南瑞微机母线保护装置原理培训讲义(下)课件.ppt

1、外部启动母联失灵 外部启动母联失灵接点合与母联失灵过流 母联失灵延时 II母差动复合电压动作 I母差动复合电压动作 跳II母跳I母GO TOP F&Q:母联失灵与母联死区的区别在哪里？母联失灵与母联死区的区别在哪里？母联(分段)充电保护 充电保护投入或充电出口延时 与跳母联IcIka IcIkbIcIkc有流门坎为 0.04InIka： 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 与闭锁母差展宽200ms与充电保护投入 一段母线失压充电保护压板合 母分开关已断充电闭锁母差充电保护退出差动恢复 Ika由无至有 Ikb由无至有 Ikc由无至有或充电软压板投入

2、GO TOP母联(分段)过流保护 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 IkIka IkIkb IkIkc kIIk0303或母联过流出口延时 与跳母联过流保护压板合 GO TOP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。 GO TOP电流回路断线闭锁 或

3、 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200ms 母线强制互联 互联信号 Id10.08InId20.08In大差不启动联络断路器TA断线逻辑框图 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。GO TOP电压电流回路断线告警 某一段非空母线失

4、去电压，延时9秒发TV断线告警信号。除了该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。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。GO TOP母线运行方式的电流校验 v 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。当发现刀闸辅助当发现刀闸辅助接点状态与实际不符，即发出接点状态与实际不符，即发出开入异常开入异常告警信号，在状态确定的告警信号，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

5、线互联）。刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号复归信号才能解除修正。才能解除修正。v 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。GO TOP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 TOP断路器失灵保护出口2、自带电流检测元件

6、方式GO TOP 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母开入公共端失灵起动开入A相动作接点A相过流动作I 母 刀闸II母刀闸 I母失灵出口起动 II母失灵出口起动三跳动作接点ABC相过流动作C 相 动 作 接点C相过流动作B相动作接点B相过流动作 外部接点 BP-2B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（线电压）、负序电压和3 3倍零序电压构成的复合电压元件。只是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。使

7、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。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。对于变压器或发变组间隔，设置对于变压器或发变组间隔，设置“主变失灵解闭锁主变失灵解闭锁”的开入接点。的开入接点。当该支路失灵保护起动接点和当该支路失灵保护起动接点和“主变失灵解闭锁主变失灵解闭锁”的开入接点同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。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 TOP防止电力生产重大事故的二十五项重点要求防止电力生产重大事故的二

8、十五项重点要求继电保护实施细则继电保护实施细则（20022002年年2 2月）月） 5.45.4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：和发电机变压器组的断路器失灵保护可采取以下措施：1)1)采用采用“零序或负序电流零序或负序电流”动作，配合动作，配合“保护动作保护动作”和和“断路器合闸位置断路器合闸位置”三个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。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)

9、2)同时再采用同时再采用“相电流相电流”、“零序或负序电流零序或负序电流”动作，配合动作，配合“断路器合闸位置断路器合闸位置”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“启动断路器启动断路器失灵保护失灵保护”中央信号。中央信号。3)3)采用主变保护中由主变各侧采用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件复合电压闭锁元件”（或逻辑）动作解除断路器（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“各侧各侧复合电压闭锁动作复合电压闭锁

10、动作”信号输出的空接点。信号输出的空接点。主变失灵解除电压闭锁GO TOP主变失灵解除电压闭锁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

11、分保证了装置的电磁兼容性能。 GO TOP硬件概述主机插件 BP320 S作为保护元件和闭锁元件的通用作为保护元件和闭锁元件的通用CPUCPU插件，该模件可以完成所有保护功能插件，该模件可以完成所有保护功能的逻辑处理。主机是由嵌入式的逻辑处理。主机是由嵌入式3232位微处理器位微处理器Intel386EXIntel386EX，大规模可编程，大规模可编程逻辑阵列，大容量存储器和各种外围电路构成的单片机系统。逻辑阵列，大容量存储器和各种外围电路构成的单片机系统。25MHZ25MHZ的工的工作主频、作主频、3232位数据总线和位数据总线和64M64M的寻址空间，都使它的处理能力比的寻址空间，都使它的

12、处理能力比1616位单片位单片机有成倍的提高。由固化于机有成倍的提高。由固化于EPROMEPROM的程序不同而分为的程序不同而分为“差动主机差动主机”（保护（保护主机）和主机）和“闭锁主机闭锁主机”，分别位于第二层机箱和第一层机箱的固定位置。，分别位于第二层机箱和第一层机箱的固定位置。S另外主机插件还可完成另外主机插件还可完成9 9路模拟量的路模拟量的A/DA/D转换，本装置的电压量最终由此转换，本装置的电压量最终由此转化为数字量。转化为数字量。S1NCOM11NCOM1和和2NCOM42NCOM4为为9 9针简约针简约RS-232RS-232调试通讯口。调试通讯口。GO TOP硬件概述管理机

13、插件 BP321 z 管理机的核心也是管理机的核心也是Intel386EXIntel386EX单片机系统，由它控制液晶控制和驱动模块、单片机系统，由它控制液晶控制和驱动模块、键盘输入电路和串口通讯电路，以实现人机交互、打印报告并通过它接入变键盘输入电路和串口通讯电路，以实现人机交互、打印报告并通过它接入变电站监控系统。电站监控系统。z 1N31N3为为8 8针凤凰端子，分别连有针凤凰端子，分别连有RS422/485RS422/485通讯线和通讯线和GPSGPS校时信号线。校时信号线。z 1NCOM21NCOM2和和1NCOM31NCOM3为为9 9针简约针简约RS-232RS-232通讯口通讯

14、口z 1NLPT11NLPT1为为2525针打印机电缆端口针打印机电缆端口z 如果配置以太网插件，则可以提供三个以太网接口如果配置以太网插件，则可以提供三个以太网接口GO TOP硬件概述保护单元插件 BP330 保护单元插件是以母线各间隔为划分对象，将三个间隔单元的输入、输保护单元插件是以母线各间隔为划分对象，将三个间隔单元的输入、输出集中到一个插件来实现。即，一块出集中到一个插件来实现。即，一块BP330BP330插件集成了三个间隔单元的刀插件集成了三个间隔单元的刀闸辅助接点输入、失灵起动接点输入、电流量输入电路，保护跳闸出口闸辅助接点输入、失灵起动接点输入、电流量输入电路，保护跳闸出口回路

15、、闭锁高频、闭锁重合闸接点输出电路。保护单元插件与保护主机回路、闭锁高频、闭锁重合闸接点输出电路。保护单元插件与保护主机插件一起构成了母线保护的核心系统。该插件配置于第二层机箱，共有插件一起构成了母线保护的核心系统。该插件配置于第二层机箱，共有8 8个插件扩展口，因此主接线规模在个插件扩展口，因此主接线规模在2424单元以下的都可以灵活配置。单元以下的都可以灵活配置。 GO TOP硬件概述光耦输入、输出和电源检测插件 BP331 X保护主机和闭锁主机配有各自的光耦输入、输出插件，实现公共开关量保护主机和闭锁主机配有各自的光耦输入、输出插件，实现公共开关量输入、输出，保证微机系统与外回路的光电隔

16、离。每个光耦插件共有输入、输出，保证微机系统与外回路的光电隔离。每个光耦插件共有2424路输入、路输入、2424路输出。输入包括：复归信号、切换把手位置、联络开关接路输出。输入包括：复归信号、切换把手位置、联络开关接点和保护投退压板位置等；输出则包括所有的出口信号和告警信号等。点和保护投退压板位置等；输出则包括所有的出口信号和告警信号等。X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直流电源220V220V（或（或110V110V）消失告警。以电压比较回路检测微机系统所用）消失告警。以电压比较回路检测微机系

17、统所用的的+5V+5V、+15V+15V和和-15V-15V。如果系统所有的电源正常，则点亮装置面板上相应。如果系统所有的电源正常，则点亮装置面板上相应的的电源指示灯电源指示灯。如果此时系统投入运行，则点亮面板上相应的。如果此时系统投入运行，则点亮面板上相应的运运行指示灯行指示灯，并接通，并接通24V24V操作电源操作电源 GO TOP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；护主机发出的差动、失灵保护的分段动作信号以

18、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；输出号；输出24V24V控制信号去控制各单元插件上闭锁继电器的接点。控制信号去控制各单元插件上闭锁继电器的接点。 GO TOP硬件概述出口信号、告警信号插件 BP333 Q 以继电器接点的方式输出装置的出口信号和告警信号，每个插件可以输以继电器接点的方式输出装置的出口信号和告警信号，每个插件可以输出出6 6个不同定义的信号。根据工程需要，配置于第一层机箱。个不同定义的信号。根据工程需要，配置于第一层机箱。Q 输入输入6 6路由光耦插件来的驱动信号至

19、继电器动作线圈，输入由保护主机控路由光耦插件来的驱动信号至继电器动作线圈，输入由保护主机控制的复归信号至继电器的复归线圈。制的复归信号至继电器的复归线圈。Q 1 1路光耦信号控制路光耦信号控制2 2个个DSPDSP继电器，输出继电器，输出2 2对自保持常开接点（第对自保持常开接点（第3 3路除外）、路除外）、2 2对不保持常开接点，分别对应屏面点灯信号、中央信号接点、远动接点、对不保持常开接点，分别对应屏面点灯信号、中央信号接点、远动接点、起动录波接点。起动录波接点。 GO TOP硬件概述电流/电压互感器插件 BP310 /BP311 BP310BP310：可输入：可输入3 3* *4 4路交

20、流电流量，经采样电阻输出采样电压至保护单元路交流电流量，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，最大可容纳插件。配置于第三层机箱，最大可容纳6 6个同类插件。需注意的是，额定个同类插件。需注意的是，额定电流为电流为5A5A时与额定电流为时与额定电流为1A1A时，插件中选用的电流互感器匝数比是不同时，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。的，应在订货时预先申明。 BP311BP311：可输入：可输入3 3* *4 4路交流电压量，独立的次级线圈分别输出至保护主机路交流电压量，独立的次级线圈分别输出至保护主机和闭锁主机。和闭锁主机。 GO TOP硬件概述电源模块

21、插件 BP360、BP361 T 电源插件搭载有电源插件搭载有4 4个独立的模块化电源个独立的模块化电源保护元件电源、闭锁元件电保护元件电源、闭锁元件电源、管理机电源和源、管理机电源和24V24V操作电源。其中保护元件电源与闭锁元件电源是操作电源。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。可以互换的。每一电源模块都有一船形小开关。End of this ChapterGO TOPBP2B母 线 保 护 系 统 原 理 图SBJ3SBJ2BJ1SBJ1BJ2BJ1+B24电 源检 测LP24保 护 电 源LP1SJ3YJ24TJ24YJ1TJ1出 口SJ2CJ3S

22、J1CJ2CJ1+C241#间 隔 电 流24#间 隔 接 点1#间 隔 接 点24#间 隔 电 流TAII母 电 压III母 电 压I 母 电 压滤波TV公 共 接 点 1开出开入保护元件CPU开入电路光电隔离模数滤波光隔开 出信 号回 路公 共 接 点 12保 护 元 件模数操 作 电 源电 源检 测管 理 电 源闭 锁 电 源通 讯 接 口管 理 元 件TXTXRX管理机RX5V液 晶 显 示键 盘III母 电 压II 母 电 压I 母 电 压光隔闭锁元件CPU录 波远 动开出中 央开入闭 锁 元 件模数TV滤波BP|2B母母线线保保护护系系统统原原理理图图GO TOP主接线形式：双母线

23、接线 母联及母线上元件的母联及母线上元件的TATA极性如下：极性如下：IIPIL1GO TOP主接线形式： 母联兼旁路形式的双母线接线只需引入母联到旁母的刀闸位置至图纸只需引入母联到旁母的刀闸位置至图纸“旁母跨条辅助接点旁母跨条辅助接点”；母联母联TATA的极性与的极性与IIII母上的元件一致。母上的元件一致。引入母联代旁路的失灵起动接点至图纸引入母联代旁路的失灵起动接点至图纸“L1L1失灵起动接点失灵起动接点” ” 。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 TOP主接线形式： 旁路代母联形式的双母线接线定义旁路间隔为图纸定义旁路间隔为图纸L4L4

24、单元；单元；只需引入母线到旁母的刀闸位置至图纸只需引入母线到旁母的刀闸位置至图纸“旁母跨条辅助接点旁母跨条辅助接点”；旁路兼母联旁路兼母联TATA的极性与母线上其余元件一致。的极性与母线上其余元件一致。引入旁路的失灵起动接点至图纸引入旁路的失灵起动接点至图纸“L4L4失灵起动接点失灵起动接点” ” 。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I I 母 跨条L4GO TOP主接线形式： 双母单分段 L1L4L7IIIIIIGO TOP主接线形式： 双母双分段L1L7L1IIIVL4IIII甲乙End of this ChapterGO TOP定值整定 见说明书F&Q:电流定值哪些需要经过电流定值哪些需要经过TA变比折算？折算时的基准是变比折算？折算时的基准是什么？什么？GO TOP通讯End of this Chapter2B：目前，装置为适应技术发展的需要，可以同时提供三个以太网目前，装置为适应技术发展的需要，可以同时提供三个以太网通讯口及一个通讯口及一个RS485口或者两个口或者两个RS485口口 详见图纸说明GO TOP