B P-2B微机母线保护装置技术说明书V1.02-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII1 概述 (4)1.1 应用范围 (4)1.2 保护配置 (4)1.3 主要特点 (4)2 技术参数 (5)2.1 额定参数 (5)2.2 功耗 (5)2.3 交流回路过载能力 (5)2.4 输出接点容量 (6)2.5 装置内电源 (6)2.6 主要技术指标 (6)2.7 环境条件 (6)2.8 电磁兼容 (6)2.9 绝缘与耐压 (7)2.10 通讯 (7)2.11 机械性能 (7)3 装置原理 (7)3.1 母线差动保护 (7)3.1.1 起动元件 (8)3.1.2 差动元件 (9)3.1.3 TA（电流互感器）饱和检测元件 (12)3.1.4 电压闭锁元件 (12)3.1.5 故障母线选择逻辑 (13)3.1.6 差动回路和出口回路的切换 (15)3.2 母联（分段）失灵和死区保护 (19)3.3 母联（分段）充电保护 (21)3.4 母联（分段）过流保护 (23)3.5 电流回路断线闭锁 (24)3.6 电压回路断线告警 (25)3.7 母线运行方式的电流校验 (25)3.8 断路器失灵保护出口 (26)3.8.1 与失灵起动装置配合方式 (26)3.8.2 自带电流检测元件方式 (26)3.8.3 失灵电压闭锁元件 (27)3.8.4 母线分列运行的说明 (28)4 整定方法与参数设置 (29)4.1 参数设置的说明 (29)4.1.1 装置固化参数 (30)4.1.2 装置系统参数 (30)4.1.3 装置使用参数 (32)4.2 整定值清单 (33)4.3 整定方法 (35)4.3.1 母差保护定值整定方法 (35)4.3.2 断路器失灵保护出口定值整定方法 (38)4.3.3 母联失灵保护定值整定方法 (40)4.3.4 充电保护定值整定方法 (40)4.3.5 母联过流保护定值整定方法 (40)4.3.6 TA断线定值整定方法 (41)4.3.7 失灵保护过流定值整定方法 (41)5 装置硬件介绍 (41)5.1 硬件概述 (41)5.2 机箱结构与面板布置 (42)5.3 机箱背面布置和插件功能简介 (47)5.3.1 主机插件—— BP320 (48)5.3.2 管理机插件—— BP321 (48)5.3.3 保护单元插件—— BP330 (49)5.3.4 光耦输入、输出和电源检测插件—— BP331 (49)5.3.5 电压闭锁插件—— BP332 (50)5.3.6 出口信号、告警信号插件—— BP333 (50)5.3.7 辅助电流互感器插件—— BP310 (50)5.3.8 辅助电压互感器插件—— BP311 (51)5.3.9 电源模块插件—— BP360、BP361 (51)5.4 装置原理图 (51)6 装置使用说明 (53)6.1 界面显示 (53)6.1.1 主界面 (53)6.1.2 一级界面 (54)6.1.3 二级界面 (60)6.2 装置调试与投运 (64)6.2.1 调试资料准备 (64)6.2.2 试验仪器 (65)6.2.3 通电前检查 (65)6.2.4 上电检查 (65)6.2.5 预设 (66)6.2.6 定值整定 (67)6.2.7 整机调试 (67)6.2.8 投入运行与操作 (73)6.3 注意事项 (74)1 概述1.1 应用范围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 211接线在内的各种主接线方式，最大主接线规模为24个间隔（线路、元件和联络开关）。
1.2 保护配置BP-2B 微机母线保护装置可以实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵（或死区）保护、以及断路器失灵保护出口等功能。
1.3 主要特点● 快速、高灵敏复式比率差动保护，整组动作时间小于12ms ； ● 自适应全波饱和检测器，差动保护在区外饱和时有极强的抗饱和能力，又能快速切除转换性故障，适用于任何按技术要求正确选型的保护电流互感器；● 允许TA 型号、变比不同，TA 变比可以现场设定；● 母线运行方式自适应，电流校验自动纠正刀闸辅助接点的错误； ● 超大的汉字液晶显示，查询、打印、校时等操作，不影响保护运行； ● 完善的事件和运行报文记录，与COMTRADE 兼容的故障录波，录波波形液晶即时显示；● 灵活的后台通讯方式，配有RS-232、RS-422/RS-485通讯接口，支持电力行业标准通讯规约DL/T667-1999（IEC60870-5-103）；采用旋转机柜，插件强弱电分开的新型结构，装置电磁兼容特性满足就地布置运行的要求。
2技术参数2.1 额定参数直流电压： 220V ，110V 允许偏差：-20% ~ +15%交流电压： 100/√3 V交流电流： 5A ，1A频率：50H Z打印机工作电压：交流220V2.2 功耗直流电源回路： < 50W （常态）< 75W （保护动作瞬间）交流电压回路：< 0.5VA/相交流电流回路：< 1 VA/相 (In=5A)< 0.5VA/相 (In=1A)2.3 交流回路过载能力交流电压： 2Un - 持续工作交流电流： 2In - 持续工作30In - 10S40In - 1S2.4 输出接点容量允许长期通过电流: 5A 允许短时通过电流: 10A , 1S2.5 装置内电源工作电源: +5V (±3%)±15V(±3% )出口电源: +24V(±5%)2.6 主要技术指标母差保护整组动作时间: < 12 ms ( 差流Id ≧2倍差流定值 ) 出口保持时间: ≧200 ms ；≧80 ms ( 用于 211接线时 )返回时间： < 40 ms 定值误差: <±5%2.7 环境条件正常工作温度: 0 ~ 40℃ 极限工作温度: -10 ~ 50℃ 贮存与运输: -25 ~ 70℃2.8 电磁兼容2.9 绝缘与耐压2.10 通讯两个RS-232/422/485串行通讯接口通讯规约：电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）2.11 机械性能工作条件: 振动响应、冲击响应严酷等级为 I级运输条件: 振动耐久、冲击耐久及碰撞检验严酷等级为 I级3装置原理3.1 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。
下述各元件判据除非特别说明，都是分相计算，分相判别。
3.1.1 起动元件母线差动保护的起动元件由‘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元件电流的绝对值之和∑==mj Ij Ir 1 ；‘差电流’是指所有连接元件电流和的绝对值 ∑==mj Ij Id 1，Ij 为母线上第j 个连接元件的电流。
与传统差动保护不同，微机保护的‘差电流’与‘和电流’不是从模拟电流回路中直接获得，而是通过电流采样值的数值计算求得。
起动元件分相起动，分相返回。
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。
其表达式为： Idset i r ∆>∆其中r i ∆为和电流瞬时值比前一周波的突变量；Idset ∆为突变量门坎定值。
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。
其表达式为： Idset Id >其中Id 为分相大差动电流；Idset 为差电流门坎定值。
3）起动元件返回判据，起动元件一旦动作后自动展宽40ms ，再根据起动元件返回判据决定该元件何时返回。
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。
其表达式为： Idset Id 75.0<3.1.2 差动元件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。
1）复式比率差动判据动作表达式为：)1(IdsetId >)2()(Id Ir Kr Id -⨯>其中Idset 为差电流门坎定值，Kr 为复式比率系数（制动系数）。
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极强的制动特性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确地区分区外故障和区内故障，图3.1表示复式比率差动元件的动作特性。
图3.1复式比率差动元件动作特性可以参考下表确定复式比率系数Kr的取值，表中Ext为母线区内故障时流出母线的电流占总故障电流的百分比，此时判据应可靠动作；δ为母线区外故障时故障支路电流互感器的误差（其余支路电流互感器的误差忽略不计），此时判据应可靠不动作。
注意，该表数据是仅就复式比率判据的推导所得。
2) 故障分量复式比率差动判据根据叠加原理，故障分量电流有以下特点：a. 母线内部故障时，母线各支路同名相故障分量电流在相位上接近相等（即使故障前系统电源功角摆开）。
b. 理论上，只要故障点过渡电阻不是∞，母线内部故障时故障分量电流的相位关系不会改变。
为有效减少负荷电流对差动保护灵敏度的影响，为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，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。
故障分量的提取有多种方案，本保护采用的数字算法如下：kii--∆=ki)(()k(N)式中 )(k i 为当前电流采样值；)(N k i -为一个周波前的的采样值。
在故障发生后的一个周波内，其输出能较为准确地反映包括各种谐波分量在内的故障分量。
‘故障分量差电流’∑=∆=∆m j Ij Id 1；‘故障分量和电流’∑=∆=∆mj Ij Ir 1动作表达式为：)1(IdsetId ∆>∆)2()(Id Ir Kr Id ∆-∆⨯>∆)3(IdsetId >)4()(5.0Id Ir Id -⨯>其中Ij ∆为第j 个连接元件的电流故障分量，Idset ∆为故障分量差电流门坎，由Idset 推得；Kr 为复式比率系数（制动系数）。
由于电流故障分量的暂态特性，故障分量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入，并受使用低制动系数（0.5）的复式比率差动判据闭锁。