保護(hù)應(yīng)經(jīng)母線差動(dòng)復(fù)合電壓閉鎖后切除相關(guān)母線。

上述兩個(gè)保護(hù)有共同之處，即故障點(diǎn)在母線上，跳母聯(lián)開關(guān)經(jīng)延時(shí)后，大差元件不返回且

母聯(lián)流互仍有電流，跳兩段母線。因此可以共用一個(gè)保護(hù)邏輯，如圖：

圖3.5母聯(lián)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)母聯(lián)斷路器的狀態(tài)封母聯(lián)TA后一即母聯(lián)電流不計(jì)入小差比

率元件，差動(dòng)元件即可動(dòng)作隔離故障點(diǎn)。對(duì)母聯(lián)開關(guān)失靈而言，需經(jīng)過長(zhǎng)于母聯(lián)斷路器滅孤時(shí)

間并留有適當(dāng)裕度的延時(shí)（母聯(lián)失靈延時(shí)，可整定）才能封母聯(lián)TA；對(duì)于母線并列運(yùn)行（聯(lián)絡(luò)

開關(guān)合位）發(fā)生死區(qū)故障而言，母聯(lián)開關(guān)接點(diǎn)一旦處于分位（可以通過開關(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）,即可封母聯(lián)TA,這樣可

以提高切除死區(qū)故障的動(dòng)作速度。

母線分裂運(yùn)行時(shí)，死區(qū)點(diǎn)如發(fā)生故障，由于母聯(lián)TA已被封閉，所以保護(hù)可以直接跳故障母

線，避免了故障切除范圍的擴(kuò)大。

由于母聯(lián)開關(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的常開接點(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，要求將三相常開接點(diǎn)并聯(lián)，

將三相常閉接點(diǎn)串聯(lián)。

3.3母聯(lián)（分段）充電保護(hù)

分段母線其中一段母線停電檢修后，可以通過母聯(lián)（分段）開關(guān)對(duì)檢修母線充電以恢復(fù)雙母

運(yùn)行。此時(shí)投入母聯(lián)（分段）充電保護(hù)，當(dāng)檢修母線有故障時(shí)，跳開母聯(lián)（分段）開關(guān)，切除故

障。

母聯(lián)（分段）充電保護(hù)的起動(dòng)需同時(shí)滿足三個(gè)條件：⑴母聯(lián)（分段）充電保護(hù)壓板投入；

⑵其中一段母線已失壓，且母聯(lián)（分段）開關(guān)已斷開；⑶母聯(lián)電流從無到有。

充電保護(hù)一旦投入自動(dòng)展寬200ms后退出。充電保護(hù)投入后，當(dāng)母聯(lián)任一相電流大于充電

電流定值，經(jīng)可整定延時(shí)跳開母聯(lián)開關(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)控制字相關(guān)項(xiàng)進(jìn)行選擇。

充電保護(hù)投入

Ika>Ie

Ikh>Ie

Ike>Ie

有流門坎為0.04In

Ika:母聯(lián)A相電流

Ikb:母聯(lián)B相電流

Ike:母聯(lián)C相電流

Ie:充電保護(hù)電流定值

圖3.6充電保護(hù)邏輯框圖

3.4母聯(lián)（分段）過流保護(hù)

母聯(lián)（分段）過流保護(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)應(yīng)急保

護(hù)。

母聯(lián)（分段）過流保護(hù)壓板投入后，當(dāng)母聯(lián)任一相電流大于母聯(lián)過流定值，或母聯(lián)零序電

流大于母聯(lián)零序過流定值時(shí)，經(jīng)可整延時(shí)跳開母聯(lián)開關(guān)，不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。

母聯(lián)過流保護(hù)投入

Ika:母聯(lián)A相電流

Ikb.?母聯(lián)B相電流

Ike.?母聯(lián)C相電流

31ko:母聯(lián)零序電流

Ik:母聯(lián)過流定值

316k:母聯(lián)零序過流定值

圖3.7母聯(lián)過流保護(hù)邏輯框圖

3.5電流回路斷線閉鎖

差電流大于TA斷線定值,延時(shí)9秒發(fā)TA斷線告警信號(hào)，同時(shí)閉鎖母差保護(hù).電流回路正常

后，0.9秒自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

Ida：A相大差電流

Idb：B相大差電流

Ide:C相大差電流

Id-ct:TA斷線定值

圖3.9TA斷線邏輯框圖

母聯(lián)（分段）電流回路斷線，并不會(huì)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)開關(guān)電流回路斷線不需閉鎖差動(dòng)保護(hù)，只需轉(zhuǎn)入母線互聯(lián)（單母方式）即可。

母聯(lián)（分段）電流回路正常后，自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。由于聯(lián)絡(luò)開關(guān)的電流不計(jì)入大差，母聯(lián)（分段）

電流回路斷線時(shí)上一判據(jù)并不會(huì)滿足。而此時(shí)與該聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連的兩段母線小差電流都會(huì)越限，旦

大小相等、方向相反。

Id\>0.08In...................

Id!>O.O8//7---------與

大差不起動(dòng)

圖3.10聯(lián)絡(luò)斷路器TA斷線邏輯框圖

3.6電壓回路斷線告警

任何一段非空母線差動(dòng)電壓閉鎖元件動(dòng)作后延時(shí)9秒發(fā)TV斷線告警信號(hào)。除了該段母線的復(fù)合

電壓元件將一直動(dòng)作外，對(duì)保護(hù)沒有其他影響。

3.7母線運(yùn)行方式的電流校驗(yàn)

雙母線運(yùn)行時(shí)，各連接元件經(jīng)常在兩段母線之間切換。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。

本裝置引入隔離刀閘的輔助接點(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)誤的刀閘接點(diǎn)，包括兩段母線經(jīng)兩把刀閘雙跨（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。

如有多個(gè)刀閘輔助接點(diǎn)同時(shí)出錯(cuò)，則裝置可能無法全部修正，需要運(yùn)行人員操作'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。

由于大差電流與刀閘輔助接點(diǎn)無關(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)行人員手動(dòng)干預(yù)，可以正確切除故障；刀閘輔助接點(diǎn)出錯(cuò)檢修期間不需退出保

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)，由該線路或元件的失靈起動(dòng)裝置提供一個(gè)失靈起動(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’失靈出口短延時(shí)’跳開聯(lián)絡(luò)開關(guān)，’失靈出口長(zhǎng)延時(shí)’跳開該母線連接的所

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'開入異常

'告警信號(hào)。

外部接點(diǎn)BP-2B

I母刀閘

開入公共端失靈起動(dòng)開入iI母失靈出口起動(dòng)

://一---QZZD—

保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)過流動(dòng)作II母失靈出口起動(dòng)

II母刀閘

1母失靈出口起動(dòng)

I母失靈復(fù)合電壓動(dòng)作

圖3.11」失靈起動(dòng)邏輯框圖

若有外部母聯(lián)保護(hù)裝置動(dòng)作于母聯(lián)斷路器失靈，由該母聯(lián)保護(hù)的失靈起動(dòng)裝置提供一個(gè)失

靈起動(dòng)接點(diǎn)給本裝置。本裝置檢測(cè)到外部母聯(lián)失靈起動(dòng)接點(diǎn)閉合后且母線并列運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)母

聯(lián)斷路器失靈出口邏輯，當(dāng)母聯(lián)電流大于母聯(lián)失靈定值，經(jīng)差動(dòng)復(fù)合電壓閉鎖，按可整定的‘母

聯(lián)失靈延時(shí)‘跳開I母線或II母線連接的所有斷路器。

外部接點(diǎn)BP-2B

母聯(lián)外部失靈開入：II母差動(dòng)復(fù)合電壓動(dòng)作

開入公共端

—'QZD-I7.母聯(lián)失靈延時(shí)

母聯(lián)保護(hù)起動(dòng)失靈接點(diǎn)生聯(lián)失靈過流動(dòng)作

I母差動(dòng)復(fù)合電壓動(dòng)作

圖3.11.2母聯(lián)外部失靈起動(dòng)邏輯框圖

382自帶電流檢測(cè)元件方式

若沒有失靈起動(dòng)裝置，本裝置本身可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)斷路器失靈的過流元件。將元件保護(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)。

何胡修立EP-E'E：

,，匕?:力華汗器[--]|一產(chǎn)』一?.I