国电南自,PST-645U,国电南自微机保护

1：POWER 模件端子中 L+、L-为装置电源正端、负端；DYGJ1、DYGJ2 为装置失电输出接点；Ia1、Ia1’， Ib1 、
Ib1’， Ic1 、Ic1’分别为一侧 A 相、B 相、C 相电流输入的极性端和非极性端；Ia2、Ia2’， Ib2、Ib2’， Ic2、Ic2’分别为
二侧 A 相、B 相、C 相测量电流输入极性端和非极性端；Ia3、Ia3’， Ib3、Ib3’， Ic3、Ic3’分别为三侧 A 相、B 相、C 相
测量电流输入极性端和非极性端。
注 2：开入 X2:6～开入 X2:13 固定定义为图中输入；开入 X2:14 可通过运行参数控制字 1 设置为相关信号输入端；
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：X3:8-9/10 为冷却故障接点，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：X3:11-X3:12 为跳闸重动接点，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)；
PST 641UX 变压器差动保护装置技术说明书4 定值整定说明
4.1 保护定值清单及说明
4.1.1 保护定值清单
序号 定值名称 范围 单位 整定值 备注
1 控制字一 0000～FFFF 无 参见定值控制字 1（KG1）定义
2 控制字二 0000～FFFF 无 备用
3 差动速断电流 0.04In～20In A
4 差动启动电流 0.04In～20In A
5 拐点电流 0.04In～20In A
6 比率差动制动系数 0.1～1.0 无
7 二次谐波制动系数 0.01～0.5 无
8 变压器容量 0.01～65536 MVA
9 一侧额定电压 0～110.0 kV
10 二侧额定电压 0～110.0 kV
11 三侧额定电压 0～110.0 kV
12 一侧 TA 额定值 0～9999 A
13 二侧 TA 额定值 0～9999 A
14 三侧 TA 额定值 0～9999 A
15 一侧接线方式 0～1 无 详见 4.1.3 说明
16 二侧接线钟点数 1～12 无 详见 4.1.3 说明
17 三侧接线钟点数 1～12 无 详见 4.1.3 说明
18 冷却故障跳闸延时 0～9000 S
4.1.2 定值控制字 1（KG1）定义：
位 置 1 时的含义 置 0 时的含义 位 置 1 时的含义 置 0 时的含义
0 冷却故障跳闸投入 冷却故障跳闸退出 3～14 备用 备用
1 TA 断线闭锁差动投入 TA 断线闭锁差动退出 15 TA 额定电流 1A TA 额定电流 5A
2 二次谐波制动投入 二次谐波制动退出
4.1.3 变压器接线方式设置说明
实际应用中，一侧通常指高压侧，二侧、三侧根据实际需要匹配应用，如内桥侧、低压侧或低压分支
侧等。
一侧接线方式 0 表示，星型接线；1 表示角型接线。
二侧、三侧的钟点数，表示相对于一侧的钟点数，同时不同的钟点数实际匹配不同的接线方式。
下表以一侧、二侧接线情况说明，三侧同二侧方式上完全相同。
二侧钟点数 一侧、二侧接线方式 二侧钟点数 一侧、二侧接线方式
1 Y-ᇞ -1 接线 1 ᇞ-Y-1 接线
2 Y-Y-2 接线 2 ᇞ-ᇞ -2 接线
3 Y-ᇞ -3 接线 3 ᇞ-Y-3 接线
4 Y-Y-4 接线 4 ᇞ-ᇞ -4 接线
5 Y-ᇞ -5 接线 5 ᇞ-Y-5 接线
6 Y-Y-6 接线 6 ᇞ-ᇞ -6 接线
7 Y-ᇞ -7 接线 7 ᇞ-Y-7 接线
8 Y-Y-8 接线 8 ᇞ-ᇞ -8 接线
9 Y-ᇞ -9 接线 9 ᇞ-Y-9 接线
一侧接线方式为
一侧接线方式为
PST 641UX 变压器差动保护装置技术说明书
10 Y-Y-10 接线 10 ᇞ-ᇞ -10 接线
11 Y-ᇞ -11 接线 11 ᇞ-Y-11 接线
12 Y-Y-12 接线 12 ᇞ-ᇞ -12 接线
4.1.4 定值整定计算方法及步骤
4.1.4.1 计算变压器各侧额定电流：
In =Sn * NCT /（1.732*Ue×Nn）
其中：Sn 为变压器额定容量，单位 kVA；Ue 为计算侧额定电压，单位 kV；NCT为保护装置二次 CT
额定变比。
4.1.4.2 变压器各侧 CT 二次电流由软件校正。
1) 一侧接线方式有两种，分别为 Y 和ᇞ 接线，程序中对一侧电流校正作固定处理。以 Y-ᇞ -11 点接线
为例，
校正方法如下：
Y 侧： IA’=(IA-IB) / 1.732
侧： IA’=IA
其中，IA、IB、IC 为 Y 侧 CT 电流，IA’、IB’、IC’为 Y 侧校正后进行差动保护计算的电流。二侧、三
侧的二次 CT 电流，随着一侧接线方式和钟点数变化而不同。
下表以二侧钟点数为例，说明二侧 CT 电流的换算方式，表中仅以 A 相为例。
二侧钟点数 二侧 CT 电流换算 二侧钟点数 二侧 CT 电流换算
2) 平衡系数计算
以一侧为基准，二侧、三侧平衡系数分别为 Kphxs2=(Un2*N2)/(Un1*N1)，Kphxs3=(Un3*N3)/(Un1*N1)；
其中，Un2 、Un3为二侧额定电压，N2、N3为二侧、三侧的一次 CT 额定电流；Un1为一侧额定电压，
N1为一侧的一次 CT 额定电流。
例：已知变压器参数为：额定容量 Sn＝20MVA，各侧额定电压 35、10.5、6kV。
名 称 各侧数值
额定电压（kV） 35 10.5 6
一次 CT 额定值（A） 600 1200 2000

A 相为例，A 相差流为 IdA=IA’ + Kphxs2*IA’ ₂ + Kphxs3*IA’ ₃。
A 相制动电流为：IRA=(|IA’| +| Kphxs2*IA’ ₂| + |Kphxs3*IA’ ₃|)/2
3) 比率差动元件的启动值一般取高压侧额定电流的 0.4 倍～0.8 倍。
4) 比率差动拐点电流一般取 0.7 倍的高压侧额定电流。
5) 比率制动系数一般取 0.3～0.7 之间。
6) 二次谐波制动系数一般可取 0.1～0.2 之间，建议取为 0.15。
7) 差动速断元件按躲过变压器的励磁涌流，严重外部故障时的不平衡电流等情况整定。
4.2 运行参数及说明
针对一些保护功能之外的其他功能，PST641UX 装置提供了“运行参数”进行设置。运行参数与保护定
值同等重要，根据实际情况进行设定，才能相关功能的正确使用。
4.2.1 参数设定
序号 定值名称 范围 单位 整定值 备注
1 控制字一 0000～FFFF 无 参见 运行参数控制字 1 定义
4.2.2 运行参数控制字 1 定义
位 置 1 时的含义 置 0 时的含义 位 置 1 时的含义 置 0 时的含义
0 X2:14为外部复归开入 X2:14 为普通遥信 15 系统频率 60Hz 系统频率 50Hz
1～14 备用 备用
4.3 软压板清单及说明
序号 压板名称 对应功能 序号 压板名称 对应功能
1 差速压板 差动速断保护功能投退 7 压力释放 保护事件记录功能投退
2 差动压板 差动保护功能投退 8 轻瓦斯 保护事件记录功能投退
3 TA 断线 TA 断线功能投退 9 调压轻瓦斯 保护事件记录功能投退
4 重瓦斯 保护事件记录功能投退 10 油温高 保护事件记录功能投退
5 调压重瓦斯 保护事件记录功能投退 11 油位高 保护事件记录功能投退
6 冷却故障 保护事件记录功能投退 12～13 备用 备用
说明：需要的功能将软压板投入，不采用的功能将相应软压板退出即可。“TA 断线”功能压板正常运行时，建议
投入，便于直观监视。
4.4 装置出口接点对照表
序号 出口接点 出口功能
1 X3:1-2（差动出口 1） 差动出口 1
2 X3:3-4（差动出口 2） 差动出口 2
3 X3:5-6（差动出口 3） 差动出口 3
4 X3:5-7（备用出口 1） 备用
5 X3:8-9（冷却故障出口常开） 冷却故障（常开）
6 X3:8-10（冷却故障出口常闭） 冷却故障（常闭）
7 X3:11-12（差动出口 4） 差动出口 4
8 X3:13-14 备用
9 X6:1-2（备用出口 2） 备用
PST 641UX 变压器差动保护装置技术说明书
10 X6:3-4（备用出口 3） 备用
11 X6:5-6（备用出口 4） 备用
12 X6:7-8（备用出口 5） 备用
13 X6:9-10（差动出口 5） 差动出口 5
14 X6:11-12（差动出口 5 重动） 差动出口 5 重动
15 X6:13-14（差动出口 6） 差动出口 6
16 X6:15-16（差动出口 6 重动） 差动出口 6 重动
PST 641UX 变压器差动保护装置技术说明书
5 装置信息代码表
5.1 事件信息表
序号 事件名称 条目号 序号 事件名称 条目号
1 保护启动 01H 4 重瓦斯 04H
2 差速动作 02H 5 调压重瓦斯 05H
3 差动动作 03H 6 冷却故障 06H
5.2 告警信息表
5.2.1 系统异常信息表
详见章 PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书 1.7.7 系统异常信息表。
5.2.2 保护告警事件信息表
序号 事件名称 条目号 装置反应 处理措施 备注
1 TA 断线告警 41H 呼唤 检修 TA 回路
2 差流越限告警 42H 呼唤
3 跳闸失败 43H
4 压力释放 44H
5 轻瓦斯 45H
6 调压轻瓦斯 46H
7 油温高 47H
8 油位高 48H
5.3 软压板信息表
软压板信息表条目号按 4.3 软压板清单顺序从 01H~0BH 依次编号。
5.4 遥信量信息表
序号 遥信量名称 条目号 序号 遥信量名称 条目号
1 开入 X2:1 01H 14 开入 X2:14 0EH
2 开入 X2:2 02H 15 HWJ 0FH
3 远方状态 03H 16 TWJ 10H
4 检修状态 04H 17 GJJ 11H
5 开入 X2:5 05H 18 STJ 12H
6 重瓦斯 06H 19 告警总 13H
7 调压重瓦斯 07H 20 事故总 14H
8 冷却故障 08H 21 开入 15 15H
9 压力释放 09H 22 开入 16 16H
10 轻瓦斯 0AH 23 开入 17 17H
11 调压轻瓦斯 0BH 24 开入 18 18H
12 油温高 0CH 25 开入 19 19H
13 油位高 0DH 26 开入 20 1AH
PST 641UX 变压器差动保护装置技术说明书
6 装置二次接线示意图
PST 641UX 变压器差动保护装置
装置电源输入 L￾P-5
装置电源输入 L+
远方状态
弹簧未储能
闭锁重合闸
以太网集线器
Ethernet HUB
以太网集线器
Ethernet HUB
220V公共负端
屏蔽地
开入X2-14
打印机
备用
备用
公共端
保护动作
告警
开入X5-1
开入X5-2
开入X5-3
开入X5-4
开入X5-5
开入X5-6
开入公共端
备用
备用
备用
X6:1-2
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
开入X2-5
重瓦斯
压力释放
冷却故障
调压重瓦斯
轻瓦斯
调压轻瓦斯
油温高
油位高
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
备用
注 1：POWER 模件的 DIO 为选配功能,标配不含此功能（图中虚线部分）。
注 2：设计时以我公司提供的图纸为准。
保护电流 电源部分 开关量输入 GPS输入
信号回路 触点输出 触点输出 开关量输入
PST 642UX 变压器保护测控装置技术说明书
第四章 PST 642UX 变压器保护测控装置技术说明书
1 概述
1.1 适用范围
PST 642UX 变压器保护测控装置提供反应相间和接地故障的后备保护以及测控功能，适用于 66kV 及
以下电压等级电力系统。
1.2 保护功能配置
序号 保护功能 备注
1 三段式复压方向闭锁过流保护
2 电流启动通风
3 电流闭锁调压
4 过负荷保护
5 加速保护
6 二段式方向零序电流保护
7 三相重合闸功能
8 TV 断线判别
1.3 测控功能配置
序号 测控功能 备注
1 电流、电压、功率、功率因数等测量量
2 2 路 4-20mA 电流环输出 可选装
3 20 路外部开关量输入遥信采集
4 断路器位置、手动分闸及事故遥信
5 断路器遥控分合
6 GPS 对时
1.4 装置硬件说明
序号 模件名称 模件版本 备注
1 交流模件 E03-AC.X-A-05 1A,3 保护电流,3 测量电流,4 电压,1 零流 30A
2 E03-AC.X-A-06 5A,3 保护电流,3 测量电流,4 电压,1 零流 30A
CPU 模件
E03-CPU.X-A-01 110V,双以太网(电),12 交流通道,32M
4 E03-CPU.X-A-02 220V,双以太网(电),12 交流通道,32M
5 E03-CPU.X-A-07 110V,单以太网(电),双 RS485,15 交流通道,32M
6 E03-CPU.X-A-08 220V,单以太网(电),双 RS485,15 交流通道,32M
7 面板模件 E03-PNL.X-A-01
TRIP 模件
E03-TRIP.X-A-03 110V,X3(8-9)常开,X3(8-10)常闭,X3(11-12)常开,闭锁备投,有防跳
9 E03-TRIP.X-A-04 220V,X3(8-9)常开,X3(8-10)常闭,X3(11-12)常开,闭锁备投,有防跳
10 E03-TRIP.X-B-02 AC220V,CKJ2 瞬动常开,闭锁备投
DIO 模件 E03-DIO.X-A-01 110V,6DI,6DO,附板
12 E03-DIO.X-A-02 220V,6DI,6DO,附板
13 电源模件 E03-PWR.X-A-01 110V/220V,18W,5V/2.5A,24VI/0.2A,QD
14 母板模件 E03-MB.X-A

保护功能及原理
2.1 相间过电流保护
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。
2.1.1 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。当控制字 KG1.7=1 时，对侧复压闭锁投入，
开入 X2:11 为高电平时，低电压元件动作。
2.1.2 负序过电压闭锁元件
当负序电压大于定值时，开放被闭锁保护元件。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。本元件也可通过控制字决定闭锁任何一段电流保护元件。当控制字
KG1.7=1 时，对侧复压闭锁投入，开入 X2:11 为高电平时，负序电压元件动作。
2.1.3 相间过流方向元件
采用 90°接线方式，按相起动，电流方向以指向变压器为正方向，可以通过控制字 KG2.0 选择正
方向或反方向动作区。当方向设置为正方向动作区时，动作范围 Arg(U/I)＝－135°～＋45°；当方向设
置为反方向动作区时，动作范围 Arg(U/I)＝45°～225°。各段保护方向元件可由控制字分别投退。
所谓 90°接线方式，是假设三相电压对称且功率因数为 1 时，流入方向继电器的电流和电压相位
相差为 90°的一种接线方式。
90°接线方式电压电流的组合如下表：
序号 输入电流 输入电压
2.1.4 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。
过负荷元件可通过控制字 KG1.9 设置为告警或跳闸，当 KG1.9=0 时为跳闸；当 KG1.9=1 时为告警。
2.2 零序过电流保护
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。
满足以下条件时出口跳闸：
1） 3I0>I0n，I0n 为接地 n 段定值（n 为Ⅰ或Ⅱ）；
2） T>T0n，T0n 为接地 n 段延时定值；
3） 方向元件投入时，满足方向动作条件。
PST 642UX 变压器保护测控装置技术说明书
每段零序保护方向元件可通过控制字分别投退，当零序方向设置为正方向动作区时，动作范围
Arg(3U0/3I0)＝-195°～-15°；当零序方向设置为反方向动作区时，动作范围 Arg(3U0/3I0)＝-15°～
165°。其中 3U0 为自产零序电压，3I0 可由控制字选择为自产 3I0 或外接零序电流。
2.3 启动风冷
装置大相电流大于定值，且延时时间到。该出口可由跳线选择是否经启动继电器闭锁。
2.4 闭锁调压
装置大相电流大于定值，且延时时间到。该出口可由跳线选择是否经启动继电器闭锁。
2.5 三相重合闸
PST 642UX 变压器保护测控装置仅对本装置操作回路所对应断路器设有三相重合闸功能。默认输
出接点为“X3:3-4”。
2.5.1 充电条件
重合闸压板投入时，断路器合位,HWJ=1，TWJ=0 且无闭锁重合闸信号，经 15 秒后完成重合闸充
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
1） 重合闸压板投入时，电流 I 段仅跳开本侧断路器后启动重合闸；
2） 重合闸压板投入且开关偷跳投入时，不对应启动重合闸。
2.5.3 闭锁条件
满足以下任一条件，重合闸“放电”：
1） 控制回路断线后，重合闸延时 9s 自动“放电”；
2） 弹簧未储能端子高电位，重合闸延时 2s 自动“放电”；
3） “闭锁重合闸端子”X2:1 高电位，重合闸立即“放电”；
4） 保护跳对侧断路器时，重合闸立即“放电”；
5） 过流 II 段动作、过负荷动作、加速段动作、零流 II 段动作时，重合闸立即“放电”；
6） 过流 III 段动作、零流 I 段动作时，逻辑默认跳分段断路器，重合闸“不放电”；
7） 断路器在分闸位置的时间超过 30s。
2.6 加速功能
本装置设置有重合闸后加速和手合后加速功能，后加速功能开放时间为 3s，由软压板投退。
装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动，此举主要是考虑到目前许多变电站
采用综合自动化系统后，已取消了控制屏，在现场不再安装手动操作把手，或仅安装简易的操作把手。
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，加速允许时间展宽 3s；
装置设置了立的电流加速段电流定值及相应的时间定值.
2.7 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；
PST 642UX 变压器保护测控装置技术说明书
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“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 KG1.13 选择，或者退出带电压元件的各段保护，或者电
压元件。TV 断线检测功能可以通过“KG1.14”控制字投退。
2.8 跳闸逻辑矩阵
本装置默认配置为：“X3:3-4”对应跳本侧开关，“X3:3-4”对应合本侧开关，“3:5-6”为遥控跳闸，“X3:5-7”
为遥控合闸，“X3:8-9/10”为闭锁调压，“X3:11-12”为启动通风，“X3:13-14”为手跳开出，“X6:1-2”（出口 8）
为跳对侧开关，“X6:3-4” （出口 9）为备用接点，“X6:5-6” （出口 10）为备用接点，“X6:7-8” （出口 11）
为备用接点，“X6:9-10” ，“X6:11-12”（出口 12）为一个继电器的两付接点对应跳母联开关，“X6:13-14” ，
“X6:15-16”（出口 13）为一个继电器的两付接点对应为本侧复压开出。