变电站常用微机继电保护运行及操作
微机继电保护运行及操作第一章 微机继电保护配置
1．线路保护
2．母差及断路器失灵保护
3．变压器保护
第二章 微机线路保护
1．微机线路保护组屏
2．WXB-11微机线路保护
3．CSL-101微机线路保护
4．LFP-901微机线路保护
5．LFP-931微机线路保护
第三章 母差保护
1．微机母差保护配置及设计技术要求
2．BP-2微机母差保护
3．RCS-915微机母差保护
第四章 微机变压器保护
1．数字式变压器保护配置运行的通用要求
2．目前省内使用的微机变压器保护种类
3．变压器保护配置
4．操作运行说明
第一章 微机继电保护配置
1．线路保护
220kV线路保护装置必须按双重化配置，即配置两套完全独立的全线速断的数字式主保护，它们宜有不同的保护动作原理、不同硬件结构构成。
每套保护除了全线速断的纵联保护外，还应具有完整阶段式相间距离、接地距离以及防高阻接地故障的零序后备保护。
两套独立的快速保护装置应安装在各自独立的柜内，并分别接自两组独立的TA次级绕组，直流电源、通道设备、跳闸线圈等完全独立。两套保护之间不宜有电气联系，当运行中一套保护异常而需要退出或检修时，不应影响另一套保护的正常运行。
220kV线路均需要进行自动重合，重合闸按断路器配置。一般采用单相重合闸。对单侧电源线路（终端变）：电源侧采用任何故障三跳，仅单相故障三合的特殊重合闸，且采用检无压方式；非电源侧保护和重合闸停用。对多级串供的单侧电源线路重合闸采用单相重合闸，纵联保护应具备弱电源选相跳闸功能。
失灵保护按断路器配置。断路器的失灵出口回路可与母差保护出口回路合用。
开关三相不一致保护采用断路器机构内本体的三相不一致保护。
终端末级负荷变电所出线一般不设置线路保护。当两回进线时，220kV、110kV系统一般考虑分裂运行，在110kV系统设置备自投装置。
保护通道的配置：两套纵联保护宜由不同的通道传送，一般选用相－地耦合制的电力线高频通道。对于有OPGW光缆的线路，保护直接使用不同的光纤芯或复用PCM终端。对无旁路切换要求的配置两套分相电流差动保护，对有旁路切换要求的，则一套选用光纤允许式方向/距离保护，另一套配置分相电流差动保护。
2．母差及断路器失灵保护
220kV母差保护宜配置具有比率制动特性的数字式保护，断路器失灵保护按一套配置。母联、母分断路器应配置独立的母联、母分断路器充电解列保护，宜安装在各自的操作屏上。
3．变压器保护
220kV主变压器保护宜采用数字式保护，应按双重化配置（非电气量保护除外）。双重化配置应采用两套完整、独立且是安装在各自柜内的保护装置。每套保护均应配置完整的主后备保护。
第二章 微机线路保护
1．微机线路保护组屏
目前我省220kV线路保护组屏配置主要有以下几种方式：
柜一WXB－11＋JCSS＋电压切换箱＋操作箱，柜二LFP901＋收发讯机；
柜一CSL－101A＋CSI101＋收发讯机，柜二LFP901＋操作箱＋收发讯机；
柜一CSL－101A＋CSI101＋FOX40，柜二LFP931＋操作箱；
柜一PS603＋断控单元，柜二LFP931＋操作箱；
2．WXB-11微机线路保护
WXB—11型微机保护，CPU1与高频收发讯机、高频通道组合完成高频距离、另序方向保护；CPU2实现三阶段相间距离，三阶段接地距离的保护功能；CPU3实现四阶段式方向另序保护功能；CPU4为综合重合闸，CPU0为装置自检及故障电流、电压的打印；并和外加相电流判别元件配合构成断路器失灵启动回路。
各保护和重合闸均采用相电流突变量启动，其中CPU1由相电流突变量启动发信，停信由本CPU的方向阻抗和方向另序。
各保护CPU1~CPU4均独立工作，相互间无任何联系，各保护采用相电流突变量△Ⅰ作为起动元件，独立选相（相电流差突变量和阻抗选相结合）。根据带延时IWI定值监视是否合闸，（躲暂态容电流，按稳态电容电流整定），合闸则后加速，不需CPU4重合闸信号。
整个装置的投停可通过跳、合闸出口压板实现，高频、距离、另序、重合闸各保护均可单独投停，高频、距离、零序用投运压板，重合闸用重合方式开关和合闸出口压板。但应注意几点：
1）保护单独投停是通过输入开关量由软件实现，当某保护插件异常时，是靠装置的闭锁措施防误动。因此本装置其它保护仍可继续运行，但异常插件应及时处理。
2）保护的出口经过3CPU1、2、3启动元件“三取二”闭锁以提高装置的安全性，因此某保护无故障停用时，仍应使用该保护的启动元件，即该保护压板退出，测量元件和跳闸逻辑停止工作，但插件仍在运行，启动元件仍旧投入。
3）装置高频保护的接信号状态，当高频保护投入压板退出时，保护插件和收发讯机正常运行时，保护有发讯功能（QDJ）但停信和跳闸逻辑均停止工作，此时高频保护无接信号状态。因此本高频保护投运应首先两侧收发讯机交换信号，正常后才能将高频保护投运压板启用。
4）重合闸方式开关不仅与重合闸有关，同时还提供保护是否选跳还是三跳信息。所以重合闸停用（解开合闸压板）或重合闸插件不用（若故障拔出），重合闸方式开关须置“停用”位置，以保证保护动作后即三跳。另外若使用本装置外的其他综重时，必须使本装置重合闸方式开关与此同时外部综重装置的方式一致，以提供给本装置三个保护是否要求选跳讯息。
3．CSL-101微机线路保护
由四方公司研制的CSL-101A型微机线路保护装置，是在总结目前国内运行的WXB-11（C）微机保护运行经验的基础上研制的新一代微机线路保护装置，其保护配置和原理与WXB-11（C）基本相似，但不含重合闸（重合闸与断路失灵启动保护构成独立的装置）。
101保护功能的核心部件是三个CPU插件，分别完成如下功能。
（1）CPU1：（3#插件）与收发信机配合构成的全线路快速跳闸的高频闭锁距离（相间和接地），零序保护。由相电流突变量启动发信，距离和方向零序停信（当接地故障时，接地距离优先动作，若其不动作，再由高频另序动作）。发、停信逻辑判断均由该插件完成。
（2）CPU2：（4#插件）三阶段相间距离保护，三阶段接地距离保护。在出口故障时还可由增设的阻抗快速Ⅰ段跳闸。
（3）CPU3：（5#插件）四阶段全相运行时的零序保护，两阶段非全相运行时的零序保护，一个为瞬动段，通常称为不灵敏Ⅰ段，另一个带延时，称不灵敏Ⅱ段。
此外，101保护还配有两个CPU，分别作为故障信息录波插件（6#插件）和人机对话部件（在装置面板背后）。
101保护不含重合闸，组屏设计方案在101保护屏上配置一套独立的断控单元CSI101，并且具有断路器失灵保护功能，不再单独配置断路器失灵保护装置。
目前我省CSL-101A和LFP-901A微机保护组屏：交流电压切换回路和操作箱设置在901保护屏上，开关失灵保护和重合闸设置在101保护屏上。正常运行时，101保护、901保护均投入运行，重合闸使用断控单元内重合闸。101保护动作后，由101装置内的一组分相跳闸接点经101屏上的跳闸压板，至901屏上操作箱中的跳闸回路出口跳闸。同时101装置内的另一组分相跳闸接点和101屏上的断控单元内启动失灵电流接点串接构成101保护的断路器失灵保护。901保护动作后，由901保护装置内的一组跳闸继电器及901屏上的跳闸压板经901屏上操作箱中的跳闸回路出口跳闸。同时901装置内的另一组分相跳闸节点和101屏上的断控单元内启动失灵电流接点串接构成901保护的断路器失灵保护。若901保护单相跳闸，则901保护一付单跳接点启动101屏上开关断控单元内重合闸。当重合闸停用或三跳方式时，由断控单元CSI101输出的二付沟通三跳接点分别接至101和901保护的沟通三跳回路，使两套保护均能三相跳闸。
CSL-101A型微机线路保护整个装置的投停可通过跳、合闸出口的压板实现，高频保护，三段式距离，另序各保护均可单独投停，高频保护，三段式距离，另序保护用投运压板实现。CSI101A断控单元中重合功能的投停是通过合闸出口压板和重合闸方式开关实现，充电保护、三相不一致保护的投停通过跳闸出口压板实现，失灵保护投停可通过启动公共端压板实现。
CSL-101A装置的各种运行方式操作
（1）整个装置改信号状态时，应取下该装置的跳，合闸出口压板，起动失灵压板及起动重合闸压板。
（2）整个装置停用时，除关闭该装置的电源外，还应将该装置的跳合闸出口压板，起动失灵压板，起动重合闸压板取下。
（3）装置投运时，给上直流电源，保护装置信号正常（运行指示灯亮），两侧收发讯机交换信号（注：101高频闭锁保护交换高频信号时，用收发信机上远方启动回路；901方向高频保护交换高频信号时，用901保护装置的远方启动逻辑，收发信机上远方启动功能停用），检查通道正常，后把各保护投运压板投上，最后把跳，合闸出口压板，该装置起动失灵压板，启动外部重合闸压板投上。
（4）装置的各部分保护可通过屏上的投运压板单独投停。总其5块投停压板，一块为高频保护投停压板，二块为距离保护投停压板，距离I段投停压板和距离Ⅱ、Ⅲ段投停压板。另外二块为零序保护投停压板，另序Ⅰ段投停压板和零序其它段投停压板。
（5）旁路开关代出线开关运行时，将该线路101保护收发信机经切换开关切至与旁路线路保护配合构成高频闭锁保护。
CSI101A断控单元各种运行操作
（1）整个装置停用时，应取下该装置充电保护，三相不一致保护，合闸出口压板，失灵保护公共端压板，并且必须把重合闸方式切换开关置于“停用”位置，以保证保护动作后三跳。
（2）各保护功能可单独投停，重合闸功能的投停通过合闸出口压板和重合闸方式切换开关实现；充电保护，三相不一致保护的投停通过跳闸出口压板实现；失灵保护投停通过启动失灵公共端压板实现。
（3）重合闸方式可通过切换开关实现“单重”、“综重”、“三重”、“停用”（直跳）四种方式。并可通过控制字实现“同期”、“无压”、“快速重合（不捡）”的重合条件。当切换开关置于“三重”位置时，通过控制字的整定，可实现“特殊重合闸方式”，即单相故障三跳三重，相间故障三跳不重。
4．LFP-901微机线路保护
本装置的主保护为工频变化量方向元件和零序方向元件经高频通道配合构成全线快速跳闸方向高频保护，后备保护为工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段，Ⅲ段式相间和接地距离，二个延时段零序方向过流。本装置硬件上共有三个CPU插件，这些保护功能的CPU分配为：CPU1包含有工频变化量方向元件和零序方向元件经通道配合构成的全线路快速跳闸的方向高频保护，Ⅰ段工频变化量距离元件构成的快速独立跳闸段，二个延时零序方向过流段构成的接地后备保护，CPU2为三段式相间和接地距离保护，以及重合闸；CPU3为起动和管理机，包含整机总起动元件，事件记录、测距、人机对话、打印等功能。
LFP—901A型微机线路保护整个装置的投停可通过跳、合闸出口的压板实现，方向高频，三段式距离，另序、重合闸各保护均可单独投停，方向高频，三段式距离，另序用投运压板实现，重合闸用重合闸方式开关和合闸出口压板实现。
装置的各种运行方式操作
(1) 整个装置改信号状态时，应取下该装置的跳、合闸出口压板，起动失灵压板及起动重合闸压板。
(2)整个装置停用时，除关闭该装置的电源外，还应将该装置的跳合闸出口压板，起动失灵压板，起动重合闸压板取下。
(3)装置投运时，给上直流电源，两侧收发讯机交换信号，检查通道正常，后把各保护投运压板投上，最后把跳、合闸出口压板，该装置起动失灵压板，启动外部重合闸压板投上。
(4)装置的各部分保护可通过屏上的投运压板单独投停。当方向高频停用时，所剩保护功能为二延时另序，工频变化量距离快速Ⅰ段，Ⅲ段式距离。当另序压板停用时，所剩保护为工频变化量方向高频，工频变化量距离快速Ⅰ段，Ⅲ段式距离。当距离停用时，所剩保护为方向高频，工频变化量距离快速Ⅰ段，二延时段零序。须注意一点工频变化量距离快速Ⅰ段无单独投退压板，当方向高频和零序都停用时才停用，方向高频和零序都投或投入之一投入。
(5)保护装置的重合闸投停可通过合闸出口压板实现，重合闸方式可通过保护屏上切换开关实现“单重”、“综重”、“三重”、“仃用”（直跳）四种方式。并可通过控制字实现“同期”、“无压”、“快速重合（不检）”的重合条件。在运行中须注意浙江电网的线路保护重合闸仅使用柜一装置内的重合闸，LFP—901A型的重合闸停用，LFP—901A型屏上的合闸出口压板解开，并置LFP—901A型重合闸的方式于“仃用”位置。
(6)本装置方向高频保护的信号状态与常规高频保护不同，当该压板退出时，保护插件和收发讯机正常运行，保护有发讯功能（QDJ），但停信和跳闸逻辑均停止工作，因此方向高频保护无完全的信号状态。所以本方向高频保护投运应首先两侧收发讯机交换信号，正常后才能将方向高频保护投运压板启用。
(7)本装置方向高频保护不考虑切换至“旁路”运行方式。
5．LFP-931微机线路保护
本保护装置中的分相电流差动和传统的高频保护相比，主要是解决在保证全线速断的条件下短线路整定配合困难或同杆并架双回线跨线故障较难正确选相的问题。
本保护装置以分相电流差动元件为快速主保护，兼有三段式相间和接地距离作为后备的全套保护，分相出口。
装置设有三个独立单片机：CPU1为装置的主保护，有三相电流差动保护和零序电流差动保护，零序电流差动保护作为分相电流差动保护的后备保护，延时100ms三跳。此外，还与专用通讯控制器一起，实现数据通讯和通道监测功能；CPU2为三段式相间和接地距离保护及重合闸；CPU3为起动管理机，内设整机总起动元件，该起动元件与CPU1，2完全独立，动作后开放出口电源，CPU3还作为人机对话的通讯接口，保护跳闸，整组复归后，CPU3接收CPU2的电压电流信号，进行测距计算。
本装置的通信出入口都是采用光纤传输方式，数据采用64kb/s高速数据通道，同步通信方式。采用64kb/s的传输速率主要是考虑差动保护的数据信息可以复接数字通信（PCM微波或PCM光纤通信）设备的64kb/s数字接口，从而实现远距离传送。当采用复接PCM通信设备时，数据信号是从PCM的64kb/s同向接口实现复接。
同杆并架双回线分相电流差动保护我省目前采用专用光纤方式如图二，对于数字式差动保护，要对线路两侧电流差动比较，必须对两侧的电流数据进行同步采样或采样同步处理，才能确保差动比较的正确性，因此LEP-931A装置的采样时钟必须工作在主从方式，主机采样相对独立，采样时刻一到，便进入保护中断程序，进行三相电流采样，从机的采样间隔是随时调整，每接到一次对侧数据调整一次，以使两侧采样同步。
LEP-931A型微机线路保护整个装置的投停可通过跳、合闸出口的压板实现，分相电流差动（包括零序电流差动），三段式距离，重合闸各保护均可单独投停，分相电流差动（包括零序电流差动），三段式距离，用投运压板实现，重合闸用重合闸方式开关和合闸出口压板实现。
装置的各种运行方式操作
（1）整个装置改信号状态时，应取下该装置的跳、合闸出口压板，起动失灵压板及起动重合闸压板。
（2）整个装置停用时，除关闭该装置的电源外，还应将该装置的跳合闸出口压板，起动失灵压板，起动重合闸压板取下。
（3）装置投运时，给上直流电源，此时两侧装置先对时，以使两侧采样同步，一般需一分钟左右，最多不超过十分钟，四个正常运行指示灯亮，说明通道和装置无异常，后把各保护投运行压板投上，最后把跳、合闸出口压板，该装置起动失灵压板，启动外部重合闸压板投上。
（4）装置的各部分保护可通过屏上的投运压板单独投停。当分相电流差动（包括零序电流差动）停用时，所剩保护为三段式距离保护，当距离保护停用时，所剩保护为分相电流差动（包括零序电流差动）。
（5）保护装置的重合闸投停可通过合闸出口压板实现，重合闸方式可通过保护屏上切换开关实现“单重”、“综重”、“三重”、“停用”（直跳）四种方式。并可通过控制字实现“同期”、“无压”、“快速重合（不检）”的重合条件。当切换开关置于“三重”位置时，通过控制字的整字，可实现所谓“特殊重合闸方式”。在运行中须注意另一套线路保护一般为一套WXB-11型或LFP-902C型微机线路保护，重合闸仅使用WXB-11型或LFP-902C型装置内的重合闸，LFP-931A型内的重合闸停用，LFP-931A型屏上的合闸出口压板解开，并置LFP-931A型重合闸的方式于“停用”位置。
（6）LFP-931A光纤分相电流差动保护，正常运行时两侧在不断交换电流采样信息，光纤通道一直处于监测之中，因此无需象常规高频保护那样每天需人工交换通道以监测高频通道是否异常。
（7）LFP-931A光纤分相电流差动保护，当分相电流差动保护投退压板退出时，两侧依旧在不断交换电流采样信息，差动逻辑也处于工作状态，但跳闸逻辑已退出工作，因此本分相电流差动保护无完全的信号状态。
第三章 母差保护
1．微机母差保护配置及设计技术要求
母线保护基本配置要求：
（1） 母线差动保护
母线差动保护由分相式比率差动元件构成，母线大差比率差动（高、低比率系数定值）用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。在动作于故障母线跳闸时必须经相应的母线电压闭锁元件闭锁。差动过流元件设立高、低两个过流定值，差动保护动作后，其定值应自动降为低定值。
（2） 母联充电保护
当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故障。充电保护投入期间是否闭锁母差保护由控制字整定。装置不再设立充电合闸外部开入。
（3）母联过流保护
当利用母联断路器作为线路的临时保护时可投入母联过流保护。母联过流保护具有相电流和零序电流保护，动作时间可整定。
（4）母联失灵与母联死区保护
当保护向母联发跳令后，母联失灵保护经整定延时并经母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。只有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保护。
若母联开关和母联TA之间发生故障，断路器侧母线跳开后故障仍然存在，正好处于TA侧母线小差的死区，为提高保护动作速度，设置母联死区保护，经延时（时间应可整定）跳开另一条母线。
（5） 断路器失灵保护
由该连接元件的保护装置提供的保护跳闸接点起动（单跳和三跳接点），当失灵保护保护检测到此接点动作时，若该元件的对应相电流大于失灵相电流定值（可整定是否再经零序电流或负序电流或经电压闭锁），则起动失灵保护；失灵保护起动后经短延时动作于母联（跳母联不经电压闭锁），经长延时切除该元件所在母线的各个连接元件。
（6）应设置 “解除失灵保护电压闭锁”的开入接点。如某支路失灵整定为不经电压闭锁，当该支路起动失灵保护开入接点和“解除失灵保护电压闭锁”的开入接点同时动作后，能自动实现解除该支路所在母线的失灵保护电压闭锁。
（7）母联操作电源消失，依靠母联失灵保护来切除故障。
（8） 母线运行方式识别
引入隔离刀闸辅助触点判别母线运行方式，同时对刀闸辅助触点进行自检。当发现与实际不符（如某条支路有电流而无刀闸位置），则发出刀闸位置报警。为减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的影响，可以通过模拟盘或菜单强制指定相应的刀闸位置状态，保证母差保护在此期间的正常运行。
（9） 交流电压断线检查
PT断线时经延时报警。
（10） 交流电流断线检查
TA断线时经延时闭锁母差保护并报警。母联TA断线不闭锁母差保护，母差自动切为单母方式，并发报警信号。
组屏要求
（1）母线保护屏不再设立母线电压切换开关。
（2） 母线保护不再设立 “闭锁重合闸”的压板及引出端子。
（3） 母线保护设立两副跳闸接点的压板及引出端子。
（4）双母线接线，设立“母线内联”压板和“母线分列”压板。装置能自动适应母线内联（单母）和母线分列运行状态，同时也可通过“母线内联”压板或“母线分列”压板与相应的运行方式适应。
（5）母联兼旁路及旁路兼母联等接线方式，装置应能自动适应母线运行方式的改变，同时设立“母联、旁路”两种状态的切换压板与相应的运行方式适应。装置须引用母线旁路闸刀（即跨条闸刀）的常闭、常开接点。
2．BP-2微机母差保护
采用复式比率差动原理，在区内故障时无制动，在区外故障时有极强的制动特性。同时采用同步识别法后，增强了抗TA饱和能力。
以大差动判别故障，各段母线小差动保证选择性，自适应母线运行方式，倒闸操作过程中，保护无需退出，可实时地无触点切换差动回路和出口回路。双微机系统，完全独立的差动元件和闭锁元件。允许TA变比不一致，由用户在现场设置。可记录最新6次区内故障的信息，并打印出故障波形。
（1）故障起动元件
由以下三个判据经“或”逻辑构成：
1）分相电流工频变化量 2）母线相电压工频变化量 3）“大差电流越限”AND“母线复合电压动作”
起动元件动作后，装置进行母线差动元件的测量与判别。
（2）电压闭锁元件
电压闭锁元件瞬时动作，瞬时返回。BP-2A装置共三套电压闭锁保护，差动保护单元内含有二套动作后以软件逻辑开放差动和断路器失灵保护；闭锁单元以硬接点方式开放出口跳闸回路。
（3）分相电流差动保护
采用带制动特性的复式比率差动。差动回路由一个大差动和几个各段母线小差动组成。大差动是由母联开关和分段开关以外的母线上所有其余支路电流构成；小差动由该段母线相连接的各支路电流构成。通过大差判别区内区外故障，通过小差选择故障母线。大差一般不受母线运行方式变化的影响，小差根据各支路的刀闸位置自动地实时地进行组合。
（4）断路器失灵保护出口
失灵保护与母线保护共用出口，装置接收来自各支路断路器失灵起动装置的失灵起动接点，经装置内运行方式判别，若起动单元连接的母线其复合电压动作，则经第一延时跳开母联，经第二延时跳开该段母线上的所有单元。
（5）死区故障（或母联断路器失灵）保护
装置动作于母联开关后，经延时，母联电流依然越限且母线复合电压动作，则保护动作于复合电压动作的母线段，将该母线段上的相连元件切除。
（7）母线充电保护
由母联开关的充电合闸辅助接点，瞬时投入充电保护并延时退出，若充电时，母联电流越限，则瞬时或延时将母联跳开。充电保护投入期间，将差动保护退出。
（8）母联过流保护
由压板投入母联过流保护，正常时不投入，需要时作为线路/主变的后备保护投入。若母联相电流过流或零序过流，则经延时将母联跳开。
（9）TA断线闭锁及告警
CT断线判据动作后经延时闭锁差动保护并告警；返回后经延时投入差动保护。
装置硬件结构及组屏
装置最大可实现24单元的主接线规模，整套保护用单一封闭保护柜构成。保护柜内含有5层机箱，自上至下分别实现开关量输入、出口及信号输出，电源及通信接口、数字式保护、交流量输入的功能。保护单元内包含的微机型差动元件与微机型闭锁元件完全独立，无硬件上的依赖；各层机箱间的数字信号联线均经光电隔离后相联。
（1）开关量输入回路（第一层机箱）
本层机箱的组成模件如下：
BP236模件——开入量的光电隔离回路
BP236F模件——面板，母线主接线模拟图
机箱面板上的红色灯指示各单元的I母刀闸位置（亮为合，熄为分），绿色灯指示各单元的Ⅱ母刀闸位置。所有的指示灯均对应有一个三位置开关，上拨位置强制刀闸位置为合，下拨位置强制刀闸位置为分，中间位置直接反映外部输入的刀闸辅助接点状态。
（2）出口及信号回路（第2层机箱）
本层机箱的组成模件如下：
BP235模件——跳闸出口回路
BP237模件——信号回路
每一块BP235模件对应4个单元，面板上的指示灯表示各单元的保护动作情况。
每一块BP237模件对应4个信号，信号定义见面板文字。
另外，备用信号I指示母线充电保护动作。
备用信号Ⅱ指示母线差动动作于母联开关。
备用信号Ⅲ指示母联过流保护动作。
（3）电源及通讯接口回路（第3层机箱）
本层机箱的组成模件如下：
WB26A模件——通讯接口单元的电源（+5V，±12V）
WB24模件——通讯接口单元(管理单元)
BP238模件——保护用电源的检测及出口电源的检测
BP239A模件——保护用工作电源（+5V，±15V）
BP239B模件——开入、开出回路用电源（+24V）
其中，BP239A模件共有二块，分别独立地向差动元件和闭锁元件提供工作电源。各电源模件均设有电源开关，面板上的指示灯分别反映各组电压输出的情况。（灯亮表示有输出）
BP238模件面板上有6个信号灯，说明如下：
“电源I正常”，“电源Ⅱ正常”分别指示差动元件的电源和闭锁元件的电源的各路输出符合要求。
“闭锁异常”指示闭锁元件自检出错。
“运行指示”表示差动元件和闭锁元件的采样频率正常。另外，在“运行指示”灯亮时，合上面板上的“出口投入”开关，“出口投入”灯亮，指示出口回路的操作电源给出至闭锁接点的一端。
“闭锁开放”表示闭锁元件的复合电压动作，出口回路的操作电源经闭锁接点给出至出口回路。各接点关系如下图所示：
正常运行时，WB24模件上的8位小开关应设为第一位和第八位在“ON”位置，其余各位在“OFF”位置，数码管应循环显示“GOD1”，“GOD2”，“GOD0”。
（4）差动元件和闭锁元件（第4层机箱）
本层机箱的组成模件如下：
BP233模件——开入、开出光电隔离回路
BP232模件——模数变换回路
BP231模件——微机主板
BP234模件——微机面板
第Ⅰ至Ⅴ号BP233模件，第Ⅰ至Ⅲ号BP232模件和差动用微机构成差动元件，第Ⅳ号BP232模件和闭锁用微机构成闭锁元件。正常运行时，微机面板上的液晶以中文显示微机系统自检结果，各主要电流量、电压量的测量值，以及保护配置投退情况。
按下“差动投入”键（自锁键），“差动投入”灯亮，指示微机执行保护程序。弹出该键，并按“复位”键，微机执行离线调试和设置程序。“闭锁投入”键类同于“差动投入”键。
按下“定值整定”键（自锁键），“定值整定”灯亮，指示定值区的数值允许被修改，弹出该键后，则定值区的数值无法修改。
面板上设有9键键盘，其中“RST”是系统复位键，“ESC”是返回上级菜单键，“ENT”是确认键。
（5）交流输入回路（第5层机箱）
本层机箱的组成模件如下：
BP230——电流（或电压）输入回路。
（6）压板
装置共有54块压板，分别编号为LP1至LP54。
多数压板作为各单元的出口压板和失灵起动压板
另外，LP52为母联过流保护投入压板
LP53为母线分列运行方式设置压板
LP54为母线充电保护投入压板
（7）其它
机柜正面右上部： 按钮RT为信号复归按钮
切换开关QB1为PT切换开关
切换开关QB2为差动保护与失灵保护的投切开关
机柜背面顶部： 空气开关1K为保护用220V工作电源开关
空气开关2K为接点输入回路用220V电源开关
机柜背面第3层机箱：9芯串行通信接口，用于与监控通信
机柜背面第4层机箱：两个25芯标准打印口，分别为差动元件和闭锁元件的打印机接口
装置的正常运行操作
（1）装置自检
自检有两种方式：在线自检和离线自检
在线自检主要包括：保护定值校验，模数变换回路的检查，开入量通道检查和出口状态检查。
离线自检主要包括：微机系统检查、模数变换回路的检查，定值校验。
（2）故障录波报告的在线打印
故障录波报告的在线打印按如下步骤进行：
1）连接打印电缆
2）合打印机工作电源
3）同时按下差动元件面板上的‘＋’和‘－’按键，液晶显示最近6次区内故障时间。
4）通过“↑”或“↓”键选择需要打印的某次故障，按“ENT”键确认。
5）通过“↑”或“↓”键选择需要打印的报告内容，按“ENT”键确认，即开始打印。
（3）更改保护定值
就地更改保护定值时要退出保护，并且需按下“定值整定”键。
更改某一定值时，应同时按下‘＋’和‘－’键，更改后，以‘ENT’键确认。
（4）保护的投运与退出
保护投运：合上直流电源后，按下微机面板上的“差动投入”和“闭锁投入”按钮。检查各信号处于正常状态，各单元的刀闸位置与母线一次运行方式对应，装置自检正常、切换把手位置正确、差电流和各段母线电压正常（可从液晶显示上确认）。合上BP238电源检测插件的“出口投入”开关到“ON”。最后投入各单元跳闸出口压板。其他压板如失灵出口起动压板，充电保护投入压板等在需要时投入。
保护退出：解开各单元跳闸出口压板。
（5）特殊操作说明
双母线接线，非互联状态（非倒闸过程中），通过软件实现实时无触点切换差动回路和出口回路。
双母线接线，互联状态（倒闸过程中），需合上“内联压板”，同时软件上也能实现两段母线经隔离闸刀实际联为单母线运行，小差动自动退出，母线总差动作后将所有元件跳开。
双母线接线方式，母联断开，母线分列运行时，须合上“分列运行压板”。母联CT退出差动，大差自动退出，小差动作后跳开对应段上的所有元件。
一组PT检修，母联开关正常运行时，用母联二次回路将PT二次回路小母线相连接，母差保护仍按正常方式运行。
母联开关和一组母线PT同时检修时，则要求将检修PT所在母线上的出线倒至另一条母线上运行。
3．RCS-915微机母差保护
采用常规比率差动元件外，还采用工频变化量比率差动原理，提高了区内故障的灵敏度。同时采用自适应阻抗加权抗饱和方法后，增强了抗TA饱和能力。
以大差动判别故障，各段母线小差动保证选择性，自适应母线运行方式，倒闸操作过程中，保护无需退出，可实时地无触点切换差动回路和出口回路。
装置允许母线各连接元件TA变比不同，可以通过改变TA调整系数由软件自动变比调整。母线上允许所接的线路与元件数最多为20个（不包括母联）。保护每周波采样24点，保护整组动作时间≤15ms。
母线差动保护由分相式比率差动元件构成，差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。要求支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在一母侧。
（1）起动元件
电压工频变化量元件及大差元件；起动元件起动后展宽500ms。
（2）比率差动元件
a） 常规比率差动元件
大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。处于内联状态时大差比率差动元件采用比率制动系数高值；而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。
小差比例差动元件固定取比率制动系数高值。
b） 工频变化量比例差动元件
工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。
（3）TA饱和检测元件
装置根据TA饱和波形特点设置了两个TA饱和检测元件，用以判别差动电流是否由区外故障TA饱和引起，如果是则闭锁差动保护出口，否则开放保护出口。
TA饱和检测元件一：利用工频变化量差动元件△BLCD和工频变化量阻抗元件△Z与工频变化量电压元件△U动作的相对时序关系，有极强的抗TA饱和能力。
TA饱和检测元件二：
利用TA饱和时差流波形畸变和每周波存在线性传变区等特点，根据差流中谐波分量的波形特征检测TA是否发生饱和。当其动作且无母线跳闸，作为后备段经过250ms切除母线上所有的元件。
装置在比率差动连续动作500ms后将退出所有的抗饱和措施，仅保留比率差动元件若其动作仍不返回则跳相应母线。
（4）电压闭锁元件
负序、零序、低电压。故障母线跳闸时必须经相应的母线电压闭锁元件闭锁。
（5） 母联充电保护
充电保护投入压板投入，一母无电压状态，母联断路器跳位继电器由“1”变为“0”且由无电流变为有电流(大于0.04In)时，开放充电保护300ms，同时根据控制字决定在此期间是否闭锁母差保护。
（6）母联过流保护
由压板投入母联过流保护，正常时不投入，需要时作为线路/主变的后备保护投入。若母联相电流过流或零序过流，则经延时将母联跳开。
（7）母联失灵与母联死区保护
当保护向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。
母联死区保护。在差动保护发母线跳令后，母联开关已跳开而母联TA仍有电流，且大差比率差动元件及断路器侧小差比率差动元件不返回的情况下，延时100ms跳开另一条母线。
为防止分列运行时发生死区故障将母线全切除，当两母线都有电压且母联在跳位时母联电流不计入小差。
（8） 断路器失灵保护
采用母差保护内部选牌，由连接元件保护跳闸接点起动失灵保护。失灵保护起动后经延时再次动作于该线路断路器，经跳母联延时动作于母联，经失灵延时切除该元件所在母线的各个连接元件。
（9） 交流电压断线
延时1.25秒报该母线TV断线。三相电压恢复正常后，经10秒延时后全部恢复正常运行。当检测到系统有扰动或任一支路的零序电流大于0.1In时不进行TV断线的检测，以防止故障时误判。
（10） 交流电流断线
延时5秒发TA断线报警信号, 当母线电压异常时不进行TA断线的检测。根据控制字可以选择电流回路恢复正常后母差保护是否自动解除闭锁。此控制字置0则电流回路恢复正常后，须按屏上复归按钮FA复归报警信号，母差保护才能恢复运行。
装置硬件结构及组屏
装置采用12U标准机箱，用嵌入式安装于屏上。
装置由开关量输入回路、出口与信号回路、电源插件、CPU板和管理板插件、交流输入回路构成。
机柜正面有电压切换开关1QK， PT检修或故障时使用（实际停用）。有三个按钮，分别为信号复归按钮FA、刀闸位置确认按钮QA和打印按钮YA；复归按钮FA用于复归保护动作信号，刀闸位置确认按钮QA是供运行人员在刀闸位置检修完毕后复归位置报警信号，而打印按钮YA是供运行人员打印当次故障报告。
机柜正面下部为压板，主要包括保护投入压板和各连接元件出口压板。
机柜背面顶部有三个空气开关，分别为直流开关和PT回路开关。
屏面图见图1。
装置的正常运行操作
（1）装置面板说明：
装置面板上设有九键键盘和10个信号灯，其中“RST”是系统复位键、“ESC”时返回上级菜单键、“ENT”时确认键。信号灯说明如下：
“运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮；
“跳I母”、“跳II母”灯为红色，母差保护动作跳母线时点亮；
“母联保护”灯为红色，母联充电、母联过流保护动作跳母线时点亮；
“I母失灵”、“II母失灵” 灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；
“线路跟跳”灯为红色，断路器失灵保护在方式二下动作时点亮；
“断线报警”灯为黄色，当发生交流回路异常时点亮；
“位置报警”灯为黄色，当发生刀闸位置变位、双跨或自检异常时点亮；
“报警”灯为黄色，当发生装置其它异常情况时点亮。
（2）更改保护定值
就地更改保护定值时要退出保护。
（3）保护的投运与退出
保护投运：合上直流电源后，投入LP1母差保护投入压板，LP5失灵保护投入压板，检查各信号处于正常状态，各单元的刀闸位置与母线一次运行方式对应，装置自检正常、切换把手位置正确、差电流和各段母线电压正常（可从液晶显示上确认）。投入各单元跳闸出口压板。LP3充电保护投入压板、LP4过流保护投入压板等在需要时投入。
保护信号状态：解开各单元跳闸出口压板。
保护停用：解开各单元跳闸出口压板及保护投入压板。
特殊操作说明
双母线接线，非互联状态（非倒闸过程中），通过软件实现实时无触点切换差动回路和出口回路。
双母线接线，互联状态（倒闸过程中），需合上LP2内联压板，同时软件上也能实现两段母线经隔离闸刀实际联为单母线运行。
双母线接线方式，母联断开，母线分列运行时，须合上“分列运行压板”。母联CT退出小差动。
母联带旁路运行方式（仅对B型保护），应投入母联带旁路压板，并根据系统主接线情况决定是否投入旁路TA极性负压板：由于各支路的同名端均在母线侧,所以当带路TA极性端位于母线侧时，不投入此压板；反之当带路TA极性端位于线路侧时则需投入此压板。 并自动将母联开关的部分保护功能退出，保留母联过流保护功能。
一组PT检修，母联开关正常运行时，用母联二次回路将PT二次回路小母线相连接，母差保护仍按正常方式运行。
母联开关和一组母线PT同时检修时，则要求将检修PT所在母线上的出线倒至另一条母线上运行。
第四章 微机变压器保护
1．数字式变压器保护配置运行的通用要求
（1） 双重化配置，宜三面屏布置，即二套独立的保护（含差动、后备保护）布置在二块独立的保护屏上。第三块屏布置失灵电流判别元件、非电量保护、操作箱等公共设备。
（2） 正常运行时，二套保护均投入，当其中一套保护出现异常或设备检修退出时，应不影响另一套正常运行。
（3） 当220KV或110KV旁路开关代变压器相应开关时，原则上要求两套保护均应切换。若现场旁路开关CT二次绕组不够时，第一套保护与非电量保护（含失灵电流元件、开关三相不一致保护等）必须切换。
（4） 当220KV或110KV旁路开关代变压器相应开关时，保护切换过程中应先把两套差动保护同时退出，两套变压器保护应分别切换，一套保护切换时停用该套保护，另一套保护正常投入，待切换好的保护投入后。再做另一套保护切换。两套差动保护应在一次设备操作完毕后再投入。
2．目前省内使用的微机变压器保护种类
南瑞公司：
柜一：RCS-978ZJ（二次谐波）＋打印机
柜二：RCS-978ZJ（间断角）
柜三：CZX-12A(220kV操作箱)＋LFP-974B（110kV，35kV侧操作箱）＋RCS-974G（失灵元件及非电量）
国电南自：
柜一：PST1202A（二次谐波原理）＋LQ-300K（打印机）
柜二：PST1202B（波形对称原理）＋LQ-300K（打印机）
柜三：PST1212（三相操作箱）＋PST1210C（非电量保护、解除母差复压闭锁及失灵电流判别及三相操作箱）
3．变压器保护配置
（1）每一台变压器应配备两套差动保护（两套保护采用不同原理，一套为二次谐波原理，一套为波形对称原理）作为主保护，瞬时跳开变压器各侧断路器。
（2）每一台变压器应配备220kV后备保护，其保护内容如下：
220kV复合电压闭锁过流保护，作为主变内部和外部相间故障的后备保护，延时跳开变压器各侧断路器。
220kV零序过流保护，作为主变内部和外部接地故障的后备保护，延时跳开变压器各侧断路器。
220kV复合电压闭锁方向过流保护，其方向指向主变，作为主变内部和中低压侧外部相间故障的后备保护，其跳闸方式为：第一时限跳开主变中压侧开关，第二时限跳开主变各侧开关。
220kV方向零序过流保护，其方向指向主变，作为主变内部和中压侧外部接地故障的后备保护，其跳闸方式为：分为二段，每段二个时限，第一时限跳开主变中压侧开关，第二时限跳开主变各侧开关。
过负荷保护，延时动作于信号。
220kV中性点间隙零序电流、电压保护，当电力网单相接地且失去接地中性点时，经0.3 ~ 0.5 s 时限动作于断开变压器各侧断路器。采用开口三角PT电压。
按负荷起动冷却器。
（3） 每一台变压器应配备110kV后备保护，其保护内容如下：
110kV复合电压闭锁过流保护，作为110kV母线保护的后备保护，该保护有2个时限，其跳闸方式为：第一时限跳开中压侧母联开关，第二时限跳开主变中压侧开关。
110kV复合电压闭锁方向过流保护，其方向指向110kV系统，作为主变中压侧外部相间故障的后备保护，该保护有2个时限，其跳闸方式为：第一时限跳开中压侧母联开关，第二时限跳开主变中压侧开关。
110kV方向零序过流保护，其方向指向110kV系统，作为中压侧外部接地故障的后备保护，其跳闸方式为：分为二段，每段二个时限，第一时限跳开中压侧母联开关，第二时限跳开主变中压侧开关。
110kV中性点间隙零序电流电压保护，当电力网单相接地且失去接地中性点时，经0.3 ~ 0.5 s 时限动作，第一时限跳本侧断路器，第二时限断开变压器各侧断路器。
过负荷保护延时动作于信号。
（4）每一台变压器应配备35kV后备保护，其保护内容如下：
35kV复合电压闭锁方向过流保护，其方向指向35kV系统，作为主变低压侧外部相间故障的后备保护，其跳闸方式为：第一时限跳开低压侧分段开关，第二时限跳开主变低压侧开关。
过负荷保护，延时动作于信号。
（5）一台变压器应配备1套非电量保护，该保护包括轻瓦斯、重瓦斯，以及压力释放、冷却器故障、油温过高、油位过低、绕组温度过高、调压系统故障等，还应有失灵电流元件。
变压器重瓦斯等非电量保护出口与变压器差动等有关保护出口分开。
4．操作运行说明
电流互感器次级分配：二套保护TA宜采用开关侧TA，且第一套保护使用的TA应先经第三柜失灵电流元件后再去第一套保护。需旁代的大电流切换端子安装在旁路保护柜。
电压回路：220kV、110kV双母线，保护所用的电压应经电压切换。旁代时使用旁路保护经切换后的电压。经变压器保护屏上的旁代切换开关接至变压器保护。或，引旁路开关的正、付母闸刀经压板接至电压切换回路。
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