BHE-316微机线路保护装置说明书资料

BHE-316微机线路保护装置使用说明

水

电

系

统

北恒科技有限公司

1．适用范围 (1)

2．主要功能 (1)

3．技术数据 (1)

3.1额定参数 (1)

3.2技术数据 (1)

3.3 环境条件 (1)

3.4 绝缘性能 (2)

3.5 机械性能 (2)

3.6 触点性能 (2)

3.7 抗干扰性能 (2)

4．液晶显示说明 (3)

4.1人机接口 (3)

4.2正常运行显示 (3)

4.3 人机对话功能表 (3)

4.4各种功能键的说明 (4)

4.5故障处理 (7)

5．装置定值清单 (7)

6．软件介绍： (9)

6.1保护功能 (9)

6.1.1速断、过流、过负荷保护功能 (9)

6.1.2三相一次重合闸及后加速保护功能 (10)

6.1.3低频减载保护功能 (11)

6.1.4小电流接地选线和零序电流保护功能 (12)

6.1.5 PT断线及PT断线闭锁方向或保护 (13)

6.1.6突变量启动故障录波功能 (13)

6.2测控功能 (13)

6.3通讯功能 (13)

6.4版本号说明 (14)

附图一：端子定义 (15)

附图二：保护接口原理 (17)

1．适用范围

BHE-316 适用于66kV及以下电压等级的线路保护。装置自带操作回路（分交、直流），可集中组屏，也可以分散安装在开关柜上。

2．主要功能

三段式方向过电流保护；零序电流保护；小电流接地选线；三相一次重合闸（检无压或检同期可选）和后加速；低频减载；PT断线检测及PT断线闭锁方向或保护。

突变量启动故障录波（前8周波、后56周波、每周波32点）。

1路两元件遥测；14路遥信（含断路器位置和控制回路断线）及两路脉冲电度采集；1路遥控分、合；断路器操作回路（分闸、合闸和防跳等功能）。

3．技术数据

3.1额定参数

装置电源：直流或交流220V或110V（订货时说明）

额定交流：线电压100V，电流5A或1A；频率50Hz。

功率消耗：电源回路不大于10瓦；交流回路不大于0.5伏安/相。

3.2技术数据

整定范围

电流：0.1In～16In （In表示额定电流，以下同）

电压：0.1Un～1.4Un （Un表示额定电压，以下同）

?保护误差范围

电流（电压）：当定值低于额定值时误差不超过0.02In（Un），定值高于额定值时不超过±2%

?时间：动作误差时间不大于±20ms，动作时间整定为O秒时，动作时间不大于40ms。

测量范围

电流：0.01In～1.40In

电压：0.01Un～1.40Un

频率：44.9Hz～55.1Hz

测量误差范围

频率：±0.02％

电流：±0.3％

电压：±0.3％

有功功率、无功功率：±0.5％

有功电度、无功电度：±1％

遥信事件记录分辨率：不大于2ms

遥控正确率：不低于99.99%

3.3 环境条件

工作温度：－10℃～＋50℃

贮运温度：－25℃～＋70℃

大气压力：80kPa～110kPa

相对湿度：不大于90％

3.4 绝缘性能

绝缘电阻：装置各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的不同电路之间，用开路电压500V的测试仪器分别测定其绝缘电阻值，不小于100MΩ。

介质强度：装置电源回路、交流回路、出口回路对地能承受2kV的工频试验电压，开入量回路之间及对地能承受1kV工频试验电压，历时1分钟,无绝缘击穿或闪络现象。

冲击电压：装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受5kV标准雷电波的短时冲击电压试验,无绝缘击穿或闪络现象。

3.5 机械性能

装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第16章规定的严酷等级为I级的振动响应，振动耐久试验。

装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第17章规定的严酷等级为I级的冲击响应，冲击耐久试验。

装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第18章规定的严酷等级为I级的碰撞试验。

3.6 触点性能

不大于250V，电流不大于0.5A的直流有感负荷电路（τ＝5±0.75ms）中，触点断开容量为50W，或在电压不大于250V，电流不大于0.5A的交流电路（cosψ＝0.4±0.1）中触点断开容量为250VA。电寿命次数为1000次。

3.7 抗干扰性能

承受高频脉冲干扰能力

装置能承受《GB/T14598.13-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分：1MHz 脉冲群干扰试验》中严酷等级为Ⅲ级、频率为1MHz和100kHz的高频脉冲干扰。

承受静电放电干扰能力

装置能承受《GB/T14598.14-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：静电放电试验》中规定的严酷等级为Ⅳ级、电压为15kV的静电放电干扰。

承受辐射电磁场干扰能力

装置能承受《GB/T14598.9-1995电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇：辐射电磁场干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰。

承受快速瞬变干扰能力

装置能承受《GB/T14598.10-1996电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第四篇：快速瞬变干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰。

承受辅助激励量中断干扰能力

装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第15章规定的持续时间为100ms的辅助激励量中断，装置不会以错误的方式改变其输出状态。

承受浪涌（冲击）干扰能力

装置能承受《GB/T 7261-2000继电器及装置基本试验方法》中规定的严酷等级为III级

的浪涌（冲击）干扰。试验期间，辅助激励量为额定值，输入激励量为动作值的临界状态，装置不应误动。试验后元器件不应损坏。

4．液晶显示说明

4.1人机接口

面板上各元件说明：

（a）《确认》：确认键，用于设置或更改数据、命令。

（b）《↑、↓、←、→》：选择键，用于从液晶显示器上选择菜单功能、命令。

（c）《复归》：复归键，在任何时间按下此键，将回复到上一级菜单。如果有故障告警界面推出时可恢复界面及告警灯。

（d）LCD：人机对话用液晶显示器。显示内容详见人机对话功能表。

（e）LED：由发光二极管组成的用于显示系统运行状态，从左至右依次是电源灯、运行灯、发送灯、接收灯和告警灯。

4.2正常运行显示

装置在正常运行时，液晶的电源关闭（即没有任何显示），按下任意键或者有故障报告页推出时自动点亮液晶（建议按复归键点亮液晶），如果持续三分钟没有任何操作，程序将自动关断液晶。正常运行下红色电源灯常亮，表示装置电源正常；绿色运行灯每隔一秒闪一次，表示液晶板程序运行正常；绿色接收灯和黄色发送灯交替闪烁，表示液晶板和主板通讯正常；红色告警灯灭,装置或系统出现故障有故障报告推出时点亮告警灯，如果故障解除则按复归键可复归告警灯，否则重新点亮。

4.3 人机对话功能表

4.4各种功能键的说明

一级菜单分以下八项（如右图所示），按“确认”键，当出现带箭头 光标“_”时按“↑”、“↓”、“←”、“→”键选择一级菜单，再按“确认”键进入下一级。 （a ） 测量

调整光标出现在“测量”项的左侧，按“确认”键进入，按“←”、“→”键进行翻页操作，即可显示出“保护二次”、“测量一次”、“测量二次”、“脉冲电度”的值。 “保护二次”显示保护电流A 相Ia （端子A01、A02）、B 相Ib （端子A03、A04)、C 相Ic （端子A05、A06）三相电流值，保护以此电流为准；零序电流I0(端子A07、A08)；线路电压Uxl （端子U07、U08）；零序电压U0p （端子U05、U06）。 “测量二次”显示测量电流A 相 Ia （端子A09、A10）、C 相Ic （端子A11、A12）；母线电压Uab （端子U02、U03）、Ubc （端子U03、U04）；P 、Q 为二次有功功率和无功功率；COS 为功率因数；F 为频率，它通过采集A 相电压波形计算出。

“测量一次”显示的电压、电流是测量二次电压、电流乘以PT 、CT 变比所得，PT 、CT 变比在“定值修改”中根据实际情况写入，P T 、

CT 变比为互感器的变比值，例如电流互感器为200/5，则CT 变比

为40，CT 、PT 变比只对测量显示值有影响，与保护激励值无关；P 、Q 为一次有功功率和无功功率。

“脉冲电度”显示脉冲有功电度、无功电度电度数。每度脉冲数在“定值修改”整定，

例如：整定有功脉冲数为80，则代表80*100＝8000个脉冲代表1度。有功脉冲数（端子X04、X05）、无功脉冲数（端子X04、X06）为脉冲采集。此页面每五分钟刷新一次，装置掉电不丢失。 （b ）

状态

调整光标出现在“状态”项的左侧，按“确认“键进入，按“←”、“→”键进行翻页操作，显示模数转换、运行系数、运行定值及通信状态的运行情况；遥信实时状态信息等。

模数转换：系统用2个通道做A/D 自检，若这两个通道都在自检范围则状态显示正确， 否则显示错误，同时LED 告警灯点亮，此时装置闭锁所有保护功能。

运行系数：装置对模拟量的运行系数进行实时累加和自检同时范围在0.8～1.2内，运行

正常时显示状态正确，否则显示错误，同时LED 告警灯点亮，此时装置闭锁所有保护功能。

运行定值：系统的运行定值状态，装置对运行定值进行实时累加和自检同时检验定值是 否在允许的定值范围（见定值清单说明）内，运行正常时显示正确，否则显示错误，同时点亮LED

告警灯，此时装置闭锁所有保护功能。

通信状态：主板和液晶板的通讯状态，正常通讯状态（LED 接收和发送灯交替闪烁）下， 显示正确，否则错误，同时点亮LED 告警灯

（c ） 修改

调整光标出现在“修改”项的左侧，按“确认”键进入密码界面，此菜单中存有该装置的运行定值及系数，不能随意修改，必需输入密码，如右图所示，按“确认”键出现光标，

按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”键修改密码为“1001”。按“确认”键，光标消失，按“确认“键进入二级菜单。如下图所示。

（1）时间

按“确认”键出现光标，按“↑”、“↓”键选择，选定“时间”，按“确认”键进入修改系统时间界面。按“确认”键编辑光标显示在年的最高位，按“→”、“←”键选择年的其它位，按“↑”、“↓”键修改编辑光标处的数值，如修改正确后按“确认”键；如果再修改月份， 此时再按“确认”键，编辑光标显示在月的最高位，按“→”、“←”键选择月的其它位，按“↑”、“↓”键修改编辑光标处的数值，如修改正确后按“确认”键；如再修改日、时、分、秒，按“确认”键依次进行选择，修改完后按“确认”键。最后在无光标的情况下按“↑”即可写入定值。若修改时间成功，则显示“修改设置成功”，否则，显示“修改设置

失败”，如下图所示。

此菜单内容在液晶断电后需要重新整定，若装置和通讯机连接，接收主站定时对时，则无须整定，时间和通讯机或主站时间同步。

（2）定值

“修改”菜单中“定值”中的内容都是各保护功能的定值，调整光标出现在“修改”的左侧，按“确认”键进入“密码”界面，输入“1001”，进入下一界面， 按“确认”键出现光标，按“↑”、“↓”键选择，选定“定值”，按“确认”键进入修改系统定值界面。按“←”、“→”键进行翻页操作，可依次对各项保护定值、时限及功能投退进行修改，在任一页按“确认”键出现光标，按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”键修改数值，改完每项均按“确认”键，待各项定值都修改正确后，在任何一页无光标的情况下按“↑”键写入定值，此时如果定值修改在整定范围，则显示“修改设置成功”

，否则显示“修改设置失败”。按复归键回上一级菜单。

此菜单内容应根据现场定值单具体整定。具体显示如下：

（3）系数

“修改”菜单中“系数”中的内容为各模拟量的通道系数按“确认”键出现光标，按“↑”、“↓”键选择，选定“系数”，按“确认”键进入修改系统系数界面。按“←”、“→”键进行翻页操作。按“确认”键出现光标，按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”修改数值大小，改完

每项均按“确认”键结束。待各项定值都修改正确后，在任何一页按“↑”

键写入系数，若系数定值在规定范围（0.8～1.2）内，则显示“修改设置成功”，否则显示“修改设置失败”。此菜单内容在出厂前已经用精密源调整好，勿改动。 （4

）表底

按“确认“键出现光标，按“↑”、“↓”键选择，选定“表底”，按

“确认”键进入修改表底界面，按“←”、“→”键进行翻页操作，按“确认”键出现光标，按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”修改数值

大小，改完每项均按“确认”键结束。待各项定值都修改正确后，在任何

一页无光标的情况下按“↑”键，即可写入定值。装置接收脉冲电度表发

出的脉冲，若有电度脉冲输入，那么在投运前要将有功、无功脉冲表的表底数值正确写入每度脉冲数在“定值”菜单中，若实际值为X 脉冲/度，那么每度脉冲定值数应写为X/100，本身带操作箱的装置具有开关跳闸次数及故障跳闸次数记数功能，开关跳闸次数指的是开关位置变位次数，故障跳闸次数指的是因故障（过流、速断等）而引起的开关分闸次数，这样有利于开关的检修。在投运前需要重新整定以上各值自动存储到掉电不丢失的EEPROM 中，装置失电后不会丢失。

此菜单内容应根据现场运行状态整定。 （

d ） 查询

如右图所示。调整光标出现在“查询”项的左侧，按“确认”键

进入，当前显示页面为最新推出的故障界面，按“←”、“→”键进行翻页操作。保护动作后推故障界面，此菜单内容包含最近七次本装置的故障界面，故障记录按时间的先后顺序，每一页显示故障内容和故障发生的时间，为查询方便，系统将这些故障记录存储在EEPROM 中，即使装置失电，重新上电后信息不会丢失。 （

e ） 传动

“传动”菜单显示传动项，调整光标出现在“传动”项的左侧，按“确认”键进入输入密码界面，按确认键出现光标，按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”键修改密码数值为“1001”。按“确认”键进入“传动”界面。按确认键出现光标，按“↑”、“↓” 、“←”、“→”键选择要操作的项，然后按“确认”键进入下一个操作界面，按“←”、“→”键进行

“传动”包括五项：

传动“跳闸”，端子K10、K9闭合， 3s 后断开。 传动“合闸”，端子K11、K9闭合， 3s 后断开。

传动“控一”，端子K12、K14闭合，3s 后断开。

传动“控二”，端子K13、K14闭合，3s 后断开。 传动“控三”，端子K15、K16闭合，3s 后断开。 注意：在传动之前，远方遥控位置（端子X10）应与遥信公共端（端

子X09）相连。否则，液晶会显示硬压板未投入，传动失败及传动成功如

右图所示。 （f ） 通信 调整光标出现在“通信”项的左侧，按“确认”键进入该界面。此菜

单内容显示的是主板和液晶板的串口设置，无须改动。如右图所示。 （g ） 调试

调整光标出现在“调试”项的左侧，按“确认”键进入密码界面。按“确认”键出现光标，按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”键修改密码数值为“1001”。按“确认”键进入下一界面，按“确认”键出现光标，按“↑”、“↓”键选择读本机内存或读主机内存。按确认键进入下一界面，按确认键出现光标，按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”键修改要读的内存地址，按“确认”键可显示内存地址中的内容。

此菜单功能为厂家调试使用。 （h ） 关于

调整光标出现在“关于”项的左侧，按“确认”键进入关于页面，其显示的是公司名称，联系电话及主板和液晶板的版本号。 4.5故障处理

装置保护动作后，一方面液晶推出故障界面，如右图所示，同时前 面板红色告警灯点亮，一方面通过CAN 总线上传。按“复归”键退出故 障界面和复归告警灯。

5．装置定值清单

6．软件介绍：

6.1保护功能

6.1.1速断、过流、过负荷保护功能

速断、过流、过负荷作为三段式方向电流保护实现常规的线路或元件的通用电流保护，三段式方向保护相间功率方向元件采用90°接线，利用Ia 与Ubc 、Ib 与Uca 、Ic 与Uab 分别比相，内角固定为30°，动作区为-115°～+55°（以电压为基准），出口短路具有电压记忆功能，上述所有功能均可由用户通过控制字方便的投退。低电压启动速断、过流功能使线路保护更加完善。当线路因故障跳闸、重合闸动作并重合于故障线路或手动合闸于故障线路时，后加速保护可快速切除故障线路。

定值整定的基本原则：

当本段线路处于系统的末端时，建议速断保护定值的整定可根据常规线路保护的一段或二段即速断或限时速断定值来整定，过流保护定值的整定可根据常规线路保护的二段或三段即限时速断或过电流定值来整定。

当本段线路未处于系统的末端时，建议速断保护定值的整定可根据常规线路保护的一段即速断定值来整定，过流保护定值可根据常规线路保护的二段即限时速断定值来整定，过负荷保护定值可根据常规线路保护的三段即过电流定值来整定。过负荷保护可选择告警或跳闸。

速断保护元件的动作逻辑图如下图所示:

图中, ISDset 为速断保护电流定值；UDYset 为低电压闭锁电压定值； TSDset 为速断保

护时限定值；IN为任一相保护电流；ULN为任一线电压。

过流保护元件的动作逻辑图如下图所示：

图中, IGLset为过流保护电流定值；UDYset为复合电压闭锁低电压定值； TGLset为过流保护时限定值；IN为任一相保护电流；ULN为任一线电压。

过负荷保护元件的动作逻辑图如下图所示：

重合闸保护元件的动作逻辑图如下图所示：

图中，TCHset 为重合闸动作时限定值。 重合闸检同期元件动作判据： 线路抽取线电压UXAB （端子U07和U08为线路电压输入）和母线电压UAB 满足相位差（即同期角度，可整定）在允许范围内。

重合闸检无压元件动作判据：

线路抽取线电压UXAB （U07和U08端子）≤UWY UWY 为检无压电压定值

所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，则断路器合闸后，再加速保护动作，瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。

当线路故障保护跳闸且重合闸动作后，如果故障依然存在，则此时过流保护做为无延时保护（后加速时限）瞬时切除故障，以避免系统及设备受到冲击。

后加速保护元件的动作逻辑图如下图所示

图中， IGLset 为过流整定值；THJSset 为后加速动作时限定值；IN 为过流电流定值。

6.1.3低频减载保护功能

设有滑差闭锁、低流闭锁、低压闭锁三种闭锁低频减载方式，所有功能均可通过控制字投退。低频定值、滑差定值、低流定值、低压定值、低频出口时间可整定。

频率是电能质量的基本指标之一，频率的严重降低会给电力系统工作带来危害，按频率减负荷是保持系统频率恒定的一种有效措施。

低压闭锁能可靠防止母线附近短路故障或系统振荡引起的保护误动作。 低流闭锁能可靠防止负荷反馈引起的保护误动作。

低频减载保护元件动作的逻辑图如下图所示：

图中,DPset 低频定值；HCset 为滑差定值；UDYset 为低压闭锁低频电压定值；IDLset 为低流闭锁低频电流定值；TDPset 为低频保护动作时限定值；IN 为任一相保护电流；ULN 为任一线电压。

低频动作重合闸放电。

6.1.4小电流接地选线和零序电流保护功能

小电流接地选线是基于零序电流、零序电压比幅比相的综合判断的原理，实践证明选择零序电流合理时，通过整定定值，具有较高的选择性。另外配合系统的接地方式（中性点不接地和中性点经消弧线圈接地），可通过控制字选择使用基波或五次谐波进行判别，选线电压定值、零序电流定值、出口时间可整定。

K1

图中，ILLset 为零序电流保护电流定值，TLLset 为零序电流保护时限定值，I0为零序电流（端子A07、A08）输入。

零序电流保护设控制字设有三个选项，用户可选择退出、告警或跳闸。上图中以选择保护跳闸为例。如果选择告警，则装置只发告警信号。

6.1.5 PT 断线及PT 断线闭锁方向或保护

PT 断线动作判据：

1. PT 断线控制字投入

2．正序电压小于18V ，且有一相电流大于0.5A 3．负序电压大于18V 。

PT 断线控制字投入，其余两个条件有一个满足就发PT 断线告警信号。 装置设有PT 断线闭锁方向或保护功能，当发生PT 断线时可选择闭锁方向元件和闭锁保护元件，防止保护误动。

选择闭锁方向元件：当发生PT 断线时，所有投入的方向闭锁元件退出，不再闭锁该保护，直到PT 断线复归。

选择闭锁保护元件：当发生PT 断线时，所有投入方向闭锁元件的保护退出，直到PT 断线复归。

6.1.6突变量启动故障录波功能

为便于故障分析，装置设有此功能，突变量启动元件动作判据为：

式中：N = 32 为一个周波的采样点数，i(t)为第t 个采样点的采样值。IQDset 为突变量启动定值。

任一相保护电流的突变量大于启动整定值时，启动故障录波功能，按照每周波32点记录三相保护电流在故障前8周波、故障后56周波的采样值，装置将按照时间顺序只保留最新两次故障的录波数据。

录波数据通过BHE-351通讯管理装置上传，通过当地监控计算机可看到数据及波形。

6.2测控功能

一路二元件测量：根据母线PT 电压UAB 、UBC 及IA 、IC 计算有功功率P 和无功功率Q 。

十一路遥信开关量采集。

有功电度及无功电度脉冲数采集。 记忆开关跳闸次数及故障跳闸次数

6.3通讯功能

装置通过CAN 总线与通讯管理单元BHE-351通讯，保护装置上发遥测、遥信、电度、录波并接受对时和遥控。

每个装置都有一个属于自己的通讯地址，在“修改定值”菜单中整定。

P ；

IQDset N t i N t i N t i t i ≥------|)2()(||)()(|

无功功率Q；功率因数COS。

遥信数据如下表所示：

遥控包括：遥控合闸、遥控分闸。

故障录波数据可通过通讯上传，装置本身不能显示录波数据，必须通过当地监控计算机查看录波数据及波形。

保护定值可通过当地监控计算机或调度读写。

1）电流端子排：A01、A03、A05分别为保护电流A、B、C三相的入；

A02、A04、A06分别为保护电流A、B、C三相的出；

A07、A08为零序电流的入和出；

A09、A11分别为测量电流A、C两相的入；

A10、A12分别为测量电流A、C两相的出；

2）电压端子排：U02、U03、U04分别为母线电压A、B、C三相输入；

U05为零序电压极性端输入；

U06为零序电压非极性端输入；

U07、U08为线路电压A、B相输入；

3）遥信端子排：X09为遥信公共端；

X10为遥控投入开入；

X11~X19及X07、X08为其余11个遥信开入；

4）脉冲电度：X04为公共端；

X05为有功电度脉冲输入；

X06为无功电度脉冲输入；

5）CAN通讯端子：X01、X02、X03为CAN通讯端子；

6) 电源输入：K03、K04为装置电源输入；

K08、K07分别为控制电源的正、负输入；

K01为屏蔽地；

7）开出：K05、K06为装置失电告警常闭空接点开出；

K09、K10为跳闸信号空接点开出；

K09、K11为合闸信号空接点开出；

K12、K14为遥控一空接点开出（故障信号开出）；

K13、K14为遥控二空接点开出（告警信号开出）；

K15、K16为遥控三空接点开出（备用开出）；

8）操作回路端子：C01接跳位灯；

C04接合位灯；

C02为手跳入；

C06为手合入；

C03接合闸线圈；

C05接跳闸线圈；

C07接跳闸联片；

C08接合闸联片。