宜昌变压器差动保护南自微机

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。
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。

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。

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。

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；

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

整定值自动加倍
为防止电动机起动时，电动机机端和中性点 CT 不平衡电流引起差动保护误动作，本装置提供了整定
值自动加倍功能。在起动过程中，差动保护启动电流定值和比率制动系数加倍运行。起动过程完成后，差
动保护按照原始定值运行。本功能可通过设置 KG2.10 投入或退出。
2.2.3 CT 断线
具有瞬时 CT 断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。
比率差动启动后，将进行瞬时 CT 断线的检测，判断差流是不是由于断线引起。如判为 CT 断线，
则发出告警信号，报告 CT 断线；通过调整控制字 KG2.13 可以决定是否闭锁差动保护；如比率差动保
护功能退出，则瞬时 CT 断线功能将自动退出检测。
1.
瞬时 CT 断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行 CT 断线判别：
1） 启动前某侧大相电流小于该侧额定电流的 20％，则不判该侧；
2） 启动后相电流大值大于该侧额定电流的 120％；
3） 启动后任一侧电流比启动前增加。
2.
在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为 CT 断线：
1) 一相或两相电流为零；
2) 其余相电流和启动前相等。
3.
如差流大于 50％的差动定值，经判别超过 10s 后，发出告警信号。并报告差流越限，但不闭
锁差动保护。这一功能可以兼作保护装置交流采样回路的监视功能。