宜昌国电南自线路自投保护装置

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。

电容器保护测控装置
PSC 641U 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 648U 电抗器保护测控装置，差动保护为主保护，适用于 110kV 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 641U 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。
1.3.6 电动机保护测控装置
PSM 641U（含基本型、D 型和 S 型配置）电动机保护测控装置，适用于 3-10kV 大中型电动机保护
及测控。其中基本型适用于异步电动机保护；D 型适用于 2MW 及以上容量的大型异步电动机保护；S 型
适用于同步电动机保护。
1.3.7 母线电压保护测控装置
PSV 641U（含基本型和 J 型配置）母线电压保护测控装置，适用于一段（基本型）或两段（J 型，
同时具备并列、解列功能）母线电压的保护及测量监视。

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％。

屏蔽双绞线两端以带金属屏蔽的 RJ45 连接器（TIA/EIA-568A）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。
1.5.3 DIO 模件
DIO 模件功能根据不同装置，包含的功能不一致，配置也不一致，详见具体装置型号。
除各装置型号中配置（选配）的 DIO 外，充分考虑钢铁冶金企业的特点，提供 4-20mA 输出的
DIO 模件（PSM 641U-DIO.A-A）供实际工程需要选配。该模件提供 6 个瞬动继电器输出（其中 2 个
带重动节点）、8 个强电输入，电压可选择 DC220V 或 DC110V 和 1 路 4-20mA 电流环输出口。开入
和开出部分为引脚直接驱动，电流环部分为智能 DIO 扩展，需要配合主 CPU 通讯配置后使用。其端
子定义说明如下：

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。
2.5 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，KKJ=1 且无闭锁重合闸信号，经 15s 后完成重合闸充电。充电过程中重合闸软压板灯发
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，判别断路器位置和无电流后，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
重合闸方式可通过控制字 KG2.9 选择投入或者退出重合闸检母线无压，默认为不检方式。
2.5.4 闭锁条件
以下任何条件满足，闭锁重合闸：
a) 控制回路断线后，延时 10s 闭锁；
b) 弹簧未储能端子高电位，延时 2s 闭锁；
c)
闭锁重合闸端子高电位，立即闭锁；
d) 断路器处于分后位置，重合闸放电；
e) 断路器处于跳位 30s 后，重合闸放电。

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。