神农架国电南自线路自投保护装置南京南自

神农架国电南自线路自投保护装置南京南自

适用范围
PS 640U 系列保护测控装置（工业版）是国电南京自动化股份有限公司针对石化、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工业电力
系统。
PS 640U系列保护测控装置（工业版）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，支持脉冲或 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：装置插件具有多种选配方式，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，提供 4-20mA 及逻辑联锁等功能，可与 DCS 系统或工业系统配合。
通信强大、记录全面：提供以太网通讯口和 RS-485 通讯口，支持以太网通讯规约、
IEC60870-5-103 通讯规约和 IEC 61850 通讯规约；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。

冲击电压
在正常试验大气条件下，装置通信接口回路及 24V 弱电输入输出等端子对地能承受开路试验电压
为 1kV 的标准雷电冲击波试验。其余的各带电导电电路分别对地之间，交流回路和直流回路之间，交
流电压回路和交流电流回路之间能承受开路试验电压为 5kV 的标准雷电冲击波试验。
1.4.15
耐湿热性能
装置能承受 GB/T 2423.9 规定的恒定湿热试验。试验温度+40 ℃±2 ℃、相对湿度（93±3）％，
试验时间为 48 h。在试验结束前 2 小时内根据 2.4.1 的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分
及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于 1.5 MΩ，介质耐压强度不低于 2.4.2 规定
的介质强度试验电压幅值的 75％。

机箱防护等级
满足 GB 4208-1993 对外壳防护等级的要求，其中装置背面符合 IP10，其余部分均符合 IP54(前
面板加上玻璃罩情况下)。
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；
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：

二次重合闸
保护动作后重合闸，如果导致故障原因仍存在，次重合不成功将再次跳开断路器。允许经过
一段较长延时，等故障处绝缘恢复后再二次重合闸。
2.6 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 AB 相间电压进行计算，且试验时仍需加三相平衡电压。
当此电压（Uab）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 Uab＞VBF；
2) df/dt＜F/T；
3) f＜F；
4) T＞TDZ；
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。

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) 任一线电压大于 30V；
3) 每秒钟的电压变化小于定值“闭锁电压变化率”。如小于该定值，本判据的状态将保持，直到电
压恢复到定值 VDY 以上后复归；
4) T＞TDY；
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。
2.8 过负荷
过负荷监视三相相电流，动作条件为：
1) MAX(IΦ)＞Ifh；
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。
2.9 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。

一相间电流突变量连续三次大于起动门槛时，保护起动。
b) 负序电流起动元件
作为突变量起动元件的补充，防止突变量起动元件灵敏度不够时，作为辅助的起动元件。|I2|>m*|I1|
持续 30ms 后，保护起动。
c)
静稳破坏起动元件
为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而设置的元件。
判据为：任一相间阻抗在相间距离Ⅲ段的范围内持续动作 30ms，并且振荡中心电压 UCosΦ 小于 0.5
倍的额定电压；或者任一相电流大于 1.2 倍的额定电流持续动作 30ms。
当该元件动作时，保护起动，进入振荡闭锁逻辑。振荡闭锁功能退出时，该元件退出。
2.1.2 阻抗元件
距离保护包括三段式相间距离，距离保护各段的投退均受距离保护压板的控制。相间距离由偏移阻抗
元件 ZPY ΦΦ 和正序方向元件 F1 ΦΦ 组成（ΦΦ=ab,bc,ca）。
1) 相间偏移阻抗Ⅰ、Ⅱ动作特性如图 2.1 的粗实线所示，并与正序方向元件 F1 共同组成距离Ⅰ、
Ⅱ段动作区。偏移阻抗Ⅲ段动作特性如图 2.2 的黑实线所示，并与正序方向元件 F1 共同组成
相间距离Ⅲ段动作区。其中，阻抗定值 ZZD 按段分别整定，而电阻分量定值 RZD 和灵敏角 Φ ZD
三段共用一个定值。偏移门槛根据 RZD 和 ZZD 自动调整。

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