深圳南瑞B(yǎng)P-2B母差失靈保護(hù)裝置廣泛使用于220千伏電壓等級(jí)母線保護(hù)（非植入廣告，我們是分享相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)），是我們?nèi)粘４呵餀z作業(yè)時(shí)經(jīng)常試驗(yàn)的裝置，今天向朋友分享相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，希望對(duì)大家有幫助！

一、原理

1、保護(hù)原理簡(jiǎn)介：

     BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置，適用于500kV及以下電壓等級(jí)，包括單母線、單母分段、雙母線、雙母分段以及3/2接線在內(nèi)的各種主接線方式， 3相CT最大主接線規(guī)模為24個(gè)間隔 ,2相CT最大主接線規(guī)模為36個(gè)間隔 。實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過(guò)流保護(hù)、母聯(lián)失靈保護(hù)、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)、母聯(lián)非全相以及斷路器失靈保護(hù)等功能。

2、差動(dòng)保護(hù)綜述

    各種類型的母線保護(hù)就其對(duì)母線接線方式、電網(wǎng)運(yùn)行方式、故障類型以及故障點(diǎn)過(guò)渡電阻等方面的適應(yīng)性來(lái)說(shuō)，仍以按電流差動(dòng)原理構(gòu)成的母線保護(hù)為最佳。帶制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，采用一次的穿越電流作為制動(dòng)電流，以克服區(qū)外故障時(shí)由于電流互感器誤差而產(chǎn)生的差動(dòng)不平衡電流，在高壓電網(wǎng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

    BP系列母差保護(hù)以此為基礎(chǔ)，結(jié)合微機(jī)數(shù)字處理的特點(diǎn)，發(fā)展出以分相瞬時(shí)值復(fù)式比率差動(dòng)元件為主的一整套電流差動(dòng)保護(hù)方案。

3、電流計(jì)算

大差和電流及差電流定義

和電流: 是指母線上所有連接元件電流的絕對(duì)值之和 ,公式如下:

差電流: 是指所有連接元件電流和的絕對(duì)值 ,公式如下:

大差‘差電流’與‘和電流’計(jì)算特點(diǎn):

1）計(jì)算與刀閘開(kāi)入無(wú)關(guān)，但需考慮CT變比折算。

2）分相計(jì)算。

4、起動(dòng)判據(jù)

   4.1和電流突變量判據(jù):當(dāng)任一相的和電流突變量大于突變量門(mén)坎時(shí)，該相起動(dòng)元件動(dòng)作,表達(dá)式如下:

   4.2 差電流越限判據(jù) :當(dāng)任一相的差電流大于差電流門(mén)坎定值時(shí)，該相起動(dòng)元件動(dòng)作,表達(dá)式如下:

   4.3起動(dòng)元件返回判據(jù) :當(dāng)任一相差電流小于差電流門(mén)坎定值的75%時(shí) ，該相起動(dòng)元件返回。 

注意事項(xiàng):

  1）、起動(dòng)元件分相起動(dòng)，分相返回。 

  2）、任一起動(dòng)判據(jù)滿足條件,差動(dòng)起動(dòng)條件滿足,另一起動(dòng)判據(jù)不再判斷.

5、差動(dòng)動(dòng)作元件

復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)動(dòng)作表達(dá)式：

注意事項(xiàng):

1、比率制動(dòng)斜率過(guò)原點(diǎn)。 

2、差動(dòng)2個(gè)判據(jù)同時(shí)滿足認(rèn)為動(dòng)作條件滿足。

3、任一起動(dòng)條件滿足進(jìn)入此邏輯判斷。

影響KR值的2個(gè)因素：

理想狀態(tài)區(qū)內(nèi)故障計(jì)算:

Id = 常量； Ir = Id;  Id > Kr*(Ir –Id)   區(qū)內(nèi)無(wú)制動(dòng)。

理想狀態(tài)區(qū)外故障計(jì)算:

Id =    0； Ir =常量;  Id < Kr*(Ir –Id)   區(qū)外可靠制動(dòng)。

 5.1 考慮區(qū)內(nèi)故障時(shí)有電流流出母線

Id / ( Id+Ext%Id+Ext%Id-Id )=1/(2Ext%)>kr

 例：母線分列運(yùn)行或故障電流經(jīng)近距離雙回線流出。

  5.2 考慮區(qū)外故障時(shí)故障支路一次與二次的傳變誤差

故障支路的CT誤差達(dá)到δ，而其余支路的CT誤差忽略不計(jì)

     δ/(1+1-δ-δ)=δ/(2-2δ)<>< p=""><>

差回路構(gòu)成：

1）差動(dòng)回路是由大差動(dòng)和幾個(gè)各段母線小差動(dòng)所組成的；

2）大差比率差動(dòng)元件作為區(qū)內(nèi)故障判別元件；

3)小差比率差動(dòng)元件作為故障母線選擇元件；

大差與小差區(qū)別

1）大差比率差動(dòng)’差電流’與’和電流’計(jì)算與刀閘無(wú)關(guān).

2）大差比率差動(dòng)’差電流’與’和電流’計(jì)算不計(jì)母聯(lián)電流.

6、全波飽和檢測(cè)：

     在區(qū)外故障時(shí)，流過(guò)最大穿越性電流的CT可能會(huì)嚴(yán)重飽和。但是，在故障發(fā)生的初始和線路電流過(guò)零點(diǎn)附近存在一個(gè)線性傳交區(qū)，在這線性傳變區(qū)內(nèi)，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。這說(shuō)明，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作與實(shí)際故障在時(shí)間上是不同步的，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作滯后一個(gè)時(shí)間。

區(qū)外故障TA飽和：

      區(qū)外故障發(fā)生TA飽和情況下    元件與     元件的動(dòng)作時(shí)序截然不同于區(qū)內(nèi)故障，通過(guò)判斷差動(dòng)動(dòng)作與故障發(fā)生是否同步就可識(shí)別飽和情況。 

區(qū)外故障轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障：

考慮到CT飽和后，在每周波中存在至少一個(gè)線性傳交區(qū)，因此對(duì)飽和的閉鎖應(yīng)該是周期性的。在判出CT飽和后，差動(dòng)保護(hù)先閉鎖一周期，隨后開(kāi)放，這樣即使出現(xiàn)故障發(fā)展，差動(dòng)保護(hù)仍能可靠地快速動(dòng)作，以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求。

母聯(lián)開(kāi)關(guān)狀態(tài)：

將DL的常開(kāi)接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)同時(shí)引入裝置，相互校驗(yàn)。

對(duì)分相斷路器，要求將三相常開(kāi)接點(diǎn)并聯(lián)，將三相常閉接點(diǎn)串聯(lián)。

常開(kāi)接點(diǎn)：與母聯(lián)一次開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)相同。

常閉結(jié)點(diǎn)：與母聯(lián)一次開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)相反。

常開(kāi)常閉結(jié)點(diǎn)的4種狀態(tài)：

常開(kāi)合，常閉斷： 母聯(lián)開(kāi)關(guān)合狀態(tài)。

常開(kāi)斷，常閉合： 母聯(lián)開(kāi)關(guān)分狀態(tài)。

常開(kāi)合，常閉合： 母聯(lián)開(kāi)關(guān)合狀態(tài)，報(bào)開(kāi)入異常信號(hào)。

常開(kāi)斷，常閉斷： 母聯(lián)開(kāi)關(guān)合狀態(tài)，報(bào)開(kāi)入異常信號(hào)。

母聯(lián)CT極性

7、 運(yùn)行方式分析

并列運(yùn)行：

母聯(lián)開(kāi)關(guān)合狀態(tài)。

無(wú)互聯(lián)及分列壓板投入。

大差比率差動(dòng)元件采用比率制動(dòng)系數(shù)高值。

分列運(yùn)行：

分列壓板投入或母聯(lián)開(kāi)關(guān)分狀態(tài)。

大差比率差動(dòng)元件自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)系數(shù)低值。

封母聯(lián)CT，母聯(lián)電流不計(jì)入小差。

倒閘操作：

可預(yù)先投互聯(lián)壓板；

可預(yù)先設(shè)定保護(hù)控制字中的“強(qiáng)制母線互聯(lián)”軟壓板；

依靠刀閘輔助接點(diǎn)自適應(yīng)倒閘操作。

小差比率差動(dòng)元件自動(dòng)退出，一旦發(fā)生故障同時(shí)切除兩段母線。

8、母聯(lián)失靈及母聯(lián)死區(qū)

母聯(lián)死區(qū)分析：

并列運(yùn)行時(shí)母聯(lián)死區(qū)動(dòng)作時(shí)間:

      母聯(lián)開(kāi)關(guān)滅弧時(shí)間＋母聯(lián)開(kāi)關(guān)延時(shí)+差動(dòng)動(dòng)作時(shí)間。

分列運(yùn)行時(shí)母聯(lián)死區(qū)故障。

分列運(yùn)行時(shí)母聯(lián)開(kāi)關(guān)位置錯(cuò)誤（合位）時(shí)死區(qū)故障考慮。

。

母聯(lián)失靈分析：

差動(dòng)動(dòng)作或充電動(dòng)作起動(dòng)母聯(lián)失靈。

母聯(lián)失靈條件動(dòng)作滿足后通過(guò)封母聯(lián)CT后差動(dòng)滿足動(dòng)作條件跳閘。

9、TV斷線告警

某一段非空母線失去電壓，延時(shí)9秒發(fā)TV斷線告警信號(hào)。除了該段母線的復(fù)合電壓元件將一直動(dòng)作外，對(duì)保護(hù)沒(méi)有其他影響。 

非空母線：與此母線相聯(lián)的刀閘為斷開(kāi)狀態(tài)。

失去電壓：差動(dòng)復(fù)合電壓開(kāi)放條件滿足。

延時(shí)9秒：連續(xù)滿足電壓開(kāi)放條件9秒，中間返回重新計(jì)時(shí)。

10、失靈電壓閉鎖元件及主變失靈解除電壓閉鎖

失靈的電壓閉鎖元件，與差動(dòng)的電壓閉鎖類似，也是以低電壓（線電壓）、負(fù)序電壓和3倍零序電壓構(gòu)成的復(fù)合電壓元件。只是使用的定值與差動(dòng)保護(hù)不同，需要滿足線路末端故障時(shí)的靈敏度。同樣失靈出口動(dòng)作，需要相應(yīng)母線段的失靈復(fù)合電壓元件動(dòng)作。

對(duì)于變壓器或發(fā)變組間隔，設(shè)置“主變失靈解閉鎖”的開(kāi)入接點(diǎn)。當(dāng)該支路失靈保護(hù)起動(dòng)接點(diǎn)和“主變失靈解閉鎖”的開(kāi)入接點(diǎn)同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)解除該支路所在母線的失靈保護(hù)電壓閉鎖。

11、硬件概述

BP-2B母線保護(hù)由保護(hù)元件、閉鎖元件和管理元件三大系統(tǒng)構(gòu)成。

保護(hù)元件：主要完成各間隔模擬量、開(kāi)關(guān)量的采集，各保護(hù)功能的邏輯判別并出口至TJ；

閉鎖元件主要完成各電壓量的采集，各段母線的閉鎖邏輯并出口至BJ；

管理元件的工作是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、記錄管理和后臺(tái)通訊。各系統(tǒng)獨(dú)立工作，相互配合。

保護(hù)元件和閉鎖元件的主機(jī)模件、光耦模件完全相同，可互換使用。

12、差動(dòng)保護(hù)調(diào)試

電流折算：采集電流經(jīng)過(guò)變比折算后參與計(jì)算差流。

基準(zhǔn)變比：裝置自動(dòng)選取設(shè)定最大CT變比為基準(zhǔn)CT變比。

1）在打印的各間隔單元信息后，差流所對(duì)應(yīng)的變比為基準(zhǔn)變比；

2）在“查看”－“保護(hù)間隔”，差流所對(duì)應(yīng)的變比為基準(zhǔn)變比。

差動(dòng)保護(hù)邏輯驗(yàn)證：

大差：為除母聯(lián)外所有母線上元件之和

I母小差＝I母所有電流和－母聯(lián)電流L1

II母小差＝II母所有電流和＋母聯(lián)電流L1

驗(yàn)證動(dòng)作曲線試驗(yàn)電流示意圖：制動(dòng)電流為流入流出均衡的2路電流，大小相同，方向相反。差電流為單路流入電流。