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。 ⒈随机存储器（RAM）。 在RAM中的数据可以快速地读、写，但在失去直流电源时数据会丢失。所以不能存放程序和定值。只用以暂存需要快速进行交换的临时数据，例如运算中的中间数据、经过A/D转换后的采样数据等。现在有一种称做非易失性随机存储器（NVRAM）它既可以高速地读/写，失电后也不会丢失数据，在RCS900保护中用以存放故障录波数据。 ⒉只读存储器（ROM）。 目前使用的是一种紫外线可擦除、电可编程的只读存储器——EPROM。EPROM 中的数据可以高速读取，在失电后也不会丢失，所以适用于存放程序等一些固定不变的数据。要改写EPROM中的程序时先要将该芯片放在专用的紫外线擦除器中，经紫外线照射一段时间，擦除原有的数据后，再用专用的写入器（编程器）写入新的程序。所以存放在EPROM中的程序在保护正常使用中不会被改写，安全性高。 ⒊电可擦除且可编程的只读存储器（EEPROM）。 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 数据采集系统的作用是将从电压、电流互感器输入的电压、电流的连续的模拟信号转换成离散的数字量供给微机主系统进行保护的计算工作。在介绍数据采集系统前，先对若干名词作一些解释。 ⑴采样。在给定的时刻对连续的模拟信号进行测量称做采样。每隔相同的时刻对模拟信号测量一次称做理想采样。微机保护采用的都是理想采样。 ⑵采样频率s f。每秒采样的次数称做采样频率。采样频率越高对模拟信号的测 量越正确。但采样频率越高对计算机的运算速度的要求也越高，计算机必须在相邻两个采样时刻之间完成它的运算工作。否则将造成数据的堆积而导致运算的紊乱。在目前的技术条件下微机保护中使用的采样频率有600Hz、1000Hz、1200Hz三种。在南瑞继保电器公司原先生产的LFP900保护中使用的采样频率是600Hz和1000Hz。目
7.4整组试验 7.4.1母线差动保护 投入母差保护压板及投母差保护控制字，以下的电流电压均通过光纤加入。 1）区外故障通过软压板强制使能刀闸位置：短接元件1的I母刀闸位置及元件2的II母刀闸位置接点。将元件2TA与母联TA同极性串联，再与元件1TA反极性串联，模拟母线区外故障。通入大于差流起动高定值的电流，并保证母差电压闭锁条件开放，保护不应动作。 2）区内故障通过软压板强制使能刀闸位置：短接元件1的I母刀闸位置及元件2的II母刀闸位置接点。将元件1TA、母联TA和元件2TA同极性串联，模拟I母故障。通入大于差流起动高定值的电流，并保证母差电压闭锁条件开放，保护动作跳I母。 将元件1TA和元件2TA同极性串联，再与母联TA反极性串联，模拟II母故障。通入大于差流起动高定值的电流，并保证母差电压闭锁条件开放，保护动作跳II母。 投入单母压板及投单母控制字。重复上述区内故障，保护动作切除两母线上所有的连接元件。 3）比率制动特性 通过软压板强制使能刀闸位置：短接元件1及元件2的I母刀闸位置接点。向元件1TA和元件2TA加入方向相反、大小可调的一相电流，则差动电流为 21II&&+，制动电流为() 21IIK&&+?。分别检验差动电流起动定值HcdI和比率制动特性。 4）电压闭锁元件 在满足比率差动元件动作的条件下，分别检验保护的电压闭锁元件中相电压、负序和零序电压定值，误差应在±5％以内。 7.4.2 母联充电保护 投入母联充电保护压板及投母联充电保护控制字。短接母联TWJ开入（TWJ＝1），向母联TA通入大于母联充电保护定值的电流，母联充电保护动作跳母联。 7.4.3母联过流保护 投入母联过流保护压板及投母联过流保护控制字。向母联TA通入大于母联过流保护定值的电流，母联过流保护经整定延时动作跳母联。 7.4.4母联失灵保护 按上述试验步骤模拟母线区内故障，保护向母联发跳令后，向母联TA继续通入大于母联失灵电流定值的电流，并保证两母差电压闭锁条件均开放，经母联失灵保护整定延时母联失灵保护动作切除两母线上所有的连接元件。 7.4.5母联死区保护 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，按上述试验步骤模拟母线区内故障，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：故障前两母线电压均应正常） 7.4.6断路器失灵保护 投入断路器失灵保护压板及投失灵保护控制字，并保证失灵保护电压闭锁条件开放。 对于分相跳闸接点的起动方式：短接任一分相跳闸接点，并在对应元件的对应相别TA中通
3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。 1）起动元件 a ）电压工频变化量元件，当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为： △u >△U T +0.05U N 其中：△u 为相电压工频变化量瞬时值；0.05U N 为固定门坎；△U T 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。 b ）差流元件，当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为： Id > I cdzd 其中：Id 为大差动相电流；I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms 。 2）比率差动元件 a ） 常规比率差动元件 动作判据为： cdzd m j j I I >∑=1 （1） ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 （2） 其中：K 为比率制动系数；I j 为第j 个连接元件的电流；cdzd I 为差动电流起动定值。） 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ） 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关系的影响，本保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为：
母线保护保护配置及测试方法 一、母线保护的几个术语和概念 ●主接线形式 常见的主接线形式：单母线接线形式、单母分段接线形式、单母三分段接线形式、双母线接线形式、双母单分段接线形式、双母双分段接线形式；3/2接线形式。 其他主接线形式：单母分段分段兼旁路接线形式、双母线母联兼旁路接线形式、双母线旁路兼母联接线形式、双母线母线兼旁母接线形式。 ◆单母线接线形式 特点：单母线运行方式固定，接线简单清晰，设备少、投资小运行操作方便，利于扩建。但可靠性和灵活性较差，母线发生故障时跳开母线上所有连接元件，检修时也需全站停电。 ◆单母分段接线形式 II I 需根据分段刀闸位置、分段断路器位置识别分段运行状态；分段TA极性端默认在I母侧。 特点：单母线分段接线可以减少母线故障的影响范围，提高供电的可靠性。当一段母线有故障时，分段断路器在继电保护的配合下自动跳闸，切除故障段，使非故障母线保持正常供电，母线或母线隔离开关检修或故障时的停电范围缩小了一半。对于重要用户，可以采用双回路供电，将双回路分别接引在不同分段母线上，保证不中断供电。
◆双母线专设母联接线形式 I I I 需根据各元件刀闸位置确定该元件所运行母线，根据母联刀闸位置、母联断路器位置识别母联运行状态，母联TA 极性端默认在I 母侧。 特点：具有两组结构相同的母线，每一回路都经一台断路器、两组隔离开关分别连接到两组母线上，两组母线之间通过母联断路器来实现联络。双母线接线比单母线分段接线的供电可靠性高、运行灵活，但投资也明显增大，因此，只有当进出线回路数较多、母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求尽快恢复送电、母线和母线隔离开关检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求等情况下，才采用双母线接线方式。 ◆单母双分段接线形式 II I III 根据分段刀闸位置、分段断路器位置识别分段运行状态；分段1的TA 极性端默认I 母侧，分段2的TA 极性端默认II 母侧。 ◆双母单分段接线形式
3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。 1）起动元件 a ）电压工频变化量元件，当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为： △u >△U T +0.05U N 其中：△u 为相电压工频变化量瞬时值；0.05U N 为固定门坎；△U T 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。 b ）差流元件，当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为： Id > I cdzd 其中：Id 为大差动相电流；I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms 。 2）比率差动元件 a ） 常规比率差动元件 动作判据为： cdzd m j j I I >∑=1 （1） ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 （2）
其中：K 为比率制动系数；I j 为第j 个连接元件的电流；cdzd I 为差动电流起动定值。） 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ） 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关系的影响，本保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为： cdzd T m j j DI DI I +?>?∑=1 （1） ∑∑==?'>?m j j m j j I K I 1 1 （2） 其中K '为工频变化量比例制动系数，母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时K '取0.75，而当母线分列运行时则自动转用比率制动系数低值，小差则固定取0.75；△I j 为第j 个连接元件的工频变化量电流；△DI T 为差动电流起动浮动门坎；DI cdzd 为差流起动的固定门坎,由I cdzd 得出。 3）故障母线选择元件
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。 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In tel 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 微机主系统 数据采集系统 开关量 输入 跳闸、 信号 开关量 输入 输岀 系统 键盘 —保存数据用RAM 存放定值用 EEPROM/FLASH WATCHDOG — 定时器/计数器 打印机 打印机接口 调试通信接口 PC 机 专用调试 设备 指示灯LED 液晶显示 存放程序用 EPROM/FLASH 外部通信
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。 1. 随机存储器（RAM ）。 在RAM中的数据可以快速地读、写，但在失去直流电源时数据会丢失。所以不能存放程序和定值。只用以暂存需要快速进行交换的临时数据，例如运算中的中间数据、经过A/D转换后的采样数据等。现在有一种称做非易失性随机存储器（NVRAM ）它既可以高速地读/写,失电后也不会丢失数据，在RCS900保护中用以存放故障录波数据。 2. 只读存储器（ROM ）。 目前使用的是一种紫外线可擦除、电可编程的只读存储器一一EPROM。EPROM 中的数据可以高速读取，在失电后也不会丢失，所以适用于存放程序等一些固定不变的数据。要改写EPROM中的程序时先要将该芯片放在专用的紫外线擦除器中，经紫 外线照射一段时间，擦除原有的数据后，再用专用的写入器（编程器）写入新的程序。所以存放在EPROM中的程序在保护正常使用中不会被改写，安全性高。 3. 电可擦除且可编程的只读存储器（EEPROM ）。 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 数据采集系统的作用是将从电压、电流互感器输入的电压、电流的连续的模拟信号转换成离散的数字量供给微机主系统进行保护的计算工作。在介绍数据采集系统前，先对若干名词作一些解释。 ⑴ 采样。在给定的时刻对连续的模拟信号进行测量称做采样。每隔相同的时刻对模拟信号测量一次称做理想采样。微机保护采用的都是理想采样。 ⑵ 采样频率f s。每秒采样的次数称做采样频率。采样频率越高对模拟信号的测量越正确。但采样频率越高对计算机的运算速度的要求也越高，计算机必须在相邻两 个采样时刻之间完成它的运算工作。否则将造成数据的堆积而导致运算的紊乱。在目前的技术条件下微机保护中使用的采样频率有600Hz、1000Hz、1200Hz三种。在南 瑞继保电器公司原先生产的LFP900保护中使用的采样频率是600Hz和1000Hz。目 前生产的RCS900保护中使用的采样频率是1200Hz ⑶ 采样周期T s。相邻的两个采样点之间的时间称做采样同期。显然采样同期与
1.1.10.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。 瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。 1.1.2对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器： 1.1. 2.1电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护。 1.1. 2.2电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。 1.1. 2.3电压为220kV及以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。 1.1.3纵联差动保护应满足下列要求： a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；
b.在变压器过励磁时不应误动作； c.在电流回路断线时应发出断线信号，电流回路断线允许差动保护动作跳闸； d.在正常情况下，纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。在设备检修等特殊情况下，允许差动保护短时利用变压器套管电流互感器，此时套管和引线故障由后备保护动作切除；如电网安全稳定运行有要求时，应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 1.1.4对外部相间短路引起的变压器过电流，变压器应装设相间短路后备保护。保护带延时跳开相应的断路器。相间短路后备保护宜选用过电流保护、复合电压（负序电压和线间电压）启动的过电流保护或复合电流保护（负序电流和单相式电压启动的过电流保护）。 1.1.4.135kV～66kV及以下中小容量的降压变压器，宜采用过电流保护。保护的整定值要考虑变压器可能出现的过负荷。 1.1.4.2110kV～500kV降压变压器、升压变压器和系统联络变压器，相间短路后备保护用过电流保护不能满足灵敏性要求时，宜采用复合电压起动的过电流保护或复合电流保护。 1.1.5对降压变压器，升压变压器和系统联络变压器，根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同，应配置不同的相间
BP-2B 母差及失灵保护装置使用说明 BP-2B 母线差动保护是母线故障时的快速保护，能满足双母线运行灵活的要求。其在双母线并列运行，单母线运行解列运行，固定联结破坏及倒闸操作过程中均能正确动作，不必进行手动切换。在双母线并列运时发生母线短路或接地故障时保护动作无时限跳开母联及故障母线上联结的各元件断路器。在单母线运行时，当母线发生短路或接地故障时保护动作无时限跳开母线上联结的各元件断路器。 BP-2B 微机母差及失灵保护装置装置面板布置图如下图1： 图1 BP-2B 母差及失灵保护 BP-2B 型微机母线保护装置面板指示灯与按钮说明表:见表1 表1 BP-2B 型微机母线保护装置面板指示灯与按钮说明表
BP-2B保护装置运行或操作时相应的信号指示灯和界面显示表：见表2
BP-2B微机母线保护装置异常信息含义及菜单操作 BP-2B微机母线保护装置自检信息含义及处理建议：见下表3 表3 BP－2B微机母线保护装置自检信息含义及处理建议 BP-2B保护插件异常信息含义及处理建议：见下表4
BP-2B母线保护装置告警信号灯处理表：见下表5 表5 BP-2B母线保护装置告警信号灯处理表
BP-2B微机母线成套保护液晶显示画面总体结构示意图，如下图2： 图2 BP－2B微机母线成套保护液晶显示画面总体结构示意图 保护插件刀闸辅助接点与一次设备状态不对应时强制对应的步骤： a)由主界面按“确认”键进入一级菜单； b)按“←”键选中“参数”，后按“↓”键选中“运行方式设置”，按“确认”键， 后按“↑”、“↓”键输入密码后进入下一级菜单，按“确认”键，间隔数变成灰色； c)利用“↓”、“↑”，从界面中找到相应线路所对应的间隔，再按“确认”键，此 时间隔数灰色消失； d)按“↓”键选中所要改变的刀闸，再按“确认”键此时又变灰色；
如上图： 1. 液晶显示屏 2. 指示灯 3. 操作键盘 4. 信号复归按钮 保护配置 RCS-931系列保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速I 段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护，RCS-931系列保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。 具体型号：RCS-931AML 后缀含义为：A ：两个延时段零序方向过流。M ：光纤通信为2048kbit/s 数据接口、两个M 为两个2048kbit/s 数据接口。L ：过负荷告警，过流跳闸。 额定电气参数： 直流电源：220V ，110V 允许偏差：+15%，-20% 交流电压：100/√3V （额定电压Un ） 交流电流：5A ，1A （额定电流In ） 频率：50Hz/60Hz 过载能力：电流回路：2倍额定电流，连续工作 10倍额定电流，允许10S 40倍额定电流，允许1S 电压回路：1.5倍额定电压，连续工作 4 1
功耗：交流电流：＜1VA/相（In=5A） ＜0.5VA/相（In=1A） 交流电压：＜0.5VA/相 直流：正常时＜35W 跳闸时＜50W 主要技术指标 1)整组动作时间 工频变化量距离元件：近处3~10ms 末端＜20ms 差动保护全线路跳闸时间：＜25ms（差流＞1.5倍差动电流定值）距离保护I 段：≈20ms 2)启动元件 电流变化量启动元件，整定范围0.02In~30In 零序过流启动元件，整定范围0.02In~30In 3)工频变化量距离 动作速度：＜10ms（△Uop＞2Uz时） 整定范围：0.1~7.5Ω（In=5A）0.5~37.5Ω（In=1A）
一、应用范围： RCS-915A/B型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件最多为21个（包括母联），其中B型保护可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。 二、保护配置： RCS-915A/B型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联过流保护、母联非全相保护（仅A型保护有）以及断路器失灵保护等功能。 三、原理说明： 3.1母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，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，差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关处所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。 3.1.1起动元件 3.1.2比率差动元件 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母线或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时制动转用比率系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 3.1.3故障母线选择元件 差动保护根据母线上所有连接元件电流采样值计算出大差电流，构成大差比例差动元件，做为差动保护的区内故障判别元件。 对于分段母线或双母线接线方式，根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流，构成小差比率差动元件，做为故障母线选择元件。 当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选择时可投入单母方式压板。当元件在倒闸过程中两条母线经刀闸双跨，则装置自动识别为单母运行方式。这两种情况下都不进行故障母线的选择，当母线发生故障时将所有母线同时切除。 母差保护另设一后备段，当抗饱和母差动作（下述TA饱和检测元件二检测为母线区内故障），且无母线跳闸，则经过250ms切除母线上所有的元件。 3.2母联充电保护 当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故障。 母联充电保护有专门的起动元件。在母联充电保护投入时，当母联电流任一相大于母联充电保护整定值时，母联充电保护起动元件动作去控制母联充电
WMH-800 微机母线保护装置 使用说明书 2005.08
目 录 1概述..........................................................1-1 2装置的使用说明................................................2-1 2.1 面板布置..................................................2-1 2.2 液晶显示说明..............................................2-4 2.3 命令菜单使用说明..........................................2-6 3装置的调试大纲................................................3-1 3.1 试验注意事项..............................................3-1 3.2 交流项目检查..............................................3-1 3.3 输入接点检查..............................................3-2 3.4 功能试验..................................................3-2 3.5 输出接点检查..............................................3-7 3.6 传动试验..................................................3-8 3.7 带负荷试验................................................3-8 3.8 投运前打印存档信息........................................3-9 3.9 正常年检内容（建议）......................................3-9 4装置的运行维护................................................4-1 4.1 装置的正常运行状态........................................4-1 4.2 装置异常信息含义及处理建议................................4-1 4.3 运行疑难问题处理..........................................4-2 4.4 安装注意事项..............................................4-2 5附录..........................................................5-1附录A 报告说明................................................5-1附录B 改变打印机缺省设置的操作方法............................5-6附录C 调试软件的使用说明......................................5-7
四方CSC-150 数字式母线保护装置 说明书 第一篇装置性能介绍 1 概述 1.1 适用范围 CSC-150 数字式成套母线保护装置（以下简称装置或产品）适用于750kV 及以下各种电压等级的母线系统，包括单母线、单母分段、双母线、双母分段及一个半断路器接线等多种接线型 式。最大接入单元为24 个（包括线路、元件、母联及分段开关）。 2.6 热性能（过载能力） 装置的热性能（过载能力）符合DL/T 478-2001 的以下规定： a) 交流电流回路：在2 倍额定电流下连续工作，20 倍额定电流下允许10s，40 倍额定电流下允许2s； b) 交流电压回路：U n =100/ 3 V 在2 倍额定电压下连续工作，180V 电压下允许2 分钟；U n =100V 在1.4 倍额定电压下连续工作，180V 电压下允许2 分钟。 2.7 功率消耗 装置的功率消耗符合DL/T 478-2001 的以下规定： a) 直流电源回路：当正常工作时，不大于50W；当保护动作时，不大于80W； b) 交流电流回路：当额定电流为5A 时，每相不大于0.3VA；额定电流为1A 时，每相不大于0.1VA； c) 交流电压回路：在额定电压下每相不大于0.3VA。 2.8 输出触点容量 a) 跳闸触点容量：在电压不大于250V、电流不大于1A、时间常数L/R 为（5±0.75）ms 的直流有感负荷回路中，触点断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A； CSC-150 数字式母线保护装置说明书 -5- b) 其它触点容量：在电压不大于250V、电流不大于0.5A、时间常数L/R 为（5±0.75）ms 的直流有感负荷回路中，触点断开容量为30W，长期允许通过电流不大于3A。 2.9 装置主要功能 装置具有以下功能： a) 快速虚拟比相式电流突变量保护； b) 常规比率制动式电流差动保护； c) 断路器失灵保护； d) 母联充电保护； e) 母联失灵及死区保护；
南瑞 电容保护： 设立过电压保护的目的是防止母线电压过高时损坏电容器，而切除电容器的同时可以改变无功潮流从而降低母线电压。采用的线电压而非相电压，以防单相接地时过电压保护误动。合位闭锁。 设立欠电压保护的目的是防止在电源失去后、电容器放电完毕之前电源重新投入时产生过电压，从而危及电容器的安全。欠电压保护的动作时限应小于上级电源重合闸或备自投的动作时限。采用线电压而非相电压，以防PT单相断线时欠电压保护误动。合位闭锁、有流闭锁。 电容器自动投切通过电容器自动投切改变局部无功潮流达到调节电压的目的。当电压很低时，闭锁。过压自切经合位闭锁。欠压自投经跳位闭锁、自切动作闭锁和PT断线闭锁。差动速断： 设置差动速断的主要原因是防止在较高短路水平时，由于电流互感器饱和而产生大量谐波，使得带二次谐波制动的比率差动元件拒动。TA断线不闭锁差动速断保护。其定值按躲过最大方式下穿越性故障引起的不平衡电流和变压器励磁涌流来整定。 比率差动保护： 二次谐波闭锁比率差动保护遵照按相闭锁的综合原则，用比较出的三相二次谐波的最大值与某相差动电流中的基波相比，超过比例（即二次谐波制动系数）则闭锁该相比率差动元件。为避免励磁涌流对比率差动保护的影响。 I d＝I set（I set/k+1.5） I d＝k（I max－1.5） I d为差动电流；I max为最大侧电流；起动电流定值为I set 起动电流定值推荐采用0.3I N，及1.5A。 电流回路断线闭锁： 主判据是变压器单侧出现负序电流（是区别于正常运行的系统不平衡电流、内外部不对称故障、三相对称故障及系统振荡的主要特征），负序电流定值为固定值0.4A。 辅助判据是伴随负序量的出现，三相电流之和呈下降趋势，并且单侧有电流时，电流回路断线闭锁元件不动作。目的防止在变压器空投以及内部轻微故障时误闭锁。 差动电流越限告警： 差流越限定值0.5A 原因：（1）相关侧差动平衡系数整定值不够准确，其特点是当负荷电流较大时，差流越限告警会频繁动作。 （2）TA回路接触不良。 （3）交流输入回路和数据采样通道发生故障。 零序电压保护： 零序电压定值一般按1.5～1.8倍相电压整定。
第五节母线保护配置 发电厂和变电所的母线是电力系统中的一个重要组成元件，起到汇聚和重新分配电能的重要作用。当母线上发生故障时将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间，转移到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。此外，在电力系统中枢纽变电站的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏，造成严重的后果。因此，母线保护非常重要。 为满足可靠、快速和有选择性切除故障的要求，母线保护都是按差动原理构成的。实现母线差动保护所必须考虑的特点是在母线上一般连接着较多的电气元件（如线路、变压器、发电机等）。因此，就不能像发电机的差动保护那样，只用简单的接线加以实现。但不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等；当母线上发生故障时，所有与电源连接的元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零；如从每个连接元件中电流相位来看，则在正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体说来，就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其他元件中的电流则是同相位的。 母线保护大体可分为完全电流差动母线保护、电流比相式母线保护、中阻抗型母线差动保护、微机型比率制动差动母线保护等几种类型。 本厂采用的母线保护为深圳南瑞科技有限公司生产的BP—2P型微机母线保护装置，该装置适用于500kV及以下电压等级，包括单母线、单母分段、双母线、双母分段以及一个半断路器接线在内的主接线方式，最大主接线规模为24个间隔（线路、元件和联络开关）。 一、保护配置与技术参数 BP—2P型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。 各项技术参数如下： 1.额定参数 直流电压：220V 允许偏差：-20%—+15% 交流电压：57.7V 交流电流：5A 频率：50Hz 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
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-KII
1 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)
7母线保护设计规范 7.1配置要求 7.1.13/2断路器接线 每段母线应配置两套母线保护，每套母线保护应具有边断路器失灵经母线保护跳闸功能。 1.保护功能 a)差动保护； b)边断路器失灵经母线保护跳闸； c)CT断线判别功能。 2.模拟量输入 各支路交流电流I a、I b、I c。 3.开关量输入 a)差动保护投/退； b)边断路器失灵经母线保护跳闸功能投/退； c)边断路器失灵开入； d)信号复归； e)检修状态投/退。 4.开关量输出 a)保护跳闸出口 每个支路2组。 b)信号接点输出 1)母差动作信号（3组：1组保持，2组不保持）； 2)边断路器失灵经母线保护跳闸信号（3组：1组保持，2组不保持）； 3)保护运行异常信号（含CT断线，2组：1组保持，1组不保持）； 4)保护装置故障告警（2组：1组保持，1组不保持）。 7.1.2双母线接线 配置双套含失灵保护功能的母线保护，每套线路保护及变压器保护各启动一套失灵保护，母差和失灵保护应能分别投/退。 7.1.2.1 保护功能 a)差动保护； b)失灵保护； c)母联（分段）失灵保护； d)母联（分段）死区保护； e)CT断线判别功能； f)PT断线判别功能。 7.1.2.2 模拟量输入 a)各支路交流电流I a、I b、I c； b)第一条母线交流电压U a1、U b1、U c1，第二条母线交流电压U a2、U b2、U c2。 注：对于双母线单分段接线，b）项需增加第三条母线交流电压U a3、U b3、U c3。 7.1.2.3 开关量输入 a)差动保护投/退； b)失灵保护投/退； c)母线互联投/退； d)母联三相跳闸位置串联； e)分段1三相跳闸位置串联、分段2三相跳闸位置串联；
用户常问问题总结 问题1：rcs-931采用复用通道时在没有测试仪器的情况下如何检测通道的好坏？ 先在一侧，将RCS-931A设置成光纤自环工作方式，以检测保护设备是否工作正常。 1、将RCS-931A设置成本侧MUX-64电自环工作方式（MUX-64电口收发互联），以检测近程通道及MUX-64是否正常。此时保护装置控制字中的“通道自环试验=1”，“专用光线=1”。 2、将RCS-931A设置成对侧电自环工作方式（对侧PCM的64K电口收发互联），以检测远程通道是否正常，注意保护装置通信时钟的切换。此时保护装置控制字中的“通道自环试验=1”，“专用光线=0”。 3、将RCS-931A设置成对侧MUX-64光纤自环工作方式，以检测远程通道及MUX-64是否正常，注意保护装置通信时钟的切换。此时保护装置控制字中的“通道自环试验=1”，“专用光线=0”。 在对侧进行同样的测试工作。 问题2：突变量阻抗与三段式阻抗的定值测量结果呈现不同特性，一个稳定，一个离散，两者采样、滤波方式是一样的吗？如果不一样，有那些不同？ 突变量阻抗采用半波积分，速度快；三段式阻抗采用全波傅氏滤波，精度高。三段式阻抗测量方法通用，满足0.95和1.05的精度要求；突变量阻抗测试方法与一般的阻抗继电器不同，现有用于测试一般阻抗继电器的测试模式不适用于突变量阻抗，因不同的短路角，变化量的半波积分误差较大。 问题3：线路开关被旁代，当恢复本线路正常运行方式后，本线路保护装置rcs-931a发“装置异常”灯且有“整定容抗出错”的报文，当重确定一次定值后，装置即恢复正常，这是什么原因？ “容抗整定出错”判据为： 实测电容电流（差流）＞U/Xc1 线路开关被旁代时，误将负荷电流当作“实测电容电流”，因此报“容抗整定出错”，Rcs-931aV1.23即使在恢复本线运行后，仍保持报“容抗整定出错”，在重新确定定值后，DSP复位，装置能恢复正常。 V1.23以后的版本，不需复位，在恢复本线正常运行后，“容抗整定出错”能自动返回。 问题4 ：如只投差动保护，在出口经过渡电阻单相接地时，如对侧不起动，保护如何动作? 这种情况下，若对侧起动不了，本侧零差通过本侧零序电压开放动作。 1. 本侧跳闸后，发跳令给对侧；对侧收到跳令后，并且有差流，强制起动； 2. 对侧收到跳令，并且有差流，起动并跳闸。 问题5 ：在RCS931中当TA断线时，且“TA断线闭锁差动”置0时，是闭锁三相还是只闭锁该相？如闭锁三相，是只有该断线相差流大于“TA断线差流定值”才开放还是任一相大于“TA断线差流定值”开放，如只有该断线相差流大于“TA 断线差流定值”才开放则其余两相发生故障如何动作？ 在RCS931中当TA断线时，且“TA断线闭锁差动”置0时，是不闭锁差动的，但是多一个动作条件，差流需要大于“TA断线差流定值”才开放，不然三相均闭锁。 问题6：为什么要设置差流高定值和低定值，只设定一个差动电流值行不行？