四方CSC-150-数字式母线保护装置说明书

1、四方CSC-150数字式母线保护装置说明书第一篇装置性能介绍1概述1.1适用范围CSC-150数字式成套母线保护装置（以下简称装置或产品）适用于750kV及以下各种电压等级的母线系统，包括单母线、单母分段、双母线、双母分段及一个半断路器接线等多种接线型式。最大接入单元为24个（包括线路、元件、母联及分段开关）。2.6热性能（过载能力）装置的热性能（过载能力）符合DL/T478-2001的以下规定：a）交流电流回路：在2倍额定电流下连续工作，20倍额定电流下允许10s,40倍额定电流下允许2s；b）交流电压回路：Un=100/3V在2倍额定电压下连续工作，180V电压下允许2分钟；Un=100V

2、在1.4倍额定电压下连续工作，180V电压下允许2分钟。2.7功率消耗装置的功率消耗符合DL/T478-2001的以下规定：a）直流电源回路：当正常工作时，不大于50W；当保护动作时，不大于80W；b）交流电流回路：当额定电流为5A时，每相不大于0.3VA；额定电流为1A时，每相不大于0.1VA；c）交流电压回路：在额定电压下每相不大于0.3VA。2.8输出触点容量a）跳闸触点容量：在电压不大于250V、电流不大于1A、时间常数L/R为（50.75）ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A；CSC-150数字式母线保护装置说明书-5-b）其它触点容量：在电压不

3、大于250V、电流不大于0.5A、时间常数L/R为（50.75）ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为30W，长期允许通过电流不大于3A。2.9装置主要功能装置具有以下功能：a）快速虚拟比相式电流突变量保护；b）常规比率制动式电流差动保护；c）断路器失灵保护；d）母联充电保护；e）母联失灵及死区保护；f）母联过流保护。另外根据用户需要可配置母联非全相保护。2.10装置主要技术参数2.10.1额定参数a）直流电压：220V或110V（按订货要求）；b）交流电压：相电压100/3V；c）交流电流：5A或1A（按订货要求）；d）频率：50Hz。2.10.2差动电流元件整定范围a）差动电流门槛整定范

4、围：0.2In10In；b）比率制动斜率整定范围：0.31；c）低电压（相电压）整定范围：0Un；d）负序电压整定范围：0Un；e）零序电压整定范围：0Un。其中In为二次额定电流，Un为二次额定电压。2.10.3动作值误差a）电流动作值误差不超过5%（或0.01In）；b）电压动作值误差不超过3%（或0.01Un）；c）时间动作值误差不超过20ms。2.10.4交流回路精确工作范围a）交流电压：Un=100/3V时0.25V70V,Un=100V时0.4V120V；CSC-150数字式母线保护装置说明书-6-b）交流电流：0.08In30In。2.10.5整组动作时间差动保护整组动作时间：1

5、5ms（动作条件：大于2倍的动作电流，低于0.5倍的低电压）。装置硬件3.1装置结构装置采用符合IEC60297-3的标准19英寸机箱，整体面板，包括一个8U高度的保护箱和一个4U高度的辅助箱。装置内部的功能组件具有锁紧机构，前插拔方式。装置的安装方式为嵌入式，接线为后接线方式，安装开孔尺寸见图3-1和图3-2。3.2装置功能组件概述装置包括一个8U高度的保护机箱（CSC-150/1）和一个4U辅助机箱（CSC-150/2）。针对母线系统的不同接线型式，如无特殊需求供货屏数及每面屏所含机箱可参照表3-1所示原则选配。8U保护机箱共配置17个插件和1个CAN网接口，包括8个交流插件、CPU1插件

6、、CPU2插件、开入插件1、管理板、开出插件1（主板加副板）、开出插件2（主板）、开出插件3（主板加副板）及电源插件。4U辅助机箱共配置7个插件和1个CAN网接口，插件包括开入连接板1、开入插件2、开入插件3、开入插件4、开入插件5、开入插件6、开入连接板2；此外对于双母线系统辅助机箱还配置了模拟盘显示功能，除直观显示主接线型式外，还提供强分/强合控制开关供用户强行干预不对应的隔离刀闸辅助触点状态。装置内部插件可根据需要配置以满足用户的需求。交流插件、开出插件、开入插件和电源插件为“直通式”，即插件连接器直接与机箱端子相连，增加了接线的可靠性。插件布置见图3-3和图3-4。表3-1母线接线型式

7、供货屏数（面）每面屏选配机箱单母线接线（无断路器失灵保护）11套8U机箱单母线接线（有断路器失灵保护）11套8U机箱、1套4U机箱单母分段接线（无断路器失灵保护）11套8U机箱单母分段接线（有断路器失灵保护）11套8U机箱、1套4U机箱一个半接线21套8U机箱双母线接线（包括带旁路方式）11套8U机箱、1套4U机箱双母单分段接线（包括带旁路方式）11套8U机箱、1套4U机箱双母双分段接线（包括带旁路方式）21套8U机箱、1套4U机箱CSC-150数字式母线保护装置说明书-8-3.3交流插件（AC）本插件共有8块交流插件，包括电压变换器和电流变换器两部分。电压变换器相电压额定值为3100V；电流

8、变换器根据供货要求提供额定输入电流5A或额定输入电流1A。3.4保护CPU插件（CPU）CPU插件是装置的核心插件，本装置共有2块CPU插件，硬件完全相同，完成保护功能、A/D变换、软硬件自检等。一个CPU完成所有保护功能，另一个CPU完成启动和电压闭锁，各CPU具有独立的供电电源。开入连接板1开入插件2开入插件3开入插件4开入插件5开入连接板2图3-44U辅助机（CSC-150/2）插件布置图开入插件6交流插件1交流插件2交流插件3交流插件4交流插件5交流插件6交流件7交流插件8CPU1插件CPU2插件开入插件1管理插件电源插件开出插件1（主+副）开出插件2（主）开出插件3（主+副）图3-3

9、8U保护机箱（CSC-150/1）插件布置图电源插-9-3.5通信管理插件（MASTER）本插件是装置的管理和通信插件，其功能为：a）接收和储存CPU板的事故和事件报告，将信息输送至打印机打印并通过Lon网口、以太网口或RS485口输送至监控后台和工程师站；b）输出报告至液晶显示和通过面板键盘操作装置。连接面板上的标准RS-232串口与外接PC机通信，完成调试软件CSPC的功能。3.6开入插件（DI）开入插件用来接入各保护压板、隔离刀闸辅助触点位置、断路器失灵开入等开关量输入信号。开入插件对各路开入回路进行实时自检。装置设置了6个开入插件，同时还留有若干个开入插件的备用位置。开入插件1为主开入

10、插件，主要为保护功能压板（24V）及保护信号开入（220V或110V）。开入插件2、开入插件6为隔离开关辅助触点位置，开入插件3、开入插件4、开入插件5为断路器失灵开入，开入插件2至开入插件6均为220V或110V。3.7开出插件（DO）装置共设置了五块开出插件，主要输出跳闸及信号接点。3.8电源插件（POW）装置采用了双直流逆变电源插件，输入直流为220V或110V（订货时请注明），输出+24V、12V、+5V。注：所有的开入、开出实际上是可以灵活、方便地进行配置，其含义可以随不同的工程而改变以适应于各种不同的应用场合。装置软件保护程序整体结构保护CPU软件包括主程序、采样中断程序和故障处理

11、中断程序。主程序完成装置的硬件自检、投切压板、固化定值、上送报告等功能。每隔一个采样间隔时间执行一次采样中断程序，进行电气量的采集、录波、突变量启动判别等。故障处理中断也是每隔固定时间执行一次，完成保护功能的逻辑和TV、TA异常判别等。如果有异常，则发出相应的告警信号和报文。对于危及保护安全性和可靠性的严重告警，发出信号的同时闭锁保护出口，对于普通告警，发出信号提、-示运CSC-150数字式母线保护装置说明书-10-行人员注意检查处理。发生故障时，在故障处理中断中完成故障判别、出口跳闸等功能。基本功能分为主保护和辅助保护两部分。主保护装置的主保护采用分相式快速虚拟比相式电流突变量保护和比率制动

12、式电流差动保护原理。快速虚拟比相式电流突变量保护仅在故障开始时投入，然后改用比率制动式电流差动保护。两种原理保护均设有大差启动元件、小差选择元件和电压闭锁元件。大差启动元件和小差选择元件中有反映任意一相电流突变或电压突变的启动量，它和差动动作判据一起在每个采样中断中实时进行判断，以确保内部故障时电流保护正确动作，在同时满足电压闭锁开放条件时跳开故障母线上所有断路器。其出口逻辑如图4-1所示。比率制动式电流差动保护基于电流采样值构建，采取持续多点满足动作条件才开放母线保护电流元件方式实现。下面的原理分析对于每一个采样时刻均成立，因此在部分公式中省去了采样时刻标识。4.2.1比率制动式电流差动保护

13、原理装置的稳态判据采用常规比率制动原理。母线在正常工作或其保护范围外部故障时所有流入及流出母线的电流之和为零（差动电流为零），而在内部故障情况下所有流入及流出母线的电流之和不再为零（差动电流不为零）。基于这种前提，差动保护可以正确地区分母线内部和外部故障。比率制动式电流差动保护的基本判据为：iiin021三+人（4.1.1）I母电压闭锁开放I母小差选择元件动作大差启动元件动作母小差选择元件动作II母电压闭锁开放&跳I母&跳II母图4-1双母线方式的保护出口逻辑图CSC-150数字式母线保护装置说明书-11-iiiKiiinn+三+AA212i(4.1.2)式中、为支路电流，K为制动系数，10为

14、差动电流门坎值。（4.1.1）式的动作条件是由不平衡差动电流决定的，而（4.1.2）式的动作条件是由母线所有元件的差动电流和制动电流的比率决定的。在外部故障短路电流很大时，不平衡差动电流较大，（4.1.1）式易于满足，但不平衡差动电流占制动电流的比率很小，因而（4.1.2）式不会满足，装置的动作条件由上述两判据“与”门输出，提高了差动保护的可靠性，所以当外部故障短路电流较大时，由于（4.1.2）式使得保护不误动，而内部故障时，（4.1.2）式易于满足，只要同时满足（4.1.1）式提供的差动电流动作门槛，保护就能正确动作，这样提高了差动保护的可靠性。比率制动式电流差动保护动作曲线如图4-2所示。

15、图中iiiind+=A2】为差动电流，iiiinf+=A2为制动电流，K为制动系数。4.2.2虚拟比相式电流突变量保护原理11)(为了加快差动保护的动作速度，提高重负荷、高阻接地及系统功角摆开时常规比率制动式差动保护的灵敏度，装置采用了快速虚拟比相式电流突变量保护，该保护和制动系数为0.3的高灵敏度常规比率制动原理配合使用。假设t时刻母线系统故障,各支路电流为it1t2iAnt前一周正常负荷电流为行t)(1-，iTt)(2一，为，心，突变量为itA1，itA2，iTtn)(一，母线t时刻的故障电流EA一EA二刀A二刀A+E=EA+=E=njjtnjjtnjjtnjjtnjTtjnjjtTtjn

16、jiiiiiiiiijtdt11111)(1。我们把同一时刻图4-2比率制动式电流差动保护动作曲线iKifddCSC-150数字式母线保护装置说明书-12-所有电流正突变量之和刀A1虚拟成流入电流，所有电流负突变量之和刀Anjjti1虚拟成流出电流，当母线发生区外故障时每一时刻均满足011二工A一EA=+njjtnjtdtiii，虚拟流入电流等于虚拟流出电流，即11i+njjtnjjtii，此时虚拟流入电流和虚拟流出电流的对应关系如图4-3所示；当母线发生区内故障时011HEAEA=+njjtnjtdtiii，虚拟流入电流不等于虚拟流出电流，即111HEAEA+njjtnjjti，若各支路系统

17、参数一致则满足XEE+njjtnjjtii11或011=EEnjjtnjjtii，若考虑各支路系统参数之间的差异，则111EEbasebase+NjjtNjjtii或111U2zdUcUpzdUbUpzdUaU0zd+U2U2zdUcaUlzdUbcUlzdUabUlzd小接地电流系统对应母线电压闭锁开放图4-5电压闭锁开放逻辑图CSC-150数字式母线保护装置说明书-14-4.2.5母线运行方式字的识别双母线运行的一个特点是操作灵活、多变，但是运行的灵活却给保护的配置带来了一定的困难，常规保护中通过引入隔离开关辅助触点的方法来动态跟踪现场的运行工况，如图4-6所示。L为连接在双母线上的一条支

18、路，G、G2是L的隔离开关，将G、G2辅助触点的状态送到母线保护的开关量输入端子，若用高电平“”表示开关合上，低电平“0”表示开关断开，则保护可将L的运行状态表述如表4-1。表4-G1G2说明00L停运01L运行在II母L运行在I母11L同时运行在I、II母（倒闸操作）微机母线保护通过其开关量输入读取各支路状态，形成I母运行方式字和II母运行方式字，同时辅以电流校验，实时跟踪母线运行方式。装置配备了母线运行方式显示屏，对应于某种运行方式，在电流不平衡时会出现告警，提醒用户进行干预。用户可以根据现场的运行方式选择自动、强合、强分来干预显示屏上每个隔离开关辅助触点，使得运行方式识别准确可靠。装置在

19、支路有电流但其刀闸辅助触点信号因故消失时可以通过记忆保持正常状态。另外针对因隔离刀闸辅助触点工作电源丢失而导致的所有刀闸位置都为0的情况，装置能够记忆掉电前的刀闸位置和母线运行方式字直到开入电源恢复正常为止，使得母线保护在该状态下仍可以正确跳闸。下面简单介绍双母线不同运行方式下差动电流、制动电流的处理方法，正、负电流突变量之和处理类同。4.2.5.1双母线专用母联方式双母线专用母联接线图如图4-7所示。在此种接线型式下所有支路的I母刀、II母刀均应作为确定母线运行方式字的输入量，大差差动电流和制动电流均不计及母联电流，各段小差差动电流和制动电流均应根据母联刀闸辅助触点的状态、母联断路器跳位和母

20、联TA的极性计及母联电I11G2G1图4-6双母线运行方式示意图CSC-150数字式母线保护装置说明书-15-流。N单元双母线专用母联差动电流和制动电流表述如下:iKiKiKi-+NNmlmld1111-iKiKiKiNN1111-+NNmlmlf1111-其中K诫为母联支路系数，K经过KN1-为非母联支路系数，iml，1，iN1-为换算后的一次电流或二次电流。计算大差差动电流和制动电流时0=Kml，111=-KKNA；计算I母差动电流和制动电流时K,，Kn1-根据对应支路运行于I母取1,不运行于I母取0,当母联投入运行时，若母联TA极性与I母一致则1=Kml，若母联TA极性与II母一致则1-

21、=Kml，当母联退出运行时0=Kml。而计算II母差动电流和制动电流时K，Kn1-根据对应支路运行于II母取1,不运行于II母取0,当母联投入运行时，若母联TA极性与I母一致则1-=Kml，若母联TA极性与II母一致则1=Kml，当母联退出运行时0=Kml。4.2.5.2双母线专用母联专用旁路方式双母线专用母联专用旁路接线图如图4-8所示。在这种接线型式下，所有支路的I母刀、II母刀均应作为确定母线运行方式字的输入量，旁路按非母联支路处理，其电流参与大、小差差动电流和制动电流计算，处理方法同双母线专用母联方式。I母II母图4-8双母线专用母联专用旁路接线图旁母母联旁路图4-7双母线专用母联接线

22、I母II母母联CSC-150数字式母线保护装置说明书-16-4.2.5.3双母线母联兼旁路方式双母线母联兼旁路方式分I母带旁路和II母带旁路两种，在此种接线型式下，应根据“母联旁路运行”压板状态和各元件I母刀、II母刀状态来确定母线运行方式字。1）I母带旁路双母线母联兼旁路（I母带旁路）接线图如图4-9所示。母联兼旁路支路作母联时该支路旁母刀断开，“母联旁路运行”压板退出，电流处理如同双母线专用母联。作旁路时母联兼旁路支路I母刀和旁母刀合上，11母刀断开，“母联旁路运行”压板投入，此时计算大差和I母差动电流和制动电流时应计及该支路电流，计算II母差动电流和制动电流时不需计及该支路电流。假设该支

23、路编号为1,其余支路编号为2,，N,则作旁路时差动电流和制动电流表述如下:iKiKiKiNNd-+-+-=ANNdiKiKiKiNNf-+-+-=A其中,K2，,kn为支路系数,i1,i2,iN为经过换算后的一次电流或二次流。若母联兼旁路TA极性与I母一致，则计算大差差动电流和制动电流时121=KKknA，计算I母差动电流和制动电流时1=K,K2，kn根据对应支路运行于I母取1,不运行于I母取0,而计算II母差动电流和制动电流时0厂K,KN根据对应支路运行于II母取1,不运行于II母取0；若母联TA极性与II母一致，则计算大差差动电流和制动电流时1-二K,12=Kkna，计算I母差动电流和制动

24、电流时11-=K,K2,，kn根据对应支路运行于I母取1,不运行于I母取0,而计算II母差动电流和制动电流时0=K,K2,，Kn根据对应支路运行于II母取1,不运行于II母取0。2）11母带旁路双母线母联兼旁路（II母带旁路）接线图如图4-10所示。母联兼旁路支路作母联时该支路I母旁母图4-9双母线母联兼旁路（I母带旁路）接线图II母旁母刀CSC-150数字式母线保护装置说明书-17-旁母刀断开,“母联旁路运行”压板退出,电流处理如同双母线专用母联。作旁路时母联兼旁路支路II母刀和旁母刀合上，I母刀断开，“母联旁路运行”压板投入，此时计算大差和II母差动电流和制动电流时应计及该支路电流流。假设

25、该支路编号为1iKiKiKiNNd-iKiKiKiNNf-计算I母差动电流和制动电流时不需计及该支路电其余支路编号为2,+-+-=A+-+-=A，N,则作旁路时差动电流和制动电流表述如下:其中,K2，,Kn为支路系数,电2211i1,i2,iN为经过换算后的一次电流或二次流。若母联兼旁路TA极性与I母一致，则计算大差差动电流和制动电流时1-=K,12=Kkna，计算I母差动电流和制动电流时0=K,K2，kn根据对应支路运行于I母取1,不运行于I母取0,而计算II母差动电流和制动电流时1-=K,K2,.,iKiiimlmlNd+=11人KN根据对应支路运行于II母取1,不运行于II母取0;若母联

26、TA极性与II母一致，则计算大差差动电流和制动电流时121=KKKN人，计算I母差动电流和制动电流时0=K,K2,，KN根据对应支路运行于I母取1,不运行于I母取0,而计算II母差动电流和制动电流时1=K，Kn根据对应支路运行于II母取1,不运行于II母取0。4.2.5.4双母线旁路兼母联方式双母线旁路兼母联方式分旁路至I母有跨条和旁路至II母有跨条两种。在此种接线型式下，应根据“母联旁路运行”压板状态和各元件I母刀、II母刀状态来确定母线运行方式字。1）旁路至I母有跨条双母线旁路兼母联（旁路至I母有跨条）接线图如图4-11所示。旁路兼母联支路作旁路时跨条刀断开,“母联旁路运行”压板投入,该支

27、路电流处理同双母线专用旁路方式。作母联时旁路兼母联支路I母刀和旁母刀断开，11母刀和跨条刀合上，“母联旁路运行”压板退出，此时差I母II母旁母图4-10双母线母联兼旁路（II母兼旁路）接线图旁母刀CSC-150数字式母线保护装置说明书-18-动电流和制动电流处理同双母线专用母联方式。2）旁路至II母有跨条双母线旁路兼母联（旁路至II母有跨条）接线图如图4-12所示。旁路兼母联支路作旁路时跨条刀断开,“母联旁路运行”压板投入,该支路电流处理同双母线专用旁路方式。作母联时旁路兼母联支路II母刀和旁母刀断开，I母刀和跨条刀合上，“母联旁路运行”压板退出，此时差动电流和制动电流处理同双母线专用母联方式

28、。4.2.5.5母线兼旁母方式母线兼旁母方式就是以线路跨条代替旁母的运行方式，其接线图如图4-13所示。假设跨条连接于I母，合跨条刀前应将所有支路倒闸操作到II母上，然后断开除母联支路外其他支路的I母刀，再合上跨条刀，最后拉开需检修的开关和它的II母刀。在整个倒闸操作过程中，跨条未合上按双母线专用母联处理电流，跨条合上后母联支路作为普通支路，按单母线运行方式处理，此时在处理母联电流时应注意母联TA的极性，因此跨条刀的状态影响母线的运行方式，应作为确定运行方式的输入量。跨条刀合上后差动电流和制动电流表述如下：I母II母旁母图4-12双母线旁路兼母联（旁路至II母有跨条）接线图跨条刀I母II母旁母

29、图4-11双母线旁路兼母联（旁路至I母有跨条）接线跨条刀旁母刀CSC-150数字式母线保护装置说明书-19-iiiilNf+=11AmlNf-11假设跨条连接于I母，若母联TA极性与I母一致，则在计算差动电流时1-=Kml，若母联TA极性与II母一致，则在计算差动电流时1=Kml；假设跨条连接于II母，若母联TA极性与I母一致，则在计算差动电流时1=Kml，若母联TA极性与II母一致，则在计算差动电流时1-=Kmlml4.2.5.6双母单分段双母单分段接线图如图4-14所示。在此种接线型式下所有支路的隔离刀闸辅助触点均应作为确定母线运行方式字的输入量，大差差动电流和制动电流均不计及母联电流和分

30、段电流各段小差差动电流和制动电流均应根据母联/分段刀闸辅助触点的状态、母联/分段断路器跳位和母联/A+-=A-为非母联/分段支，iN3-为经过换算后的一次电流或二次电流。计算分段TA的极性计及母联或分段电流。N单元双母单分段差动电流和制动电流表述如下:iKiKiKiKiKiNfdmlmlmlmld33112211-+=iKiKiKiKiKiNNfdfdmlmlmlmlf33112211-+其中Kml1、Kml2为母联支路系数，Kfd为分段支路系数，笫，Kn3路系数，iml1，iml2，ifd，i1大差差动电流和制动电流时01=Kml，02=Kml，0=Kfd，131=-KKNA；固定母联1TA

31、极性与I母一致，母联2TA极性与III母一致，分段TA极性与I母一致，计算I母差动电流和制动电流时，K，Kn3-根据对应支路运行于I母取1,不运行于I母取0,当母联1的I母刀或II母刀状态为1且母联1跳位无效时1=Kml，否则0=Kml，当分段的I母刀或III母刀状态为1且分段跳位无效时1=Kfd，否则0=Kfd；计算II母差动电流和制动电流时，K,KN3-根据I母II母图4-13母线兼旁母接线图跨条刀跨条刀CSC-150数字式母线保护装置说明书-20-对应支路运行于II母取1,不运行于II母取0,当母联1的I母刀或II母刀状态为I且母联I跳位无效时1-=Kml，否则0=Kml，当母联2的II

32、母刀或III母刀状态为1且母联2跳位无效时12-=Kml，否则02=Kml；计算III母差动电流和制动电流时，笫，Kn3-根据对应支路运行于III母取1,不运行于III母取0,当分段的I母刀或III母刀状态为1且分段跳位无效时1-=Kfd，否则0=Kfd，当母联2的II母刀或III母刀状态为1且母联2跳位无效时12=Kml，否则02=Kml。4.2.5.7双母双分段双母双分段接线如图4-15所示。在此种接线型式下按两个双母线系统配置两套母线保护。每套母线保护均应把两个分段回路视为两个非母联单元对待，这两个单元为固定连接，不可倒闸。综合分段失灵和死区保护，我们建议每套保护将母联设为元件1,分段I

33、设为元件2,分段II设为元件3。4.2.5.8单母分段带旁母图4-14双母单分段接线图II母I母III母ML1ML2ML3(FD)母联母联图4-15双母双分段接线图I母II母II母分段III母分段ICSC-150数字式母线保护装置说明书-21-单母分段带旁母接线图如图4-16所示。在此种接线型式下除分段断路器外均为固定连接方式，所以只需考虑分段断路器两侧的隔离刀闸位置和旁母刀闸状态来决定分段TA电流的计算范围，分段支路的la母刀、Ib母刀、旁路刀3G、4G均应作为确定分段支路运行状态的输入量。大差差动电流和制动电流均不计及分段电流，各段小差差动电流和制动电流均应根据分段刀闸辅助触点的状态、旁母

34、刀状态和分段TA的极性计及分段电流。假设N单元单母分段系统有N1条支路运行于la母，N2条支路运行于lb母，则差动电流和制动电流表述如下：iKiKiKifdfdfdfd212111iKiKiKifdfdfdfdNjjN-+E-+E-二212111其中K为分段支路系数，K为1&母系数，K2为lb母系数。计算大差差动电流和制动电流时121=KK；计算la母差动电流和制动电流时，1=K，02=K；计算Ib母差动电流和制动电流时，0=K，12=K；分段电流根据分段运行状态及TA极性分别计入大差、la、Ib的差动电流和制动电流。当运行于分段状态（3G、4G分），计算大差差动电流和制动电流时0=Kfd；计

35、算la母差动电流和制动电流时，分段跳位有效0=Kfd，分段断路器跳位无效，若分段TA极性与la致时1=Kfd，与lb致时1=Kfd；计算Ib母差动电流和制动电流时，分段跳位有效时0=K，分段断路器跳位无效，若分段TA极性与la致时1-=K，与lb一致时1=Kfd。当运行于旁路状态，Ia母带路时（1G、4G合而2G、3G分），在计算大差和la母差动电流和制动电流时若分段TA极性与la母一致则1=Kfd，否则1-=Kfd，计算lb母差动电流和制动电流时0=Kfd；Ib母带路时（2G、3G合而1G、4G分），在计算la母差动电流和制动电流时0=K，计算大差和Ib母差动电流和制动电流时，若分段TA极性

36、与Ib母一致则1=Kfd，否则1-=Kfd。CSC-150数字式母线保护装置说明书-224.2.6TA饱和判别为防止母线保护在母线近端发生区外故障时，由于TA严重饱和形成的差动电流而引起母线保护误动作，根据TA饱和发生后二次电流波形的特点，装置设置了TA饱和检测元件，用来区分区外TA饱和与母线区内故障。区外故障TA饱和虽然产生差动电流，但即使最严重的TA饱和，在电流的过零点和故障初始阶段，仍存在线性传变区。在该传变区内差动电流为零，过了该区就会产生差动电流。TA饱和检测元件就是利用该特点，通过实时处理线性传变区内的各种变量关系，包括电压突变量、差动电流、制动电流突变量、差动电流变化率、制动电流

37、变化率等，形成几个并行的TA饱和判据，根据不同判据的特点，赋予不同的同步因子。通过同步因子和时间变量的关系来准确地鉴别TA饱和发生的时刻，加上差动电流谐波量的谐波分析，使得该TA饱和检测元件具有极强的抗TA饱和能力，能够鉴别2msTA饱和。对于饱和相区外转区内故障，由于采用波形识别技术，可以快速切除故障。4.2.7TA断线判别装置的TA断线判别分为两段：告警段和闭锁段。告警段差动电流越限定值低于闭锁段差动电流越限定值，用户可以根据需要，通过设置控制字进行各段功能投退。告警段和闭锁段均经固定延时10s发信号，在闭锁段投入时判断TA断线后按相按段闭锁装置，TA断线消失后，自动解除闭锁。母联TA断线

38、后，只告警不闭锁装置TA断线逻辑图如图4-17和图4-18所示。图4-16单母分段带旁母接线图旁母Ia母Ib母FD1G2G3G4GCSC-150数字式母线保护装置说明书-234.2.8TV断线判别中性点直接接地系统(大接地电流系统)TV断线判据为：三相TV断线：三相母线电压均小于8V且运行于该母线上的支路电流不全为0；单相或两相TV断线：自产3U0大于7V。中性点不直接接地系统(小接地电流系统)TV断线判据为：三相TV断线：三相母线电压均小于8V且运行于该母线上的支路电流不全为0；单相或两相TV断线：自产3U0大于7V且线电压两两模值之差中有一者大于18V。持续10s满足以上判据确定母线TV断

39、线，TV断线后电压闭锁元件对电压回路自动进行切换，并发告警信号，但不闭锁保护。I母小差差动电流大于告警段定值大差差动电流大于告警段定值II母小差差动电流大于告警段定值延时10s告警I母TA断线告警I母TA断线并闭锁I母对应相差动保护延时10s告警II母TA断线告警II母TA断线并闭锁II母对应相差动保护图4-17TA断线逻辑图告警投入告警投入I母小差差动电流大于闭锁段定值大差差动电流大于闭锁段定值II母小差差动电流大于闭锁段定值延时10s延时10s闭锁投入闭锁投入大差差动电流平衡I母小差差动电流不平衡II母小差差动电流不平衡I、II母小差差动电流之和平衡&母联TA断线图4-18母联TA断线逻辑

40、图延时10sCSC-150数字式母线保护装置说明书-244.2.9刀闸双跨-25-在线路倒闸操作出现刀闸双跨时，装置采取将两段母线合并为一段母线，其实现方法完全等同于大差，此时小差失去选择性。在母线发生区外故障时差动保护可靠不动作，发生区内故障时跳开所有连接在母线上的断路器。4.2.10差动保护补跳功能在双母线运行方式下，装置的动作跳闸逻辑如下：（1）差动保护动作速动跳开运行于故障母线上的所有支路；（2）差动保护动作跳闸后经母联失灵延时判别大差差动电流是否平衡，若不平衡则补跳无刀闸引入（既不在I母也不在II母上）的其他支路。差动保护补跳逻辑如图4-19所示。4.3辅助功能断路器失灵保护装置在应

41、用于110kV及以上母线时，配置了两种启动方式的断路器失灵保护，（1）无电流元件的断路器失灵保护，该方式的失灵保护由外部失灵启动装置启动本装置失灵保护，本装置无电流元件，不进行电流判别；（2）有电流元件的断路器失灵保护，该方式的失灵保护由线路保护装置或元件保护装置跳闸接点启动本装置失灵保护，电流判别及失灵逻辑由本装置自身完成。用户可以根据各自的需要通过设置控制字选择断路器失灵保护电流判别元件是否投入。断路器失灵保护具有独立的复合电压闭锁元件，该元件在双母线运行方式母线互联运行（母联断路器闭合或非母联间隔刀闸双跨）TV异常时自动进行TV切换。此外断路器失灵保护还具有失灵启动开入超时告警并闭锁失灵

42、保护功能。无电流判别元件的断路器失灵保护无电流元件的断路器失灵保护本身只完成选择失灵元件所在的母线段以及复合电压闭锁功能。断路器失灵保护检查有失灵启动开入且复合电压闭锁元件开放时按如下逻辑出口，其出口逻I母差动保护动作跳I母补跳无刀闸引入支路补跳无刀闸引入支路图4-19双母线差动保护出口补跳逻辑图跳I母延时大于母联失灵延时大差差动电流平衡II母差动保护动作跳II母跳II母延时大于母联失灵延时CSC-150数字式母线保护装置说明书辑图如图4-20所示。a）经较短的时间延时跳开母联断路器；b）经较长的时间延时跳开与该支路所在同一母线上的所有支路断路器。有电流判别元件的断路器失灵保护具有电流判别元件

43、的断路器失灵保护，是由线路保护（跳A、跳B、跳C）或元件保护（三跳）出口继电器动作启动的。开入持续有效、跳闸相有故障电流且复合电压闭锁元件开放时，断路器失灵保护确定失灵元件、完成选择失灵元件所在的母线段并按如下逻辑出口，其出口逻辑图如图4-21所示。a）在整定的时间内跟跳本断路器；b）若经延时确定故障还未切除，则以较短的时间跳开母联断路器，以较长的时间跳开与该支路所在同一母线上的所有支路断路器。失灵电流判别退出失灵启动开入&失灵电压闭锁开放失灵解除电压闭锁有效+&失灵跳母联延时失灵跳母线延时跳母联切除故障母线各单元图4-20无电流判别断路器失灵保护动作逻辑图CSC-150数字式母线保护装置说明

44、书-26断路器失灵保护开入设置为了方便用户灵活使用，同时实现硬件的统一性，断路器失灵保护无论是否具有电流判别元件，每一支路失灵启动开入均设置为3个端子。对于线路支路，若断路器失灵保护无电流判别元件，则元件失灵A端子、失灵B端子和失灵C端子并联后接至对应的外部失灵启动装置开出接点，若断路器失灵保护有电流判别元件，则元件失灵A端子、失灵B端子和失灵C端子分别接对应的线路保护跳A、跳B和跳C接点，这满足与绝大多数线路保护配合（当线路上没有装设并联电抗器、而线路保护在发三相跳闸命令同时启动跳A、跳B和跳C）,若不满足可以通过灵活添加开入板以满足特殊工程要求（提供跳A、跳B、跳C和三跳接入）。对于元件支

45、路，元件失灵A端子、失灵B端子和失灵C端子并联后接至对应的外部失灵启动装置开出接点或元件保护的三跳接点。4.3.1.4断路器失灵保护解除电压闭锁为了解决变压器或发变组支路低压侧故障时高压侧断路器失灵而复合电压闭锁不能开放时断路器失灵保护可靠动作，对应支路除提供启动母线保护装置失灵开入外，还必须提供一个开入供断路器失灵保护解除电压闭锁用。装置提供两种解除变压器或发变组支路断路器失灵保护电压闭锁的方式，用户可以根据需要通过设置控制位进行选择（特殊定制）。图4-21有电流判别断路器失灵保护动作逻辑图跳母线延时跳母联延时跟跳延时切除故障母线各单元失灵电流判别投入&+失灵解除电压闭锁有效失灵电压闭锁开放

46、跳母联跟跳本支路+&+三相失灵开入（元件失灵）&A相电流越限A相失灵开入（线路失灵）&B相失灵开入（线路失灵）B相电流越限&C相电流越限C相失灵开入（线路失灵）CSC-150数字式母线保护装置说明书-27-a）外部解除电压闭锁装置预留4个解除电压闭锁开入（解除电压闭锁1、2、3、4）分别对应元件4、5、6、7。此种方式当元件支路断路器失灵时，若复合电压闭锁不满足开放条件，而解除电压闭锁开入存在，则失灵保护开放电压闭锁元件，使得失灵保护可靠动作。b）内部解除电压闭锁装置端子接元件支路断路器合位，当对应支路失灵启动开入有效、位置接点开入有效且对应支路零序电流或负序电流越限时解除断路器失灵保护电压闭

47、锁元件，保证断路器失灵保护可靠动作。位置接点消失后，解除电压闭锁无效，该支路的失灵启动回路退出运行。断路器失灵保护内部解除电压闭锁逻辑图如图4-22所示。4.3.1.5复合电压闭锁失灵保护采用复合电压闭锁判据，主要有低电压判据、负序电压判据和零序电压判据。失灵保护复合电压闭锁开放逻辑同母线保护复合电压闭锁开放逻辑。4.3.2母联失灵和死区保护母联失灵保护在双母线运行方式下，当母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护（通过设置“过流保护控制字”中“过流启动母联失灵投入/退出”控制位来启停母联失灵保护）动作时均启动母联失灵保护。当某段母线发生区内故障差动保护动作或母联充电到故障母线上充电保护动作跳

48、母联或母联过流保护动作跳母联后经延时确认母联支路电流是否大于母联失灵电流定值，若满足过电流条件，说明母联断路器失灵，经差动电压闭锁开放跳开母线上所连的所有断路器，起到母联失灵保护的作用。母联失灵保护逻辑如图4-23所示。图4-22元件支路失灵内部解除电压闭锁逻辑图负序电流越限零序电流越限断路器三跳内部解除电压闭锁有效断路器合位接点CSC-150数字式母线保护装置说明书-28母联死区保护在双母线运行方式下，当某段母线发生区内故障跳开母联后，通过监视母联断路器是否三相全部断开来实现母联死区保护。当监视到母联断路器三相全部跳开后，封母联TA,若死区故障，则差动动作跳开健全段母线上所连的所有断路器，起

49、到母联死区保护的作用，母联死区保护逻辑图如图4-24所示。双母双分段方式下分段失灵和死区保护双母双分段接线的母线保护按两个双母线系统配置，每个双母线系统配置一套母线保护。为了实现分段失灵和死区保护，必须将一套母线保护分段I或分段II的出口接点接至另一套母线保护的“启动分段I失灵或死区”开入或“启动分段II失灵或死区”开入，当装置检测到此类开入后启动本装置对应分段单元的失灵和死区保护，然后按双母线母联失灵或死区保护逻辑判别是否跳该分段所连接的母线。双母双分段系统分段失灵和死区保护逻辑图如图4-25所示。差动动作跳母联充电动作跳母联过流动作跳母联启动母联失灵投入+差动电压开放&跳I、II母图4-2

50、3双母线母联失灵保护逻辑图Iml【mlsldz延时Tmlsldz母联开关跳位母差跳I母母差跳II母+母联电流延时退出小差大差动作I母小差动作II母小差动作I母电压闭锁开放II母电压闭锁开放&跳I母跳II母图4-24双母线母联死区保护逻辑图CSC-150数字式母线保护装置说明书-29-4.3.3母联充电保护装置对双母线运行方式下的I段、II段母线充电保护设置了充电保护自动短时开放模式，用户可以根据需要选用，通过设置软硬压板和对应的控制位对充电保护进行投退选择。自动短时开放模式是在充电保护功能投入且控制位有效的情况下，自动监测以下条件是否满足，若满足即启动充电保护功能。这些条件是：一段母线正常运行

51、，另一段母线停运；母联断路器断开；母联电流从无到有。满足以上条件时充电保护投入并自动展宽300ms，当母联电流大于充电保护电流定值且充电延时到后跳开母联开关，用户可以根据控制字选择300ms内是否闭锁差动保护。另外针对特殊定制，装置可以提供手合充电模式，当手合充电开入有效时按充电保护逻辑完成充电保护功能，另外装置还可以设置一个闭锁差动开入端子用作外部充电保护闭锁母线差动保护，当该端子有开入超过设定时限后不管开入是否存在差动保护均恢复正常。充电保护的电流定值一般按充电保护对空母线充电有灵敏度整定。如果需要对带变压器或线路的母线充电，建议使用母联过流保护。充电保护动作逻辑如图4-26所示。Ifd1

52、分段I失灵启动TWJfd1分段I死区跳I母图4-25双母双分段系统分段失灵和死区保护逻辑图t备注：分段I失灵启动、分段II失灵启动是由另一套母线保护分段I或分段II出口跳闸接点构成。封分段I电流I母差动动作I母电压开放分段I失灵跳I母分段II失灵启动TWJfd2分段II死区跳II母tIfd2t封分段II电流II母差动动作II母电压开放分段II失灵跳II母CSC-150数字式母线保护装置说明书-304.3.4母联过流保护装置设置了两段母联过流保护和两段母联零流保护，每段可以独立整定。用户可以根据需要选用，通过设置软硬压板和控制字中对应的控制位来实现。在整定延时内，母联电流越限即跳开母联断路器。4

53、.3.5母联非全相保护用户可根据需要选用有母联零序电流和三相位置不一致接点组成的非全相保护。第二篇用户安装使用开箱检查打开包装后，检查装置外观是否完好无损。检查装置的合格证明书、配套文件、附件、备品备件等是否与订货要求一致，是否与装箱单规定的型号、名称、数量等一致和齐备。如有问题，请与制造厂及时联系。安装调试6.1安装6.1.1装置应牢固地固定在屏（柜）上，装置各连接螺钉应紧固。6.1.2各装置地应与屏（柜）地用接地线与接地母排与系统大地可靠连接。图4-26充电保护逻辑图一段母线正常运行一段母线停运母联断路器断开母联电流从无到有&充电保护投入自动展宽300ms充电保护返回充电保护启动母联电流越

54、限延时到跳母联CSC-150数字式母线保护装置说明书-31-6.1.3装置接线应符合接线图的要求。6.2通电前的检查6.2.1逐一检查插件上的机械零件、元器件是否松动、脱落，有无机械损伤，接线是否牢固；6.2.2检查各插件连接器是否能插入到位、锁紧是否可靠；6.2.3检查人机接口（Master）和面板连接是否可靠；6.2.4检查装置面板型号标示、灯光标示、背板端子贴图、端子号标示、装置铭牌标注是否完整、正确；6.2.5各插件插、拔灵活，插件和插座之间定位良好，插入深度合适。大电流端子的短接片在插件插入时应能顶开。6.3绝缘电阻测量进行本项试验前，应先检查保护装置内所有互感器屏蔽层的接地线是否全

55、部可靠接地。在装置端子处分别短接：A组：交流电压输入回路B组：交流电流输入回路C组：直流电源输入回路D组：开出接点（中央信号、出口回路端子、远动信号端子）E组：开入接点然后用500V摇表依次测量以上五组短接端子间及各组对地的绝缘电阻。测绝缘电阻时，施加摇表电压时间不少于5秒待读数稳定时读取绝缘电阻值，其阻值均应不小于100兆欧。当有某一组不合格时则需打开该组的短接线，再分别检验每一端子的绝缘，找出毛病并予以消除。6.4直流稳压电源通电检查6.4.1电源输出检查在断电的情况下，转插电源插件，然后在直流电压分别为80%、100%、115%额定值下，用万用表测量各级电压，允许范围如表6-1所示，+5

56、V,12V,+24V不共地。6.4.2失电告警通入额定直流电源，失电告警继电器应可靠吸合，用万用表检查其触点（端子X9/a16-c16或端子X25/a16-c16）应可靠断开。切断额定直流电源，失电告警继电器应可靠失磁，用万用表检查其触点（端子X9/a16-c16或端子X25/a16-c16）应可靠闭合。CSC-150数字式母线保护装置说明书-32-表6-1电源输出允许范围标准电压（V）允许范围（V）+54.85.2+12919-12-9-15+2422266.5装置设置6.5.1上电观察在断电情况下，按说明书中装置插件布置图插入全部插件，连接好面板与管理板之间的扁平电缆线。合上直流电源，装置

57、的运行灯应亮，液晶显示正常。以双母线为例，装置正常工作时液晶分屏显示母线主接线和相关模拟量。第一屏显示母线保护经校验后的运行方式即主接线；第二屏的第一行显示装置的实时时钟，后续6行显示各段母线电压的有效值及相角，第8行显示当前定值区号；第三屏的第一行显示装置的实时时钟，后续6行显示A、B相大差、I母小差和II母小差差动电流和制动电流的大小，第8行显示当前定值区号；第四屏的第一行显示装置的实时时钟，后续3行显示C相大差、I母小差和II母小差差动电流和制动电流的大小，从第4行开始显示投入的保护功能名称，第8行显示当前定值区号；若投入的保护功能超过6个时，多余的保护功能将显示到第五屏，该屏第1行显示

58、装置的实时时钟，后续行显示投入的保护功能，第8行显示当前定值区。循环显示的模拟量含义如表6-2所示。表6-2显示代码代表意义UA1=XXX.XX（=XXX.XXUB1=XXX.XX二XXX.XXUC1=XXX.XX二XXX.XXUA2=XXX.XX二XXX.XXUB2=XXX.XX二XXX.XXUC2=XXX.XX二XXX.XXIACD=XXX.XXAIAZD=XXX.XXAI母A相电压的大小及相角I母B相电压的大小及相角I母C相电压的大小及相角II母A相电压的大小及相角II母B相电压的大小及相角II母C相电压的大小及相角AIACD1=XXX.XXAIAZD1=XXX.XXIACD2=XXX.

59、XXAIAZD2=XXX.XXIBCD=XXX.XXAIBZD=XXX.XXAIBCD1=XXX.XXAIBZD1=XXX.XXCSC-150数字式母线保护装置说明书相大差差动电流和制动电流的大小I母A相差动电流和制动电流的大小II母A相差动电流和制动电流的大小相大差差动电流和制动电流的大小I母B相差动电流和制动电流的大小II母B相差动电流和制动电流的大小相大差差动电流和制动电流的大小I母C相差动电流和制动电流的大小II母C相差动电流和制动电流的大小确保双电源同步工作。-33-表6-2（完）显示代码代表意义IBCD2=XXX.XXAIBZD2=XXX.XXICCD=XXX.XXAICZD=XX

60、X.XXAICCD1=XXX.XXAICZD1=XXX.XXICCD2=XXX.XXAICZD2=XXX.XX注：因装置由双电源供电，请检查组屏设计图6.5.2操作说明若熟悉本装置操作，可略过此节。否则，请查阅说明书第9部分。6.5.3保护设置按“SET”键进入装置主菜单，在定值设置一装置参数菜单中正确设置装置参数。6.5.4装置设定按“SET”键进入装置主菜单，在装置设定菜单中分别正确设置间隔名称、对时方式、通讯地址、SOE复归选择、规约选择、打印设置、修改密码和103功能类型。按“SET”键进入装置主菜单，在修改时钟菜单中正确设置装置时钟。回到液晶正常显示下，观察时钟应运行正常。拉掉装置电