南瑞微机母线保护装置原理培训讲义(下)
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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。
母线保护原理和配置课件
發生故障時，差動元件電壓元件以及阻抗元件同時 動作，即判為母線故障，如果電壓元件在先而差動元 件及阻抗元件後動作，即判為區外故障TA飽和，立即 將差動閉鎖。
母線保護相關知識
抗TA飽和的方法
基於採樣值的重複多次判別法
上述兩種方法，只適用於故障瞬間，只能將保護短 暫閉鎖，否則當發生區內故障時，將致使母差拒絕動 作。
母線保護裝置調試方法
母線的接線方式
雙母雙分段
Ⅰ母
Ⅲ母
Ⅱ母
Ⅳ母
母線保護裝置調試方法
母線的接線方式
Ⅰ母
當母線故障
時，為減少
停電範圍，
3/2接線
220kV及以 上電壓等級
的母 線可
採用3/2斷
路器母線的
接線方式。
Ⅱ母
一次系統圖（一）
一次系統圖（二）
母線的常見故障
母線絕緣子和斷路器套管因表面污穢而導致的 閃絡；
各元件TA的極性端必須一致；一般母聯只有一側有TA，裝 置默認母聯TA的極性與II母上的元件一致。
則差流計算公式為：
大差電流
Id = I1 + I2 + --- + In
I母小差電流 Ilk * Slk
Id1 = I1 * S11+ I2* S12 + --- + In* S1n—
II母小差電流 Id2 = I1 * S21+ I2* S22 + --- + In* S2n + Ilk * Slk
差回路的構成
以 I1，I2，---，In 表示各元件電流數字量；以 Ilk 表示母聯 電流數字量；
以S11，S12，---，S1n表示各元件I母刀閘位置，0表示刀閘分，1 表示刀閘合；
母線保護相關知識
抗TA飽和的方法
基於採樣值的重複多次判別法
上述兩種方法，只適用於故障瞬間，只能將保護短 暫閉鎖，否則當發生區內故障時，將致使母差拒絕動 作。
母線保護裝置調試方法
母線的接線方式
雙母雙分段
Ⅰ母
Ⅲ母
Ⅱ母
Ⅳ母
母線保護裝置調試方法
母線的接線方式
Ⅰ母
當母線故障
時，為減少
停電範圍，
3/2接線
220kV及以 上電壓等級
的母 線可
採用3/2斷
路器母線的
接線方式。
Ⅱ母
一次系統圖（一）
一次系統圖（二）
母線的常見故障
母線絕緣子和斷路器套管因表面污穢而導致的 閃絡；
各元件TA的極性端必須一致；一般母聯只有一側有TA，裝 置默認母聯TA的極性與II母上的元件一致。
則差流計算公式為：
大差電流
Id = I1 + I2 + --- + In
I母小差電流 Ilk * Slk
Id1 = I1 * S11+ I2* S12 + --- + In* S1n—
II母小差電流 Id2 = I1 * S21+ I2* S22 + --- + In* S2n + Ilk * Slk
差回路的構成
以 I1，I2，---，In 表示各元件電流數字量；以 Ilk 表示母聯 電流數字量；
以S11，S12，---，S1n表示各元件I母刀閘位置，0表示刀閘分，1 表示刀閘合；
母线保护原理和配置课件
母线保护装置调试方法
母线的接线方式
单母线
单母线分段
当母线电压为10~66kV、出线较少时，可采用单母接线方式； 当出线较多时，可采用单母线分段；对于110kV母线，当出线 数不大于4回线时，可采用单母分段。
母线保护装置调试方法
母线的接线方式
双母线
双母单分段
在大型发电厂或枢纽变电站，当母线电压为110kV及以上，出 线在4回以上时，一般采用双母接线方式，为减少正常检修和 故障时的倒闸操作，一般可将工作母线分成3~4段。
L3 600/5
L1 600/5
I母
II母
3A
4A
L4 600/5 L2 1200/5
差回路的构成
已知220kV母线正常运行，潮流情况如下图所示，求线路 2203/2204 二次电流数据，并模拟C相运行情况（分别计算大 小差电流，变比均1600/5，以二次流入为正，母联极性指向二 母，其余极性均指向母线）
母线保护原理与配置
母线保护的原理与配置
一、母线的基本概念 二、母线保护的相关知识 三、母线保护的原理 四、母线保护的配置 五、母线保护的安措
母线的基本概念
母线是指在变电站各级电压配电装置的 连接，以及变压器等电气设备和相应配电 装置的连接，起着汇集、分配和传递电能 的作用。
现场一次系统图
母线的相关知识
基本概念
为了防止发电厂和变电站母线发生故障 时，电力设备损坏以及系统稳定性破坏， 造成全厂或全变电站大停电乃至全电力系 统瓦解，必须设置性能良好、能正确检测 出故障、动作迅速可靠的母线保护。
母线的接线方式
接线方式主要有：单母线、单母线分段 、双母线、双母线单分段、双母线双分段 、3/2接线等。
南瑞微机母线保护装置原理培训讲义(上)
母线分列运行时：
可分列运行后投分列压板强制（注意预合母 联开关前，应将压板退出）；
依靠母联开关接点自适应分列运行操作（仅 常闭接点合，常开接点断，装置认为母联开 关断开）；
此时母联电流退出小差动回路； 大差比率制动系数降为低值；
文档题目
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母线分列运行的说明 (1)
文档题目
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电压闭锁元件
Uab(Ubc,Uca) Uset 3U 0 U 0set U 2 U 2set
式中Uab、Ubc、Uca为母线线电压，3U0为母线三倍零序电压，U2 为母线负序电压，Uset、U0set、U2set分别为各电压闭锁定值。 三个判据中的任何一个被满足，该段母线的电压闭锁元件就会动 作，称为复合电压元件动作。本元件瞬时动作，动作后自动展宽 40ms再返回。差动元件与失灵元件动作出口经相应母线段的相关 复合电压元件闭锁。
文档题目
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GO TOP 2019/8/13
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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技术参数
保护整组动作时间小于15ms。
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
母线保护培训课件
经验教训
建立完善的巡检和应急预案，及时发现和处理装置异常；加强培训，提高运行人员的技能水平，确保在异常情况下能够迅 速采取正确的处理措施。
THANKS
谢谢您的观看
等手段迅速定位故障原因并采取有效措施。
案例三：母线保护装置异常处理
异常情况
母线保护装置出现异常信号，提示“通道异常”和“装置异常”。
处理过程
运行人员首先确认装置是否正常工作，然后检查通道连接是否正常。如果通道存在问题，需对通道进行修复；如果装置存 在问题，应将装置停电并检查处理。在此期间，应启动备用母线保护装置并按照相关规定操作。
电流保护原理
电流保护基于电流突变量原理，通过检测母线电流的 变化量来判断是否发生短路故障。当母线发生短路故 障时，电流会突然增大，超过设定值时，保护装置就 会动作，切除故障。电流保护通常分为定时限和反时 限两种类型，定时限电流保护根据电流大小和持续时 间触发保护动作，反时限电流保护根据电流大小和变 化速度触发保护动作。
定期检修
按照厂家建议的时间间隔，对母线保护装置进行 检修和试验，确保装置的功能正常。
故障处理
当母线保护装置出现故障时，应立即进行处理， 根据故障类型采取相应的处理措施。
03
母线保护故障及处理
母线保护故障的类型
母线短路故障
由于母线之间的短路，导致母线保护装置动作，跳闸断路器以切 除故障。
母线过载故障
当母线负载超过其承受能力时，母线保护装置将启动过载保护， 断开相应的断路器。
母线欠压故障
当母线电压低于正常值时，母线保护装置将启动欠压保护，断开 相应的断路器。
母线保护故障的处理方法
对于母线短路故障
应立即断开相应的断路器，隔离故障母线，并检查母线及其相关设备，找出故障点进行修 复。
建立完善的巡检和应急预案，及时发现和处理装置异常；加强培训，提高运行人员的技能水平，确保在异常情况下能够迅 速采取正确的处理措施。
THANKS
谢谢您的观看
等手段迅速定位故障原因并采取有效措施。
案例三：母线保护装置异常处理
异常情况
母线保护装置出现异常信号，提示“通道异常”和“装置异常”。
处理过程
运行人员首先确认装置是否正常工作，然后检查通道连接是否正常。如果通道存在问题，需对通道进行修复；如果装置存 在问题，应将装置停电并检查处理。在此期间，应启动备用母线保护装置并按照相关规定操作。
电流保护原理
电流保护基于电流突变量原理，通过检测母线电流的 变化量来判断是否发生短路故障。当母线发生短路故 障时，电流会突然增大，超过设定值时，保护装置就 会动作，切除故障。电流保护通常分为定时限和反时 限两种类型，定时限电流保护根据电流大小和持续时 间触发保护动作，反时限电流保护根据电流大小和变 化速度触发保护动作。
定期检修
按照厂家建议的时间间隔，对母线保护装置进行 检修和试验，确保装置的功能正常。
故障处理
当母线保护装置出现故障时，应立即进行处理， 根据故障类型采取相应的处理措施。
03
母线保护故障及处理
母线保护故障的类型
母线短路故障
由于母线之间的短路，导致母线保护装置动作，跳闸断路器以切 除故障。
母线过载故障
当母线负载超过其承受能力时，母线保护装置将启动过载保护， 断开相应的断路器。
母线欠压故障
当母线电压低于正常值时，母线保护装置将启动欠压保护，断开 相应的断路器。
母线保护故障的处理方法
对于母线短路故障
应立即断开相应的断路器，隔离故障母线，并检查母线及其相关设备，找出故障点进行修 复。
南瑞微机母线保护装置原理培训
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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。
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。
深圳南瑞BP-2B母线保护
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硬件概述 电流/电压互感器插件 — BP310 /BP311
BP310：可输入3*4路交流电流量，经采样电阻输出采样电 压至保护单元插件。配置于第三层机箱，最大可容纳6个 同类插件。需注意的是，额定电流为5A时与额定电流为1A 时，插件中选用的电流互感器匝数比是不同的，应在订货 时预先申明。
默认联络开关 处于合位
装置响应外部 开入量的变化
保护元件：主要完成各间隔模拟量、开关量的采集，各保护功能的 逻辑判别并出口至TJ；
闭锁元件主要完成各电压量的采集，各段母线的闭锁逻辑并出口至 BJ；
管理元件的工作是实现人机交互、记录管理和后台通讯。各系统独 立工作，相互配合。
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。
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硬件概述 －保护装置出口接点回路
独立的电压闭锁元件，实现出口硬件电压闭锁
保护主机 TJ
闭锁主机 BJ
母联单元不 经电压闭锁
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硬件概述-机箱背面图-1
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硬件概述-机箱背面图-2
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硬件概述-机箱背面图-3
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硬件概述 保护单元插件 — BP330
正常状态 常亮 常亮 闪烁 常亮 常亮 闪烁 常亮 常亮
指示灯含义 保护元件使用的+5V、±15V电平正常 保护主机正常上电、开始运行保护软件 保护主机正与管理机进行通讯 闭锁元件使用的+5V、±15V电平正常 闭锁主机正常上电、开始运行保护软件 闭锁主机正与管理机进行通讯 管理机与液晶显示使用的+5V电平正常 操作回路使用的+24V电平正常
母线保护装置讲义的配置与调试方法
母线差动保护—差动电流和制动电流
？
母线差动保护—动作方程及动作曲线
Ij
m
I j Icdzd
j 1
m Ij
m
K
I I cdzd j
j1
j1
制动系数K可整定
Ij Ij 动作区
Ij K Ij
Ij
比例差动元件动作特性曲线
：此动作方程适用于南瑞继保RCS—915及许继电气 WMH—800A母线保护装置
母线差动保护—TA极性要求
TA极性要求：支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在 一母侧。
即母联视为I母单元支路
此极性要求适用于南瑞 继保RCS—915及许继电 气WMH—800A母线保 护装置
母线差动保护—TA极性要求
TA极性要求：支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在 二母侧。
即母联视为II母单元支路
：此动作曲线适用于深圳南瑞BP—2C母线保护装置
母线差动保护—比率制动系数的高、低值
母线分列运行时， Ⅱ母故障，Ⅰ母上 的负荷电流仍然可 能流出母线。
母线差动保护—比率制动系数的高、低值
在Ⅰ、Ⅱ母线分别接大，小 电源或者母线上有近距离双 回线时，电流流出母线的现 象特别严重。此时，大差灵 敏度下降。因此，装置的大 差比率元件采用 2 个定值， 母线并列运行时，用比率系 数高值；母线分列运行时， 用比率系数低值。
雷击；
运行人员误操作：带负荷拉隔离开关、带地线合隔离 开关；
母线电压和电流互感器故障等。
母线保护的配置
保护功能
母线差动保护： 比率制动差动保护
母联/分段保护 ① 死区保护 ② 充电保护 ③ 断路器失灵保护 ④ 过流保护 ⑤ 非全相保护 支路保护：
母线保护培训课件
母联非全相保护
当母联断路器某相断开，母联非全相运行时可由母联非 全相保护延时跳开三相。 非全相保护由母联TWJ和HWJ接点起动，并可采用零序和 负序电流作为动作的辅助判据。 在母联非全相保护投入时，有THWJ开入且母联零序电流 大于母联非全相零序电流定值，或母联负序电流大于母 联非全相负序电流定值，经整定延时跳母联开关。
母联失灵保护逻辑框图
母差跳一母（或母差跳二母） 充电保护动作 外部起动母联失灵开入 母联过流保护动作 SW1 SW2
>=1
母联IA>Imsl 母联IB>Imsl 母联IC>Imsl 一母复合电压闭锁 二母复合电压闭锁
&
>=1
Tmsl
跳I、II母
&
SW1: 投外部起动母联失灵控制字 SW2: 投母联过流起动母联失灵控制字
III MLII IV
FDII
双母单分段接线方式
3/2接线母线
I
II
总体结构
设立四套独立的计算机系统和人机接口，分别完成A、B、C三相
差动保护、复合电压闭锁、人机接口功能。
人机接口
A相差动
B相差动
C相差动
电压闭锁
工作原理
比率差动保护原理
差动保护设置大差及各段母线小差，大差作为小差的起动元件，用以区分母线 区内外故障，小差为故障母线的选择元件。大差，小差均采用具有比率制动特 性的瞬时值电流差动算法，其动作方程为：
:母联充电保护投退控制字 :投外部闭锁母差保护控制字
YB :母联充电保护投入压板 BSMC : 外部闭锁母差保护开入
母联失灵保护
I母故障，母差保护动作 通过跳开I 母和母联切除 故障，但母联断路器失 灵，怎么办？
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。
精选南瑞继电保护技能培训教材资料
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)
BP311：可输入3*4路交流电压量，独立的次级线圈分别输出至保护主机 和闭锁主机。
GO TOP
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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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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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，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。
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：
A相过流动作
B相动作接点
B相过流动作
I母刀闸 I母失灵出口起动
II母失灵出口起动 II母刀闸
C相动作接 点
C相过流动作
I母失灵出口起动 与
I母失灵复合电压动作
失灵出口延时1 失灵出口延时2
跳母联 跳I母
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失灵电压闭锁元件及 主变失灵解除电压闭锁
• 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。
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电压电流回路断线告警
• 某一段非空母线失去电压，延时9秒发TV断线告警信号。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。
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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，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。
❖ 由于大差电流与刀闸辅助接点无关，以及装置具有运行方式电流校验功 能，因此双母线倒排操作期间，装置不需运行人员手动干预，可以正确 切除故障；刀闸辅助接点出错检修期间不需退出保护；带电拉刀闸，保 护可以正确快速动作。
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断路器失灵保护出口
1、与失灵起动装置配合
外部接点
BP-2B
开入公共端
失灵起 动开入
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。
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主变失灵解除电压闭锁
发变组失灵起动接点闭合 发变组失灵解除复压接点闭合
I母失灵复合电压开放
延时1
跳母联
与
Ida：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
Id1≥0.08In Id2≥0.08In 大差不启动
与 延时200ms
联络断路器TA断线逻辑框图
母线强制互联 互联信号
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。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（单母方式） 即可。
保护动 过流 作接点 动作
I母刀闸 I母失灵出口起动
I失灵复合电压动作
失灵出口延时1 失灵出口延时2
跳母联 跳I母
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断路器失灵保护出口
2、自带电流检测元件方式
外部接点
BP-2B
开入公共端
三跳动作接点 失灵起 动开入
ABC相过流 动作
A相动作接点
延时2
跳I母
或
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硬件概述
• BP-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。保护元 件主要完成各间隔模拟量、开关量的采集，各保护功能的逻辑判别并出 口至TJ；闭锁元件主要完成各电压量的采集，各段母线的闭锁逻辑并出 口至BJ；管理元件的工作是实现人机交互、记录管理和后台通讯。各系 统独立工作，相互配合。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。由于是按母线间隔进行插件设计，因此维护扩展 极为方便。其强弱电分离的走线连接和独立的电源分配，再加上滤波、 屏蔽等环节，使各模件工作于稳定的环境中，充分保证了装置的电磁兼 容性能。
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，不经复合电压闭锁。
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电流回路断线闭锁
Ida>Id-ct Idb>Id-ct Idc>Id-ct
或
延时9S
闭锁母差 TA断线信号
外部启动母联失灵
母联失灵过流 与
外部启动母联失灵接点合
I母差动复合电压动作 母联失灵延时 II母差动复合电压动作
跳I母 跳II母
• F&Q:母联失灵与母联死区的区别在哪里？
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母联(分段)充电保护
Ika由无至有
Ikb由无至有 Ikc由无至有 一段母线失压 母分开关已断 充电保护压板合 充电软压板投入
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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：
A相过流动作
B相动作接点
B相过流动作
I母刀闸 I母失灵出口起动
II母失灵出口起动 II母刀闸
C相动作接 点
C相过流动作
I母失灵出口起动 与
I母失灵复合电压动作
失灵出口延时1 失灵出口延时2
跳母联 跳I母
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失灵电压闭锁元件及 主变失灵解除电压闭锁
• 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。
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电压电流回路断线告警
• 某一段非空母线失去电压，延时9秒发TV断线告警信号。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。
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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，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。
❖ 由于大差电流与刀闸辅助接点无关，以及装置具有运行方式电流校验功 能，因此双母线倒排操作期间，装置不需运行人员手动干预，可以正确 切除故障；刀闸辅助接点出错检修期间不需退出保护；带电拉刀闸，保 护可以正确快速动作。
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断路器失灵保护出口
1、与失灵起动装置配合
外部接点
BP-2B
开入公共端
失灵起 动开入
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。
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主变失灵解除电压闭锁
发变组失灵起动接点闭合 发变组失灵解除复压接点闭合
I母失灵复合电压开放
延时1
跳母联
与
Ida：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
Id1≥0.08In Id2≥0.08In 大差不启动
与 延时200ms
联络断路器TA断线逻辑框图
母线强制互联 互联信号
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。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（单母方式） 即可。
保护动 过流 作接点 动作
I母刀闸 I母失灵出口起动
I失灵复合电压动作
失灵出口延时1 失灵出口延时2
跳母联 跳I母
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断路器失灵保护出口
2、自带电流检测元件方式
外部接点
BP-2B
开入公共端
三跳动作接点 失灵起 动开入
ABC相过流 动作
A相动作接点
延时2
跳I母
或
GO TOP
硬件概述
• BP-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。保护元 件主要完成各间隔模拟量、开关量的采集，各保护功能的逻辑判别并出 口至TJ；闭锁元件主要完成各电压量的采集，各段母线的闭锁逻辑并出 口至BJ；管理元件的工作是实现人机交互、记录管理和后台通讯。各系 统独立工作，相互配合。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。由于是按母线间隔进行插件设计，因此维护扩展 极为方便。其强弱电分离的走线连接和独立的电源分配，再加上滤波、 屏蔽等环节，使各模件工作于稳定的环境中，充分保证了装置的电磁兼 容性能。
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，不经复合电压闭锁。
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电流回路断线闭锁
Ida>Id-ct Idb>Id-ct Idc>Id-ct
或
延时9S
闭锁母差 TA断线信号
外部启动母联失灵
母联失灵过流 与
外部启动母联失灵接点合
I母差动复合电压动作 母联失灵延时 II母差动复合电压动作
跳I母 跳II母
• F&Q:母联失灵与母联死区的区别在哪里？
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母联(分段)充电保护
Ika由无至有
Ikb由无至有 Ikc由无至有 一段母线失压 母分开关已断 充电保护压板合 充电软压板投入
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