BP-2C-D型分布式微机母线保护装置技术说明书.v102

BP-2C-D分布式微机母线保护装置

技术说明书

Ver 1.02

编写：陈远生 黎 强

审核：于霞 郝后堂 李延新

批准：徐成斌

深圳南瑞科技有限公司

二〇〇九年五月

本说明书由深圳南瑞科技有限公司编写并发布，并具有对相关产品的最终解释权。

相关产品的后续升级可能会和本说明书有少许出入，说明书的升级也可能无法及时告知阁下，对此我们表示抱歉！请注意实际产品与本说明书描述的不符之处。

更多产品信息，请访问互联网：https://www.wendangku.net/doc/3017189358.html,

技术支持电话：(0755) 3301-8632/8685/8681

传真：(0755) 3301-8889，3301-8664

欢迎拨打免费客户服务电话：400-678-8099

目 录

1.概述 (1)

1.1.应用范围 (1)

1.2.保护配置 (2)

1.3.性能特点 (2)

2.参数及指标 (4)

2.1.机械及环境参数 (4)

2.2.额定电气参数 (4)

2.3.主要技术指标 (4)

2.4.光纤接口参数 (5)

2.5.通讯接口 (5)

3.功能及原理 (6)

3.1.差动保护启动元件 (6)

3.2.复式比率差动判据 (6)

3.3.CT饱和检测元件 (7)

3.4.电压闭锁元件 (7)

3.5.故障母线选择逻辑 (8)

3.6.差动回路和出口回路的切换 (9)

3.7.断路器失灵保护 (14)

3.8.母联（分段）死区保护 (16)

3.9.母联（分段）失灵保护 (17)

3.10.母联（分段）充电过流保护 (17)

3.11.母联（分段）非全相保护 (18)

3.12.CT断线闭锁 (19)

3.13.CT断线告警 (19)

3.14.母联（分段）CT断线 (19)

3.15.PT断线告警 (19)

3.16.刀闸辅助接点自纠正 (20)

3.17.分布式母差校时同步 (20)

4.配置及整定 (22)

4.1.装置基本参数定值 (22)

4.2.设备参数定值 (22)

4.3.母线保护定值 (22)

4.4.母联(分段)保护定值 (23)

4.5.母线保护控制字 (24)

4.6.母联(分段)保护控制字 (24)

深圳南瑞科技有限公司 - I -

4.7.定值整定说明 (24)

5.数据及记录 (27)

5.1.保护动作信息表 (27)

5.2.装置自检信息表 (27)

5.3.保护闭锁信息表 (27)

5.4.保护投退信息表 (28)

5.5.装置运行信息表 (28)

5.6.装置操作信息表 (28)

5.7.装置出口信息表 (29)

6.硬件说明 (30)

6.1.主机整体结构 (30)

6.2.子机整体结构 (30)

6.3.主机指示灯及信号接点 (30)

6.4.子机指示灯及信号接点 (32)

附录A装置使用说明 (33)

A.1面板布置与显示 (33)

A.2菜单界面操作说明 (34)

附录B装置调试与投运 (41)

B.1上电顺序 (41)

B.2功能压板操作 (41)

B.3调试资料准备 (41)

B.4通电前检查 (41)

B.5上电检查 (41)

B.6整机调试 (42)

B.7装置投入运行操作步骤 (42)

B.8注意事项 (43)

附录C信号及记录通用说明 (44)

C.1信号系统 (44)

C.2事故分析与过程记录 (44)

【附图1】分布式母差主机面板图和插件图 (48)

【附图2】分布式母差子机端子排接线图、面板图和插件图 (49)

- II - -深圳南瑞科技有限公司

1.概述

BP-2C-D型分布式微机母线保护装置是基于数字化变电站IEC61850标准开发的母线保护装置，具有全开放式数字接口，既可以与智能一次设备（光电互感器、一次智能开关）无缝接口，也兼容传统的一次设备；支持IEC61850协议的站控层接入、间隔层的GOOSE闭锁互联和过程层的电子式互感器数字信号接入，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。分布式母差各子机按照IEC61850协议提供接口，无须关注网络类型，实现灵活组网，可以适用于过程层各种组网方式。

本装置适用于Q/GDW 175—2008《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》规定要求的母线保护技术规范。

1.1.应用范围

BP-2C-D型分布式微机母线保护装置是深圳南瑞科技有限公司在继承BP系列集中式母线保护产品基础上研发的全新分布式母线保护装置。它采用全新的硬件平台，根据数字化变电站快速发展和应用趋势，按照IEC61850标准进行研发，以能够实现变电站内智能电气设备间信息共享、互操作和保护间隔下放为目的，从而具有更完善的、更经济的、更可靠的工程应用价值。

BP-2C-D型分布式微机母线保护装置适用于1000kV及以下电压等级的分布式母线保护，包括单母线、单母分段、双母线、双母单分段、双母双分段以及3/2接线在内的各种主接线方式，最大主接线规模为64个支路。

图1-1为分布式母差装置的示意图，装置由主机和子机构成。通过采样数据通信网，母线保护主机接收各子机采样信息，得到差动电流和制动电流，完成分相复式比率差动元件为主的一整套电流差动保护方案。主机完成保护逻辑处理后通过数据通信网向各子机发送跳闸命令，子机接收到主机的跳闸命令，通过自身跳闸空接点完成断路器跳闸功能。

图 1-1分布式母线保护网络示意图

深圳南瑞科技有限公司 第1页

若使用光电互感器，则由间隔合并器代替子机，MU 数据直接发送给主机；若使用智能操作箱，则智能操作箱直接接入GOOSE 网，和主机进行数据交互。

根据现场要求，不同单元可以混合使用，以适应现场不同程度的数字化要求。保护主机支持点对点方式和交换机组网两种方式，最多可接48个100MBase-FX 过程层光纤以太网接口。

1.2. 保护配置

BP-2C-D 分布式母差子机完成间隔模拟量、开关量以及压板状态等的采集，数据处理后实时上发送给母差主机。分布式母差主机实现实现母线差动保护、断路器失灵保护、母联失灵保护、母联死区保护、CT 断线判别功能及PT 断线判别功能。其中差动保护与断路器失灵保护可经硬压板、软压板及保护控制字分别选择投退。母联充电过流保护及母联非全相保护可根据工程需求配置。

表1-1 BP-2C-D 保护配置

保护元件

备 注

差动保护

断路器失灵保护

配置电流检测元件 母联（分段）失灵保护 母联（分段）死区保护

CT 断线闭锁（高门槛） 闭锁差动保护 CT 断线告警（低门槛） 发信 标准 配置

PT 断线告警

母联（分段）充电过流保护 2段2时限 可配置项

母联（分段）非全相保护

1段1时限

1.3. 性能特点

? 满足数字变电站快速发展及应用需求，既可以与智能一次设备无缝接口，同时也兼容传统的一次

设备，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。 ? 间隔层可通过GOOSE 实现信号闭锁互联。

? 过程层支持IEC61850-9-1/2数据传输协议，提供GOOSE 接口，满足互操作性要求。 ? 装置对外校时可采用IRIG-B 码信号校时，或IEEE 1588同步时钟报文校时。 ? 快速、高灵敏复式比率差动保护，整组动作时间小于20ms 。 ? 基于暂态饱和全程测量的可变特性差动算法，抗饱和能力强。 ? 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，自动纠正刀闸辅助接点的错误。 ? 保护逻辑透明化分析功能。

? 站控层提供3个独立以太网接口，采用IEC61850通信协议，将保护动作事件、扰动数据等信息

上送站控层，实现数据传递和共享；同时保留传统的IEC 60870-5-103规约接口。

? 保护主机和子机采样同步可采用秒脉冲信号同步，或IEEE 1588同步时钟报文同步，同步误差小

于5us ，差动保护角度误差小于0.1度。

? 基于新研发WB800硬件平台架构，主机/子机采用高性能处理器，采样率为4800点/秒，抗饱和

能力强。

第 2页 深圳南瑞科技有限公司

?主机/子机采用独立的保护元件和闭锁元件，闭锁回路可靠。

?内部IO采用LVDS差分总线控制技术，传输速度快、功耗低，抗干扰强。

?内部实时数据交换采用1000M以太网和多插件协同处理技术，最大规模可实现不少于64个间隔的数据接口。

?具有完善的记录，包括保护事件记录、启动记录、录波记录、保护投退记录、装置运行记录、开入记录、自检记录和闭锁记录等，装置还具有保护逻辑透明化分析功能。

?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。可分散安装就地运行。

?采用通讯行业标准2mm端子，可带电热插拔。

深圳南瑞科技有限公司 第3页

2.参数及指标

2.1.机械及环境参数

主机机箱结构尺寸： 482.6mm×177.0mm×283.0mm（宽×高×深）

子机机箱结构尺寸： 258.9mm×177.0mm×283.0mm（宽×高×深）

正常工作温度： -10℃～50℃

极限工作温度： -20℃～60℃

贮存及运输： -25℃～70℃

相对湿度： 5%～95%

大气压力： 86～106KPa

2.2.额定电气参数

频率： 50Hz

交流电流： 5A或1A（额定电流In）

直流工作电源： 220V/110V，允许偏差：-20％～+15％

数字系统工作电压： +5V，允许偏差：±0.15V

继电器回路工作电压： +24V，允许偏差：±2V

功耗：

交流电流回路每相不大于0.5V A

主机直流电源回路正常工作时，全装置不大于35W

跳闸动作时，全装置不大于50W

子机直流电源回路正常工作时，全装置不大于15W

跳闸动作时，全装置不大于25W

保护回路过载能力：

交流电流回路2倍额定电流，连续工作

10倍额定电源，允许10s

40倍额定电流，允许1s

直流电源回路 80～115%额定电压，连续工作

装置经受上述的过载电压/电流后，绝缘性能不下降。

2.3.主要技术指标

2.3.1.定值精度

电流定值误差：≤3%

电压定值误差：≤3%

时间定值误差：≤3%

延时动作段动作时间离散误差：≤1%整定值+25ms

第4页深圳南瑞科技有限公司

2.3.2.动作时间

母差保护整组动作时间：≤15ms（2倍整定值）

2.3.3.输出接点容量

在接入传统开关模拟信号时，装置出口和信号接点单接点时最大允许接通功率为150W或1250V A，单副节点最大允许长期接通电流5A，多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。

2.3.4.实时时钟

装置内部设有掉电不停计时的实时时钟。该实时时钟具备万年历功能，能接收微机监控系统的校时。装置内部实时时钟在装置掉电时自动切换为由时钟芯片内部锂电池供电，在电池无短路及其它异常情况下，后备电池工作时间不少于10年。差动元件和闭锁元件时钟严格与管理机同步。

2.3.5.电磁兼容

静电放电抗扰度：GB/T 17626.4-2 IV级

射频电磁场辐射抗扰度：GB/T 17626.4-3 III级（网络IV级）

电快速瞬变脉冲群抗扰度：GB/T 17626.4-4 IV级

浪涌（冲击）抗扰度：GB/T 17626.4-5 IV级

射频场感应的传导骚扰抗扰度：GB/T 17626.4-6 III级

工频磁场抗扰度：GB/T 17626.4-8 IV级

脉冲磁场抗扰度：GB/T 17626.4-9 V级

阻尼振荡磁场抗扰度：GB/T 17626.4-10 V级

振荡波抗扰度：GB/T 17626.4-12 II级（信号端口）

2.3.6.绝缘试验

6.0

绝缘试验符合： GB/T14598.3-93

8.0

冲击电压试验符合： GB/T14598.3-93

2.4.光纤接口参数

光纤参数：多模光纤，ST接口，光波长850nm(串口)/1310nm(网络)

发送功率：≥－15dbm

接收灵敏度：≤－30dbm

与ECT间传送距离：＜2km

与二次设备间传送距离：＜2km

2.5.通讯接口

装置对外提供的通信接口有：三个TCP/IP以太网接口（100Base-TX 或100Base-FX），三个RS485接口，一个100MBase-TX (RJ45)调试口，一个串行打印口，一路GPS接口（差分输入或空接点输入，对秒脉冲、分脉冲及IRIG-B编码三种校时方式自适应）。

通信规约采用IEC61850通信协议，同时保留传统的IEC 60870-5-103规约接口。

深圳南瑞科技有限公司 第5页

3. 功能及原理

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. 差动保护启动元件

母线差动保护的启动元件由“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支路电流的绝对值之和

∑==m

j j r I I 1

；“差电流”是指所有连接支路电流和的绝对值

∑==

m

j j

d I

I 1

，为母线上第j 个连接支路的电流。启动元件分相启动，分相返回。

j I 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槛时，该相启动元件动作。其表达式为

dset r I i Δ>Δ

（3-1）

式中：为和电流瞬时值比前一周波的突变量；r i Δdset I Δ为突变量门槛值。

2) 差电流越限判据

当任一相的差电流大于差动保护启动电流定值时，该相启动元件动作。其表达式为

dset d I I >

（3-2）

式中：为分相大差动电流；为差动保护启动电流定值。

d I dset I 3.2. 复式比率差动判据

复式比率差动判据的动作方程如下

()??

??×>>d r r d

dset

d I I K I I I （3-3）

式中：为差动保护启动电流定值，为复式比率系数（制动系数）定值。

dset I r K 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。

第 6页 深圳南瑞科技有限公司

图 3-1 复式比率差动元件动作特性

3.3.CT饱和检测元件

为防止母线差动保护在母线近端发生区外故障时，由于CT严重饱和出现差电流的情况下误动作，本装置根据CT饱和发生的机理以及CT饱和后二次电流波形的特点设置了CT饱和检测元件，用来判别差电流的产生是否由区外故障CT饱和引起。

该元件称之为基于暂态饱和全程测量的可变特性差动算法。在母线区内故障情况下和母线区外故障

CT饱和情况下元件与

d

IΔ

r

IΔ元件的动作时序截然不同，并且CT饱和时虽然差电流波形畸变但每周波都存在线形传变区，且暂态饱和波形中存在丰富的谐波分量，可以准确检测出CT饱和发生时刻，并实时调整差动相关算法，具有极强的抗CT饱和能力。

3.4.电压闭锁元件

在装置的硬件回路中，差动保护和断路器失灵保护的出口接点均经复合电压闭锁。电压闭锁元件的动作表达式为：

?

?

?

?

?

≥

≥

≤

≤

≤

set

set

set

c

set

b

set

a

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

2

2

3

或

或

（3-4）

式中：、、为母线相电压，为母线三倍零序电压，为母线负序电压（相电压），、、分别为各序电压闭锁定值。

a

U

b

U

c

U

3U

2

U

set

U set

U

0set

U

2

三个判据中的任何一个被满足，该段母线的电压闭锁元件就会动作，称为复合电压元件动作。如母线电压正常，则闭锁元件返回。本元件瞬时动作，动作后自动展宽40ms再返回。

由于灵敏度不同，差动元件和失灵元件的电压判据独立。

对于中性点不接地系统，单相接地允许运行一段时间，在此期间内电压闭锁不开放。。由厂家进行出厂设置，母线保护低电压判据改为线电压判据，同时取消零序电压判据。

深圳南瑞科技有限公司 第7页

3.5.故障母线选择逻辑

对于固定连接式分段母线，如单母分段、3/2断路器等主接线，由于各个支路固定连接在一段母线上，不在母线段之间切换，因此大差电流只作为启动条件之一，各段母线的小差比率差动元件既是区内故障判别元件，也是故障母线选择元件。

对于存在倒闸操作的双母线、双母分段等主接线，差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障判别元件；使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线区外故障与母线区内故障；当大差比率元件动作时，由小差比率元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。这样可以最大限度的减少由于刀闸辅助接点位置不对应造成的母差保护误动作。

考虑到分段母线的联络开关断开的情况下发生区内故障，非故障母线段有电流流出母线，影响大差比率元件的灵敏度，大差比率差动元件的比率制动系数可以自动调整。联络开关处于合位时（母线并列运行），大差比率制动系数与小差比率制动系数相同，均使用比率制动系数高值；当联络开关处于分位时（母线分裂运行），大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值，小差比率制动系数不变，仍采用高值。按相关标准化设计规范要求，比率制动系数是内部固化，不需整定。。

图 3-2差动保护逻辑框图

母线上的连接支路倒闸过程中，两条母线经刀闸相连时（母线互联），装置自动转入母线互联方式，即不进行故障母线的选择，一旦发生故障同时切除两段母线。当运行方式需要时，如母联操作回路失电，可以在倒闸之前投入“互联压板”，强制保护进入互联方式；倒闸结束后退出“互联压板”。

第8页深圳南瑞科技有限公司

3.6. 差动回路和出口回路的切换

前面几节全面阐述了本装置的母线差动保护方案，包括启动、差动判据、饱和检测、电压闭锁、故障母线选择在内的各个环节及相互之间逻辑关系。下面将举例详细说明差动回路和出口回路的形成。其实这里所说的“差动回路”和“出口回路”只是借用传统保护的概念，微机母线差动保护装置中并不存在这样的硬件回路，各连接元件三相电流和刀闸位置全部都已转换成为数字量，由程序流程来实现切换。因此装置的差动回路和出口回路可以说是实时的无触点的（非继电器）切换。

3.6.1. 双母线专用母联接线

Ⅱ母

旁母

Ⅰ母

母联

图 3-3 双母线专用母联接线

各支路CT 的极性端必须一致；一般母联只有一侧有CT ，装置默认母联CT 的极性与Ⅱ母上的支路一致。

1) 差动回路

以表示各支路电流数字量； n I I I ,,,21L 以表示母联电流数字量；

ML I 以表示各支路Ⅰ母刀闸位置（0表示刀闸分，1表示刀闸合）； n S S S 11211,,,L 以表示各支路Ⅱ母刀闸位置；

n S S S 22221,,,L 以表示母线并列运行状态（0表示分裂运行，1表示并列运行）。

ML S 大差回路是除母联开关以外的母线上所有其余支路电流所构成的差动回路；某段母线小差回路是与该母线相连接的各支路电流构成的差动回路，其中包括了与该段母线相关联的母联开关。差流计算公式为：

①大差电流：n d I I I I +++=L 21

②Ⅰ母小差电流：ML ML n n d S I S I S I S I I ×?×++×+×=11221111L ③Ⅱ母小差电流：ML ML n n d S I S I S I S I I ×+×++×+×=22222112L

深圳南瑞科技有限公司 第 9页

2) 出口切换回路

以表示差动动作于各支路逻辑（0表示不动作，1表示动作）； n T T T ,,,21L 以表示差动动作于母联逻辑；

ML T 以，分别表示Ⅰ母、Ⅱ母故障（0表示无故障，1表示故障）。 1F 2F 出口逻辑计算公式为：

?????

????+=×+×=×+×=

×+×=2

1221122212122121111F F T S

F S

F T S F S F T S F S F T ML n

n n L

L 3.6.2. 母联兼旁路形式的双母线接线

接线时母联CT 极性如下图所示。作旁路时CT 极性在软件自动调整。

Ⅱ母

旁母

Ⅰ母

Ⅰ母

旁母

Ⅱ母

a) Ⅰ母带旁母 b) Ⅱ母带旁母

图 3-4 母联兼旁路形式的双母线接线

此时装置需引入母联到旁母的跨条刀闸位置，以SKT 表示。该刀闸断开时（SKT = 0），断路器作母联用。

1) 若以Ⅱ母带旁路，要求母联CT 装于Ⅰ母侧。断路器无论作母联用还是作旁路用，CT 的极性与Ⅱ母上的元件都是一致的。母联的旁母跨条刀闸和Ⅱ母刀闸处于合位时，该元件作旁路用，回路切换成：

ML n d I I I I I ++++=L 21

n n d S I S I S I I 11221111×++×+×=L ML n n d I S I S I S I I +×++×+×=22222112L

2F T ML =

第 10页 深圳南瑞科技有限公司

2) 若以Ⅰ母带旁路，要求母联CT 装于Ⅱ母侧。由于已经定义断路器作母联用时，CT 的极性与Ⅱ母上的元件一致；那么断路器作旁路用时，CT 的极性与Ⅰ母上的元件相反。母联的旁母刀闸和Ⅰ母刀闸处于合位时，该元件作旁路用，回路切换成：

ML n d I I I I I ?+++=L 21

ML n n d I S I S I S I I ?×++×+×=1122111

1L n n d S I S I S I I 22222112×++×

+×=L

1F T ML =

3) 若Ⅰ、Ⅱ母都可能带旁路，建议母联断路器两侧都要装设CT 。

3.6.3. 旁路兼母联形式的双母线接线

接线时旁路CT 极性同其它出线。作母联时CT 极性在软件自动调整。

旁母

Ⅰ母 Ⅱ母

旁母

Ⅰ母Ⅱ母

a) 旁母到Ⅰ母有跨条 b) 旁母到Ⅱ母有跨条

图 3-5 旁路兼母联形式的双母线接线

定义支路m 为旁路单元，旁母到Ⅰ母（或Ⅱ母）有跨条，装置引入跨条刀闸位置，以SKT 表示。在实际工程中，一般定义支路2为旁路兼母联单元。

1) 若跨条接于Ⅰ母，当跨条刀闸和旁路单元的Ⅱ母刀闸处于合位时，即SKT = 1且S2m = 1，旁路单元作为母联用，回路切换成：

m n m d I I I I I I ?+++++=L L 21

n n m d S I I S I S I I 11221111×++?+×+×=L L n n m d S I I S I S I I 22222112×++++×+×=L L 21F F T m +=

2) 若跨条接于Ⅱ母，当跨条刀闸和旁路单元的Ⅰ母刀闸处于合位时，即SKT = 1且S1m = 1，旁路单元作为母联用，回路切换成：

m n m d I I I I I I ?+++++=L L 21

深圳南瑞科技有限公司 第 11页

n n m d S I I S I S I I 11221111×++++×+

×=L L n n m d S I I S I S I I 222221

12×++?+×+×=L L 21F F T m +=

3.6.

4. 母线兼旁母形式的双母线接线

接线时母联CT 极性如下图所示。作旁路时CT 极性在软件自动调整。

Ⅰ母 Ⅱ母

Ⅰ母

Ⅱ母

a) 旁母到Ⅰ母有跨条 b) 旁母到Ⅱ母有跨条

图 3-6

母线兼旁母形式的双母线接线

回路切换与母联兼旁路时相类似。当然不再有旁母，没有母联到旁母刀闸，而是取决于出线到母线的跨条刀闸SK1、SK2。

1) 若母线的跨条刀闸SK1合，则装置将Ⅰ母做为旁母，将母联做为旁路。此时，母差保护范围为Ⅱ母（延伸至旁路的CT ）。Ⅰ母不在母差保护的范围内。

2) 若母线的跨条刀闸SK2，则装置将Ⅱ母做为旁母，将母联做为旁路。此时，母差保护范围为Ⅰ母（延伸至旁路的CT ）。Ⅱ母不在母差保护的范围内。

3.6.5. 双母线单分段主接线

各支路CT 的极性端必须一致；装置默认母联1的CT 极性同Ⅱ母上的支路，母联2的CT 极性同Ⅲ母上的支路，分段CT 极性同Ⅱ母上的支路。

母联1

2

图 3-7 双母线单分段接线

第 12页 深圳南瑞科技有限公司

定义支路1为母联1，支路2为母联2，支路3为分段。当远景主接线由双母单分段更改为双母双分段时，定义支路1为母联，支路2为分段1，支路3为分段2。

1) 差动回路

以表示各支路电流数字量；

n I I I ,,,21L 以表示母联1电流数字量，表示母联2电流数字量，表示分段电流数字量； 1ML I 2ML I FD I 以表示各支路Ⅰ母刀闸位置（0表示刀闸分，1表示刀闸合）； 1n 2111,,,S S S L 以表示各支路Ⅱ母刀闸位置； 2n 2212,,,S S S L 以表示各支路Ⅲ母刀闸位置；

32313,,,n S S S L 以表示母联1并列运行状态（0表示分裂运行，1表示并列运行），以表示母联2并列运行状态，以表示分段并列运行状态；

1ML S 2ML S FD S 若定义4～m 支路为Ⅰ、Ⅱ母支路，m+1～n 为Ⅰ、Ⅲ母支路，大小差形成如下： Ⅰ母小差 =

()22114

1ML ML ML ML n

i i i

S I S I S I

×?×?×∑=Ⅱ母小差 =

()FD FD ML ML m

i i i

S I S I S I

×+×+×∑=1142Ⅲ母小差 =

()FD FD ML ML n

m i i i

S I S I S I

×?×+×∑+=221

3大差 =

∑（母联、分段除外）

=n

i i

I

4

2) 倒闸操作时出口切换回路

Ⅰ、Ⅱ母之间进行倒闸操作，且Ⅰ、Ⅱ母通过刀闸连在一起时，改变差回路形成方式，将Ⅰ、Ⅱ母上所有相关单元电流之和形成Ⅰ-Ⅱ母小差。若大差动、Ⅰ-Ⅱ母小差动动作、电压闭锁开放时，跳母联1，母联2，分段和连于Ⅰ母、Ⅱ母上所有单元的开关。若大差动、Ⅲ母小差动、电压闭锁开放时跳母联2、分段和连于Ⅲ母上所有单元开关。

Ⅰ、Ⅲ母之间进行倒闸操作时与上类似。

3.6.6. 双母线双分段主接线

各支路CT 的极性端必须一致；装置默认母联的CT 极性同Ⅱ母上的支路，分段1和分段2的CT 极性同各支路CT 的极性。

深圳南瑞科技有限公司 第 13页

母联

分段2

Ⅱ母Ⅳ母

图 3-8双母线双分段接线

由于双母线双分段接线单元数较多，BP-2C微机母线保护装置一般考虑用两套装置配合实现各段母线的保护。一套装置保护分段开关“左”侧的两段母线；另一套装置保护分段开关“右”侧的两段母线；两套装置的保护范围在分段开关处交叠。在差动逻辑中，将分段做为该段母线上的一个支路。

与双母线保护不同的是，装置在分段单元跳闸出口时，同时输出“启动分段失灵”信号接入到对侧装置分段单元的“分段三相跳闸启动失灵开入”，实现分段失灵保护或死区故障保护。对侧装置也相同。3.7.断路器失灵保护

断路器失灵保护与母线差动保护共用跳闸出口。

1)保护配置

发电厂和变电站的保护配置是多元化的，跳闸回路可能全部由智能操作箱完成，可能全部由传统操作箱完成，或者二者兼有；工程配置可能在母线保护完成失灵保护逻辑判别（包括失灵有流判别），也可能母线保护仅完成失灵出口重动功能。为满足灵活多变的配置需要，断路器失灵保护考虑三种组建方式，其中全分布式失灵保护需根据工程实际组建，半集中式/全集中式可根据参数配置。以下简称为：装置主机CU(Central Unit)；装置子机BU(Bay Unit)。

全分布式失灵保护：BU全集成失灵启动回路的外部接点GOOSE接入、传统接点逻辑触发，包括失灵电流判别和电压闭锁，从而实现该间隔的失灵全部逻辑。BU通过GOOSE跳闸命令或传统跳闸连线开出到操作箱完成跳闸。该方案不再需CU单元处理任何失灵判别逻辑，但需要参与故障母线出口选择功能。

半集中式失灵保护：间隔单元BU全集成失灵启动回路的外部接点GOOSE接入、传统接点逻辑触发，接点整合后成最终形成三跳失灵启动、A/B/C分相跳失灵启动接点，通信上送给CU单元，CU完成失灵电流判别和电压闭锁，从而实现母线的失灵保护逻辑。CU通信下发跳闸命令给各BU，再由BU通过GOOSE 跳闸命令或传统跳闸连线开出到操作箱完成跳闸。

全集中式失灵保护：间隔单元BU全集成所有母线间隔外部的各路失灵启动相关接点逻辑，通信上送CU，由CU进行接点整合并完成失灵电流判别和电压闭锁，跳闸方式同半集中式失灵保护。

如果外部有独立的失灵启动装置，并且接点已整合形成三跳失灵启动、A/B/C分相跳失灵启动接点，则由CU完成失灵电流判别、电压闭锁和跳闸功能；如果独立的失灵启动装置已全部完成失灵保护逻辑，则CU仅需进行完成出口重动跳闸功能。

2)失灵复压解闭锁元件

断路器失灵保护动作出口，经相应母线的失灵复合电压元件闭锁。

为解决变压器或发变组断路器失灵保护电压灵敏度不足问题，对于变压器或发变组间隔，设置“主变失灵解闭锁”的开入。当该支路“主变失灵解闭锁”的开入动作时，解除该支路失灵保护电压闭锁，保证失灵保护可靠动作。

第 14页深圳南瑞科技有限公司

对于部分地区双母线接线母线保护的110kV线路支路也需要解除失灵保护电压闭锁的情况，增加各线路支路共用的“线路解除复压闭锁”开入。

保护装置检测到“失灵解闭锁”长期误开入，发“运行异常”告警信号。

图 3-9主变或线路支路电压闭锁元件逻辑框图

3)电流检测元件

母线保护装置具有内部的失灵电流判别功能。线路失灵相电流判据采用装置内部有流门槛值，各变压器支路共用“失灵相电流定值”；所有支路均共用“失灵零序电流定值”、“失灵负序电流定值”。

线路支路设置分相和三相跳闸启动失灵开入回路；采用相电流、零序电流（或负序电流）“与门”逻辑；在出现三相跳闸后三相失灵时，采用和电流突变启动逻辑。

图 3-10 线路单元失灵电流判据逻辑框图

变压器支路设置三相跳闸启动失灵开入回路，采用相电流、零序电流、负序电流“或门”逻辑。

深圳南瑞科技有限公司 第 15页

图 3-11 主变单元失灵电流判据逻辑框图

保护装置检测到“断路器失灵开入”长期误开入，发“运行异常”告警信号，同时闭锁该支路的失灵开入。

本装置经失灵电流检测，失灵复合电压闭锁判据，按可整定的“失灵保护1时限”跳开联络开关、“失灵保护2时限”跳开该母线连接的所有断路器。

4)变压器断路器失灵跳三侧启动逻辑

母线故障跳变压器开关发生断路器失灵故障，需跳开该变压器其余各侧断路器开关。母线保护装置提供变压器失灵跳三侧启动接点。

变压器间隔失灵保护动作，经失灵短延时跳开母联开关，长延时跳开相应母线，同时启动变压器间隔跳三侧功能。

图 3-12 断路器失灵保护出口逻辑框图

3.8.母联（分段）死区保护

当故障发生在母联（分段）开关与母联（分段）流互之间时，母联（分段）开关已跳开而母联（分段）流互仍有电流，母联死区保护经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线。

第 16页深圳南瑞科技有限公司