安阳PSL-646U国电南自线路光纤差动保护南自保护装置

PSL-641U 线路保护测控装置(多合一)以电流、电压保护为基本配置，同时集成了各种测量和控制功
能，适用于 35kV 及以下电压等级的配电线路。既可组屏安装，也可就地安装。
1.1. 保护功能配置
a) 光纤电流差动保护
b) 三段式可经复压闭锁和方向闭锁的过流保护；
c)
二段式零序过流保护（零序过流Ⅰ段动作于跳闸，Ⅱ段告警或跳闸可选）；
d) 过流加速保护（可经复压闭锁）和零序电流加速保护；
e) 过负荷告警；
f)
低频减载功能；
g) 低压减载功能；
h) 三相重合闸功能；
i)
PT 断线相过流保护；
j)
闭锁简易母线保护；
k)
小电流接地选线。
1.2. 测控功能配置
a) 量测量采集；
b) 22 路外部开关量输入遥信采集；
c)
断路器位置、手动分闸及事故遥信；
d) 断路器遥控分合；
e) 同期功能；
f)
GPS 对时输入。
1.3. 计量功能配置
a) 正反向有功电能；
b) 四象限无功电能；
c)
组合无功、分相有功电能；
d) 需量统计；
e) 冻结功能；
f)
能量清零；
g) 事件记录

保护功能及原理
3.1. 光纤电流差动保护原理
差动启动元件
保护以相电流突变量启动元件为主，同时有零序电流启动元件、弱馈启动、TWJ 启动元件。
(1) 电流突变量启动元件
判据为为相电流瞬时值的突变量；
分别为相电流浮动门槛，能自适应于正常运行和振荡期间的不平衡分量，因此既有
很高的灵敏度而又不会频繁误启动。
当任一电流突变量连续三次大于启动门槛时，保护启动。
(2) 零序电流
为了防止远距离故障或经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵敏度不够而设置。该元
件在零序电流有效值大于零序电流启动定值并持续 30ms 后动作。
(3) 弱馈启动元件
纵联电流差动保护中，用于弱馈侧和高阻故障的辅助启动元件，同时满足以下两个条件
时动作：
a) 对侧保护装置启动；
b) 任一侧线电压小于 90％额定电压；
(4) TWJ 启动元件
在电流差动保护元件中，作为手合于故障或空充线路时，一侧启动另一侧不启动时，未
合侧保护装置的启动元件。同时满足以下两个条件时动作：
有三相 TWJ。
b) 对侧保护装置启动。
差动保护原理
光纤电流差动保护为相电流差动。主要保护区内的相间故障和小电阻接地系统单相金属性接地故
障。差动动作要求：一侧装置差动保护元件动作后，同时收到对侧装置保护元件动作标志后才出口。

K1=0.5，K2=0.7 为比例制动系数，ICD 差动动作电流门坎，需要用户整定。IINT 为拐点电流，值为
4 倍额定电流。
两侧采样同步使用软、硬件结合同步方法。
3.2. 相间过流保护
装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：
1) Iϕ ＞ Idn；Idn 为 n 段电流定值，Iϕ为相电流；
2) T ＞ Tdn ；Tdn 为 n 段延时定值。
3.2.1. 相间方向元件
采用 90°接线方式，按相起动。以电流流出母线为正方向，动作范围 Arg(U/I)＝－100°～＋55°，
误差＜±3°。
当 PT 断线发生时，退出与本元件相关的过流保护。
3.2.2. 低电压闭锁元件
低电压元件在三个线电压中的任意一个低于低电压定值时动作，开放被闭锁保护元件。利用此元件，
可以装置在电动机反馈等非故障情况下不出现误动作。
3.2.3. 负序电压闭锁元件
当负序电压大于定值时，开放被闭锁保护元件。本元件同低电压闭锁元件共同构成复合电压闭锁元件，
与过流元件构成复合电压过流保护。各段可根据实际需要投退相应控制字选择是否经复压闭锁。当 PT 断
线发生时，退出与复压元件相关的过流保护。

合闸加速
包括手合加速及重合后加速两种，加速功能可通过控制字投退。
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。
手合加速与保护加速共用电流定值和时间定值。本保护设置了一段重合闸后加速电流保护和一段重合
闸后加速零序过流保护，电流定值及相应的时间定值可立整定。过流加速保护还可选择经复压闭锁，但
所有加速段均不考虑方向闭锁。
3.6. 三相重合闸
具备三相一次重合闸功能。重合闸功能退出受“停用重合闸”控制字、软压板和硬压板三者“或门”控制。
3.6.1. 充电条件
断路器合位，无闭锁重合闸信号，经 15s 后完成重合闸充电。充电过程中重合闸灯发闪光，充电完成
后发平光，不再闪烁。
3.6.2. 启动方式和条件
完成重合闸充电后，可以由保护启动和 TWJ 启动两种方式启动重合闸。
启动条件如下：
1)
保护动作或者“TWJ 启动重合闸”投入且条件满足；
2)
开关在跳位，且无流；
3)
无放电条件；
3)
重合闸充电满。

同期电压断线
当重合闸或手动同期功能投入，且重合闸或者手动同期方式需要检测线路电压时，自动投入线路
PT 断线检测功能。
当开关在合位，且有流的情况下，如果线路抽取电压低于 0.3 倍额定电压，持续满足条件 9s 后发
“同期电压异常”告警。当装置判定线路抽取电压断线后，闭锁重合闸或者手动同期功能。
“同期电压异常”告警动作后，只有线路抽取电压上升到 0.3 倍额定电压以上，告警状态才能返回。
3.14. 闭锁简易母差功能
为了与简易母线保护实现配合，装置设置了闭锁简易母差功能，其动作逻辑为：
1) 满足任一段过流保护启动条件，驱动 GOOSE 出口，用于闭锁简易母线保护；
2) 保护动作切除故障后，闭锁元件应瞬时返回；
3) 保护动作后 200ms 故障未消失，闭锁元件应立即返回。

测控及计量功能
4.1. 交流采集计算
输入：Ua，Ub，Uc，Ica，Icb，Icc.
基本输出：Uab，Ubc，Uca，Ua，Ub，Uc，Ica，Icb，Icc，系统频率 F，有功功率 P，无功功率 Q，
视在功率 S，功率因数 cos。
4.2. 遥信开入采集
遥信主要包括外部输入的硬接点信号、装置内部接点信号和装置自产的一些虚遥信。外部开入大支
持 22 路。GOOSE 遥信开入自动适应单 GOOSE 开入和双点开入。开入扫描周期为 0.5ms，采用软件
消抖处理，消抖时间可通过测控定值整定。
具体可见遥信开入信息列表。
4.3. 遥控开出
装置可配置两个出口模块，提供 4 个对象的分合控制输出和一个同期合闸出口。本装置控制过程经过
两级 CPU 控制闭锁，同时具有硬件自检闭锁功能，以防止硬件损坏导致误出口。
装置检修时闭锁本间隔遥控操作。
4.4. 同期功能
4.4.1. 同期方式
同期一般分为三种基本方式：不检、检无压、检同期（包含准同期），其中检无压和检同期也可以同
时使用，检无压可区分线路无压、母线无压、两侧无压或任一侧无压。不检即不需要进行任何同期条件判
别，直接出口；检无压即满足两个同期电压任何一个满足无压条件则允许出口；检无压和检同期同时使用
时，采取先判检无压后检同期原则，检无压条件满足则允许检无压出口，不满足则继续判别检同期条件，
满足则出口。