（NJL-8QP
3#
交
（NJL-917）
2#
交流
CNJL-Ul^
1#
图6-1-14保护箱
（二）插件布置图（后视图）
2.1交流变换插件（NJL-801/NJL-818）：
将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成
保护装置所需的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有8路电流通道、6路电
压通道（未用）。
2.2交流变换插件（NJL-817/NJL-819）：
将系统电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需
的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有15路电流通道。
2.3CPU插件（NPU-804）:
在单块PCB板上完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。
2.4采保插件（NCB-801）：
将由变换器来的弱电信号经过低通滤波后，由多路转换开关对
信号进行选通，然后通过电压跟随器对信号进行处理，以提高其负载能力。
该插件还有+5V、
-15V、+15V及累加和自检功能。
此外通过运算放大器过零比较检测电路可实现基频测量。
能够完成80路模拟信号采集，模拟量的输出幅值范围为-10V〜+10V。
2.5开入插件（NKR-810）:
每个开入插件提供30路开关量输入回路。
开入电源为直流220V或110V;其正电源连接到开入节点，负电源接到31-32端子。
2.6出口插件（NCK-804/NCK-812）:
主要提供16副（共8组，每组2副接点）的出口接点。
2.7信号插件（NXH-808）:
主要提供保护的信号接点，共三组信号接点，两瞬动一保持。
2.8通讯插件（NTX-803）:
提供的通讯接口有：
一个就地打印口（RS232）,两个GPS对时
口（RS485、RS232）,及与保护管理机通讯的LON网接口，与变电站自动化系统通讯的双
通道接口（RS485,RS232,以太网口）。
另外，必要时端子04、05可作为码对时通讯口。
2.9稳压电源插件（NDY-801）:
直流逆变电源插件。
直流220V或110V电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压，即5V、土15V及24V。
电源插件具有失电告警功能。
四、母线保护的软件版本介绍
1、WMH-800A/R1版属三相式，适用于各种接线方式，母线上允许连接元件数最大为
（含母联及分段元件）；
2、WMH-800A/R2版属三相式，专用于3/2接线，母线上允许连接元件数最大为
3、WMH-800A/R3版属两相式，适用于各种接线方式，母线上允许连接元件数最大为
个（含母联及分段元件）；
4、WMH-800A/R4是专用的电压闭锁装置，与母线差动保护或断路器失灵保护配合使用,
满足母线保护出口回路有独立的电压闭锁硬接点的反措要求；
5、WMH-800A/R5版属三相式，适用于各种接线方式，母线上允许连接元件数最大为
23个
12个;
32
23个
（含母联及分段元件），只有失灵保护•
第二节WMH-800A/R1
一、WMH-800A/R1概述
1.WMH-800A/R1适用于750kV及以下各种电压等级、各种主接线方式的母线，作为发电厂、变电站母线的成套保护装置。
2.通过绘制主接线即可自动实现软件定义，自动获取母线接线结构、特殊元件定义等信息，
使同一个版本的软件可以适用于所有常规主接线方式。
3.跳闸出口采用“启动+保护动作”的方式，杜绝保护装置硬件故障引起的误动。
4.完善的自检功能
4.1A/D采样回路自检能避免A/D采样出错导致的装置误动；
4.2开出回路自检可以准确检测任一路开出回路断线或开出击穿故障，发出告警并可靠闭锁
保护；
4.3定值自检能够检测定值存储区出错、定值越限等；
4.4+5V、土15V电源自检功能，当电源电压不正常时，装置发告警信息，并闭锁保护；
4.5RAM自检，EOPROM自检。
5.硬件存储容量大
可循环存储多达200条保护事件报告记录和装置自检报告，100条保护动作报告记录。
事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位等。
装置自检报告包括硬件自检出错报警、装置
长期启动。
6.灵活配置的通信功能
有PC调试口、就地打印口，两个以太网和两个485接口，GPS网络对时。
7.对时方式
7.1外部GPS脉冲对时；
7.2RS485/RS232方式的串口对时；
7.3监控系统绝对时间的对时报文；
7.4B码对时。
8.采用双CPU方式
WMH-800A微机母线保护装置设有两套保护用计算机系统和一套人机接口计算机系统，
CPU2完成启动（大差、失灵、母联等保护启动），CPU1完成出口（大差及各段母线小差、复
合电压闭锁、失灵保护、母联保护等），双CPU莫式可防止一块cpu意外故障而引起保护误
出口。
其中，母联保护包括母联充电保护、过流保护和非全相保护。
此外，CPU1还具有母
线运行方式的自动识别元件、TA断线闭锁元件、TA饱和检测元件、母联失灵及死区保护元
件和TV断线判别元件等。
9.灵活的TA变比
当某元件TA变比大于10倍基准变比时，装置发TA变比异常告警，异常告警后闭锁母差保护。
对于TA变比不同时（二次额定电流相同），差动保护电流计算及差动电流的显示均归算到了基准TA的二次侧。
当遇到不同规格的TA混用遇到时，WMH-800A母线保护装置内采用和该元件规格相对应的辅助变流器，在整定TA变比时，该元件TA二次额定值按其它TA二次额定值计算。
例如：
某一路变比为1200/1，其它变比为1200/5、600/5等，整定时，TA变比分别按：
1200/5，1200/5,600/5等整定。
二、保护功能介绍
1.保护功能配置
1）比率制动差动保护（稳态量差动保护和突变量差动保护）；
2）大差后备保护；
3）母线保护复合电压闭锁；
4）母联死区保护；
5）母联失灵保护；
6）母联充电保护；
7）母联过流保护；
8）母联非全相保护；
9）断路器失灵保护；
10）失灵保护复合电压闭锁；
11）TA异常告警；
12）TA断线闭锁及告警；
13）TV断线告警；
14）母线运行方式自动识别。
2.保护原理介绍
2.1差动保护
2.1.1比率差动保护
母线差动保护为分相式比率制动差动保护，设置大差及各段母线小差。
大差由除母联外
母线上所有元件构成，每段母线小差由每段母线上所有元件（包括母联）构成。
大差作为起
动元件，用以区分母线区内外故障，小差为故障母线的选择元件。
大差、小差均采用具有比
率制动特性的分相电流差动算法，其动作方程为：
IdIs（3-1）
IdKIr（3-2）
式中Id为差动电流；Ir为制动电流；K为比率制动系数；Is为差动电流定值；Ij为各回路电流。
为防止在母联断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件灵敏度不够，或双母单分段接线合环运行工况下母线故障小差比率差动元件可能灵敏度不够，制动系数设
置了高低两个定值。
母线并列运行或单母运行情况下大差制动系数取高定值，分列运行时取
低定值。
双母单分段接线合环运行时小差制动系数取低定值，其它情况下都取高定值。
如果大差和某段小差都满足上式的动作方程，判为母线内部故障，母线保护动作，跳开
故障母线上的所有断路器。
对双母线接线，当某个元件在倒闸过程中两条母线经刀闸双跨或投入母线互联压板时，双母线按单母方式运行，此时不再进行故障母线的选择，如果母线发
生故障，则将两条母线同时切除。
单母线分段母线互联时同样按单母线处理。
图3-1是差动
保护动作曲线图。
图6-2-1差动保护动作曲线
对单母线接线，不存在大差和小差之分。
对单母分段接线方式，大差和小差的概念及意
义与双母线一致。
2.1.2突变量差动保护
突变量比率制动差动保护与制动系数固定为0.3的常规比率制动差动保护配合使用。
动
作条件为：
Id>0.3Ir
（3-3）
△Id
>Is
（3-4）
>0.7AIr
（3-5）
n.
n
其中：
Is为差动定值；Md=也瓦1j；也Ir
（也Ij为第j个连接兀件的电流突
jT
jm
变量
心1j=1j（k）-心1j（2T））
2.1.3大差后备保护
大差连续动作达到大差后备延时（无论小差是否动作），跳开母线上无隔离刀闸辅助触
点位置的元件和母联，出口经复合电压闭锁。
大差后备保护主要有以下两个作用：
1）母线故障差动保护动作跳闸后，如果故障母线上还连有无隔离刀闸辅助触点位置的
电源元件（故障前可能电流很小，方式识别元件不能正确识别到该元件的状态），则可通过
大差后备保护来切除；对于一些新建变电站，平常可能负荷很小，电源元件也可能很少（比
如说一个），当此电源元件无刀闸位置时，如果母线故障，小差可能不动作，这时就可以通
过大差后备保护将故障切除。
2）如下图，当由I母线通过母联开关向n母线充电时死区故障，充电保护由于母联TA
无电流而不能动作，同时充电时可能设置闭锁母差保护而使母线保护此时不能动作，利用大
差后备保护跳开母联开关而切除故障。
I1L
ii
图6-2-2充电时母联死区故障示意图
2.1.4TA饱和检测
当母线外部发生故障特别是母线近端发生外部故障时，TA可能发生饱和，使TA的二次
电流发生畸变，不能真实反映系统的一次电流，在差动回路中有差电流存在，对母线差动保
护产生不利影响，若不采取必要的闭锁措施，差动保护就可能会误动，因此在各种类型的母线差动保护中必须对TA饱和采取相应的闭锁措施。
根据分析，即使TA严重饱和时，在故障发生的初始阶段和电流过零点附近TA存在一个
线性传变区，在线性传变区内差动保护不会误动作。
利用区外故障TA饱和时差动保护判据
满足时刻滞后于故障发生时刻的特点，利用同步识别法判断是否为区外故障，如果是区外故
障则闭锁差动保护，然后利用波形识别法来开放差动保护，以确保母线区外转区内故障时，差动保护能可靠动作。
2.1.5母联死区保护
在双母线接线或单母线分段接线中，如果母联断路器两侧各装设一组TA,并且交叉接
线，这时不存在死区，不设置死区保护。
如果母联断路器仅一侧装设TA,如图3-3所示，
需要配置死区保护。
两段母线并列运行时，K点发生故障，对n母差动保护来说为外部故障，n母差动保护
不动；对I母差动保护为内部故障，I母差动保护动作，跳开I母上的连接元件及母联断路
器。
但此时故障仍不能切除，针对这种情况，本装置采用I母母差动作后经死区保护延时后
检测母联断路器位置，若母联处于跳位，并且母联电流大于定值时，母联电流不再计算入差动保护，从而破坏n母电流平衡，使n母差动动作，最终切除故障。
若没有把母联的跳位接点引入保护装置，或者保护没有识别到母联断路器的位置，则母
联死区故障时保护自动按母联失灵来处理。
在母联热备用情况下（母联刀闸闭合、开关断开、两段母线都有电压），运行方式识别
认为母联是不运行的，发生死区故障时母联电流不计入小差，只跳故障母线。
母联跳位（TWJ为三相常开接点（母联开关在跳闸位置时接点闭合）串联。
母联匚〉①盯
JsIt
母联幕〉0.2^
母联』0,2/
差动
图6-2-4母联死区保护逻辑框图
图中Tsq为母联死区延时定值，整定下限是0.1s。
I母复压闭额开敞二^~LD母复压闭锂开放>
大差比率差动动作>—雄解开放〉1~~
母媒TAlffi线〉
大差卮备动作
图6-2-5母差保护逻辑框图（以I母为例）
图中Ts为大差后备延时定值。
闭锁母差状态包含充电闭锁母差和外部闭锁母差。
2.2复压闭锁
复合电压闭锁元件包括三部分：
母线保护用复合电压闭锁、失灵保护用复合电压闭锁（若
含有失灵保护功能）、TV断线告警。
母线保护用电压闭锁元件和失灵保护用电压闭锁元件定值分别整定。
2.2.1母线用复合电压
母线保护用复合电压闭锁元件含母线各相间低电压、负序电压（U2）、零序电压（自产
3Uo）元件，各元件并行工作，构成或门关系。
判据如下:
U说：
Us（3-6）
U2U2S（3-7）
3UoUos（3-8）
1・--■・・
其中，U邯为母线相间电压；U2=-UA+a2UB+aUc,3U0=Ua+Ub+Uc,Us、U2s、
3
Uy分别为母线保护用电压闭锁元件相间低电压、负序、零序电压定值。
母线保护用复合电压闭锁元件和差动元件配合，实现分母线闭锁。
222失灵用复合电压
失灵保护用复合电压闭锁元件含母线各相间低电压、负序电压（U2）、零序电压（自产
3Uo）元件，各元件并行工作，构成或门关系。
判据如下：
UUssl（3-9）
U2U2SL（3-10）
3UoUosl（3-11）
其中，U柚为母线相间电压；U2=丄UA+a2UB+aUC，3U0=3Ua+Ub+UC，USSL、
3
U2SL、Uosl分别为失灵保护用电压闭锁元件相间低电压、负序、零序电压定值。
失灵保护用复合电压闭锁元件和断路器失灵保护配合，实现分母线闭锁。
对变压器低压
侧故障，高压侧断路器失灵，失灵保护复合电压闭锁元件可能存在灵敏度不足问题，装置设
置有解除失灵复合电压闭锁的开入回路。
2.2.3TV断线告警元件
当正序电压Ui：
：
30V或负序电压U26V，延时10s报TV断线并发告警信号。
TV断线元件仅发告警信号不闭锁差动保护。
2.3母联失灵保护
当保护向母联断路器发跳令后，经整定延时（应大于母联断路器最大动作时间）母联电
流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两条母线的复合电压闭锁后切除两条母线上的所有连接元件。
母联失灵保护可由差动保护、充电保护、过流保护、失灵保护启动，也可由外部保护启动。
装置中母线差动保护、充电保护动作后固定启动母联失灵保护。
断路器
失灵保护、母联过流保护、外部启动母联失灵保护经控制字可投退。
充电保护动作
>
畑畛細聽母联二^咧^拓
、扛呦卿启动网務戛
母忆>再——母鮒*>J,②
审帆>J?
I母复压囱诫幵亍〉——I］母竄匝闻饋幵巫'二>
图6-2-6母联失灵保护的逻辑框图。
图中Is为母联失灵过电流定值；Ts为母联失灵保护延时。
若外部启动母联失灵开入长期存在超过10s，装置发告警信号，并报“母联失灵启动开
入异常”，同时闭锁该开入。
2.4母联充电保护
当任一组母线检修后再投入运行之前，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，可通过母联充电保护切除故障。
充电保护有专门的启动元件，且只能短时启动，在充电保护启动期间如果母联任一相电
流大于充电保护电流定值，充电保护按整定延时动作切除母联断路器。
母联充电保护出口不
经复合电压闭锁。
充电保护的启动逻辑为：
在至少一组母线无压的前提下，当母联断路器位置在分位
（TWJ=
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