基于IEC 61850的分布式母线保护方案 李 斌1,马 超2,贺家李1,薄志谦3 (1.天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室,天津市300072; 2.天津市电力公司城南供电分公司,天津市300201) 摘要:智能变电站是智能电网的关键组成部分,而基于IEC 61850的分布式母线保护研究与应用对于保障变电站的安全可靠运行具有重要意义。分析了IEC 61850的分层控制体系结构,提出了分布式母线保护的实现方案。基于IEC 61850的信息模型结构,研究了分布式母线保护设备的建模过程与方法。针对IEC 61850体系下过程层与间隔层的以太网通信网络,分析研究了分布式保护的采样值传输和通用面向对象变电站事件(GOOSE)传输实现方案。关键词:智能电网;数字化变电站;IEC 61850;分布式母线保护 收稿日期:2010-01-07;修回日期:2010-06-17。国家自然科学基金资助项目(50977061)。 0 引言 智能变电站是智能电网的关键组成部分。作为智能变电站综合自动化体系的重要组成部分,母线及其保护功能的实现直接影响到电力系统的安全可 靠运行[1] 。目前,微机母线保护仍主要采用集中式方案,当母线上连接元件较多时,集中式母线保护二次回路接线十分复杂,容易误动作,给现场运行、维 护带来很多困难[2-5] 。 随着新型互感器技术、智能开关技术和网络通信技术的发展,以一次设备智能化、二次设备网络化为主要特征的基于IEC 61850的数字化变电站技术成为目前研究热点之一。基于IEC 61850的数字化变电站体系结构中引入过程层的概念,要求不再依靠大量电缆来传输过程层参数,而是通过基于交换式以太网的过程层通信网络来传输采样值、一次设备的状态信息和一次设备的控制信息,这就为实现 分布式母线保护提供了必要的技术支撑[6-11] 。分布式母线保护面向间隔,具有分散处理能力,可以克服传统集中式母线保护的缺点,因而成为母线保护今后发展的主要方向。但同时分布式母线保护也具有间隔多、数据实时性要求高、数据通信量大等技术难题。 本文研究了基于IEC 61850标准的分布式母线保护建模,提出了基于以太网环网的分布式母线保护实现方案,并对分布式母线保护所涉及的采样值及通用面向对象变电站事件(GOOSE)信息传输方案进行了分析研究。 1 IEC 61850标准及分布式母线保护方案 如图1所示,IEC 61850将变电站分为3层:变 电站层、间隔层、过程层[5] 。基于IEC 61850的数字化变电站体系中,过程层与间隔层之间并行电缆连接的方式被基于交换式以太网的串行通信网络所代 替,这种通信方式被称为过程总线通信[6] 。 图1 变电站自动化系统分层结构Fig.1 Layered architecture of substation automation system 分布式母线保护方案可大致分为2类:一类是有主站式的分布式母线保护;另一类是无主站式分布式母线保护。有主站式的分布式母线保护存在因主站误判造成母线全部失电的可能性。本文基于IEC 61850研究了无主站式的分布式母线保护,如图2所示。由图可知,每个间隔合并单元只负责采集母线上本间隔过程层一次设备的数据,并将模拟量采样值转换成数字量,通过过程总线与各母线保护单元进行数据通信。变电站间隔控制单元包括断路器控制等。 ) 66)第34卷 第20期2010年10月25日Vo l.34 N o.20Oct.25,2010
共箱母线安装作业指导书
共箱母线安装作业指导书 一、作业项目概况及工作量 1.1、工程概况 阜南齐耀生物质联产发电工程新建1×30MW凝汽式汽轮发电机组，1×120t/h振动炉排、高温高压、生物质锅炉，是利用生物质燃料发电的项目，符合国家节约能源、支持利用可再生能源发电和发展热电联产集中供热的产业政策。广东省电力设计研究院有限公司设计，西北电力建设工程有限公司施工。 1.2、作业项目概况： 阜南齐耀生物质联产发电工程10 kV共箱母线为江苏大全封闭母线有限公司生产制造，主要由母线导体、外壳、绝缘子、金具、外壳支吊钢梁、外壳与母线伸缩结构、穿墙结构、与变压器、开关柜的连接结构等部分构成。 2、施工所需工器具和测量工具 2.1、施工人员配置: 由于电气安装的特殊性所以进行施工需以下特殊安装人员：施工负责人1名，技术负责人1名，熟练工6人，全体施工人员均经过三级安全教育并考试合格。 2.2、施工工器具配置： 表2.2：施工所需要工器具 序号名称型号或规格单位数量 1 电工工具套 2 2 电焊机台 1 3 盒尺5M把 3 4 套筒扳手套 2 5 水平尺500mm把 1 6 手动葫芦2T个 4 7 力矩扳手20~100N/M把 1 3、设备、材料供应： 3.1、设备厂家资料应提前到达现场，以便对设备实际尺寸与图纸设计尺寸进行复核，以免造成不必要的返工； 3.2、设备到货后进行验收清点，对有缺陷的、与设计不符的设备及时提出，以便厂家进行
消缺； 3.3、所有施工用材料在开工前应备齐，领取材料、清点并检查有无缺陷。 3.4、本工程需材料: 表3.4：共箱母线安装所需要材料 序号材料名称规格单位数量 1 电焊条J42 2 kG 20 2 导电膏盒 3 3 酒精瓶10 4 白布米 5 4、施工场地及环境要求： 4.1、共箱母线安装前要求土建的支撑钢梁制作及验收完毕，道路平整、室内脚手架等障碍物应拆除，配电室内照明充足，若光线不足应加装照明用具。 4.2、上道工序的确认： 检查、核对厂高变、盘柜、支架、孔洞安装位置及尺寸，避免造成返工，窝工。 5、施工顺序、方法及要求 5.1、施工流程图
电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用近几年来, 随着乌海电力工业的快速发展, 35kV 中低压开关柜的应用数量越来越多, 由于开关柜弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生, 并且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故, 经济损失严重; 另一方面, 用户对供电的可靠性要求也越来越高: 因此, 乌海电业局在35 kV开关柜装设了专用快速母线保护———电弧光保护。 1 装设电弧光保护的必要性 1.1 开关柜内部燃弧耐受时间 当开关柜内部弧光短路故障时, IEC298 标准附录AA 中规定的内部燃弧时间是100 ms, 也就是说,开关柜可以承受的电弧燃烧时间, 即保护动作和断路器切除故障的时间之和应小于100 ms 才能达到保护该开关柜的目的。目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298 标准生产的, 也就是说, 开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100 ms。表1 为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。 1.2 变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时间的要求 国标规定的110 kV 及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2 s, 动稳定时间为0.25 s。但实际上, 在低压侧出口短路故障时过流后备保护切除动作时间往往在2 s 以上, 距变压器的动稳定时间要求0.25 s 相差甚远, 这也是造成变压器损坏的重要原因。 1.3 现有的中低压母线保护方式及存在的问题 1.3.1 变压器后备过流保护 这是目前国内应用最广泛的中低压母线保护方式( 乌海电业局也是应用的这种保护方式) 。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合, 保护跳闸时间一般整定为 1.0~1.4 s, 有的甚至更长, 达2.0 s 以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。
母线筒组件安装使用说明书 1概述 ZF12-126（L）型GIS母线筒组件是该GIS基本元件之一，通过导电连接件和GIS其它元件连通，满足不同的主接线方式，来汇集、分配和传送电能。 2主要技术参数 母线筒组件的长期和短时载流能力、密封面的SF 6漏气率以及SF 6 气体中的水份含量等 技术参数详见0PH.412.002，其工频与雷电冲击耐压试验、主回路电阻的技术参数详见表1。 表 1 3 结构和工作原理 3.1 结构（见图1） ZF12-126（L）型（GIS）母线筒组件系三相共箱封闭式，内充0.4MPa的SF 6 气体。母线筒内导体为三角形布置，盘式绝缘子通过导体和触头将三相母线固定于一定的位置上，并起对地绝缘的作用。图1所示为两节母线筒组件的装配图。 该母线筒为铝铸件，具有气密性要求，外壳上装有下列附件： ——带充放气接头的密度继电器 ——吸附剂 37
——爆破片 3.2 工作原理（见图1） 导流母线的通流路径为： 主设备←→三相盘式绝缘子←→ A、B、C导体←→ A、B、C 母线←→支座←→三相盘式绝缘子←→支座←→ A、B、C 母线←→ A、B、C导体←→三相盘式绝缘子←→主设备 4 安装与调试 4.1 母线筒组件的安装 每节母线筒组件在出厂时安装好，现场安装时不得随意拆卸。 首先安装好一节母线筒，插入项4（盘式绝缘子处的触头），将项3盘式绝缘子的凸面与第一节母线筒固定在一起，再将另一节母线筒水平缓慢对接，使项9、10顺利插入盘式绝缘子的凹面处项4触头中。当固定好一节母线后，其余各节母线与底架的固定高度可由螺栓来调节。 当两节母线筒组件对接好以后，应立即测量主回路电阻，以考核项9、项10母线与项4触头接触是否良好。 现场当若干节母线对接时，会存在微量长度误差，这些微量长度误差可通过伸缩节来吸收。 伸缩节是通过调整项7长六角螺母和项8双头螺柱适量增减“（500）”尺寸，来补偿微量长度误差。最大调节尺寸：500±5mm。 若有必要，可用伸缩量较大的波纹管来代替伸缩节。 4.2 现场试验项目 4.2.1 主回路电阻测量，母线分装完即可进行。 气体检漏，母线分装完可先粗检一遍，待GIS组装完再仔细检查，这样可减少返4.2.2 SF 6 工量。 4.2.3 工频耐压试验，与整个GIS一起进行。 5 使用与维修 母线筒组件运行维护中的注意事项详见0PH.412.002中有关规定，维修时需更换下列O形密封圈（见表2）。 表2 38
X光伏发电30MWp工程35kV母线保护 技术规范书 （通用部分） 年月 1
35kV母线保护采购标准技术规范使用说明 1. 本物资采购标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： 1）改动通用部分条款及专用部分固化的参数； 2）项目单位要求值超出标准技术参数值； 3）需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4. 对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5. 技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按本技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 7. 一次设备的型式、电气主接线和一次系统情况对二次设备的配置和功能要求影响较大，应在专用部分中详细说明。 2
目次 35kV母线保护采购标准技术规范使用说明 (2) 1总则 (4) 1.1引言 (4) 1.2供方职责 (4) 2技术规范要求 (4) 2.1使用环境条件 (4) 2.2保护装置额定参数 (5) 2.3装置功率消耗 (5) 2.4母线保护总的技术要求 (5) 2.5母线保护具体的技术要求 (7) 2.6柜结构的技术要求 (8) 3试验 (8) 3.1试验要求 (8) 3.2性能试验 (8) 3.3现场试验 (8) 4技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (8) 4.1卖方提供的样本和资料 (9) 4.2技术资料，图纸和说明书格式 (9) 4.3供确认的图纸 (9) 4.4买卖双方设计的图纸 (9) 4.5其他资料和说明书 (9) 4.6卖方提供的数据 (9) 4.7图纸和资料分送单位、套数和地址 (10) 4.8设计联络会议 (10) 4.9工厂验收和现场验收 (10) 4.10质量保证 (10) 4.11项目管理 (10) 4.12现场服务 (11) 4.13售后服务 (11) 4.14备品备件，专用工具，试验仪器 (11) 3
第三章母线安装 说明 一、本章定额不包括支架、铁构件的制作、安装，发生时执行本册相应定额。 二、软母线、带形母线、槽形母线的安装定额内不包括母线、金具、绝缘子等主材，具体可按设计数量加损耗计算。 三、组合软导线安装定额不包括两端铁构件制作、安装和支持瓷瓶、带形母线的安装，发生时应执行本册相应定额。其跨距是按标准跨距综合考虑的，若实际跨距与定额不符，不做换算。 四、软母线安装定额是按单串绝缘子考虑的，如设计为双串绝缘子，其定额人工乘以系数1.08。 五、软母线的引下线、跳线、设备连线均按导线截面分别执行定额。不区分引下线、跳线和设备连线。 六、带形钢母线安装执行铜母线安装定额。 七、带形母线仲缩节头和铜过渡板均按成品考虑，定额只考虑安装。 八、高压共箱式母线和低压封闭式插接母线槽均按制造厂供应的成品考虑，定额只包含现场安装。 九、封闭式插接母线槽在竖井内安装时，人工和机械乘以系数2.0。 工程量计算规则 一、悬垂绝缘子串安装，指垂直或V形安装的提挂导线、跳线、引下线、设备连接线或设备等所用的绝缘子串安装，按单、串联以"串"为计量单位。耐张绝缘子串的安装，已包括在软母线安装定额内。 二、支持绝缘子安装分别按安装在户内、户外、单孔、双孔、四孔固定，以"个"为计量单位。 三、穿墙套管安装不分水平、垂直安装，均以"个"为计量单位。 四、软母线安装，指直接由耐张绝缘子串悬挂部分，按软母线截面大小分别以"跨/三相"为计量单位。设计跨距不同时，不得调整。导线、绝缘子、线夹、弛度调节金具等均按施工图设计用量加定额规定的损耗率计算。 五、软母线引下线，指由T形线夹或并沟线夹从软母线引向设备的连接线，以"组"为计量单位，每三相为一组；软母线经终端耐张线夹引下（不经T形线夹或并沟线夹引下）与设备连接的部分均执行引下线定额，不得换算。六、两跨软母线间的跳引线安装，以"组"为计量单位，每三相为一组。不论两端的耐张线夹是螺栓式或压接式，均执行软母线跳线定额，不得换算。七、设备连接线安装，指两设备间的连接部分。不论引下线、跳线、设备连接线，均应分别按导线截面、三相为一组计算工程量。 八、组合软母线安装，按三相为一组计算。跨距（包括水平悬挂部分和两端引下部分之和）系以45m以内考虑，跨度的长与短不得调整。导线、绝缘子、线夹、金具按施工图设计用量加定额规定的损耗率计算。 九、软母线安装预留长度按下表计算。 软母线安装预留长度
电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中 的应用 2008年第26卷第2期 内蒙古电力技术 INNERMONGOLIAELECTRICPOWER53 电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用ApplicationofElectricArcProtectioninIntermediateandLowV oltage SwitchCabinetandBusBarProtections 樊建军.张景玉,李硕 (1.乌海电业局,内蒙古乌海016000;2.海勃湾发电厂,内蒙古乌海016034) [摘要]分析了现有的中低压母线保护方案及存在的问题,介绍了一种新型中低压母线保 护装置电弧光保护的原理,特点及其在鸟海电网中的应用情况.该装置的应用,填补了鸟海电网中低压母线没有快速保护的空白,提高了系统安全运行水平. 『关键词1中低压母线保护;开关柜;电弧光保护;应用分析 f中图分类号】TM77[文献标识码】B 『文章编号11008—6218(20o8)02—0o53—03 近几年来,随着乌海电力工业的快速发展,35 kV中低压开关柜的应用数量越来越多,由于开关柜 弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生,并 且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损 坏的事故,经济损失严重;另一方面,用户对供电的 可靠性要求也越来越高:因此,乌海电业局在35kV 开关柜装设了专用快速母线保护——电弧光保护. 1装设电弧光保护的必要性 1.1开关柜内部燃弧耐受时间 当开关柜内部弧光短路故障时,IEC298标准附 录AA中规定的内部燃弧时间是100ms,也就是说, 开关柜可以承受的电弧燃烧时间,即保护动作和断 路器切除故障的时间之和应小于100ms才能达到 保护该开关柜的目的.目前市场上销售的开关柜基 本上是按照IEC298标准生产的,也就是说,开关柜 可以承受的电弧燃烧时间为100ms.表1为国外对 各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的 损害程度. 1.2变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时 间的要求 国标规定的110kV及以上电压等级的变压器 的热稳定允许时间为2S,动稳定时间为0.25s.但
共箱封闭母线 安 装 维 护 说 明 书
士林母线 目录 一．共箱封闭母线安装说明 二．共箱封闭母线安装顺序 三．现场共箱封闭母线施工具备的条件四．共箱封闭母线的搬运与起吊五．共箱封闭母线的检查 六．共箱封闭母线的表面处理 七．共箱封闭母线与各设备的连接八．配合试验 九．安全注意事项 十．共箱封闭母线的维护 十一．联系、传真、联系人
一、共箱封闭母线安装说明： 1.1本说明适合于我厂生产的各种型号的共箱封闭母线的安装与使用。 1.2编制依据 1.2.1设计的电气设备布置图册以及共箱封闭母线的安装图册。 1.2.2电气装置安装工程母线装置施工及验收规。 1.2.3共箱封闭母线技术协议或技术要求。 1.3遵循标准 1.3.1 JB/T9639-1999《封闭母线》； 1.3.2《高压输变电设备的绝缘配合及高电压试验技术》 GB 311.1-6； 1.3.3《交流高压电器在长期工作时的发热》GB763-90； 1.3.4《高压电器动热稳定》GB2706-89； 1.3.5《包装贮运标志》GB191； 1.3.6《电气装置安装工程装置母线装置施工及验收规》 GBJ149-90 1.3.7《户外防腐电工产品的涂漆》JB2420 二、共箱封闭母线安装顺序
原则为先户后户外，户为先里后外，即按照母线总装配图安装就位，并进行尺寸调整，最后进行断口处连接。 三、现场共箱封闭母线施工具备的条件： 安装前必须进行母线检查，目测支持绝缘子是否有损坏、破裂现象，母线是否有箱体变形，搽划伤，母线导体是否移位等现象，如发现以上问题需及时处理以便母线安装后造成不必要的返工。 3.1共箱封闭母线安装前须准备以下工具： 吊车，葫芦，软质绳具或套有橡胶管的钢丝绳，力矩扳手，螺丝刀，木锤，铁锤，卷尺，水平仪，线坠，纱布，吸尘器清洗------溶剂），干净的白软布，防水布，锉刀，安全带，安全帽，弹丝，电源等各种必备件。 3.2土建工程，变压器与开关柜的尺寸和高程检查： 在开始安装前，检查土建工程、变压器的尺寸和高程是必不可少的，因为它是顺利进行共箱母线安装的基础，可以了解它与合同中土建和布置图间的差异，基础中心标高测量及修正，以共箱母线图及生产厂家封闭母线的总装配图为依据，变压器低压套管和墙预留孔为基础，校对以下尺寸，不符合时需进行修正，修正误差为±3mm/m，整体不大于±5mm。 3.2.1测定发电机纵向、横向的中心线以及发电机组的中心线； 3.2.2测定发电机纵向、横向的中心线；
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
ISA-387G微机变压器差动保护装置 ISA-387G装置适用于多种接线方式的三卷和两卷变压器，可接入3组或4组CT电流，界面提供了变压器接线方式配置功能，软件根据变压器接线方式进行保护逻辑的自适应处理。 目前，装置已成功应用于110kV以下变电站近三千余套。 ISA-387G变压器差动保护装置适用于110kV及以下电压等级变压器独立差动保护要求。 功能： 保护功能：·独立的差流启动元件 ·差动速断保护 ·复式比率差动保护 · CT断线告警和闭锁差动 ·差动电流越限记录元件 ·差动电流长时间越限告警 ·第二侧/第三侧/第四侧各两段过流保护（选配） 特点： 装置标准配置为独立的差流启动元件、差动速断保护、复式比率差动保护、CT断线告警和闭锁差动元件、差动电流越限记录元件、差动电流长时间越限告警。 ·装置CT断线逻辑充分考虑了各种因素，动作十分可靠，能检查出CT二次侧全部故障，包括CT 回路单纯断线、端子排接触不良、端子排相对地或相间击穿、短路或爬电等。 ·装置复式比率差动保护经涌流判别制动，涌流制动采用独创的二次谐波复合逻辑制动原理，该原理已为大量的运行经验所证实。 ·硬件平台采用32位浮点DSP和16位高精度AD采样，运算与逻辑功能强大。 ·分层分布式结构，多CPU的并行处理方式提高可靠性；单元化设计、模块化结构，可扩充性强。
·大屏幕汉字液晶显示、直观友好的界面菜单、完备的过程记录、信息详细直观，操作、调试方便。 并可经订货注明选择超大屏幕的彩色液晶，支持黄、绿、红显示矢量图，更加直观全面。 ·装置具有保护段配置和出口配置功能，充分利用微机保护的优点，极大地方便用户的使用。 ·模拟回路采用高精度、宽范围器件，无幅值、相位调整电路。由软件功能调幅、调相，回路简单可靠、无零漂，调试维护工作量低。 ·以高可靠性工业级器件为主体，采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。 ·封闭、加强型单元机箱，多层屏蔽等抗振动、强干扰设计，特别适应于恶劣环境。4U半层机箱可分散安装于开关柜上运行。 ·大容量的故障录波记录：装置可记录最近16次故障录波数据，根据不同的保护启动、出口、返回情况，分别采用一段、两段或三段记录格式。该格式可保证记录保护启动前后各两周波、出 口前两周波、出口后一周波、返回前两周波和返回后一周波的数据。这三种格式至多记录10个 周波数据。 ·完善的事件记录：保护动作、电流越限、遥信变位、开关遥控、保护启动、装置运行、自检及闭锁保护等都有记录，每种记录分类存储，各存储最近99次记录。 标准和规范 ISA-300G系列变压器保护装置遵循以下标准，所有标准均采用最新版本。 标准号标准名称 GB 191《包装储运图示标志》 GB 2423《电工电子产品环境试验规程》 GB2423《电工电子产品环境试验规程》 GB4858《电气继电器的绝缘试验》 GB6126《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》 GB7261《继电器和继电保护装置基本试验方法》 GB 11287《继电器，继电保护装置振荡（正弦）试验》 GB 14285《继电保护和安全自动装置技术规程》 GB/T14537《量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验》 GB/T15145《微机线路保护装置通用技术条件》 GB/T 14598.9-2002《量度继电器和保护装置的电气骚扰试验—辐射电磁场骚扰试验》 GB/T 14598.10-2007《量度继电器和保护装置的电气骚扰试验—电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验》 GB/T 14598.13-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验—1MHz脉冲群干扰试验》GB/T 14598.14-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验—静电放电试验》 GB/T 14598.17-2005《量度继电器和保护装置的电气骚扰试验—射频场感应的传导骚扰的抗扰度》 GB/T 14598.18-2007《量度继电器和保护装置的电气骚扰试验—浪涌抗扰度试验》 GB/T 11287-2000《量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验—振动试验（正弦）》GB/T 14537-93《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》 GB/T 2423.1-2001《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温》
35kV母线保护通用技术规范 1
本规范对应的专用技术规范目录 2
35kV母线保护采购标准技术规范使用说明 1. 本物资采购标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： 1）改动通用部分条款及专用部分固化的参数； 2）项目单位要求值超出标准技术参数值； 3）需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4. 对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5. 技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按本技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 7. 一次设备的型式、电气主接线和一次系统情况对二次设备的配置和功能要求影响较大，应在专用部分中详细说明。 3
目次 35kV母线保护采购标准技术规范使用说明 (5) 1总则 (5) 1.1引言 (5) 1.2供方职责 (5) 2技术规范要求 (6) 2.1使用环境条件 (6) 2.2保护装置额定参数 (6) 2.3装置功率消耗 (6) 2.4母线保护总的技术要求 (6) 2.5母线保护具体的技术要求 (6) 2.6柜结构的技术要求 (8) 3试验 (8) 3.1试验要求 (8) 3.2性能试验 (8) 3.3现场试验 (8) 4技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (10) 4.1卖方提供的样本和资料 (10) 4.2技术资料，图纸和说明书格式 (10) 4.3供确认的图纸 (10) 4.4买卖双方设计的图纸 (10) 4.5其他资料和说明书 (10) 4.6卖方提供的数据 (10) 4.7图纸和资料分送单位、套数和地址 (11) 4.8设计联络会议 (11) 4.9工厂验收和现场验收 (11) 4.10质量保证 (11) 4.11项目管理 (11) 4.12现场服务 (12) 4.13售后服务 (12) 4.14备品备件，专用工具，试验仪器 (12) 4
35kV母线差动保护的调试 周剑平(镇海炼化检安公司) 摘要： 对BUS1000母线差动保护继电器的原理进行分析，介绍了镇海炼化公司第二热电站35kV母线差动保护的调试方法。通过合理的调试，减少由于35kV母线差动保护出现误动而引起故障。关键词：继电器差动保护调试 1概述 镇海炼化公司第二热电站35kV及110kV母线的差动保护采用美国通用电气公司(GE)生产的BUS1000保护装置，BUS1000保护装置是一种高速静态保护系统，动作时间可达到10毫秒，灵敏度高，防误动性能好，运行中如出现电流回路断线，经10秒延时即闭锁继电器出口，防止误动作。BUS1000保护装置对电流互感器的要求不高，允许各回路的电流互感器具有不同的变比，但变比差异不能超过10倍，互感器的最小饱和电压应大于100V。 2000年8月，发生炼油303线电缆炸裂事故，二电站的35kV母差保护出现误动，至使部分装置失电，影响到生产。因此，搞清BUS1000保护装置误动的原因及采取何种方法解决，如何通过合理的调试来验证保护装置的完好显得尤为重要。 2BUS1000保护装置的动作原理 图1和图2分别为BUS1000保护装置内部故障及外部故障的原理图。
图1内部故障时BUS1000原理图 图2外部故障时BUS1000原理图
被保护母线上各线路的电流互感器(即主电流互感器)二次电流经BUS1000装置中的辅助电流互感器转换为统一的0～1A的电流，再经电流/电压转换板变成0～1V交流电压信号，经整流后成为直流电压信号。由图中可以看出，整流后的直流电压VF与各线路的电流之和成正比，V D 与各线路的电流之差成正比。BUS1000保护装置是一个比率制动差动保护，用VF作制 动量，反应制动电流I F ，V D 作动作量，反应差动电流I D ，V D 和V F 经加法器和电平比较器后获得 以下动作特性： I D -KI F ≥0.1 式中：I D －差动回路电流； I F －制动回路电流； K－比率制动系数。 电平比较器是一个固定门槛的比较器，当输入差流大于0.1安培时输出信号，继电器动作。比率制动系数K可在0.5～0.9之间调节，它决定了继电器的动作特性和灵敏度。图3为继电器的动作特性曲线(图中电流值为辅助电流互感器二次值)。 图3BUS1000的比率差动特性曲线图
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：
就地化分布式母线保护技术应用分析 摘要：智能变电站中合并单元及智能操作箱的使用，带来了额外的传输延时环节，使得继电保护故障切除时间加长。新型就地化保护装置就地安装，就地采样、就地跳闸，解决了智能变电站的延时问题。就地化母线保护装置由若干个子机搭 积木而成，不设主机。本文从采样同步复杂、后台通讯信息量大、子机间需要进 行定值和压板一致性校验、环网通信对保护的影响以及就地化安装防护问题等角 度出发，对新型就地化母线保护装置技术应用进行阐述，提出要求和解决方案。 文章最后进行总结，通过试运行指出就地化分布式母线保护实施的可行性。 关键词：就地化；母线保护；分布式；子机；环网 0 引言 从电子式互感器[1]的应用，到IEC 61850的普及，以及后来传统电磁式互感 器采样结合合并单元采样数据处理发送，经过若干年的发展，目前智能变电站技 术已相当成熟。但合并单元的采样传输延时环节以及智能操作箱的跳闸命令传输 延时环节，使系统故障跳闸时间滞后传统变电站10ms左右，不满足继电保护“速 动性”要求。达到IP65防护等级的新型就地化保护装置开关场就地安装，就地采样、就地跳闸，减少采样传输延时环节和跳闸命令传输延时环节，极大的缩短了 系统故障切除时间，满足继电保护“可靠性”和“速动性”要求。 目前针对分布式母线保护装置已有很多研究[2-9]。新型就地化母线保护装置 采用积木式无主方案，由若干个子机组成，每个子机完成8个间隔模拟量和开关 量的采集，并负责对应间隔分相跳闸出口，母线保护采用分相跳闸出口直接对应 一次机构的分相跳闸回路，某种程度上缩短了跳闸延时，减少故障切除时间。不 同子机之间采用专用千兆环网交互电压电流和开关量信息，各子机构成完整的保 护算法，独立运算，独立出口。新型就地化母线保护装置因为积木式的无主设计 理念，也带来一些新的问题需要引起重视和解决。 1 采样同步 为加强继电保护可靠性，智能变电站要求继电保护不能依赖于外部同步时钟。该要求对就地化跨间隔母线保护同等适用。专用千兆环网是就地化分布式保护采 样同步的核心。首先对环网报文的延时做了要求，如当环网中的元件保护子机不 多于16个时，报文在环网内的延时时间不大于1ms。其次，为了实现采样同步，需要引入报文延时修正域（FTCF）的概念，对传输延时进行修正。由报文本身携 带其延时时间。利用延时修正域传输报文延时，每经过一个节点修正一次，直到 所有节点传输结束，再利用该延时进行修正处理。报文从节点到节点，其延时计 算公式所下所示： （1-1） 当外同步时钟消失时，各子机将把其余子机的采样数据通过插值同步同步到 自身的采样时间节拍上来，因各子机采样时间节拍不同步，可能会造成子机间保 护行为的差异性，但不应该是拒动或者误动。采样点相关保护算法造成的差异不 应该造成保护行为的差错，各子机间保护动作时间的差异性需要保证在允许的范 围内。 2 后台通讯 就地化母线保护装置由多个无液晶子机组成。保护智能管理单元充当保护子 机的人机接口，按照电压等级双重化配置，与各子机挂于SV/GOOSE/MMS保护专
共箱式封闭母线安装施工技术措施 1 编制依据 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》GBJ 149-90 《火电施工质量检验及评定标准》（电气篇）2002版 《电力建设安全工作规程》 (第一部分火力发电厂）DL5009.1-2002 《火电机组达标投产考核标准及条文解释》2001年版 《高压厂变、起动/备用变封闭母线安装图》F0013S-D0304-13 北京电力设备总厂提供的封闭母线安装资料 2 工程概况 2.1 工程概况 河北省西柏坡电厂三期2×600MW机组工程共箱母线由北京电力设备总厂生产。共箱母线按照安装分为启动/备用变压器共箱母线和高压厂用变压器共箱母线两部分。 共箱母线负责施工内容为：以10#双排柱为界，东侧的所有封闭母线，包括：启动/备用变压器共箱母线4段，直到高压段进线柜；＃5机组高压厂用变压器共箱母线4段，直到高压段进线柜。 2.2 工程量和工期 2.2.1 工程范围及工程量 本项工程的作业范围包括：施工准备、共箱母线的运输、共箱母线预就位、支吊架安装和共箱母线就位、共箱母线组合安装、共箱母线调整。 2.2.2 施工工期 施工准备：5天 封母安装：55天 封母调整：10天 3 作业前的条件和准备 3.1 技术准备 3.1.1 施工图纸齐全，并由专业公司技术负责人组织进行了图纸会检，确认图纸无问题。 3.1.2 施工方案已确定，并经项目部技术负责人审核批准。 3.1.3 施工场地能够满足施工要求，材料预算和设备均已到货。 3.1.4 《共箱式封闭母线安装施工技术措施》编制完毕。 3.1.5 技术人员按照《共箱式封闭母线安装施工技术措施》，对施工人员进行技术、安全页11页共1第 交底，并进行了《专业公司施工技术交底三签记录》。 3.2 作业人员 3.2.1作业人员配置、资格 作业资员工 能够审清本项目施工图纸，领会设计思想，掌握施工助工艺，熟悉施工质量和安全、环境要求。对施工项目进1 1 技术技术、安全交底，做好施工过程控制，配合班长进行工验收工作熟悉本项施
35kV微机母线保护技术规范书 编制单位： 2012 年 7 月
目录 1. 总则 2. 技术要求 2.1 应遵循的主要标准 2.2 使用环境条件 2.3 电气额定值 2.4 技术性能 2.5 保护装置总的技术要求 2.6 保护装置的具体技术要求 2.7 柜的技术要求 3. 双方工作安排 4. 质量保证和试验 4.1 概述 4.2 型式试验 4.3 出厂试验 4.4 现场试验及调试 5. 包装运输和储存 附件 1.保护装置功能及主要技术特点表 2.技术性能偏差表 3.要求投标人提交的资料
1.总则 1.1 投标人资格 投标人必须具有3年以上35kV微机母线保护装置的设计、制造经验，并有质检部门的认可文件、ISO-9001质量认证书或相当的认证文件、国家电力部门鉴定证书和生产许可证。投标的设备必须提供在电力系统商业运行的良好记录，投标人提供的设备必须是在国内生产制造，并且在一年内有3套及以上35kV微机母线保护装置的运行业绩。 1.2 本设备技术规范书适用于35kV微机母线保护装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.3 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标人应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 1.4 如果投标人没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标人提供的设备(或系统)完全符合本技术规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在投标文件中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.5 本设备技术规范书所使用的标准如遇与投标人所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.6 本设备规范书未尽事宜，由招投标双方协商确定。 1.7 投标人应按本规范书顺序逐条应答，并简要描述。 2.技术要求 2.1 应遵循的主要标准 2.1.1下列标准所包含的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书的基本条文，所有标准都可能会被修订，使用本规范书的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性，如引用标准条文重新修订时，以最新版本条文为准。 2.1.2 投标的设备应符合本技术规范书的要求，本技术规范书未明示的按照下述标准执行。 GB/T 191-2000包装储运图示标志 GB2423-95 电工电子产品环境试验规程 GB/T 7261-2000继电器和继电保护装置基本试验方法 GB/T14537-93 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验 GB/T 11287-2000 量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验
中低压母线及馈线电弧光保护解决方案 1中低压线路单相接地及电缆室短路弧光保护解决方案 开关柜下部的电缆连接头等部位是绝缘的薄弱环节，容易发生单相接地故障，并产生电弧光。单相对地击穿又很容易发展成两相或三相对地短路，产生更为严重的电弧光。此时过电流保护虽可动作，但故障已经对设备造成比较严重的损坏。针对此类弧光故障，我们推荐如下技术解决方案： 对每条馈线配置1台BS622FD4i4a4o馈线保护单元，该保护单元采用弧光检测和过电流检测（零序电流和A、C相差电流）双判据原理，通过检测电缆室弧光信号和电流突变量（或常量）信号，实现对馈线电缆室接地及短路故障的保护。 BS622FD4i4a4o馈线保护单元可采集线路A、C相差电流、零序电流以及电缆室弧光信号，并提供四个常开跳闸接点（接入保护跳闸回路）和四个弧光信号输入通道，一台馈线保护单元可实现两条线路的保护。 馈线电缆室弧光保护设备配置表： 2中低压母线短路故障弧光保护解决方案 中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度。破坏严重时，可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行。针对此类问题的解决方案为：配置一套BS622电弧光保护系统对母线进行保护。 BS622电弧光保护系统保护配置表：
由于装置采用模块化，因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统，也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。系统采用网线（或光纤）级联或交换机星型连接。主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元、馈线保护单元之间都采用网线（或光纤）连接。主控单元、弧光扩展单元、馈线保护单元与弧光传感器之间采用专用双绞线（电流型）或专用光纤（光纤型）连接。 本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元有2个以太网口和1个RS485接口，通信规约支持IEC61850、IEC103，标准MODBUS RTU协议，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下所示：