山东国电南自PT保护装置南自微机
保护功能及原理
开入 X2:1 为电抗器差动速断、比率差动保护硬压板，电抗器总出口动作后输出 3 副接点，分别为
(X3:1,X3:2)、(X3:8,X3:9)、(X3:11,X3:12)。后备保护电流与差动保护电流分别接入时，X1:9～14 为后
备保护电流输入端子，运行参数控制字 KG1.10 设置为 0，此时测量功能仅供参考；后备保护电流与差动
保护首端输入电流共用时，电流输入端子为 X1:1～6，运行参数控制字 KG1.10 设置为 1，此时 X1:9～14
为测量电流输入端子。
2.1 差动速断
当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于总出口继电器。用于在电抗器差动区发生严重
故障情况下快速切除电抗器
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 KG1.12 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。
零序Ⅰ段过流保护、零序Ⅱ段过流保护由立的控制字进行投退，其中零流Ⅱ段可通过定值控制
一的 KG1.9 选择告警或跳闸。
2.6 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。
当过负荷元件动作后，可由控制字选择告警或跳闸。
2.7 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。
端子接线：
电流输入端子 X1-5，X1-6：
接分段或桥开关电流Ⅰa；
电流输入端子 X1-7，X1-8：
接分段或桥开关电流Ⅰb；
电流输入端子 X1-9，X1-10：
接分段或桥开关电流Ⅰc；
b) 保护功能配置及动作逻辑：
˙ 过流Ⅰ段保护：分段或桥开关电流大于过流Ⅰ段定值Ⅰdz7,经延时 T7 出口跳闸；
˙ 过流Ⅱ段保护：分段或桥开关电流大于过流Ⅱ段定值Ⅰdz8,经延时 T8 出口跳闸；
˙ 零序过流保护：分段或桥开关电流自产零序电流大于定值Ⅰdz9,经延时 T9 出口跳闸；
˙ 充电保护：分段或桥开关电流大于过流充电定值Ⅰdz10 时，经延时 T10 出口跳闸；当自
产零序电流定值大于零序充电定值Ⅰdz11 时，经延时 T11 出口跳闸。该保护开放时间为
3 秒，在此期间内，若充电保护起动，则一直开放于故障切除为止。充电保护功能可通过
控制字 KG2.6 设置为是否经充电保护硬压板（X2:13）投退；
过流保护、充电保护、均可选择是否经复压闭锁，复压元件判两段母线电压。以上保护动作后跳
出口“跳闸”且闭锁备投。
c)
定值说明：
电流定值Ⅰdz7：过流Ⅰ段定值；
电流定值Ⅰdz8：过流Ⅱ段定值；
电流定值Ⅰdz9：零序过流定值；
电流定值Ⅰdz10：充电保护过流定值；
电流定值Ⅰdz11：充电保护零序定值；
时间定值 T7：过流保护Ⅰ段延时时间；
时间定值 T8：过流保护Ⅱ段延时时间；
时间定值 T9：零序保护延时时间；
时间定值 T10：充电保护过流延时时间；
时间定值 T11：充电保护零序延时时间；
复压低压定值：复合电压闭锁低电压定值；
复压负序定值：复合电压闭锁负序电压定值。
2.9 TV 断线
母线 TV 断线由控制字 KG1.13 投退，其判据如下：
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，且进线有流；
进线 TV 断线由控制字 KG1.10 投退，其判据如下：
1） 进线电压 UL1 或 UL2 小于定值 Udz6；
满足上述任一条件时，装置报“TV 断线或失压”告警。
注：为正确判别母线失压，当只有一组母线 PT 时，要求装置Ⅱ母电压端子并接Ⅰ母电压。
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。
测控信息
在菜单“事件录波/遥信记录”菜单 中，可以查看到相应遥信变位记录。在菜单“事件录波/操作记录”
中，记录了主站遥控操作、修改定值和投退软压板的所有记录。
以上记录均无法删除。
1.7.3 自动化系统接入
装置提供单以太网或双以太网通信方式接入各种自动化系统。
通过装置外部配件——远方/就地切换把手，可改变装置开关量输入端子 X2:3 的二进制状态。相
应地，装置分别进入“远方”（高电平）和“就地”（零电平）两种运行模式。装置运行于“远方”模式下，
主站系统通过装置可遥控断路器、投退装置软压板及修改定值。此时这些功能的装置侧当地操作均被
闭锁。装置运行于“就地”模式下，通过装置键盘可就地投退软压板及修改定值。远方/就地切换把手同
时接通断路器就地操作电源，实现装置侧断路器分合操作。此时主站相应功能的下行命令将被闭锁。
1.7.4 通信与规约
a）通信方式
装置标准配置具有 2 个与自动化系统通信的 100BASE-T 标准以太网接口，装置可接入单网系统
或双网系统运行。单以太网运行默认采用 A 网口接入，双以太网运行则 A、B 网口同时接入。在菜单“\
运行设置\HMI 设置”下设置相应通信端口地址。通信介质建议均采用以太网用屏蔽双绞五类线 STP5。
当装置以太网通信接入自动化系统时，多台装置依靠接入集线器（HUB）相对集中，与自动化系
统主站连接。如果不是采用交换式集线器，接入的装置数量好不要超过该集线器可接入数量的 2/3，
以装置上送信息的实时性。
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。