分享深圳南瑞BP-2B母差保护装置相关知识！

       深圳南瑞BP-2B母差失灵保护装置广泛使用于220千伏电压等级母线保护（非植入广告，我们是分享相关基础知识），是我们日常春秋检作业时经常试验的装置，今天向朋友分享相关基础知识，希望对大家有帮助！

一、原理

1、保护原理简介：

     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3/2接线在内的各种主接线方式， 3相CT最大主接线规模为24个间隔 ,2相CT最大主接线规模为36个间隔 。实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵保护、母联死区保护、母联非全相以及断路器失灵保护等功能。

2、差动保护综述

    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，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。

3、电流计算

大差和电流及差电流定义

和电流: 是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和 ,公式如下:

差电流: 是指所有连接元件电流和的绝对值 ,公式如下:

大差‘差电流’与‘和电流’计算特点:

1）计算与刀闸开入无关，但需考虑CT变比折算。

2）分相计算。

4、起动判据

   4.1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,表达式如下:

   4.2 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,表达式如下:

   4.3起动元件返回判据 :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。 

注意事项:

  1）、起动元件分相起动，分相返回。 

  2）、任一起动判据满足条件,差动起动条件满足,另一起动判据不再判断.

5、差动动作元件

复式比率差动判据动作表达式：

注意事项:

1、比率制动斜率过原点。 

2、差动2个判据同时满足认为动作条件满足。

3、任一起动条件满足进入此逻辑判断。

影响KR值的2个因素：

理想状态区内故障计算:

Id = 常量； Ir = Id;  Id > Kr*(Ir –Id)   区内无制动。

理想状态区外故障计算:

Id =    0； Ir =常量;  Id < Kr*(Ir –Id)   区外可靠制动。

 5.1 考虑区内故障时有电流流出母线

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

 例：母线分列运行或故障电流经近距离双回线流出。

  5.2 考虑区外故障时故障支路一次与二次的传变误差

故障支路的CT误差达到δ，而其余支路的CT误差忽略不计

     δ/(1+1-δ-δ)=δ/(2-2δ)<>< p=""><>

差回路构成：

1）差动回路是由大差动和几个各段母线小差动所组成的；

2）大差比率差动元件作为区内故障判别元件；

3)小差比率差动元件作为故障母线选择元件；

大差与小差区别

1）大差比率差动’差电流’与’和电流’计算与刀闸无关.

2）大差比率差动’差电流’与’和电流’计算不计母联电流.

6、全波饱和检测：

     在区外故障时，流过最大穿越性电流的CT可能会严重饱和。但是，在故障发生的初始和线路电流过零点附近存在一个线性传交区，在这线性传变区内，差动保护不会动作。这说明，差动保护动作与实际故障在时间上是不同步的，差动保护动作滞后一个时间。

区外故障TA饱和：

      区外故障发生TA饱和情况下    元件与     元件的动作时序截然不同于区内故障，通过判断差动动作与故障发生是否同步就可识别饱和情况。 

区外故障转区内故障：

考虑到CT饱和后，在每周波中存在至少一个线性传交区，因此对饱和的闭锁应该是周期性的。在判出CT饱和后，差动保护先闭锁一周期，随后开放，这样即使出现故障发展，差动保护仍能可靠地快速动作，以满足系统稳定要求。

母联开关状态：

将DL的常开接点和常闭接点同时引入装置，相互校验。

对分相断路器，要求将三相常开接点并联，将三相常闭接点串联。

常开接点：与母联一次开关分合状态相同。

常闭结点：与母联一次开关分合状态相反。

常开常闭结点的4种状态：

常开合，常闭断： 母联开关合状态。

常开断，常闭合： 母联开关分状态。

常开合，常闭合： 母联开关合状态，报开入异常信号。

常开断，常闭断： 母联开关合状态，报开入异常信号。

母联CT极性

7、 运行方式分析

并列运行：

母联开关合状态。

无互联及分列压板投入。

大差比率差动元件采用比率制动系数高值。

分列运行：

分列压板投入或母联开关分状态。

大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值。

封母联CT，母联电流不计入小差。

倒闸操作：

可预先投互联压板；

可预先设定保护控制字中的“强制母线互联”软压板；

依靠刀闸辅助接点自适应倒闸操作。

小差比率差动元件自动退出，一旦发生故障同时切除两段母线。

8、母联失灵及母联死区

母联死区分析：

并列运行时母联死区动作时间:

      母联开关灭弧时间＋母联开关延时+差动动作时间。

分列运行时母联死区故障。

分列运行时母联开关位置错误（合位）时死区故障考虑。

。

母联失灵分析：

差动动作或充电动作起动母联失灵。

母联失灵条件动作满足后通过封母联CT后差动满足动作条件跳闸。

9、TV断线告警

某一段非空母线失去电压，延时9秒发TV断线告警信号。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。 

非空母线：与此母线相联的刀闸为断开状态。

失去电压：差动复合电压开放条件满足。

延时9秒：连续满足电压开放条件9秒，中间返回重新计时。

10、失灵电压闭锁元件及主变失灵解除电压闭锁

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3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。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“主变失灵解闭锁”的开入接点。当该支路失灵保护起动接点和“主变失灵解闭锁”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。

11、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。

12、差动保护调试

电流折算：采集电流经过变比折算后参与计算差流。

基准变比：装置自动选取设定最大CT变比为基准CT变比。

1）在打印的各间隔单元信息后，差流所对应的变比为基准变比；

2）在“查看”－“保护间隔”，差流所对应的变比为基准变比。

差动保护逻辑验证：

大差：为除母联外所有母线上元件之和

I母小差＝I母所有电流和－母联电流L1

II母小差＝II母所有电流和＋母联电流L1

验证动作曲线试验电流示意图：制动电流为流入流出均衡的2路电流，大小相同，方向相反。差电流为单路流入电流。