BP-2B微机母线保护装置大纲.ppt

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1、欢迎专家莅临指导欢迎专家莅临指导1深圳南瑞深圳南瑞 张广嘉张广嘉 电话电话：075583429900685 Email：BP-2B微机母线保护装置授课大纲保护原理简介保护原理简介硬件结构简介硬件结构简介装置整定原则装置整定原则装置界面操作装置界面操作装置异常处理装置异常处理调试注意事项调试注意事项运行注意事项运行注意事项2保护原理简介-功能概述nBP-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3/2接线在内的各种主接线方式，3相CT最大主接线规模为24个间隔,2相CT最大主接线规模为36个间隔。n实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护

2、、母联失灵保护、母联死区保护、母联非全相以及断路器失灵保护等功能。GO TOP3保护原理简介-差动保护综述GO TOP4n综述 各种类型的母线保护就其对母线接线方式、电网运行方式、故障类型以及故障点过渡电阻等方面的适应性来说，仍以按电流差动原理构成的母线保护为最佳。带制动特性的差动继电器，采用一次的穿越电流作为制动电流，以克服区外故障时由于电流互感器误差而产生的差动不平衡电流，在高压电网中得到了较为广泛的应用。BP系列母差保护以此为基础，结合微机数字处理的特点，发展出以分相瞬时值复式比率差动元件为主的一整套电流差动保护方案。保护原理简介差动保护的组成GO TOP5n起动判据n电流判据n电压判据

3、 保护原理简介电流计算GO TOP6n大差和电流及差电流定义和电流:是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和 ,公式如下:差电流:是指所有连接元件电流和的绝对值 ,公式如下公式如下:大差差电流与和电流计算特点:1.计算与刀闸开入无关，但需考虑CT变比折算。2.分相计算。保护原理简介差动起动元件GO TOP7n起动判据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坎时，该相起动元件动作,表达式如下:2.差电流越限判据:当任一相的差电流大于差电流门坎定值时，该相起动元件动作,表达式如下:3.起动元件返回判据:当任一相差电流小于差电流门坎定值的75%时，该相起动元件返回。注意事项:1.起动元

4、件分相起动，分相返回。2.任一起动判据满足条件,差动起动条件满足,另一起动判据不再判断.3.和电流起动返回仍需判差流.保护原理简介差动动作元件GO TOP8 n复式比率差动判据动作表达式：复式比率差动判据动作表达式：IdIr-IdIdsetKr注意事项:1.比率制动斜率过原点。2.差动2个判据同时满足认为动作条件满足。3.任一起动条件满足进入此逻辑判断。保护原理简介差动动作元件GO TOP9 n故障分量复式比率差动判据：故障分量复式比率差动判据：1.1.作用作用:有效减少负荷电流对差动保护灵敏度的影响,进一步减少故障前系统电源功角关系对保护动作特性的影响,提高保护切除经过渡电阻接地故障的能力.

5、2.2.表达式表达式3.3.判据说明判据说明:1.故障分量 为当前电流采样值减一周波前的采样值。2.故障分量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后投入。3.由于电流故障分量的暂态特性,投入时间仅为起动后一周波。保护原理简介差动动作元件GO TOP10 n影响影响KR值的值的2个因素：个因素：理想状态区内故障计算:Id=常量；Ir=Id;Id Kr*(Ir Id)区内无制动。理想状态区外故障计算:Id=0；Ir=常量;Id kr 例：母线分列运行或故障电流经近距离双回线流出。IdExt%IdId+Ext%Id保护原理简介差动动作元件GO TOP11 n影响影响KR值的值的2个因素：个因素：2.考虑

6、区外故障时故障支路一次与二次的传变误差考虑区外故障时故障支路一次与二次的传变误差 故障支路的故障支路的CT误差达到误差达到，而其余支路的，而其余支路的CT误差忽略不计误差忽略不计 /(1+1-)=/(2-2)IkIkcIk3Ik03Iok母联过流保护投入 Ika：母联A相电流Ikc：母联C相电流3Ik0：母联零序电流Ik：母联过流定值3I0k：母联零序过流定值 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。注意事项注意事项：1.不经

7、复合电压闭锁不经复合电压闭锁。2.相电流条件不判B相电流。3.不起动母联失灵。GO TOP21保护原理简介TA断线或 延时9S 闭锁母差 TA断线信号 IdaId-ctIdbId-ctIdcId-ctIda：A相大差电流Idb：B相大差电流Idc：C相大差电流Id-ct：TA断线定值TA断线逻辑框图与 延时20ms 母线强制互联 互联信号 Id0.08InId10.08InId20.08Inid1+id2=0联络断路器TA断线逻辑框图 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，只需转入母线互联（单母

8、方式）即可。母母联联（分分段段）电电流流回回路路正正常常后后，需需手手动动复复归归恢恢复复正正常常运运行行。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。GO TOP22保护原理简介TV断线告警 o某某一一段段非非空空母母线线失失去去电电压压，延延时时9 9秒秒发发TVTV断断线线告告警警信信号号。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。o非空母线：与此母线相联的刀闸为断开状态。非空母线：与此母线相联的刀闸为断开状态。o失去电压：差动复合电压开放条件满足。失去电压：差动复合

9、电压开放条件满足。o延延时时9 9秒秒：连连续续满满足足电电压压开开放放条条件件9 9秒秒，中中间间返返回回重重新计时。新计时。GO TOP23断路器失灵保护出口开入公共端失灵起动开入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 失灵出口延时1 失灵出口延时2 跳母联 跳I母1、与失灵起动装置配合GO TOP24断路器失灵保护出口2、自带电流检测元件方式GO TOP25o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

10、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动作。o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。失灵电压闭锁元件及主变失灵解除电压闭锁GO TOP26防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保护实施细则（2002年2月）5.4为解决变压器断路器失灵保护因保护灵敏度不足而不能投运的问题，对变压器和发电机变压器组的断路器失灵保护可采取以下措施：1)采用“零序或负序电流”动作，配合“保护动作”和“断路器合闸位置”三个条件组成的与逻辑，

11、经第一时限去解除断路器失灵保护的复合电压闭锁回路。2)同时再采用“相电流”、“零序或负序电流”动作，配合“断路器合闸位置”两个条件组成的与逻辑经第二时限去启动断路器失灵保护并发出“启动断路器失灵保护”中央信号。3)采用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件”（或逻辑）动作解除断路器失灵保护的复合电压闭锁元件，当采用微机变压器保护时，应具备主变“各侧复合电压闭锁动作”信号输出的空接点。主变失灵解除电压闭锁GO TOP27主变失灵解除电压闭锁GO TOP28硬件概述oBP-2BBP-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。母线保护由保护元件、闭锁元件和管理元件三大系统构成。o保保护

12、护元元件件：主主要要完完成成各各间间隔隔模模拟拟量量、开开关关量量的的采采集集，各各保保护护功功能能的的逻辑判别并出口至逻辑判别并出口至TJTJ；o闭闭锁锁元元件件主主要要完完成成各各电电压压量量的的采采集集，各各段段母母线线的的闭闭锁锁逻逻辑辑并并出出口口至至BJBJ；o管管理理元元件件的的工工作作是是实实现现人人机机交交互互、记记录录管管理理和和后后台台通通讯讯。各各系系统统独独立工作，相互配合。立工作，相互配合。o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。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。GO TOP29机箱正面图GO TOP30主界面GO T

13、OP31一级界面GO TOP32机箱背面图-1GO TOP33机箱背面图-2GO TOP34机箱背面图-3GO TOP35硬件概述保护单元插件 BP330 o保保护护单单元元插插件件：是是以以母母线线各各间间隔隔为为划划分分对对象象，将将三三个个间间隔隔单单元元的输入、输出集中到一个插件来实现。：的输入、输出集中到一个插件来实现。：o三个间隔单元：三个间隔单元：刀闸辅助接点输入、刀闸辅助接点输入、失灵起动接点输入、失灵起动接点输入、电流量输入电路，电流量输入电路，保护跳闸出口回路、保护跳闸出口回路、共有共有8 8个插件扩展口，板件可通过选择跳线互换个插件扩展口，板件可通过选择跳线互换。GO T

14、OP36硬件概述光耦输入、输出和电源检测插件 BP331 X保保护护主主机机和和闭闭锁锁主主机机配配有有各各自自的的光光耦耦输输入入、输输出出插插件件，实实现现公公共共开开关关量量输输入入、输输出出，保保证证微微机机系系统统与与外外回回路路的的光光电电隔隔离离。每每个个光光耦耦插插件件共共有有2424路路输输入入、2424路路输输出出。输输入入包包括括：复复归归信信号号、切切换换把把手手位位置置、联联络络开开关关接接点点和和保保护护投投退退压压板板位位置置等等；输输出出则则包括所有的出口信号和告警信号等。包括所有的出口信号和告警信号等。X本本插插件件同同时时实实现现对对装装置置直直流流电电源源

15、的的检检测测。以以继继电电器器的的常常闭闭接接点点实实现现装装置置直直流流电电源源220V220V（或或110V110V）消消失失告告警警。以以电电压压比比较较回回路路检检测测微微机机系系统统所所用用的的+5V+5V、+15V+15V和和-15V-15V。如如果果系系统统所所有有的的电电源源正正常常，则则点点亮亮装装置置面面板板上上相相应应的的电电源源指指示示灯灯。如如果果此此时时系系统统投投入入运运行行，则则点点亮亮面面板板上上相相应应的的运运行行指指示示灯灯，并并接接通通24V24V操操作电源作电源 GO TOP37硬件概述出口信号、告警信号插件 BP333 Q以以继继电电器器接接点点的的

16、方方式式输输出出装装置置的的出出口口信信号号和和告告警警信信号号，每每个个插插件件可可以以输输出出6 6个个不不同同定定义义的的信信号号。根根据据工工程程需需要要，配置于第一层机箱。配置于第一层机箱。Q输输入入6 6路路由由光光耦耦插插件件来来的的驱驱动动信信号号至至继继电电器器动动作作线线圈圈，输输入由保护主机控制的复归信号至继电器的复归线圈。入由保护主机控制的复归信号至继电器的复归线圈。Q1 1路路光光耦耦信信号号控控制制2 2个个DSPDSP继继电电器器，输输出出2 2对对自自保保持持常常开开接接点点（第第3 3路路除除外外）、2 2对对不不保保持持常常开开接接点点，分分别别对对应应屏屏

17、面面点灯信号、中央信号接点、远动接点、起动录波接点。点灯信号、中央信号接点、远动接点、起动录波接点。GO TOP38硬件概述电流/电压互感器插件 BP310/BP311BP310BP310：可可输输入入3*43*4路路交交流流电电流流量量，经经采采样样电电阻阻输输出出采采样样电电压压至至保保护护单单元元插插件件。配配置置于于第第三三层层机机箱箱，最最大大可可容容纳纳6 6个个同同类类插插件件。需需注注意意的的是是，额额定定电电流流为为5A5A时时与与额额定定电电流流为为1A1A时时，插插件件中中选选用用的的电电流流互互感感器器匝匝数数比比是是不不同同的的，应应在在订订货货时预先申明。时预先申明

18、。BP311BP311：可可输输入入3*43*4路路交交流流电电压压量量，独独立立的的次次级级线线圈圈分分别别输输出至保护主机和闭锁主机。出至保护主机和闭锁主机。GO TOP39硬件概述电源模块插件 BP360、BP361 T电电源源插插件件搭搭载载有有4 4个个独独立立的的模模块块化化电电源源保保护护元元件件电电源源、闭闭锁锁元元件件电电源源、管管理理机机电电源源和和24V24V操操作作电电源源。其其中中保保护护元元件件电电源源与与闭闭锁锁元元件件电电源源是是可可以以互互换换的。每一电源模块都有一船形小开关。的。每一电源模块都有一船形小开关。T注意事项：上电顺序注意事项：上电顺序GO TOP

19、40End of this Chapter硬件概述保护装置出口接点回路T母联单元与线路单元出口接点母联单元与线路单元出口接点GO TOP41End of this Chapter保护主机闭锁主机母联单元此接点闭合T测试测试KRKR值的几点注意事项值的几点注意事项GO TOP42End of this Chapter主接线形式：双母线接线 o仅L1失灵接点不需接入。o母联及母线上元件的TA极性如下：IIPIL1GO TOP43主接线形式：母联兼旁路形式的双母线接线o只需引入母联到旁母的刀闸位置至图纸“旁母跨条辅助接点”；o母联TA的极性与II母上的元件一致。o引入母联代旁路的失灵起动接点至图纸“

20、L1失灵起动接点”，当母线通过母联带旁路时，该失灵起动接点有效。IIPI母联到旁母刀闸L1IPII母联到旁母刀闸L1 II母带旁母 I母带旁母 GO TOP44主接线形式：旁路代母联形式的双母线接线o定义旁路间隔为图纸L4单元；o只需引入母线到旁母的刀闸位置至图纸“旁母跨条辅助接点”；o旁路兼母联TA的极性与II母上的元件一致。o引入旁路的失灵起动接点至图纸“L4失灵起动接点”，当母线带旁路时，该失灵起动接点有效。PIII旁母到I母 跨条L4 旁母到I母有跨条 旁母到II母有跨条PIII旁母到II母 跨条L4GO TOP45主接线形式：双母单分段 L1L4L7IIIIIIGO TOP46主接线

21、形式：双母双分段L1L7L1IIIVL4IIII甲乙GO TOP47End of this Chapter类别定 值整定范围/级差推荐值序号 名称符号母线差动保护比率差动元件1比率差动门坎 Idset0.1 20A /0.1A2复式比率系数高值KrH0.5 4 /0.52.03复式比率系数低值KrL0.5 1 /0.50.5差动复合电压闭锁4差动保护低电压Uab20 99 V /1 V65 70 V5差动保护零序电压3U01 199 V /1V4 8 V6差动保护负序电压U21 99V /1V6 10 V启动元件7相电流突变ir0.120A /0.1A0.5 5 A定值整定GO TOP48类别

22、定 值整定范围/级差推荐值序号 名称符号失灵保护出口失灵复合电压闭锁8失灵保护低电压Uab20 99 V /1 V70 75 V9失灵保护零序电压3U01 199V /1V10失灵保护负序电压U21 99V /1V时间元件11失灵出口短延时TSL0.01 1.99 S/0.01S0.25 0.3 S12失灵出口长延时TSH0.01 1.99 S/0.01S0.5 0.6 S母联失灵保护过流元件13母联失灵电流定值ISL0.1 20A /0.1A时间元件14母联失灵出口延时TMSL0.01 1.99 S/0.01S0.16 0.25 S定值整定GO TOP49类别定 值整定范围/级差推荐值序号

23、名称符号充电保护过流元件15充电保护电流定值IC0.1 20A /0.1A时间元件16充电出口延时TC0.01 0.20S/0.01S母联过流保护过流元件17母联过流相电流定值IK0.1 20A /0.1A18母联过流零序电流定值3I0K0.1 20A /0.1A时间元件19母联过流出口延时TK0.01 1.99 S/0.01STA断线断线闭锁20TA断线门坎Id-ct0.1 20A/0.1A 定值整定GO TOP50类别定 值整定范围/级差推荐值序号 名称符号失灵保护过流过流元件21第2间隔过流定值I2SL0.1 20A/0.1A。第m间隔过流定值IMSL0.1 20A/0.1A44第24间

24、隔过流定值I24SL0.1 20A/0.1A定值整定GO TOP51参数序号参数名称可选择范围1保护控制字定值组别0，1强制母线互联投，退充电保护投入时投、退母差投，退出口接点投，退2通讯控制字保护动作返回报文是否上传3通讯波特率1200-38400 bps4本装置通讯地址0 2555自动打印召唤打印，自动打印定值整定GO TOP52End of this Chapter定值整定GO TOP531.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3。2.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

25、障时有足够的灵敏度，灵敏度3。3.TA断线门坎定值：整定中考虑现场CT误差，确保躲过正常运行时大差不平 衡电流，同时尽可能灵敏反应母线上任意低负荷元件断线时 的差流。注：除线路失灵有流电流定值外，所有电流的定值均要求按基准TA变比折算，装置自动选取最大变比为基准变比装置自动选取最大变比为基准变比 刀闸位置的考虑 v本本装装置置引引入入隔隔离离刀刀闸闸的的辅辅助助接接点点实实现现对对母母线线运运行行方方式式的的自自适适应应。同同时时用用各各支支路路电电流流和和电电流流分分布布来来校校验验刀刀闸闸辅辅助助接接点点的的正正确确性性。当发现刀闸辅助接点状态与实际不符，即发出开入异常告警信号，在状态确定

26、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）。刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号才能解除修正。v由由于于大大差差电电流流与与刀刀闸闸辅辅助助接接点点无无关关，以以及及装装置置具具有有运运行行方方式式电电流流校校验验功功能能，因因此此双双母母线线倒倒排排操操作作期期间间，装装置置不不需需运运行行人人员员手手动动干干预预，可可以以正正确确切切除除故故障障；刀刀闸闸辅辅助助接接点点出出错错检检修修期期间不需退出保护；带电拉刀闸，保护可以正确快速动作。间不需退出保护；带电拉刀闸，保护可以正确快速动作。GO TOP54硬件概述灯信号的分类o装置运行灯：保护电源，保护运行，保护通讯

27、；绿色灯。装置运行灯：保护电源，保护运行，保护通讯；绿色灯。o保保护护元元件件：主主要要完完成成各各间间隔隔模模拟拟量量、开开关关量量的的采采集集，各各保保护护功功能能的的逻辑判别并出口至逻辑判别并出口至TJTJ；o闭闭锁锁元元件件主主要要完完成成各各电电压压量量的的采采集集，各各段段母母线线的的闭闭锁锁逻逻辑辑并并出出口口至至BJBJ；o管管理理元元件件的的工工作作是是实实现现人人机机交交互互、记记录录管管理理和和后后台台通通讯讯。各各系系统统独独立工作，相互配合。立工作，相互配合。o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。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。GO TOP55