国电南自,PSL-641UX,国电南自保护装置

1.3.6 电动机保护测控装置
a) PSM 641UX 电动机保护测控装置，含差动功能，适用于 2MW 及以上容量的大型异步或同步电
动机保护；
b) PSM 642UX 电动机保护测控装置，不含差动功能，适用于 3~10kV 异步电动机保护。
1.3.7 母线电压保护测控装置
PSV 641UX 母线电压保护测控装置，以电压并列、电压保护及非电量保护为基本配置，适用于两段
母线电压的保护及测量监视。
1.4 技术参数
1.4.1 电源
序号 名称 电压值 允许偏差
1.4.2 额定交流数据
序号 名称 额定值
1 额定电压 3 100 V，100V
2 交流电流 5A 或 1A
3 额定频率 50Hz
1.4.3 功率消耗
序号 名称 功率消耗
1 直流电源回路 正常工作时，不大于 8W
装置动作时，不大于 12W
2 交流电压回路 每相不大于 0.5VA
3 交流电流回路 额定电流为 5A 时：每相不大于 0.5VA
额定电流为 1A 时：每相不大于 0.3VA
1.4.4 保护元件工作范围
序号 名称 工作范围
1 电压 1.0V～150.0V
2 电流 0.04IN～20IN
3 零序电流 0.02A～30.0A
注：IN为额定值，下同。
1.4.5 保护元件定值误差
序号 名称 主要技术指标
1 电压元件 ≤±2.5%整定值或±0.005UN
2 电流元件 ≤±2.5%整定值或±0.01IN
3 时间元件 定时限≤±1％整定值±40ms；
反时限≤±5%(1－I/80IB)或±40ms，I 为动作电流，IB 为基准电流
4 检同期角度 ≤1°
5 频率偏差 ±0.01Hz
6 滑差定值 ≤±5%
7 距离元件 ≤±5%整定值
8 角度偏差 复压闭锁方向误差范围：边界误差±5°
注：UN为额定值，下同。
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书1.4.6 保护整组动作时间
序号 名称 主要技术指标
1 电流速断 1.5 倍整定值时，不大于 40ms
2 差动速断 不大于 35ms（1.5 倍整定值）
3 比率差动 不大于 40ms（1.5 倍整定值，无谐波制动情况下）
4 反时限误差 ≤±5%定值或 40ms
1.4.7 接点容量
序号 名称 接点容量
1 操作回路接点闭合容量 DC 220V 5A
2 信号回路接点闭合容量 DC 220V 5A
3 信号回路接点切换容量 DC 220V 60W（阻性负载）
1.4.8 状态量电平
序号 名称 动作范围
1 CPU 模件中输入状态量电平
2 DIO 模件的输入状态量电平
1.4.9 装置通信接口
序号 接口形式 备注
1 双以太网 波特率：100Mbps
2 双 485 可选。波特率：0～19200bps
1.4.10 测控功能技术性能
1) 工频模拟量测量精度
序号 名称 测量精度
1 交流电压、交流电流 ±0.2%（0.2 级）
2 有功功率、无功功率 ±0.5%（0.5 级）
3 相角或功率因数 ±0.5%（0.5 级）
4 频率 ±0.01 Hz
输入量波形畸变引起的改变量变差范围：电流变差不超过±0.4%，电压变差不超过±0.4%。
2) 工频模拟量测量范围
序号 名称 测量范围
1 电流 （0～1.2）IN
2 电压 (0～1.2)×100 V
3 三相有功功率 -(1.2×UN.L 3 ) IN W～＋(1.2×UN.L 3 ) IN W
4 三相有功功率 -1.2× 3 UN.LIN W～＋1.2× 3 UN.LIN W
5 三相无功功率 -(1.2×UN.L 3 ) IN Var～＋(1.2×UN.L 3 ) IN Var
6 三相无功功率 -1.2× 3 UN.LIN Var～＋1.2× 3 UN.LIN Var
7 功率因数 0～1.00
8 频率 45 Hz～65 Hz
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书
3) 状态量
序号 名称 分辨率
1事件顺序记录
4) 信息响应时间
序号 名称 响应时间
1 遥信变位 ＜1 s
2 遥测信息 ＜2 s
3 遥控传输延时 ＜1 s
5) 遥控动作成功率
序号 名称 指标
1 遥控动作成功率
1.4.11 过载能力
序号 名称 过载能力
1 交流电流回路
2 倍额定电流，连续工作
10 倍额定电流，允许 16s
40 倍额定电流，允许 1s
2 交流电压回路 1.5×100V 连续工作
1.4.12 环境条件
序号 名称 环境条件
1 工作温度 -25℃～+55℃
2 贮存运输温度 -40℃～+70℃
3 相对湿度 5%～95%（产品内部既不应凝露，也不应结冰）
4 大气压力 66kPa～110kPa
1.4.13 电气绝缘性能
序号 项目 要求
1 绝缘电压 GB 14598.27-2008,交流 2kV（直流 2800V），1 分钟
2 绝缘电阻 GB 14598.3-2006,500VDC 条件下>100MΩ
3 冲击电压 GB 14598.3-2006,5KV
1.4.14 环境试验性能
序号 项目 要求
1 低温试验 GB/T 2423.1-2008 低温-25℃下 16 小时
2 高温试验 GB/T 2423.2-2008 低温+55℃下 16 小时
3 湿热试验 GB/T 2423.4 高温+55℃，低温+25℃，相对湿度 95%，试验时间
（12h+12h）的两个循环
1.4.15 电磁兼容性能
序号 试 验 项 目 要 求
1 静电放电抗扰度 能承受 GB/T 14598.14-2010 中规定的静电放电抗干扰Ⅳ级试验
2 辐射电磁场抗扰度 能承受 GB/T 14598.9-2010 中规定的辐射电磁场干扰度Ⅲ级试验
电快速瞬变/脉冲群
抗扰度 能承受 GB/T 14598.10-2012 中规定的快速瞬变抗扰度 A 级试验
4 浪涌（冲击）抗扰度 能承受 GB/T 14598.18-2012 中规定的浪涌（冲击）抗扰度Ⅳ级试验
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书射频场感应的传导骚
扰抗扰度 能承受 GB/T 14598.17-2005 中规定的射频场感应的传导骚扰抗扰度Ⅲ级试验
6 工频磁场抗扰度 能承受 GB/T 14598.19-2007 中规定的工频磁场抗扰度Ⅴ级试验
7 脉冲磁场抗扰度 能承受 GB/T 17626.9-2011 中规定的脉冲磁场抗扰度Ⅴ级试验
8 工频抗扰度 能承受 GB/T 14598.19-2007 中规定的 A 级试验
9 阻尼振荡磁场抗扰度 能承受 GB/T 17626.10-1998 中规定的阻尼振荡磁场抗扰度Ⅴ级试验
10 1MHz 脉冲群抗扰度 能承受GB/T 14598.13-2008中规定的1MHz和100kHz脉冲群抗扰度Ⅲ级（共模2.5kV、
差模 1kV）试验，施加干扰期间，装置无误动或拒动现象。
11 电磁发射限值 能符合 GB/T 14598.16-2002 中规定的电磁发射限制值
1.4.16 机械性能
序号 项目 要 求
1 振动 装置能承受 GB/T 11287-2000 中 3.2.1 规定的严酷等级为 1 级的振动响应试验，
3.2.2 规定的严酷等级为 1 级的振动耐久试验。
2 冲击 装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.1 规定的严酷等级为 1 级的冲击响应试验，
4.2.2 规定的严酷等级为 1 级的冲击耐久试验。
3 碰撞 装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.3 规定的严酷等级为 1 级的冲击碰撞试验。
1.4.17 机箱防护等级
1 防护等级 满足 GB 4208-2008 对外壳防护等级的要求，其中装置背面符合 IP20，侧板和上
下底板符合 IP30，面板满足 IP40。
1.5 模件说明
1.5.1 交流模件
交流模件包括电压输入和电流输入两个部分，不同型号的装置其电压和电流输入元件的数目不同。
电压输入元件由电压变换器构成，额定输入均为 100V。
电流输入元件有以下规格：
a) 保护电流变换器：额定输入电流为 5A 或 1A，默认 5A，如用 1A，需在订货时说明；
b) 零序电流变换器：额定输入电流为 30A（高侧零序 20A）；
c) 测量电流变换器：额定输入电流为 5A 或 1A，默认 5A，如用 1A，需在订货时说明。
1.5.2 CPU 模件
模件提供以太网 RJ45 接口端子，用于以太网接入。装置与 HUB 应通过屏蔽双绞五类线 STP5 连
接，通信线两端均按照以下颜色排列顺序连线：线色 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕
屏蔽双绞线两端以带金属屏蔽的 RJ45 连接器作接头的，接头用的 RJ45
压线钳制作，并双绞线与 RJ45 接头的屏蔽层可靠连接。同时，HUB 的交流电源保护地应与与大
地相连，使得双绞线和 RJ45 接头的屏蔽层可靠接地，屏蔽层起作用。

tp为时间系数，范围为（0.05～1）；Ip为电流基准值；I 为故障电流；t 为跳闸时间。
整定值部分反时间为上述表达式中分子的乘积值，单位为秒，整定范围为（0.005～127）。
对于长时间反时限亦能实现。长时间反时限表达式如下：
装置的相间电流保护，可通过设置控制字的相关位选择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后，
自动退出定时限Ⅲ段过流保护，相间电流Ⅲ段的功能压板分别变为相间电流反时限功能投退压板。
2.3 零序过电流
当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 KG1.7 位选择零序电流由外
部的零序 CT 引入，或者由软件自产生成，装置默认为零序电流外接。
零序过电流保护在满足以下条件时出口跳闸：
1） 3I0>I0n，I0n 为接地 n 段定值；
2） T>T0n，T0n 为接地 n 段延时定值；
3） 相应的方向条件满足（若需要）。
2.3.1 零序方向元件
零序电流以母线流向线路为正方向，零序 TA 极性端接装置 3I0 极性端。按一次系统中性点低电阻接
地方式考虑，零序方向元件动作区域设为 Arg(3U0/3I0)= －195°～－75°。其中 3U0 为自产。
对于一次系统中性点采用中电阻或高电阻接地方式时，根据系统的不同情况，动作区域可以调整。订
货时须特别说明。
2.3.2 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。

通过“运行参数”中的控制字 KG1.1，把开入端子 X2:11 设置为外部起动同期合闸功能输入端。断
路器开关位置在跳位 30 秒后，当手合同期 X2:11 开入有低电平变高电平或装置接受到遥控合闸命令，
装置开始检查是否满足合闸条件，如在 10s 内不满足合闸条件，则本次合闸操作失败。
准同期或同期电压相别选择同重合闸，由定值“同期相别选择”整定。手合准同期（检同期或检无压）
的出口为“X3:8-9”
检同期或检无压的判据和定值与 2.5.3 所述相同。
检准同期判据如下：
1）母线与线路抽取电压差小于整定值
2）频率差小于整定值
3）频率差加速度小于整定值
4）母线与线路抽取电压的夹角 - 导前角度 ＜ 15 度
注：导前角度＝2π×频率差×合闸导前时间定值＋π×频率差加速度×合闸导前时间定值 2
5）断路器在分闸位置
6）断路器在跳位 30 秒后，手动合闸开入量由低电平变为高电平（输入端子 X2:11）或装置接收
到遥控合闸命令
母线与线路抽取电压可通过控制字 KG2.6 选取线电压或相电压，当 KG2.6＝1 时，为线电压；反
之为相电压。
2.7 低频减载
低频减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电动机反馈和真正的有功缺额。
考虑低频减载功能只在稳态时作用，取线电压进行计算，且试验时仍需加三相平衡电压。当任一
线电压低于闭锁频率计算电压时，低频减载功能将自动退出。
综上所述，低频减载功能的判据为：
1) 三相平衡电压，且小线电压＞VBF；
5) 负荷电流大于“低频保护闭锁电流”定值，此定值可通过控制字 KG3.2 投退。
设置控制字 KG1.12＝1，可实现低频解列功能。此时判据 2)改为：df/dt＞F/T。其余判据同低频
减载元件判据。
现场试验条件不具备时，该功能测试可免做。如模拟量正确，精度由软件。
2.8 低压减载
低压减载的判据为：
1) 平衡电压，电压降低至三个线电压均小于 VDY（低压保护电压定值）；
2) 小线电压大于 30V；
3) 每秒钟的电压变化小于定值“闭锁电压变化率”。如大于该定值，本判据的状态将保持，直到电
压恢复到定值 VDY 以上后复归；
5) 负荷电流 ＞0.1IN。
测试此功能时，加入的平衡电压应有一个从大到小的变化过程。
PSL 641UX 线路保护测控装置技术说明书
2.9 过负荷
过负荷监视三相相电流，动作条件为：
2) 时间延时到。
其中 Ifh 为过负荷电流定值。过负荷告警或跳闸由控制字 KG2.13 确定。
2.10 小电流接地选线
当装置用于不接地或小电流接地系统，接地故障零序电流很小时，可以采用接地选线功能来完成
隔离故障。这种情况要求零序电流由外部的零序 CT 引入，当断路器处于合位且 3U0 大于 18V，
经 15s 装置产生 3U0 越限告警。3U0 越限告警功能在 KG2.10＝1 时投入。
小电流接地选线功能由本装置和主站共同完成。当系统发生单相接地故障时，主站接收到任何 3U0
越限告警后，调取各装置内记录的 3U0、3I0 采样，计算后给出接地点策略。3U0 越限告警功能在 KG2.10
＝1 时投入，当断路器处于合位且 3U0 大于 18V，经 15s 装置产生 3U0 越限告警。
无主站系统时，单装置接地试跳判据为：断路器合位且 3U0 大于 18V，人工试跳后，断路器变为
分位且 3U0 小于 18V，则判本线路接地，本功能由控制字 KG3.10 投退，置 1 时投入。
2.11 母线 TV 断线
当运行参数控制字 KG1.5=0 选择星型接线时，母线 TV 断线判据如下：
1） 相电压均小于 8V，某相电流大于 0.04IN，判为三相失压；
2） 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“母线 TV 断线”信息并点亮告警
灯。
装置在检测到 TV 断线后，可根据控制字选择，或者退出带方向元件、电压元件的各段保护，或
者退出方向、电压元件。TV 断线检测功能可以通过“KG1.14”控制字投退。
2.12 线路 TV 断线
使用检同期或检无压合闸，监视线路抽取电压。如果线路抽取电压低于 0.3 倍额定电压，任
一相有流且断路器在合位时，持续满足条件 9s 后发“线路 TV 断线”告警。当装置判定线路抽取电压断
线后，检同期和检无压逻辑均被闭锁。
“线路 TV 断线”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。
该功能可由“KG3.7”控制字投退。
如不使用重合闸功能，或者重合闸不检同期也不检无压时，线路抽取电压不接入本装置。此时须将控
制字 KG3.7=0，装置退出线路抽取电压断线判别。