浅谈BP—2C(S)母差保护与BP—2B母差保护的区别
BP-2CS微机母线保护装置技术说明书V1.01-100108
5 定值清单及整定说明 .................................................................................. 26
5.1 装置基本参数定值 .................................................................................................. 26
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变电运行母差保护
BP-2B母差保护原理简介
保护配置 1）母线差动保护 2）断路器失灵保护 3）母联充电保护 4）母联过流保护 5）母联失灵、死区保护
BP-2B母差保护原理简介
BP-2B以电流差动为原理，采用一次穿越电流作为制动电流，以 克服区外故障时CT误差产生的差动不平衡电流。 制动电流 Ir=Σl Ij l ，所有连接元件电流绝对值之和 差动电流 Id=lΣ Ij l ，所有连接元件电流向量之和的绝对值 比率差动元件的动作判据： Id＞ Idset (1) Id＞Kr×（ Ir- Id） (2) Idset为差动保护门槛定值， Kr为差动保护复式比率系数（制动系数） 同时满足上述（1）、（2）的要求，差动保护动作，在制动方程 中引入了差动电流，所以母线区外故障有及极强的制动，区内故 障时无制动，从而做到区外故障可靠不动，区内故障可靠动作。
BP-2B母差保护原理简介
电压回路断线告警：某一段非空母线失去电压，延时9 秒钟发PT断线告警信号，该段母线复合序电压元件将 一直动作。 母线运行方式的电流校验：双母线方式运行时，各元 件的闸刀经常切换，BP-2B母差保护能自动适应现场的 运行方式，并采用该支路的电流来判断闸刀的辅助接 点是否接触良好。当发现闸刀的辅助接点与实际不符 时，发出“开入异常”信号，在状态确定的情况下自 动修正错误的闸刀接点，包括两段母线经两把闸刀双 跨（母线互连）。闸刀辅助接点恢复正确后，需要复 归信号才能解除修正。当有多把闸刀的接点均不好时， 装置不能全部修正，需要运行人员操作“运行方式设 置”菜单进行强制设定，直到闸刀辅助接点恢复正常。
BP-2B母差保护原理简介
双母线接线
L1 L2 L3 L4
S11 Ⅰ母
S21
S12
S22
S13
BP-2B微机母差保护装置
1.3 主要特点
快速、高灵敏复式比率差动保护，整组动作时间小于 15ms； 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； 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，电流校验自动纠正刀闸辅助接点的错误； 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； 完善的事件和运行报文记录，与 COMTRADE 兼容的故障录波，录波 波形液晶即时显示； 灵活的后台通讯方式，配有 RS-232、RS-485 通讯接口，支持电力行 业标准通讯规约 DL/T667-1999（IEC60870-5-103）； 采用插件强弱电分开的新型结构，装置电磁兼容特性满足就地布置运 行的要求
I母差动保护逻辑图
△ir＞△Idset 或
Id＞Idset
全波饱和检测 大差复式比率差动动作 与 I母小差复式比率差动动作 △ir＞△Idset 大差复式比率差动动作 与 大差复式比率差动动作 或 或 切除母线、I母线 各单元及空线路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一周波投入
I母差动复合电压动作
5 装置硬件介绍
4 整定值清单
多谢
表 5.2 装置告警信号灯
液晶右侧的两列红色指示灯，分别为装置的出口 信号灯和告警信号灯。出口信号包括有：差动动 作、失灵动作、充电保护、母联过流和备用信号 等。每一信号灯点亮分别对应一种保护功能出口 动作，同时装置相应的中央信号接点（自保持）、 远动接点和起动录波接点一起闭合。告警信号的 名称、含义如下表所列，每一告警信号也可引出 相应的自保持（1 对）和不带自保持（2 对）接 点。信号灯为自保持，由屏侧的‘复归按钮’复 归。
BP-2B南瑞母线保护说明书
3.1 母线差动保护 .......................................................................................................................6 3.1.1 起动元件.......................................................................................................................6 3.1.2 差动元件.......................................................................................................................6 3.1.3 TA（电流互感器）饱和检测元件 ...................................................................................6 3.1.4 电压闭锁元件...............................................................................................................6 3.1.5 故障母线选择逻辑 .......................................................................................................6 3.1.6 差动回路和出口回路的切换 .......................................................................................6
BP-2C-母差保护剖析教学文稿
母差保护范围
• 电流由电流互感器采集
电流 互感 器
BP-2C保护配置
• 差动保护 • 断路器失灵保护 • 母联（分段）失灵保护 • 母联（分段）死区保护 • CT断线闭锁 • 闭锁差动保护 • CT断线告警 • PT断线告警 • 母联（分段）充电过流保护
（母联（分段）非全相保护）
》
•
保护原理
保护启动
• 保护启动+限制条件→保护出口 动作
• 差动保护启动元件： • 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：所有连接元件电流的绝对值之和 • 差电流：所有连接元件电流和的绝对值
制动 闭锁
• 复式比率差动判据
• CT饱和检测 • 为防止母线差动保护在母线近端发生区外故障时
制动系数整定
• 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（可整定）；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。
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互联
• 母线上的连接元件倒闸过程中，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。
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。
CT断线告警
双母线接线方式下两种母差保护分析比较
双母线接线方式下两种母差保护分析比较摘要本文主要对双母线接线方式下REB103中阻抗母差和BP-2B微机型母差两种母差保护在母联失灵和母联死区故障时的动作行为进行了分析，并加以比较。
关键词双母线接线；保护分析；CT母差保护是母线的主要保护，通过快速切除母线故障，保护电气设备免受破坏，避免事故范围的扩大，保证电网安全运行。
REB103中阻抗母差保护将中阻抗的特性和比率制动特性有效结合，其动作原理是基于电流瞬时值比率制动原理。
当母线内部故障发生时，故障电流及其直流分量很大，使得CT在2 ms-3 ms之内饱和，母线差动继电器在线路CT饱和之前完成动作并能保持。
BP-2B微机型母差保护装置采用分相瞬时值复式比率差动元件原理，在制动量的计算中引入了差电流，将和电流与差电流的差值作为制动量，使得该继电器在区内故障时无制动，而在区外故障时则有极强的制动特性。
装置设置了CT饱和检测原件具有极强的抗CT饱和能力。
本文对双母线接线方式下的REB-103与BP-2B两种母差保护的母联失灵、死区故障方面的动作行为进行分析比较。
1 母联失灵和死区保护当故障发生在Ⅰ母线时（如设为K1），Ⅰ母差动动作虽然切除了所有元件，但由于母联断路器的据动而使得故障依然存在，这种故障称为母联失灵。
若故障发生在CT与母联断路器之间（如设为K2），Ⅰ母差动动作，跳开所有元件包括母联断路器，但故障仍然存在，因此母联开关与CT之间的范围可以称为母差保护的死区。
下面分别对这两种母差保护在母联失灵及死区故障时的动作行为分析。
1.1 REB103母差保护动作行为当K1点发生故障母联失灵或K2点发生死区故障时，Ⅰ母母差保护动作出口，启动母联的断联回路，将母联辅助CT电流短接退出母差回路，使Ⅱ母母差动动作来切除故障。
1）首先分析双母线接线方式下母联断路器的断联回路。
当合闸脉冲经MLZJ，MLSJ常闭接点启动双位置继电器MLJ1后，它的11-16六付常开接点分别将母联的两个主CT的二次电流通过辅助CT接入Ⅰ母线，Ⅱ母线的差动回路。
母差保护——BP-2B运行使用说明V1.02
3
3.1
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（亦即比率差动继电器），采用一次的穿越电流作为制动电流，以克服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。下述各元件判据除非特别说明，都是分相计算，分相判别。
2
2.1
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220V
2.2
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)
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Ext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。
出口保持时间:≧200ms；≧80ms (用于 接线时)
返回时间：< 40 ms
定值误差:<±5%
2.7
正常工作温度:0~40℃
极限工作温度: -10~50℃
母差保护BP-2B培训
可整理ppt
10
• 母线分列运行时
• 装置根据母联断路器的状态封母联TA——即母联电流不计入小差比率元件，差动元件 即可动作隔离故障点。
• 母线分列运行时，死区点如发生故障，由于母联TA已被封闭，所以保护可以直接跳故 障母线，避免了故障切除范围的扩大。
可整理ppt
5
• 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（母线隔离开关） 位置来自动切换决定。
可整理ppt
3
装置基本原理
– 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，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（亦即比率差动继电器），以克服区外故 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。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。
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。
可整理ppt
2
主要特点
1.快速、高灵敏复式比率差动保护，整组动作时间小于15ms； 2.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； 3.允许TA型号、变比不同，TA变比可以现场设定； 4.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； 5.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； 6.完善的事件和运行报文记录，与COMTRADE兼容的故障录波，录 波波形液晶即时显示； 7.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）；
母线保护
150ms延时
母联电流不计入小差计算
&
&
Ⅰ母差动出口
&
&
Ⅱ母差动出口
母联(分段)开关分位的判断条件
正常运行状态下 “分裂压板”和TWJ开入取“与”逻辑，两者都为1，判为联络
开关分裂运行，经死区延时后封联络开关CT，其电流不计入小 差回路；任一为0，联络开关CT接入，其电流计入小差回路。 要求运行人员在联络开关断开后，投入对应联络开关的“分裂 压板”；在合联络开关前，退出“分裂压板”。从而实现分裂 运行时的联络开关死区保护。 母差保护已动作且未返回状态下 在联络开关连接的任一段母线的差动保护已动作且保护未返回 的状态下，TWJ开入为1，即判为联络开关分裂运行，经死区延 时后封联络开关CT。从而实现并列运行时的联络开关死区保护。 在分裂运行状态下，若某联络开关有流（大于0.04In）持续超 过2秒，装置解除该联络开关的分裂状态，其CT恢复接入，电 流计入小差回路。
动作 区
制动区
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 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。
≥1
&
Ⅰ母刀闸合
主变支路
BP-2B各种主接线逻辑说明
BP-2B 微机母线保护装置―――――各种主接线接线及逻辑说明本文是在《BP-2B 微机母线保护装置技术说明书 V1.02》基础上,补充说明BP-2B 各种不同主接线的一些特殊逻辑。
原理性说明可参见说明书。
一．双母线专用母联接线1. 差回路：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。
a) 根据母联开关接点（常开、常闭接点）判断母联状态。
当母线分列运行，母联电流退出小差回路。
分列运行也可投“分列运行”压板强制。
b) 分列运行时， BP2B 装置主接线屏幕上母联开关显示白空框，并自动将大差比率制动系数将为比率制动系数低值（比率制动系数低值可整定）。
c) 母联仅需接入一回CT ，极性参见上图。
d) 差回路计算时，允许母线上各主TA 变比不同，装置自动选取最大变比为基准变比，并自动进行变比折算。
i.母线各主TA 不同变比时，需将各种变比的可能预先告知，装置在预设项中固定各种TA 变比。
现场调试时，根据各单元的实际TA 变比整定即可。
一般只整定一次侧额定电流，二次额定电流已设置固化。
例如：有1200/5、800/5、600/5等变比，间隔单元预设TA 变比时，按上下键选择1200、800、600一次额定电流值，“/5”显示固定。
ii.若二次额定电流有1A 和5A 混用，需预先告知，装置固定1A 或5A 单元间隔，现场整定时，需检查核对保护装置中各单元TA 变比二次额定电流固定参数与外接单元位置是否相对应。
例如：L1-L4间隔为1A 制额定电流，其余间隔为5A 制额定电流，间隔单元预设TA 变比时，L1-L4间IIPI L1隔的二次额定电流值固定显示“/1”，其余间隔固定显示“/5”。
iii.装置电流回路TA变比设置检查实例：（TA变比设置对差流折算非常重要，现场需对各单元的TA变比一一检查）当主TA变比不同时，整定各单元的TA变比与实际主TA变比一致。
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浅谈BP—2C（S）母差保护与BP—2B母
差保护的区别
作者：黄天福 郑荣顺
来源：《科技创新与应用》2015年第25期
摘 要：BP系列母线保护是我国电力系统中应用较广的微机型母线保护装置，它的安全
性、可靠性和稳定性在实际运行中获得了广泛的认可。文章结合福建省一次220kV母线BP-
2B保护的改造工作浅谈一下两套母差保护之间的区别，对继电保护现场工作人员有一定的参
考作用。
关键词：BP-2C（S）；BP-2B；母线保护；失灵保护
1 概述
母线是变电所中连接各级电压配电装置，以及变压器等电器设备和相应配电装置的一次设
备，在电力系统中承担着汇集电能、分配和传送电能的重要作用，它的安全稳定运行直接影响
到电网的安全稳定。BP-2C（S）母线保护装置是深圳南瑞科技有限公司研发的新一代微机型
母线保护装置。其中“S”为BP-2C扩展型号，表示BP-2C装置国网测试后定版版本。其设计继
承了BP系列成熟的保护原理及丰富的现场运行经验，应用基于暂态饱和全程测量的可变特性
差动算法，进一步提高了装置的抗饱和性能。适用于500kV及以下各种电压等级及单母线、
单母线分段、双母线、双母线分段、3/2接线等各种主接线方式，最大主接线规模为36个间
隔。
2 现场调试中遇到的主要区别
2.1 断路器失灵保护
断路器失灵保护是为了防止当输电线路、变压器或母线发生短路时，保护装置已正确动作
出口，但是由于断路器失灵故障造成短路故障范围进一步扩大、严重危害电网安全运行而设置
的后备保护。
BP-2B母差保护的断路器失灵保护有两种实现方式：一种是与失灵起动装置配合方式；一
种是由自带的电流检测元件方式（本站原母差保护采用此方式）如图1。
由图1可知，BP-2B母差保护对于主变支路，失灵电流判据采用相电流、零序电流、负序
电流“或”逻辑；对于线路支路，失灵电流判据采用相电流，并不检测零序电流、负序电流。通
过试验验证当某支路整定为主变时，失灵保护可经三相失灵相电流定值启动、失灵零序电流定
值启动、失灵负序电流定值启动，各定值项互不影响，只要满足其一即可；当某支路整定为线
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路时，失灵保护经三相失灵相电流定值启动，与失灵零序电流定值、失灵负序电流定值无关，
因此这两项定值对应于线路支路时整成最大值。
而BP-2C（S）母差保护装置接入保护跳闸动作接点，经内部电流起动元件来检测断路器
失灵，且失灵电流判据有较大变化，将失灵电流判据进行了细化，提高断路器失灵保护的可靠
性，其电流判据如图2、3所示。
由图3可知，BP-2C（S）母差中对线路支路失灵电流判据采用相电流、零序电流（或负
序电流）“与”逻辑；对主变支路采用相电流、零序电流、负序电流“或”逻辑。在线路支路出现
三相跳闸后三相失灵时，采用和电流突变启动逻辑。
通过试验验证对于主变支路，失灵保护电流判据同BP-2B母差保护中主变支路失灵电流
的处理；对于线路支路，失灵保护经三相有流判据且和电流突变才能启动，也可由失灵零序电
流定值启动、失灵负序电流定值启动。而且所有支路共用“失灵零序电流定值”、“失灵负序电
流定值”，“三相失灵相电流定值”仅所有主变支路共用，线路失灵相电流判据经装置内部有流
门槛值与和电流突变。假如调试过程中没有稍加注意对BP-2C（S）失灵保护进行仔细的校
验，就按原BP-2B失灵保护的定值进行整定，将“失灵零序电流定值”、“失灵负序电流定值”整
成最大值。投运后如果线路支路出现单相故障跳闸失灵时，失灵零序负序电流均不满足定值，
而相电流失灵条件也不满足，使得失灵保护无法启动，就会造成故障范围进一步扩大和故障时
间加长的严重电网事故。
2.2 母联失灵保护和母联死区保护的区别
BP-2B母差保护将母联失灵保护和母联死区保护共用一个保护逻辑，而BP-2C（S）将这
两个保护的功能用独立的逻辑来实现，且母联分位的检测在延时上有所不同。
由于母联失灵保护和母联死区保护的故障点都在母线上，差动动作跳母联开关经延时后，
大差元件不返回且母联CT仍然有电流，跳两段母线。因此BP-2B采用共用一个保护逻辑来实
现保护功能。其逻辑图如图4所示。
BP-2C（S）母联死区保护：当故障发生在母联开关与母联CT之间时，若母线分列运行，
母联开关分位已确认，故障母线差动保护满足动作条件，直接切除故障母线；若母线并列运
行，则母线差动保护动作切除一段母线及母联开关，装置检测母联开关处于分位后经150ms延
时确认分列状态，母联电流不计入小差电流，由差动保护切除母联死区故障。其逻辑图如图5
所示。
BP-2C（S）母联失灵保护：当保护向母联开关发出跳令后，母联失灵过流元件持续动
作，经整定的母联失灵延时，则母联失灵保护应经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线个支
路。其逻辑图如图6所示。
3 其他区别
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3.1 提高了抗CT饱和能力
BP-2C（S）进一步提高了装置的抗饱和性能：在区外故障时，可以抵御2ms以上的饱和
波形。而BP-2B可以抵御3ms以上的饱和波形。
3.2 启动元件返回更为灵敏可靠
BP-2C（S）启动元件一旦动作后展宽时间为20ms，当任一相差电流小于差动保护启动电
流定值的95%，且各支路的该相相电流均小于1.2倍的额定电流时，该相启动元件返回。其表
达式：
式中：Id为分相大差电流；Idset为差动保护启动电流定值；Ij为各支路相电流；In为额定
电流。
BP-2B启动元件一旦动作后展宽时间40ms，当任一相差电流小于保护启动电流定值的
75%时，该相启动元件返回。其表达式：
Id
式中：Id为分相大差电流；Idset为差动保护启动电流定值。
4 结束语
以上是对深圳南瑞科技有限公司的两套母差保护BP-2B及BP-2C（S）之间的区别进行分
析。两套保护虽然都同属于BP系列的母差保护，对故障的切除原理也基本类似，但是其实现
的逻辑方法却有着显著的差别，并对现场调试工作有一定的参考作用，同时提醒现场工作人员
对继电保护工作要有严谨细心负责的态度，才能做好继电保护这项工作。
参考文献
[1]黄惠姬.BP-2B型微机母线保护现场应用问题[J].电力安全技术，2005，7（11）.
[2]BP-2B型微机母线保护装置技术说明书[Z].
[3]BP-2C（S）型微机母线保护装置技术说明书[Z].
[4]梅笑华.BP-2B型母线保护在不同母线接线形式上的应用分析[D].华北电力大学，2011，
6.
[5]梅笑华.BP-2B型母线保护在变电站中出现的几个问题[J].科技资讯，2010.
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