南瑞微机母线保护装置原理培训
南瑞培训资料
操作回路的几个基本概念（南瑞培训资料）从某种意义上讲，电力系统是一门较“传统”的技术.发展到现在，其原理本身并没有象通讯领域那样不断有“天翻地覆"的变化和发展。
变电站保护和监控等二次领域也不例外，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展,实现的方法和方式发生了变化。
比如保护从最早的电磁式分立元件到集成电路直到现在的微机保护;变电站监控也从原先的仪表光字牌信号到集中式RTU直到现在的综合自动化。
原理都基本上没有大的改变。
我们在综自调试工程现场碰到的很多信号(比如事故总，控制回路断线等)的概念都是从原先传统电磁式的变电站二次控制系统/中央信号系统延伸过来的,同时在现场调试碰到的很多问题都跟开关等二次控制回路有关.操作回路看似简单，似乎没有多少技术含量。
但是我们只有了解了有关基本概念的由来，同时熟练掌握我们产品操作回路的特点和应用，才能在调试工作中灵活处理有关问题。
（合后继电器)1。
1 KKJ的由来包括RCS和LFP系列在内几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。
它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的,所以叫KKJ。
传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手。
该把手有“预分-分—分后、预合—合—合后”6个状态。
其中“分、合"是瞬动的两个位置,其余4个位置都是可固定住的。
当用户合闸操作时，先把把手从“分后"打到“预合"，这时一副预合接点会接通闪光小母线,提醒用户注意确认开关是否正确。
从“预合”打到头即“合”。
开关合上后，在复位弹簧作用下,KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。
分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK 把手进入“分后” 位置。
KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。
当KK把手处于“合后” 位置时，其“合后位置"接点闭合。
KK把手的“合后位置”“分后位置”接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。
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操作回路的几个基本概念（南瑞培训资料）从某种意义上讲，电力系统是一门较“传统”的技术.发展到现在，其原理本身并没有象通讯领域那样不断有“天翻地覆"的变化和发展.变电站保护和监控等二次领域也不例外，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。
比如保护从最早的电磁式分立元件到集成电路直到现在的微机保护；变电站监控也从原先的仪表光字牌信号到集中式RTU直到现在的综合自动化。
原理都基本上没有大的改变.我们在综自调试工程现场碰到的很多信号(比如事故总，控制回路断线等）的概念都是从原先传统电磁式的变电站二次控制系统/中央信号系统延伸过来的，同时在现场调试碰到的很多问题都跟开关等二次控制回路有关.操作回路看似简单，似乎没有多少技术含量。
但是我们只有了解了有关基本概念的由来，同时熟练掌握我们产品操作回路的特点和应用,才能在调试工作中灵活处理有关问题。
（合后继电器）1。
1 KKJ的由来包括RCS和LFP系列在内几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。
它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的，所以叫KKJ。
传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手.该把手有“预分-分-分后、预合-合—合后”6个状态。
其中“分、合”是瞬动的两个位置，其余4个位置都是可固定住的。
当用户合闸操作时,先把把手从“分后"打到“预合”，这时一副预合接点会接通闪光小母线，提醒用户注意确认开关是否正确。
从“预合”打到头即“合”。
开关合上后，在复位弹簧作用下，KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。
分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK把手进入“分后” 位置。
KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。
当KK把手处于“合后” 位置时，其“合后位置”接点闭合。
KK把手的“合后位置”“分后位置"接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。
“合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的；同样的“分后位置” 接点闭合代表开关是人为分开的。
南瑞微机母线保护装置原理培训讲义(下)
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。
过流保护压板合
Ika Ik Ikb Ik Ikc Ik
3Ik0 3I 0k
与
母联过流出口延时
或
Ika： 母联A相电流 Ikb： 母联B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：母联过流零序定值
跳母联
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注意事项
➢检修母线充电之前必须退出母差的“母线分列压板”。 ➢母联（分段）过流保护可以作为母线解列保护，也可以作为
充电保护投入
Ika Ic 或
Ikb Ic Ikc Ic
充电闭锁母差
与 闭锁母差
或
充电保护投入 与
展宽200ms
充电保护退出差 动恢复
与
充电出口延时
跳母联
有流门坎为 0.04In Ika： 母联A相电流 Ikb： 母联B相电流 Ikc： 母联C相电流 Ic ： 充电保护电流定值
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母联(分段)过流保护
• 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。
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主变失灵解除电压闭锁
《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：
南瑞继电保护技能培训教材
第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1.单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2.数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
南瑞继电保护技能培训教材
第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1.单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2.数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
南瑞微机母线保护装置原理培训讲义(下)
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21
硬件概述
电源模块插件 — BP360、BP361
电源插件搭载有4个独立的模块化电源——保护元件电源、闭锁元件电 源、管理机电源和24V操作电源。其中保护元件电源与闭锁元件电源是 可以互换的。每一电源模块都有一船形小开关。
充电保护投入
Ika Ic 或
Ikb Ic Ikc Ic
充电闭锁母差
与 闭锁母差
或
充电保护投入 与
展宽200ms
充电保护退出差 动恢复
与
充电出口延时
跳母联
有流门坎为 0.04In Ika： 母联A相电流 Ikb： 母联B相电流 Ikc： 母联C相电流 Ic ： 充电保护电流定值
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2
母联(分段)过流保护
• 见说明书
F&Q:电流定值哪些需要经过TA变比折算？折算时的基准是什 么？
本插件同时实现对装置直流电源的检测。以继电器的常闭接点实现装置 直流电源220V（或110V）消失告警。以电压比较回路检测微机系统所用 的+5V、+15V和-15V。如果系统所有的电源正常，则点亮装置面板上相应 的‘电源指示灯’。如果此时系统投入运行，则点亮面板上相应的‘运 行指示灯’，并接通24V操作电源
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18
硬件概述
电压闭锁插件 — BP332
• 为实现各保护的分段复合电压闭锁而设，配置于第二层机箱。输入由保 护主机发出的差动、失灵保护的分段动作信号以及联络开关动作信号； 同时输入由闭锁主机发出的差动、失灵保护的复合电压闭锁分段开放信 号；输出24V控制信号去控制各单元插件上闭锁继电器的接点。
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（南瑞培训资料）从某种意义上讲，电力系统是一门较“传统”的技术。
发展到现在，其原理本身并没有象通讯领域那样不断有“天翻地覆”的变化和发展。
变电站保护和监控等二次领域也不例外，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。
比如保护从最早的电磁式分立元件到集成电路直到现在的微机保护；变电站监控也从原先的仪表光字牌信号到集中式RTU直到现在的综合自动化。
原理都基本上没有大的改变。
我们在综自调试工程现场碰到的很多信号（比如事故总，控制回路断线等）的概念都是从原先传统电磁式的变电站二次控制系统/中央信号系统延伸过来的，同时在现场调试碰到的很多问题都跟开关等二次控制回路有关。
操作回路看似简单，似乎没有多少技术含量。
但是我们只有了解了有关基本概念的由来，同时熟练掌握我们产品操作回路的特点和应用，才能在调试工作中灵活处理有关问题。
（合后继电器）KKJ的由来包括RCS和LFP系列在内几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。
它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的，所以叫KKJ。
传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手。
该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。
其中“分、合”是瞬动的两个位置，其余4个位置都是可固定住的。
当用户合闸操作时，先把把手从“分后”打到“预合”，这时一副预合接点会接通闪光小母线，提醒用户注意确认开关是否正确。
从“预合”打到头即“合”。
开关合上后，在复位弹簧作用下，KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。
分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK把手进入“分后” 位置。
KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。
当KK把手处于“合后” 位置时，其“合后位置”接点闭合。
KK把手的“合后位置” “分后位置”接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。
“合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的；同样的“分后位置” 接点闭合代表开关是人为分开的。
探讨BP-2C母线保护原理与运维
探讨BP-2C母线保护原理与运维摘要：BP-2C微机母线保护装置是母线的重要保护装置，是深圳南瑞公司的优质产品，广泛的应用于220kV变电站，装置的原理、操作的方式，装置的风险等诸多运维问题值得去研究、探讨。
关键词：BP-2C；母线保护；原理；操作引言我国社会经济的不断发展，对电力的需求也在不断的攀升，电网的可靠性也日趋重要，母线是电网输配电的重要环节，是电力系统及其重要的原件，母线保护装置是母线安全、稳定运行的可靠保障，它的快速性、灵敏性、可靠性对电力系统安全运行有着重要意义。
在变电站中BP-2C微机母线保护装置适用于500kV及以下各种电压等级及单母线、双母线、单母线分段、双母线分段、3/2接线等各种主接线方式，采用复式比率差动原理，在制动量的计算中引入了差电流，使其在区内故障时可以可靠的动作，在区外故障时可以有效的区分进行制动。
1、BP-2C母线保护装置母线线差动保护原理母线差动保护利用基尔霍夫电流定律，母线差动保护的启动原件由“和电流突变量”和“差电流越限”两个判据组成。
“和电流”是指母线上所有连接支路电流的绝对值之和；“差电流”是指所有连接支路电流和的绝对值，为母线上第j个连接支路的电流。
启动原件分相动作，分相返回。
和电流突变量判据：当任一项的和电流突变量大于突变量门槛值时，该相启动电流动作，差动越限判据：当任一项的差电流大于差动保护启动电流定值时，该启动原件动作。
差动保护启动原件动作之后，母差不一定会动作，因为有CT饱和或做试验误加电流是都有可能差动保护启动，还要其他判据同时满足，即复式比率差动，下列公式（1）、（2）为复式比率差动的判据，图1-1为复式比率差动原件动作特性和电压闭锁。
复式比率差动判据相对于传统的比率制动判据，由于在制动量的计算中引入了差电流，使其在母线区外故障时有很强的制动性，在母线区外故障时无制动性，因此能更明确的区分区外故障和区内故障。
母线分裂运行时发生区内故障，非故障母线段有电流流出母线，影响大差比率原件的灵敏度，母线分裂运行时取低值，母线并列运行时取高值。
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第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1.单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2.数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
南瑞继电保护技能培训教材
第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1.单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2.数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
母线保护(南瑞的设备)
电流互感器饱和问题
影响电流互感器正确传变
1. 二次负载 2．一次电流的大小 3．一次电流非周期分量的大小 4．一次电流非周期分量的衰减时间常数 5．电流互感器铁芯剩磁的大小 RCS-915微机母差保护采用自适应加权式抗TA饱和母差保护 微机母差保护采用自适应加权式抗TA饱和母差保护， 而RCS-915微机母差保护采用自适应加权式抗TA饱和母差保护，对于 3/2接线方式的母差保护 它主要由工频变化量电流标量和开放元件、 接线方式的母差保护， 3/2接线方式的母差保护，它主要由工频变化量电流标量和开放元件、 工频变化量比率差动元件两元件共同构成： 工频变化量比率差动元件两元件共同构成： 母线内部发生短路时， 母线内部发生短路时，该继电器可快速灵敏的动作 母线外部发生短路并且TA不饱和时 不饱和时， 母线外部发生短路并且 不饱和时，该继电器能可靠不动作
母联死区保护 调试
1 母联开关处于合位时的死区故障
• 用母联跳闸接点模拟母联跳位开入接点，模拟母 线区内故障，保护发母线跳令后，继续通入故障 电流，经整定延时Tsq母联死区保护动作将另一条 母线切除。 2 母联开关处于跳位时的死区故障 • 短接母联TWJ开入（TWJ＝1），按上述试验步骤 模拟母线区内故障，保护应只跳死区侧母线。 （注意：故障前两母线电压必须均满足电压闭锁 条件）
失灵保护
• 断路器失灵保护方式一
– 跳闸+过流+压切=失灵母线
失灵保护
• 断路器失灵保护方式二
– 跳闸+过流（ 可选择内部还是外部）+压切 （ 自行判别）=失灵母线
失灵保护
母线电压切换
• 当有一组PT检修或故障时，可利用屏上的电压切换开关进 行切换。当置在双母位置，引入装置的电压分别为Ⅰ母、 Ⅱ母TV来的电压; 当置在Ⅰ母位置，引入装置的电压都为 Ⅰ母电压，即UA2 =UA1 ，UB2 =UB1 ，UC2 =UC1 ; 当置 在 Ⅱ 母 位 置 ， 引 入 装 置 的 电 压 都 为 Ⅱ 母 电 压 ， 即 UA1 =UA2 ，UB1 =UB2 ，UC1 =UC2 。 • 注意：当就地操作时由电压切换开关进行切换，请将 整定控制字中的投一母方式、投二母方式置为0；当远方 操作时由整定控制字进行TV切换，请将电压切换开关打在 双母位置。 • 当母联代路运行或两母线分列运行时PT切换不再起作 用，各母线取各自PT的电压，而双母方式或单母方式运行 （包括投单母方式、双跨）时，PT切换一直起作用，所以 此时如果有PT检修则必须将TV切换至未检修侧PT，不应打 在双母位置。如为单母主接线方式，则程序中固定投一母 TV。
深圳南瑞BP-2B母差培训资料
母联过流保护投入
：母联A相电流
：母联C相电流
：母联零序电流
：母联过流定值
：母联零序过流定值
图2.5.1母联过流保护逻辑框图
1.14 CT
充电保护投入时不退出母线保护装置的差动保护：
充电充至故障母线，母联保护装置动作于母联断路器，差动保护同时切除故障母线。当母联断路器失灵时，通过母线保护装置内部自起动母联失灵保护功能切除故障，不需外部起动母联失灵保护功能。
外部独立的母联保护装置提供一个保护动作接点（同时串上母联开关位置接点）或失灵起动接点给本保护装置。本保护装置检测到外部母联失灵起动接点闭合后，判别母联电流是否大于‘母联失灵电流定值’，再经失灵复合电压闭锁，按整定的‘母联失灵出口延时’（两定值同上面的母联失灵定值）跳开I母线或II母线连接的所有断路器。
母联（分段）充电保护的起动需同时满足三个条件：⑴母联（分段）充电保护压板投入；⑵母联电流从无到有；⑶记忆母联电流从无到有前20ms内，母线已失压，且母联（分段）开关已断开。
充电保护一旦起动自动展宽200ms后退出。若2、3条件满足，差动保护自动将母联电流计入小差50ms，之后再根据母联开关接点判断是否将母联电流计入小差。
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。
09.智能变电站母线保护-继电保护培训_戴魏
告警原因
影响后果
点装置告警灯。该母联或分段所连接的
母联或分段CT断线
两段母线互联，任一段母线差动保护动 作，将同时切除该联络所连接的两段母
线
母线大差差流超过“CT断线 点装置告警灯。仅告警
告警定值”延时5s
母线大差差流超过“CT断线 点装置告警灯，点装置CT断线灯。闭锁
闭锁定值”延时5s
二次回路异常：
告警名称
告警原因
影响后果
处理方法
失灵启动开入异常
任意支路失灵启动开入超 过10s
点装置告警灯，失灵开入异 常后闭锁该开入相关失灵启动 逻辑
检查各失灵启动开入回路是否存在失 灵长开入的情况
母联/分段非全相异常
母联或分段断路器三相位 点装置告警灯，闭锁母联/分 检查母联或分段断路器位置是否存在
处理方法 确认当前母线是否处于互联状态
检查相关回路隔离刀闸位置是否存 在双跨的情况
确认“母线互联”软压板
检查相关合并单元采样是否存在异 常，可通过相关SV控制块报警了解 具体品质异常原因。
11
2/26/2016
时间管理：
母线保护 - 母线保护告警信息及对保护的影响
告警名称
告警原因
对时异常
装置对时异常
电气量：间隔电流、母线电压 开入量：分相启动失灵开入
I母线 II母线
…
母线保护 - 母线保护的基本原理
断路器失灵保护：
对于变压器间隔，变压器保护动作为三相 跳闸，启动失灵开入为三相启失灵
母联
电气量：间隔电流、母线电压 开入量：三相启动失灵开入
主变失灵除跳开主器
母线保护 - 母线保护的基本原理
母线是电力系统的重要设备, 在整个输配电中起着非常重要的作用。母线 故障是电力系统中非常严重的故障, 它直接影响母线上所连接的所有设备的安 全可靠运行, 导致大面积事故停电或设备的严重损坏, 对于整个电力系统的危 害极大。
南瑞继电保护技能培训教材
第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1. 单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2. 数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
南瑞继电保护技能培训教材
第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1.单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2.数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
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下才能遂条执行。当前，在微机保护中应用的 CPU 主要有以下一些类型： 1. 单片微处理器
例如 Intel 公司的 80X86 系列，Motorola 公司的 MC683XX 系列。其中 32 位的 CPU 例如 MC68332 具有极高的性能，在 RCS900 系列的主设备保护装置中得到了应
的采样次数 N。采样频率为 600Hz、1000Hz、1200Hz 时相应的 N 值为 12、20、24。 ⑸ 采样定理。采样频率必须大于输入信号中的最高次频率的两倍， fs 2 fmax，
这就是著名的采样定理。不满足采样定理将产生频率混叠现象。 由逐次逼近式原理的模数转换器（A/D）构成的数据采集系统。
EEPROM 中的数据可以高速读取，且在失电后也不会丢失，同时不需要专用设 备在使用中可以在线改写。因此在保护中 EEPROM 适宜于存放定值。既无需担心在 失电后定值丢失之虞，必要时又可方便地改写定值。由于它可以在线改写数据，所以 它的安全性不如 EPROM。此外 EEPROM 写入数据的速度较慢，所以也不宜代替 RAM 存放需要快速交换的临时数据。还有一种与 EEPROM 有类似功能的器件称作快闪（快 擦写）存储器（Flash Memory），它的存储容量更大，读/写更方便。在 RCS900 型的 保护中使用 Flash 存放程序，在软件中采取措施确保在运行中程序不会被擦写。 三 数据采集系统
3
得到的，谐波分量将加大算法的误差。为满足采样定理应将输入信号中的大于 fs 2频
率的高次谐波滤除。 （3）S/H 采样保持器。 采样保持器的作用为：① 能快速地对模拟量的输入电压进行采样，并将该电压
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第一章微机保护的硬件和软件系统第一节微机保护的硬件系统一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。
图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。
它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。
⑵数据采集系统。
完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。
⑶开关量的输入输出系统。
完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。
⑷外部通信接口。
⑸人机对话接口。
完成人机对话工作。
⑹电源。
把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。
微机主系统人机对话接口图1-1 微机保护的硬件构成框图一中央处理器CPU它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。
软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。
当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型：1.单片微处理器例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。
其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。
16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。
2.数字信号处理器（DSP）它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。
因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。
它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。
因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。
在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。
二存储器用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。
存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。
在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。
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适用范围
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3/2接线在内的各种主接 线方式，最大主接线规模为36个间隔 。
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、母联非全相 以及断路器失灵保护出口等功能。
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特点介绍
母线保护差动元件由分相复式比率差动判据和分 相突变量复式比率差动判据构成。
复式比率差动判据由于在制动量的计算中引入了 差电流，使其在母线区外故障时有很强的制动特 性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确的 区分区外故障和区内故障。
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特点介绍
差动元件 本装置采用电流故障分量分相差动构成复式比 率差动判据。为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 过渡电阻接地故障的能力，故障分量为当前电 流采样值减一周波前的采样值。故障分量复式 比率差动判据仅在故障启动后的第一周波内投 入，并受低制动系数的复式比率差动判据闭锁。
➢ ISA系列变电站综合自动化系统，是国内应用最早、最成熟的综自产品之 一，并被列为全国城乡电网建设与改造重点推荐产品
➢ 新产品PRS系列超高压成套变压器保护、成套线路保护汇集了国内目前 最先进的控制与通讯技术
➢ 所有产品均拥有自主知识产权，先后通过了国家电力部、广东省组织的 成果鉴定，多次获电力部科技进步奖
Id
Kr
I d Idset ( 1 )
I d K ( Ir r I)d ( 2 )
Idset
其中Id为母线上各元件的矢量和，即差电流。
Ir为母线上各元件的标量和，即和电流。
Ir-Id
Idset为差电流门坎定值；
Kr为复式比率系数（制动系数）
若忽略CT误差和流出电流的影响，在区外故障时，Id = 0， 0/Ir为0；在区内故障时，Id = Ir，Id/0为∞。由此可见，复 式比率差动继电器能非常明确地区分区内和区外故障，Kr值的 选取范围达到最大，即从0到∞ 。
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特点介绍
母线分列运行的考虑
故障时有较大电流流出时，大差比率系数采用比率 系数低值定值，提高差动保护的灵敏度。
封母联CT，以保证死区故障的速动性和可靠性。
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特点介绍
装置硬件配置 装置采用标准整体机箱，分三层固定，整体面板。 强电机箱后面连接。 弱电在机箱前面布置。 插件按母线上的元件设计，配置灵活，易于扩展。 插件互换性强，各主要插件可完全互换，调试及维护方便。 各电源模块完全独立。 独立的电压闭锁元件。
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研制背景
BP-2B型微机母线保护是深圳南瑞科技有 限公司研制开发的，是BP-2A型微机母线 保护的升级产品。BP型微机母线保护在国 内 运 行 超 过 五 千 套 。 运 行 情 况 良 好 。 BP2B型微机母线保护继承了原有的保护原理 和运行经验，在装置硬件和机柜结构上做了 进一步的改进。
母线差动保护
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（亦即比率差动继电器）， 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（以下称TA）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。
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“和电流”与“差电流”
和电流 差电流
m
Ir Ij
j 1
m
Id Ij
j1
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起动元件
1、和电流突变量判据：
ir Idset
2、差电流越限判据：
IdIdset
3、起动元件返回判据：
Id0.5Idset
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差动元件
复式比率差动判据动作表达式：
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特点介绍
辅助功能
液晶屏幕大，320×240点阵，显示内容丰富， 可以显示菜单窗口、事件记录、主接线图、录 波波形、自检信息等内容；
标配两个485，103规约；最多支持三个以太 网，61850通讯；
提供GPS接点、差分方式校时接口。
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技术参数
保护整组动作时间小于15ms。
母线保护原理简介
深圳南瑞科技有限公司
BP-2B微机母线保护装置
➢ 特点介绍 ➢ 复式比率差动原理 ➢ 母线的其他保护配置 ➢ 硬件概述 ➢ 主接线形式 ➢ 定值整定 ➢ 通信
产品应用
➢ 专业从事电力系统自动化产品的研发、生产、销售以及相关的工程设计 与服务
➢ 国 内 最 先 通 过 省 部 级 鉴 定 的 BP 系 列 微 机 母 线 保 护 装 置 ， 在 35KV － 500KV电压等级应用中具有最优异的运行业绩， BP系列微机母线保护 装置应用5000余套
为防止母线差动保护在母线近端发生区外故障时，由于TA严 重饱和出现差电流的情况下误动作，本装置根据TA饱和发生 的机理、以及TA饱和后二次电流波形的特点设置了TA饱和 检测元件，用来判别差电流的产生是否由区外故障TA饱和引 起。
该饱和检测元件可以称之为自适应全波暂态监视器。该监视 器判别区ห้องสมุดไป่ตู้故障情况下截然不同于区外故障发生TA饱和情况 下ΔId元件与ΔIr元件的动作时序，以及利用了TA饱和时差 电流波形畸变和每周波都存在线形传变区等特点，可以准确 检测出饱和发生的时刻，具有极强的抗TA饱和能力。
介质强度实验
GB14598.11，Ⅲ级
冲击电压实验
GB14598.12，Ⅲ级
辐射电磁场干扰 GB14598.9，Ⅲ级
快速瞬变干扰
GB14598.10，Ⅳ级
脉冲群干扰实验 GB14598.13，Ⅲ级
静电放电实验
GB14598.14，Ⅲ级
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特点介绍
母线运行方式的电流校验
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 发出“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。
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特点介绍
抗TA饱和