驻马店国电南自变压器差动保护南自微机

适用范围
PS 640UX 系列保护测控装置是国电南京自动化股份有限公司针对电力、石化、钢铁、冶金等行业研
发的保护测控一体化装置，它适用于 110kV 以下电压等级的非直接接地或者小电阻接地系统的地方电力及
工业系统。
PS 640UX系列保护测控装置基于国电南自自主研发的EDP保护平台，采用了多项创新技术，集保护、
控制、测量、通信和监视功能于一体，资源丰富配置完善、运行维护灵活方便、稳定可靠安全性高，整体
技术性能指标处于国内水平，为工业电力系统的安全、稳定、经济运行提供了坚实的基础。
1.2 主要特点
资源丰富、功能完善：实时钟系统，支持 RS485 IRIG-B 方式 GPS 对时；灵活的组网方式及
规约配置；能提供完善的保护、测量、控制功能。
技术成熟、可靠性高：将国电南自国际的高压保护的技术及思想，应用到低压保护中，保护原理
可靠，性更强；产品硬件电磁兼容水平符合国家标准。
配置灵活、针对性强：装置插件配置简单易用，出口可灵活组态，方便了现场的各种应用要求；充分
考虑钢铁冶金企业的特点。
通信强大、记录全面：提供双以太网通信口或者双 RS-485 通信口，支持 IEC60870-5-103 通信规约
和 MODBUS 通信规约；可查询至少 100 次跳闸记录，200 次自检记录，后 200 次开关量及状态变位记
录，全面记录装置运行信息；可记录 8~100 个报告及变位标志集。
1.3 主要型号及功能
本系列产品包括下列装置：
1.3.1 线路保护测控装置
PSL 641UX 线路保护测控装置，过流保护为主保护，适用于输电或配电线路的保护及测控。
1.3.2 变压器保护测控装置
a)
PST 641UX 变压器差动保护装置，适用于 6.3MVA 及以上容量变压器或工业企业的重要变压器；
b)
PST 642UX 变压器保护测控装置，适用于 6.3MVA 及以上容量变压器或工业企业重要变压器的
后备保护；
c)
PST 645UX 变压器保护测控装置，过流保护为主保护，适用于所用变/接地变压器/厂用变。
1.3.3 电容器保护测控装置
PSC 641UX 电容器保护测控装置，适用于变电所内并联电容器组保护及测控，配置差压（或差流）、
不平衡电压（或电流）输入。
1.3.4 电抗器保护测控装置
PST 648UX 电抗器保护测控装置，适用于 35kV 及以下电压等级串并联电抗器保护及测控。
1.3.5 备用电源自投装置
PSP 641UX 备用电源自投装置，装置具备 7 种典型接线方式备投，适用于不同电压等级各种接线方
式的备用电源自投。

零序反时限元件
零序反时限元件原理同相间过流反时限元件，反时限特性由整定值中反时限指数整定。
装置的零序过电流保护可通过设置相关控制字选择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后，自动
退出Ⅱ段零序过流元件，零序过电流Ⅱ段的功能压板分别变为零序过电流反时限功能投退压板。
2.3.3 零序电流告警元件
零序电流在满足“零序过电流告警”定值并经延时时间定值后发告警信号。
2.4 合闸加速
包括手合加速及保护加速两种，加速功能可通过软压板投退。
手合加速回路的启动条件为：
1)
断路器在分闸位置的时间超过 30s；
2)
断路器由分闸变为合闸，加速功能开放 3s。
手合加速需要投入加速压板、设定加速电流及时间定值，加速方式由控制字选择为后加速方式即可实
现该功能。单投入手合加速保护功能，可用于分段或母联断路器的充电保护。
保护加速分为前加速或重合后加速方式，可由控制字选择其中一种加速方式。
本保护设置了立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统保护相比，使保护配置更
趋灵活。本保护的过流加速段还可选择带低电压闭锁及负序电压闭锁，但所有加速段均不考虑方向闭锁。

三相电压和大于 8V，小线电压小于 16V；
3) 三相电压和大于 8V，大线电压与小线电压差大于 16V，判为两相或单相 TV 断线。
当运行参数控制字“KG1.5=1”选择角型接线时，对应母线 PT 采取 V-V 接线方式，断线判据如下：
1) 负序电压大于 8V；
2) 一相或两相线电压小于有压值 70V；
3) 三相线电压均小于有压值 70V，某相电流大于 0.04IN。
上述两种 TV 接线方式中，满足断线判据任一条件 9s 后，装置发“TV 断线”信息并点亮告警灯。
装置在检测到 TV 断线后，可根据控制字 KG1.13 选择，或者退出带电压元件的各段保护，或者电
压元件。TV 断线检测功能可以通过“KG1.14”控制字投退。
2.8 跳闸逻辑矩阵
本装置默认配置为：“X3:3-4”对应跳本侧开关，“X3:3-4”对应合本侧开关，“3:5-6”为遥控跳闸，“X3:5-7”
为遥控合闸，“X3:8-9/10”为闭锁调压，“X3:11-12”为启动通风，“X3:13-14”为手跳开出，“X6:1-2”（出口 8）
为跳对侧开关，“X6:3-4” （出口 9）为备用接点，“X6:5-6” （出口 10）为备用接点，“X6:7-8” （出口 11）
为备用接点，“X6:9-10” ，“X6:11-12”（出口 12）为一个继电器的两付接点对应跳母联开关，“X6:13-14” ，
“X6:15-16”（出口 13）为一个继电器的两付接点对应为本侧复压开出

过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：
MAX (Iϕ)>Ifh，其中 Ifh 为过负荷电流定值。
可通过相应控制字设置为告警或跳闸。
2.4 零序过流保护
装置提供高低压侧各三段零序过流保护，其中高压侧零序Ⅲ段可通过控制字设置为告警，当高压
侧零序电流用作跳闸或告警时，零序电流可以由运行参数中的控制字一的 KG1.1 位选择零序电流由外部专
用的零序 CT 引入，或者由软件自产生成，装置默认为高压侧零序电流外接。
低压侧零序Ⅲ段保护可通过控制字设置为反时限保护，零序保护反时限特性同相间电流反时限元
件。
2.5 零序过压保护
在满足下列条件时，零序过电压元件动作：
1)
零序电压零序过压整定值；
2)
断路器在合位；
3)
延时时间到。
可通过相应控制字设置为告警或跳闸，当零序过压选择为告警时，装置采用自产 3U0 零序电压进行判
别。

加速功能
本装置设置有手合后加速功能，由软压板投退，启动条件为：
1)
断路器在分闸位置的时间超过 30s；
2)
断路器由分闸变为合闸，加速允许时间展宽 3s；
装置设置了立的电流加速段电流定值及相应的时间定值。
2.8 非电量保护
装置提供四路非电量保护开入，可由软压板选择跳闸或告警。当软压板投入时，非电量动作于跳
闸；当软压板退出时，非电量只发信号。
为灵活起见，装置面板的信号灯仅示以非电量 1、非电量 2、非电量 3、非电量 4 共四种信号。各非
电量的具体意义，应根据各工程的具体端子接入情况而定。一般情况下，默认非电量 1 为重瓦斯输入端，
非电量 2 为轻瓦斯输入端，非电量 3 为压力释放输入端，非电量 4 为油温高输入端。
2.9 跳闸逻辑矩阵
本装置各保护跳闸逻辑采用定值整定方式，各保护元件动作后由出口跳闸密码设置出口组，其中
X3:3-4 为备用遥控点，X3:13-14 为手跳开出，不参与跳闸矩阵整定。跳闸密码为 16 位二进制码，其整定
范围为 0000～FFFFH。当保护元件动作后，其跳闸密码的某位设置为 1 时，则跳相应出口，为 0 时相应
出口不动作。

保护功能及原理
2.1 电动机起动
当控制字 KG2.15=0 时，电动机起动判别投入，当电动机满足起动条件时，过流Ⅰ段保护的定值采用
过流Ⅰ段电流高值，比率差动保护可通过控制字选择是否选用“整定值加倍”及“增加 50ms 延时”的功能，当
控制字 KG2.15=1 时，电动机起动判别退出，过流Ⅰ段保护的定值采用过流Ⅰ段电流低值，比率差动保护
不再具有躲避电动机起动时不平衡电流的附加功能。
当电动机起动方式为直接起动时，应将控制字 KG2.14 退出，当电动机起动方式为降压起动等其他起
动方式时，应将控制字 KG2.14 投入。
电动机运行过程中如需要进行自起动判别的，应将控制字 KG2.4 投入，不需要进行自起动判别的，应
将控制字 KG2.4 退出。
当控制字 KG2.14=0 时，装置判别的电动机起动时间为 Min（Tstart，Tstart0）。其中，Tstart 为本次实际
起动时间，指的是大相电流从零突变到 10%In 时刻（T0）开始计时，直到电流过峰值后下降到 120%In
（In 为电动机额定电流，以下同）时刻为止，这一过程所经历的时间； Tstart0 为“电动机起动时间定值”，
表示电动机转速从零到达到额定转速的时间，可整定为电动机长起动时间的 1.2 倍。
当控制字 KG2.14=1 时，装置判别的电动机起动时间固定为 Tstart0，计时起点为 T0 时刻。
装置将面板上后一个软压板灯(绿色 LED 灯)定义为电动机起动时间指示灯，在电动机起动过程中长
亮，从而直观指示出电动机的起动过程。
电动机起动时间过长将导致转子发热，危害电动机的正常运行。起动时间长保护功能可通过软压板投
入或者退出。本保护只在电动机起动时投入。起动过程中，任一相电流大于整定电流达到整定时间，长起
动保护动作于出口，动作指示灯为面板上后一个信号灯（红色 LED 灯）。电动机起动过程结束后，保护
自动退出。