1 概述31.1 应用范围31.2 保护配置31.3 主要特点32 技术参数32.1 额定参数32.2 功耗42.3 交流回路过载能力42.4 输出接点容量42.5 装置内电源42.6 主要技术指标42.7 环境条件42.8 电磁兼容52.9 绝缘与耐压52.10 通讯52.11 机械性能53 装置原理53.1 母线差动保护53.1.1 起动元件63.1.2 差动元件63.1.3 TA〔电流互感器〕饱和检测元件83.1.4 电压闭锁元件83.1.5 故障母线选择逻辑93.1.6 差动回路和出口回路的切换103.2 母联〔分段〕失灵和死区保护123.3 母联〔分段〕充电保护133.4 母联〔分段〕过流保护143.5 电流回路断线闭锁153.6 电压回路断线告警163.7 母线运行方式的电流校验163.8 断路器失灵保护出口163.8.1 与失灵起动装置配合方式163.8.2 自带电流检测元件方式173.8.3 失灵电压闭锁元件173.8.4 母线分列运行的说明174 整定方法与参数设置194.1 参数设置的说明194.1.1 装置固化参数194.1.2 装置系统参数194.1.3 装置使用参数204.2 整定值清单214.3 整定方法224.3.1 母差保护定值整定方法224.3.2 断路器失灵保护出口定值整定方法244.3.3 母联失灵保护定值整定方法254.3.4 充电保护定值整定方法254.3.5 母联过流保护定值整定方法254.3.6 TA断线定值整定方法254.3.7 失灵保护过流定值整定方法255 装置硬件介绍265.1 硬件概述265.2 机箱构造与面板布置265.3 机箱反面布置和插件功能简介295.3.1 主机插件 —— BP320 315.3.2 管理机插件 —— BP321 315.3.3 保护单元插件 —— BP330 315.3.4 光耦输入、输出和电源检测插件 —— BP331 315.3.5 电压闭锁插件 —— BP332 325.3.6 出口信号、告警信号插件 —— BP333 325.3.7 辅助电流互感器插件 —— BP310 325.3.8 辅助电压互感器插件 —— BP311 325.3.9 电源模块插件 —— BP360、BP361 325.4 装置原理图326 装置使用说明346.1 界面显示346.1.1 主界面346.1.2 一级界面356.1.3 二级界面386.2 装置调试与投运406.2.1 调试资料准备406.2.2 试验仪器416.2.3 通电前检查416.2.4 上电检查416.2.5 预设416.2.6 定值整定426.2.7 整机调试426.2.8 投入运行与操作456.3 本卷须知451 概述1.1 应用范围 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 接线在内的各种主接线方式，最大主接线规模为24个间隔〔线路、元件和联络开关〕。
1.2 保护配置 BP-2B微机母线保护装置可以实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵〔或死区〕保护、以及断路器失灵保护出口等功能1.3 主要特点l 快速、高灵敏复式比率差动保护，整组动作时间小于12ms；l 自适应全波饱和检测器，差动保护在区外饱和时有极强的抗饱和能力，又能快速切除转换性故障，适用于任何按技术要求正确选型的保护电流互感器；l 允许TA型号、变比不同，TA变比可以现场设定；l 母线运行方式自适应，电流校验自动纠正刀闸辅助接点的错误；l 超大的汉字液晶显示，查询、打印、校时等操作，不影响保护运行；l 完善的事件和运行报文记录，与TRADE兼容的故障录波，录波波形液晶即时显示；l 灵活的后台通讯方式，配有RS-232、RS-422/RS-485通讯接口，支持电力行业标准通讯规约DL/T667-1999〔IEC60870-5-103〕；l 采用旋转机柜，插件强弱电分开的新型构造，装置电磁兼容特性满足就地布置运行的要求2 技术参数2.1 额定参数直流电压： 220V ，110V 允许偏差：-20% ~ +15%交流电压： 100/√3 V交流电流： 5A ，1A频率：50HZ打印机工作电压：交流220V2.2 功耗直流电源回路： < 50W 〔常态〕 < 75W 〔保护动作瞬间〕交流电压回路：< 0.5VA/相交流电流回路：< 1 VA/相 (In=5A)< 0.5VA/相 (In=1A)2.3 交流回路过载能力交流电压：2Un - 持续工作交流电流：2In - 持续工作 30In - 10S40In - 1S2.4 输出接点容量允许长期通过电流: 5A允许短时通过电流: 10A , 1S2.5 装置内电源工作电源: +5V (±3%)±15V(±3% )出口电源: +24V(±5%) 2.6 主要技术指标母差保护整组动作时间: < 12 ms ( 差流Id≧2倍差流定值 )出口保持时间: ≧200 ms ；≧80 ms ( 用于 接线时 )返回时间： < 40 ms定值误差: <±5%2.7 环境条件 正常工作温度: 0~40℃ 极限工作温度: -10~50℃ 贮存与运输: -25~ 70℃2.8 电磁兼容 实验工程耐受值参照标准辐射电磁场干扰实验 10v/m(25-1000)MHZGB14598.9，Ⅲ级IEC255-22-3快速瞬变干扰实验 4kvGB14598.10，Ⅳ级IEC255-22-41MHZ和100KHZ脉冲群干扰实验 2.5kvGB14598.13，Ⅲ级IEC255-22-1静电放电实验8kvGB14598.14，Ⅲ级IEC255-22-22.9 绝缘与耐压实验工程耐受值参照标准介质强度实验2kv〔有效值〕交流，1分钟GB14598.11，Ⅲ级IEC255-22-1冲击电压实验5kv, 1.2/50μs,0.5J标准雷电波GB14598.12，Ⅲ级IEC255-22-22.10 通讯两个RS-232/422/485串行通讯接口通讯规约： 电力行业标准DL/T667-1999〔IEC60870-5-103〕2.11 机械性能工作条件: 振动响应、冲击响应严酷等级为 I级 运输条件: 振动耐久、冲击耐久及碰撞检验严酷等级为 I级 3 装置原理3.1 母线差动保护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正确。
带制动特性的差动继电器〔亦即比率差动继电器〕，采用一次的穿越电流作为制动电流，以抑制区外故障时由于电流互感器〔以下称TA〕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根底，结合微机数字处理的特点，开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3.1.1 起动元件母线差动保护的起动元件由‘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元件电流的绝对值之和；‘差电流’是指所有连接元件电流和的绝对值 ，Ij为母线上第j个连接元件的电流与传统差动保护不同，微机保护的‘差电流’与‘和电流’不是从模拟电流回路中直接获得，而是通过电流采样值的数值计算求得起动元件分相起动，分相返回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 其表达式为： 其中为和电流瞬时值比前一周波的突变量；为突变量门坎定值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，该相起动元件动作其表达式为： 其中为分相大差动电流； 为差电流门坎定值 3〕起动元件返回判据，起动元件一旦动作后自动展宽40ms，再根据起动元件返回判据决定该元件何时返回。
当任一相差电流小于差电流门坎定值的75%时，该相起动元件返回其表达式为： 3.1.2 差动元件母线保护差动元件由分相复式比率差动判据和分相突变量复式比率差动判据构成 1） 复式比率差动判据动作表达式为： 其中为差电流门坎定值，Kr为复式比率系数〔制动系数〕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KrIdIr-IdIdset图3.1 复式比率差动元件动作特性可以参考下表确定复式比率系数Kr的取值，表中E*t为母线区内故障时流出母线的电流占总故障电流的百分比，此时判据应可靠动作；δ为母线区外故障时故障支路电流互感器的误差〔其余支路电流互感器的误差忽略不计〕，此时判据应可靠不动作注意，该表数据是仅就复式比率判据的推导所得KrE*t〔%〕δ〔%〕140672208031585412882) 故障分量复式比率差动判据根据叠加原理，故障分量电流有以下特点：a. 母线内部故障时，母线各支路同名相故障分量电流在相位上接近相等〔即使故障前系统电源功角摆开〕。
b. 理论上，只要故障点过渡电阻不是∞，母线内部故障时故障分量电流的相位关系不会改变为有效减少负荷电流对差动保护灵敏度的影响，为进一步减少故障前系统电源功角关系对保护动作特性的影响，提高保护切除经过渡电阻接地故障的能力，本装置采用电流故障分量分相差动构成复式比率差动判据故障分量的提取有多种方案，本保护采用的数字算法如下：式中 为当前电流采样值；为一个周波前的的采样值在故障发生后的一个周波内，其输出能较为准确地反映包括各种谐波分量在内的故障分量‘故障分量差电流’ ；‘故障分量和电流’动作表达式为：其中为第j个连接元件的电流故障分量，为故障分量差电流门坎，由推得；为复式比率系数〔制动系数〕由于电流故障分量的暂态特性，故障分量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入，并受使用低制动系数〔0.5〕的复式比率差动判据闭锁保护将母线上所有连接元件的电流采样值输入上述两个差动判据，即构成大差〔总差〕比率差动元件；对于分段母线，将每一段母线所连接元件的电流采样值输入上述差动判据，即构成小差〔分差〕比率差动元件各元件连接在哪一段母线上，是根据各连接元件的刀闸〔隔离开关〕位置来决定3.1.3 TA〔电流互感器〕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TA严重饱和出现差电流的情况下误动作，本装置根据TA饱和发生的机理、以及TA饱和后二次电流波形的特点设置了TA饱和检测元件，用来判别差电流的产生是否由区外故障TA饱和引起。
该饱和检测元件可以称之为自适应全波暂态监视器该监视器判别区内故。