国电南自微机保护,PSL-641UX,国电南自

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。

电流环输出端口 1：AO1+，AG1-
(2) 电流环输出端口 2：AO2+，AG2-
可选装此 DIO 模件的装置型号如下：PSL641UX、PSC641UX、PSM641UX、PSM642UX、PSP641UX、
PST642UX、PST645UX、PST648UX。选装此 DIO 模件时，需将内部控制字 KG1.12 位（智能板投入）
置为 1。
电流环输出比率为 0~1.2，电流环输出下限：4mA，电流环输出上限：24mA。DA 驱动通道为测量模
拟量通道，可选择测量电压、电流、有功或无功，相应测量量除以该通道额定值为该测量通道驱动电流环
输出的比率，标准范围为 0~1，大可至 1.2，对应电流环输出电流标准范围为 4~20mA，特殊需求下
大可以达到 24mA。
1.5.4 TRIP 模件
本模件内包括逻辑回路及操作回路两种功能。本模件为系列保护的通用模件。对在本装置内被定
义为备用输出的触点，可根据需要作为扩展功能用。
装置告警信号分为本地告警及中央告警信号两种方式。如 CPU 自检时发现装置有严重异常情况，
则立即驱动继电器切断 CPU 模件的 24V 跳闸电源，在点亮装置面板上本地告警信号灯的同时，输出
一付触点至中央信号，这种情况称为本地告警。此时装置保护功能实际已经退出运行，所以尽快
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书
安排检修，检查装置！
中央告警信号主要是反应装置所对应一次设备的异常运行工况（比如 TV 断线），用于提醒运行人
员，称之为呼唤。装置此种情况下点亮装置面板上本地告警信号灯的同时，输出一付触点至中央信号，
但是不切断 24V 电源。由该继电器的接点分别给出当地及中央信号。
跳合闸保持电流的设置方式：设定为自适应 1A～5A 的保持电流，此时与继电器 TBJ 连接的有 R9、
R10、KK1 连通、VD1、VD2、VD3、VD4，与继电器 HBJ 连接的有 R5、R6、KK2 连通、VD5、VD6、
VD7、VD8；如果实际保持电流小于 1A，需将跳闸回路与 R10 串联的 KK1 断开，将合闸回路与 R6
串联的 KK2 断开即可。
如果不使用本模件提供的操作回路，而使用外部其他操作箱，本模件操作回路的部分端子与
外部操作箱相连接，以装置对断路器位置等信号的正确判断。X4:7 接外部操作箱的正控制电源，
X4:16 接入外部操作箱的负控制电源，X4:14 与分位辅助接点相连， X4:8 与断路器合位辅助接点相连，
必要时 X4:9 与外部操作箱的手动跳闸输入端子相连。
需要本模件的防跳回路时，X4:15 接入外部操作箱的负控制电源,不需要本模件的防跳回路时，
X4:15 保持浮空即可。
此外，TRIP 模件可选装为交流模式，即操作回路控制电源为 AC 220V，在选装交流操作回路时，
所有开入均默认为使用 DC 220V 的电源。当需要取消交流 TRIP 模件的防跳功能时，将 KKL1 断开即
可。

接线
为了不影响该产品的使用寿命和降低其性能，应注意安装方向及周围空间，正确的将其固定。请严格
按照随产品提供的工程设计图的接线规规正确接线。
装置安装在开关柜上与开关柜横排端子连接时，将连接至装置的不同性质的连线分别连接，不得绑扎在
一个线束内。不同性质的连线包括交流回路和直流回路，强电回路和弱电回路（指绝缘电压小于 60V 的回路）。
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为了防止意外事故和装置的正常性能，装置良好接地。接地线采用接地线（黄绿双
色，截面积不小于 4mm2
）经接地铜排接入变电站接地网，不得采用通过槽钢接地的接地方式。按照 GB/T
2887-2000《计算站场地技术要求》和 GB 9361-1988《计算站场地安全要求》接地电阻应小于 0.5 欧姆。
端子接线按以下规范操作
一、导线预处理
1、剥去绝缘层，剥线长度 8mm
2、加装冷压头，多股软线需要，硬线不需要加装。冷压头金属部分尺寸要大于 8mm，见下图
二、接线（以下均以 CPU、DIO、TRIP 模件端子为例，AC 模件端子接线与此类似）
1、将硬线或加装冷压头的多股线直接插入接线孔即可，多股线不得各自单压接冷压头插入端子的
接线孔。
2、确认导线完全插入接线孔内（单根或者两根线确认方法相同）；
附 1：工具----起子规格
附 2：装置端子参数
额定电流（I）：12A 额定电压（U）：250V
接线容量（单根硬导线）：0.2～2.5mm2 接线容量（单根软导线）：0.2～2.5mm
接线容量（两根硬导线加冷压接头）：0.5～1.0mm 接线容量（两根软导线加冷压接头）：0.5～1.0mm
额定脉冲耐受电压：4kV
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1.9 屏柜开孔图
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1.10 面板布置
线路保护测控装置 PSL 641UX
过流 I 段压板灯以下类推
过流 I 段信号灯以下类推
液晶显示屏
告警灯
按键区
复归按键
分位灯
合位灯
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装置为背插式机箱结构。X1 为交流模件端子编号， X2 为 CPU 模件端子编号，同时 CPU 模件提
供 2 个 RJ45 以太网接口；X3、X4 为 TRIP 模件端子编号，X5、X6 为 DIO 模件端子编号（可选）。
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书1.11 操作回路示意图
1.12 订货须知
a) 产品型号、名称、订货数量；
b) 交流电流、电压、频率额定值；
c) 直流电压额定值；
d) 特殊的功能要求，包括模拟量输出功能；
e) 组屏要求及屏的尺寸及色标；
f) 收货地址HWJ线圈负端至TQ
至跳闸线圈TQTWJ线圈负端至HQ
跳闸入
手动跳闸入
合闸入
操作电源
合闸位置
至跳圈
跳闸入
手跳入
合闸入
至合圈
防跳
跳闸位置
跳
闸
回
路
合
闸
回
路
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2 菜单说明
低压保护及测控平台装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式的操作方式。液晶为双
色，192*64 点阵图形显示。采用 12*12 点阵字体。
显示画面总体结构示意图
注：有★标记的菜单项负责执行具体的功能!
2.1 菜单结构
2.1.1 运行状态
有效值：实时显示各模拟量通道的有效值和相角；
开入量：实时显示各开入量状态；
测量值：实时显示各测量量的大小；
电度量：保留；
计算量：实时显示与保护相关的模拟量或中间量。
2.1.2 事件录波
保护事件：显示保护相关历史事件；
保护告警：显示保护相关历史告警；
遥信记录：显示遥信历史事件；
操作记录：显示操作后记录的操作日志信息。包括定值相关，压板，开入强制操作记录；
录波打印：选择录波文件，并选择特定通道进行打印。

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。

三相重合闸
具备三相一次重合闸和二次重合闸功能。由相应软压板实现功能总投退，控制字 KG2.11=1 时投入二
次重合闸功能。
2.5.1 充电条件
断路器合位，TWJ=0，HWJ=1 且无闭锁重合闸信号，经 15s 后完成重合闸充电。充电过程中重合闸
压板灯发闪光，充电完成后发平光，不再闪烁。
2.5.2 启动方式
完成重合闸充电后，可以由保护启动和不对应启动两种方式启动重合闸。
保护启动重合闸为保护动作，判别无电流后，开放重合闸 10s。
在不对应启动重合闸方式中，仅利用 TWJ 触点监视断路器位置。
2.5.3 重合闸方式
通过“同期方式选择”定值可选择重合闸的方式：不检方式、检无压方式、检同期方式、检无压转检同
期方式。
检无压方式中，当控制字KG2.9＝0时，线路抽取电压小于0.3倍额定电压则判为无压。当控制字KG2.9
＝1 时，母线无压或线路抽取电压小于 0.3 倍额定电压均判为无压。若 KG2.6＝1，额定电压取 100V；反
之取 57.7V。
检同期时，线路抽取电压相别由定值“同期相别选择”整定。当母线电压与线路抽取电压均大于 0.75
倍额定电压时，检查线路抽取电压同相应相别的母线电压之间的相位差，若小于整定的同期角，则检
同期条件满足。其中，额定电压的选取同检无压方式。
2.5.4 闭锁条件
以下任何条件满足，闭锁重合闸：
1) 控制回路断线后，延时 9s 闭锁；
2) 弹簧未储能端子高电位，延时 2s 闭锁；
3) 闭锁重合闸端子高电位，立即闭锁；
4) 断路器处于分后位置，重合闸放电；
5) 断路器处于跳位 30s 后，重合闸放电。
2.5.5 二次重合闸
二次重合闸功能可经控制字 KG2.11 选择投入或退出。
二次重合闸逻辑说明：
1) 假设一次重合闸延时定值 T1，二次重合闸延时定值 T2。
2) 馈线保护故障，保护动作跳闸，经延时 T1，实现一次重合闸。若在 9s（以一次重合闸完成为初
始时刻）内故障再次发生，保护装置再次跳闸，则经延时 T2 实现二次重合闸。二次重合闸完成
后，立刻放电。
2.6 手动同期合闸
功能软压板投入后，装置通过控制字 KG3.11～KG3.13 可选择手合（遥合）检同期、检准同期或
检无压功能，也可同时投入 KG3.11 和 KG3.13 实现有压时检同期无压时检无压功能，或者同时投入
KG3.12 和 KG3.13 实现有压时检准同期无压时检无压合闸功能。

注 1：POWER 模件端子中 Ia1、Ia1’， Ib1 、Ib1’， Ic1 、Ic1’分别为高侧 A 相、B 相、C 相电流输入的极性端和非
极性端； I0、 I0’ 分别为零序电流输入的极性端和非极性端；Iac、Iac’， Ibc、Ibc’， Icc、Icc’分别为 A 相、B 相、C 相
测量电流输入极性端和非极性端；Ia2、Ia2’， Ib2 、Ib2’， Ic2 、Ic2’分别为低侧 A 相、B 相、C 相电流输入的极性端和
非极性端；U0、 U0’ 分别为零序电压输入的极性端和非极性端；Ua、Ub、Uc 分别为 A、B、C 相电压输入极性端，Un
为电压输入公共端；
注 2：开入 X2:5～开入 X2:14 可以通过软件设置为相关保护或测控功能输入，详见运行参数控制字说明部分；
注 3：GPS 为 RS485 对时方式，GPS 地须和 GPS 装置 485 接口的 GND 连接，防止共模干扰，但不能与大地相连。
注 4：备用出口 1(X3:8-9) 经跳线器 JUMP1 选择是否经 QDJ 闭锁。当 JUMP1=1-2 时，选择不经 QDJ 闭锁；JUMP1=2-3
时，选择经 QDJ 闭锁(默认设置)；
注 5：备用出口 2(X3:11-12)跳线器 JUMP2 选择是否经 QDJ 闭锁。当 JUMP2=1-2 时，选择不经 QDJ 闭锁；JUMP2=2-3
时，选择经 QDJ 闭锁(默认设置)；
注 6: 出口 12(X6:9-10)经跳线器 JUMP1 选择是否经 QDJ 闭锁。当 JUMP1=1-2 时，选择不经 QDJ 闭锁；JUMP1=2-3
时，选择经 QDJ 闭锁(默认设置)。
注 7: 出口 13(X6:13-14)经跳线器 JUMP2 选择是否经 QDJ 闭锁。当 JUMP2=1-2 时，选择不经 QDJ 闭锁；JUMP2=2-3
时，选择经 QDJ 闭锁(默认设置)。