1、BJ200-12 主变差动保护技术指导说明书 V3.0前 言 本公司长期以来是从事电力系统自动化系统及设备研究、开发、生产的高科技企业，公司在电力系统自动化方面已研制成功了多种自动化系统及设备，现已推出BJ200 微机保护测控装置适用于 110KV 变电站及开闭所等使用环境。本装置适用于 110KV 及以下电压等级中性点不接地 /经小电阻接地配电网络/输电线路/配电线路/ 变电站/发电厂/ 配电站等对继电保护要求较高的场合的电气保护/测量和控制/ 装置采用 TI32 位 DSP 为平台、采用现场组态技术，可在用户现场组建各类继电保护功能，采用专用测量级回路、同时可编程继电器输出，具有 PLC
2、功能,同时支持现场数据打印传输,为工业 PC 级继电保护装置.一、产品概述及应用范围该装置是适用于 110KV 以下电压等级中性点不接地、经消弧线圈接地或经小电阻接地配电网络、变电站的微机型产品。提供对输电线路和变压器、电容器、电动机等主设备的保护、控制、测量及监视功能。装置采用单元化的设计使其能方便地配备于一次开关设备，也可集中组屏和分布式安装。通过规范的现场总线接口，支持多个节点协同工作，实现系统级管理和综合信息共享。本系列装置采用元件工程用户 三级可编程模式、现场可编程技术（ ISP） ，具备适用于电力系统的 PLC 功能，在替代传统方法的基础上可实现其无法完成的二次方案。因此，本装置符
3、合此方面技术的发展方向，是构成变、配电自动化系统的理想基础设备。二、主要特点及功能 采用高性能数字信号处理器（DSP） 。具有高速运算能力和实时信号处理等优质特性。硬件设计精练，配备工业级元件，保障装置稳定可靠运行。 特有的元件级-工程级-用户级三级编程模式，可提供多达 31 x 7 种的保护元件，元件类型、元件参数等现场/远方可设定。开关量输入、继电器输出可编程，方便实现与其它设备的联锁/闭锁和配合。 高速、高精度交流信号测量，采样频率 1600Hz。在毫秒级完成多个交流信号 FFT 计算，测量数值有数字化校正，能有效抑制噪声与偏移。 强大的矢量化计算方法，基于 12 路的外部模拟量通道；可
4、得到多种派生交流信号特征，包括正、负、零序，功率等。 每周波 32 点密度的故障录波用于记录故障时的电流和电压波形，故障录波的启动元件可选。 能够连续记录 30 次事件，具有故障时间、故障类型、故障峰值的保护动作全事件记录，且掉电保持，便于故障查询和分析。 表贴工艺，多层板布线。主要信号回路配有电磁干扰吸收元件，装置具备了优良的电磁兼容特性，适用于恶劣的电磁环境。 以太网、CAN、RS485 通信接口。基本功能和保护元件库特有的保护元件库为该装置提供核心的保护功能。 元件级-工程级-用户级三级编程模式，可提供多达 31 7 种的保护元件。 元件类型现场可设定，元件参数现场/远方可设定。 每台装
5、置可同时支持任意 14 种保护元件并存。 4 个开关量保护/报警并存。开关量输入、继电器输出可编程。 各保护元件功能之间相互独立，并具有自己的定值组和数据记录等。测量功能该装置采用了全新改进的测量技术，具有强大的矢量化运算功能。由于对各种模拟值进行不同地数字化处理，有效分离了基波、高频分量和直流分量，消除了偏移和噪声对测量精度的影响。有效地补偿了信号测量元件的衰变，保证了装置在恶劣环境下长期工作。 A、C 相电流 A、B、C 相电压，线电压 正、负序电流、正、负序电压 零序电流 零序电压 电网频率 有功功率 无功功率 功率因数谐波为了便于现场的电网分析，装置具有高次谐波测量和记录功能。 在谐波
6、屏可观测到通道的 2、3、5、7 次谐波含量的百分值。控制 一个合闸继电器。一个分闸继电器。 四个可编程继电器。 一个预报警信号输出继电器。 自带独立无合闸电流要求的的防跳回路。(可根据现场环境选择使用) 具备操作回路断线监视能力。开关量输入 经光电耦合元件隔离的 14 路 AC220V/DC220V 电压等级的开关量输入。 软件处理有可编程滤波算法，消除了反跳和瞬时火花干扰导致的误判。输出继电器 跳、合闸继电器可由软件选择和外部硬连片、开关投退。 信号继电器可配置为保持型和脉冲型的继电器输出控制面板 该装置配置点阵数为 12864，高对比蓝底黄字的图形液晶显示。 全中文菜单驱动，可显示测量数
7、据、开关状态、实时数据、事件记录、保护定值等系统参数。 高亮度指示灯用于表示运行、合位、分位、故障、报警。 面板操作采用通用式 6 键，可用于选取屏幕菜单、切换画面和数据整定，简洁方便，易于掌握。面板操作时不会对系统运行产生任何影响，定值修改有密码保护。监视和自诊断装置中的硬件和软件被连续的自监视。保证了装置的高可靠性，并减少了对常规检验的需要。监视和自诊断范围： 回路/设备主要工况。 AT、VT 断线告警。 控制回路断线告警。 装置内部异常（数据、定值、存贮部件、端口、通信等）告警。事件和故障记录始终显示最近 30 个事件记录，如果产生新的故障，则将覆盖最早的故障，这些记录能详细地描述电力系
8、统的故障以及保护装置的反应。事件记录详情包括： 记录故障跳闸、开关变位、外部操作。 时间、元件号、故障相序、事件值和事件类型。 分辨率 2ms，失电保持，记录 20 组。故障录波本系列装置提供 1 个用于检测电流和电压波形变化的故障录波器。 每一个保护功能库中的保护元件都可与此故障录波器关联。 记录停止点在故障后第 6 个周波。 记忆体容量为 12 个通道50 个周波32 个采样点。通信本装置作为电力系统网络化的基础元件，具有强大的通信网络。支持的物理媒介包括以太网、CAN、RS485 等。可通过多节点网络连接方式构成地理跨度的网络系统。三、技术指标3.1 额定数据3.1.1 额定直流工作电源
9、及操作电源：220V/110V(订货时注明 )允许偏差：-20%+15%。3.1.2 额定交流电压：UN=100/3V,100V。3.1.3 交流二次额定电流：IN=5A 或 1A(订货时注明)3.1.4 额定频率：FN=50Hz 、60Hz。3.1.5 断路器操作回路跳、合闸自保持电流（DC）：0.5A4A。3.1.6 过载能力：装置经过过载电流/电压后，绝缘性能不降低。交流电压回路：长期运行 1.2UN；10S 1.4UN交流电流回路：长期运行 2IN；10S 10IN;1S 40IN3.2 功耗3.2.1 交流电流回路：IN=5A 时不大于 1VA/每相；IN=1A 时不大于 0.5VA
10、/每相.3.2.2 交流电压回路：不大于 1VA（100/ 3）/每相。3.2.3 直流电源回路：正常工作时，不大于 15w；保护动作时不大于 20W。3.3 环境条件3.3.1 环境温度：工作：-10+55,24H 内平均温度不超过 35。储存：-25+70,在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后能正常工作。3.3.2 相对湿度：5%95% 。3.3.3 大气压力：80KPA110KPA （相对海拔高度 3KM 以下） 。3.4 抗干扰性能3.4.1 装置承受 GB/T14598.13-1998 中的第 3 章规定的严酷等级为 III 级的 1MHZ 和 100MHZ
11、脉冲群干扰实验。3.4.2 装置承受 GB/T14598.10-1997 中的第 4 章规定的严酷等级为 IV 级的快速瞬变干扰实验。3.5 绝缘性能3.5.1 绝缘电阻各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非金属部件）之间，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，用开路电压 500V 的测试仪测试其绝缘电阻值不应小于 100M 欧姆。3.5.2 介质强度 各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非金属部件）之间，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，额定电压60V 能承受 50HZ、2KV(有效值)的交流电压，历时 1 分钟的检验无击穿或闪烁现象，额定电压
12、三相相电压最大值过电压保护。62.6 V动作值及单位。(3)事件记录内容为：其中：2表示当前事件记录为第 3 条记录。10-10-26 11:21:04.18为该事件发生的时间。即 2010 年 10 月 26 日 11 时 21 分 04.18 秒。P04.表示设定菜单中，第 04 个保护元件。Set该保护元件被重新设定。(4)事件记录内容为：其中：8表示当前事件记录为第 9 条记录。10-10-26 17:21:06.20为该事件发生的时间。即 2010 年 10 月 26 日 17 时 21 分 06.20 秒。DL F表示断路器分闸操作。如为 DL H表示断路器合闸操作。如为 BI H
13、表示可编程开关量动作。0/29 10-10-2710:47:57.25P01 SET1/29 10-10-26 17:21:06.20P05 Umax 62.6 V2/29 10-10-26 11:21:04.18P04 Set8/29 10-10-26 10:21:06.20P08 DL F11.3.4“数值”菜单界面显示在主界面下，用装置左右键选择“数值”菜单，按确认键，则进入数值界面如下图所示。 0. 电 压 KV电 流 A功 率 w 数值界面示意图 当前界面键盘操作：“上” 无效 “左”无效 “确认”无效“下” 无效 “右”无效 “取消”返回主界面 页面内容： 与端子接线对应的二次模拟
14、量（电流、电压、功率）值。模拟量数据对应关系：（以通用型线路保护装置说明）符号 名称 对应装置端子Ia a 相保护电流 E-1 & E-2Ib b 相保护电流 E-3 & E-4Ic c 相保护电流 E-5 & E-6I0 零序电流 E-9 & E-10IA A 相测量电流 E-7 & E-8IA C 相测量电流 E-11 & E-12Ua a 相测量电压（相电压） F-9 & F-12Ub b 相测量电压（相电压） F-10 & F-12Uc c 相测量电压（相电压） F-11 & F-1211.3.5“保护整定”菜单界面显示在主界面下，用装置上下左右键选择“保护整定”菜单，按确认键，则进入
15、设定界面如下图所示。“设定”菜单子屏序号，如果当前光标处于该位置，则可通过上下键切换设定子屏“设定” “保护元件” ，该位置可进行功能组态，用户输入“超级密码”后，光标移到该位置进行组态作 X0作/14.S3A1/4作作.5 S30AX设定界面示意图 当前界面键盘操作：“上”参数值加 “左”光标移动左选 “确认”对修改的参数确认“下”参数值减 “右”光标移动右选 “取消”取消修改或退出 页面内容：说明：设定菜单包含有 15 个子屏（014） ，当光标处在“子屏序号”位置时，按上下键可切换子屏。其中第 14 子屏为装置的基本信息设定屏，用于设定一次设备的电流电压互感器的变比、用户密码等。第 01
16、3 子屏为通用的保护元件设定屏，分别对应了 114 号保护元件。第 8 子屏后可定义的开关量保护设定屏，用户可根据需要设定其功能及动作方式。下面详细介绍设定菜单的操作方法：第一次进入设定菜单后任何更改均需要用户密码，用户密码只需输入一次，除非退出设定菜单，密码输入后需按确认键以确认密码输入。密码输入后，设定菜单内每一子屏的参数才能更改，每一屏改动完需按确认键以确认修改，按确认键时光标必须在参数设定区。当用户按确认键确认修改时，当前子屏右上角将出现“OK”标志，这说明所作修改已经保存。如果不出现“OK”标志，则修改无效。每一次有效的参数设定修改均被记录下来，可在装置的事件菜单查看修改记录。(1)
17、 第 14 子屏在主界面下，用装置左右键选择“设定”菜单，按确认键，则进入设定界面第 14 子屏。如下图所示。下图中：站号的设定值为 1，最大设定值为 199。CT 变比的设定值为 100，单位是 A，含义是 100A/5A，最大设定值为 3000A/5A。“设定”菜单子屏“保护元件”参数提示“设定”菜单子屏“保护元件”参数设置“设定”菜单子屏“保护元件”告警类型和控制输出PT 变比的设定值为 10，单位是 KV，含义是 10KV/100V，最大设定值为 110KV/100V。用户密码的设定值为 0，最大设定值为 999。密码不正确时，该位置显示为“*” 。PT站 号C告 警 2*动 作 X1
18、4/0.5A14 子屏示意图(2) 第 013 子屏可用左右键改变光标位置，当光标处于该位置，则该位置反白，按上下键可切换 014 各子屏装置通讯地址电流电压互感器变比用户密码缺省为“1”过流保护 该位置可完成保护功能组态重 合 定 值时 限 告 警 0过 流 动 作 X/14.3AS0 子屏界面图 当前界面键盘操作：“上”参数值加 “左”光标移动左选 “确认”对修改的参数确认“下”参数值减 “右”光标移动右选 “取消”取消修改或退出 页面内容：第 013 子屏对应 114 号保护元件，传统意义上的速断、过流、欠压、过压、反时限等等保护项目，每一种均可在 013 子屏的任意一屏组态，如上图所示
19、。按左右键可使光标在“序号” 、 “参数设定区” 、 “告警” 、 “动作”等位置移动，按上下键可更改当前光标所在位置的参数内容。 “告警”参数的设定方法：使光标移动到“告警”位置，按上下键更改内容，数值 0 表示无告警继电器输出，数值 1、2、3、4 对应告警继电器 J1、J2、J3、J4 脉动输出，继电器的保持时间约为 0.5S；正确的设置告警继电器输出后，一旦当前保护元件动作，则相应继电器输出有效。可进入告警菜单查看告警信息，退出告警菜单使告警继电器复位。 “动作”等位置的设定方法：使光标移动到相应位置，按上下键更改内容， “Y”表示相应功能投入使用， “X”表示相应功能禁止使用。(2)
20、 第 10 子屏从第 8 子屏以后的子屏可做为开关量输入保护的设定位置，可实现传统意义上的瓦斯、超温、温高、告警、事故预告等保护项目，该子屏中 7 路可编程开关量均可独立设定，如下图所示。保护元件序号参数设定区及设定范围该设定位决定当前保护动作后是否重合闸（仅限于电流保护）该参数决定当前保护动作后，告警继电器的动作方式该设定位决定当前保护动作后，是否跳闸作 0/ZYX14OR.10 子屏界面图 当前界面键盘操作：“上”参数值加 “左”无效 “确认”对修改的参数确认“下”参数值减 “右”无效 “取消”取消修改或退出 页面内容：设定方法如下：当前子屏名称 BIN OR 开关量 X、Y ，范围 11
21、4，对应可编程开关量输入 YX1、 。 。 。 。 。 。YX14 ，相应控制字参数个数设置为 114，表示该可编程开关量输入有效，当前子屏“告警” 、 “动作”位置的设定，对应可编程开关量输入，XJ=1 时装置告警继电器 GJ 动作， XJ=2 时装置事故预告继电器 SJ 动作，同一子屏只能设置一类 XJ=1 或 XJ=2，于是同一装置要设置 2 个子屏来满足既有告警又有预告，设置方法与 10 子屏一样。11.3.7“本地操作”菜单界面显示在主界面下，用装置上下左右键选择“本地操作”菜单，按确认键再输入当前装置密码，则进入操作界面如下图所示TJH作34本地操作菜单界面示意图 当前界面键盘操作
22、：“上”无效 “左”选定控制对象 “确认”确认控制对象确认执行“下”无效 “右”选定控制对象 “取消”退出 本屏对分合闸继电器的控制输出进行测试和信号继电器的控制输出进行测试。11.3.8“通道调整”菜单界面显示在主界面下按上下左右键选择“通道调整”菜单，按确认键后再输入当前装置密码，则进入模拟量系数校正界面如下图所示0调整菜单界面示意图 当前界面键盘操作：“上”数据加 “左”选定校正对象 “确认”确认输入系数值“下”数据减 “右”选定校正对象 “取消”退出 本屏对模拟量通道采样值精度进行校正测试，包括测量电压，测量电流，保护电流等。 按左右键移动光标进行选择各项，按确认键去确认输入新系数值，
23、观察右下角出现“OK ”。 输入新系数值后就可以比较采样值与真实值之间的误差，反复修改确认，直到达到理想结果。装 置 说 明 BJ200-12 主变差动保护BJ200-12 主变差动保护装置适用于 110KV 以下电压等级主变压器保护、测量及控制。1、主要功能1.1 保护功能速断限时速断过流过压欠压极端反时限差动速断保护比率制动保护零序电压非电量1.2 测控功能遥信：12 路外部开关量遥信输入遥测：4 路电压，7 路电流，有功、无功、功率因数、频率遥控：断路器遥控分闸、合闸接点输出，4 个备用继电器接点输出。1.3 通讯功能装置具有 RS485、CAN、以太网通讯接口，可以与厂站自动化系统及智
24、能设备连接通讯。2、保护功能2.1 相间过流保护相间过流保护配置了速断、限时速断、过流保护。2.2 差动速断保护当差动电流大于最大可能励磁涌流时立即出口跳闸，主要用于变压器严重故障时加速。在保护出口投入时，任一相差动电流高于整定电流，保护出口动作。在报警出口投入时，任一相差动电流高于整定电流，报警出口动作。2.3 比率制动保护二次谐波制动原理，装置采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据。比率制动原理，装置按折线式比率制动要求，实现比率差动。动作判据如下。在保护出口投入时，当满足以下条件时，保护出口动作。在报警出口投入时，报警出口动作。比率制动方程： Id=|İ1+ K2İ
25、2|Ir=(| İ1| K 2İ 2|)/2式中： K2 为需要整定计算的变压器绕组的电流平衡系数，所有 İ 以指向变压器为正方向差动保护动作条件：2 Id Icd 比率制动1 Id Icdsd 差动速断动作且 Id Icd+ Kx1(Ir -Igd)且 Kx2Id 定值代号 定值名称 整定范围 步长 备注定值 过流I段整定电流 1.0100.0 0.1时限 过流I段时限 0.0099.99 0.01重合 是否动作后重合 0、1 1 是否重合告警 信号继电器设置 15 1动作 跳闸退出/投入 投入 / 退出 投入为跳闸第2屏：过流II段保护2 I 定值代号 定值名称 整定范围 步长 备注定值
26、过流II段整定电流 1.0100.0 0.1时限 过流II段时限 0.0099.99 0.01重合 是否动作后重合 0、1 1 是否重合告警 信号继电器设置 15 1动作 跳闸退出/投入 投入 / 退出 投入为跳闸第3屏：定时限零序过电压保护3 U0 定值代号 定值名称 整定范围 步长 备注定值 过电压整定值 0129 1时限 过电压时限 0.0099.99 0.01告警 信号继电器设置 15 1动作 跳闸退出/投入 投入 / 退出 投入为跳闸第4屏：过流III段保护4 I 定值代号 定值名称 整定范围 步长 备注定值 过流III段整定电流 1.0100.0 0.1时限 过流III段时限 0.0099.99 0.01重合 是否动作后重合 0、1 1 是否重合告警 信号继电器设置 15 1动作 跳闸退出/投入 投入 / 退出 投入为跳闸第5屏：定时限零序（1A）过电流保护5 I0 定值代号 定值名称 整定范围 步长 备注定值 零序过流定值 01.19 0. 1时限 零序过流时限 0.0099.99 0.01告警 信号继电器设置 15 1动作 跳闸退出/投入 投入 / 退出 投入为跳闸第6屏：三相电压取最小相欠压保护6 Umin
