適用范圍
PS 640UX 系列保護測控裝置是國電南京自動化股份有限公司針對電力、石化、鋼鐵、冶金等行業(yè)研
發(fā)的保護測控一體化裝置，它適用于 110kV 以下電壓等級的非直接接地或者小電阻接地系統(tǒng)的地方電力及
工業(yè)系統(tǒng)。
PS 640UX系列保護測控裝置基于國電南自自主研發(fā)的EDP保護平臺，采用了多項創(chuàng)新技術(shù)，集保護、
控制、測量、通信和監(jiān)視功能于一體，資源豐富配置完善、運行維護靈活方便、穩(wěn)定可靠安全性高，整體
技術(shù)性能指標處于國內(nèi)水平，為工業(yè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的基礎(chǔ)。
1.2 主要特點
資源豐富、功能完善：實時鐘系統(tǒng)，支持 RS485 IRIG-B 方式 GPS 對時；靈活的組網(wǎng)方式及
規(guī)約配置；能提供完善的保護、測量、控制功能。
技術(shù)成熟、可靠性高：將國電南自國際的高壓保護的技術(shù)及思想，應(yīng)用到低壓保護中，保護原理
可靠，性更強；產(chǎn)品硬件電磁兼容水平符合國家標準。
配置靈活、針對性強：裝置插件配置簡單易用，出口可靈活組態(tài)，方便了現(xiàn)場的各種應(yīng)用要求；充分
考慮鋼鐵冶金企業(yè)的特點。
通信強大、記錄全面：提供雙以太網(wǎng)通信口或者雙 RS-485 通信口，支持 IEC60870-5-103 通信規(guī)約
和 MODBUS 通信規(guī)約；可查詢至少 100 次跳閘記錄，200 次自檢記錄，后 200 次開關(guān)量及狀態(tài)變位記
錄，全面記錄裝置運行信息；可記錄 8~100 個報告及變位標志集。
1.3 主要型號及功能
本系列產(chǎn)品包括下列裝置：
1.3.1 線路保護測控裝置
PSL 641UX 線路保護測控裝置，過流保護為主保護，適用于輸電或配電線路的保護及測控。
1.3.2 變壓器保護測控裝置
a)
PST 641UX 變壓器差動保護裝置，適用于 6.3MVA 及以上容量變壓器或工業(yè)企業(yè)的重要變壓器；
b)
PST 642UX 變壓器保護測控裝置，適用于 6.3MVA 及以上容量變壓器或工業(yè)企業(yè)重要變壓器的
后備保護；
c)
PST 645UX 變壓器保護測控裝置，過流保護為主保護，適用于所用變/接地變壓器/廠用變。
1.3.3 電容器保護測控裝置
PSC 641UX 電容器保護測控裝置，適用于變電所內(nèi)并聯(lián)電容器組保護及測控，配置差壓（或差流）、
不平衡電壓（或電流）輸入。
1.3.4 電抗器保護測控裝置
PST 648UX 電抗器保護測控裝置，適用于 35kV 及以下電壓等級串并聯(lián)電抗器保護及測控。
1.3.5 備用電源自投裝置
PSP 641UX 備用電源自投裝置，裝置具備 7 種典型接線方式備投，適用于不同電壓等級各種接線方
式的備用電源自投。

三相電壓和大于 8V，小線電壓小于 16V；
3) 三相電壓和大于 8V，大線電壓與小線電壓差大于 16V，判為兩相或單相 TV 斷線。
當(dāng)運行參數(shù)控制字“KG1.5=1”選擇角型接線時，對應(yīng)母線 PT 采取 V-V 接線方式，斷線判據(jù)如下：
1) 負序電壓大于 8V；
2) 一相或兩相線電壓小于有壓值 70V；
3) 三相線電壓均小于有壓值 70V，某相電流大于 0.04IN。
上述兩種 TV 接線方式中，滿足斷線判據(jù)任一條件 9s 后，裝置發(fā)“TV 斷線”信息并點亮告警燈。
裝置在檢測到 TV 斷線后，可根據(jù)控制字 KG1.13 選擇，或者退出帶電壓元件的各段保護，或者電
壓元件。TV 斷線檢測功能可以通過“KG1.14”控制字投退。
2.8 跳閘邏輯矩陣
本裝置默認配置為：“X3:3-4”對應(yīng)跳本側(cè)開關(guān)，“X3:3-4”對應(yīng)合本側(cè)開關(guān)，“3:5-6”為遙控跳閘，“X3:5-7”
為遙控合閘，“X3:8-9/10”為閉鎖調(diào)壓，“X3:11-12”為啟動通風(fēng)，“X3:13-14”為手跳開出，“X6:1-2”（出口 8）
為跳對側(cè)開關(guān)，“X6:3-4” （出口 9）為備用接點，“X6:5-6” （出口 10）為備用接點，“X6:7-8” （出口 11）
為備用接點，“X6:9-10” ，“X6:11-12”（出口 12）為一個繼電器的兩付接點對應(yīng)跳母聯(lián)開關(guān)，“X6:13-14” ，
“X6:15-16”（出口 13）為一個繼電器的兩付接點對應(yīng)為本側(cè)復(fù)壓開出

TA 斷線
具有瞬時 TA 斷線閉鎖或告警功能及差流越限告警功能。
TA 斷線啟動條件為差流大于差動啟動電流,在滿足下列任何一個條件時，裝置退出瞬時 TA 斷線判
別：
a) 啟動前某側(cè)大相電流小于該側(cè)額定電流的 20％，則不判該側(cè)；
b) 啟動后相電流大值大于該側(cè)額定電流的 120％；
c)
啟動后任一側(cè)電流比啟動前增加。
在上述三個條件均不滿足的情況下，如某一側(cè)同時滿足以下條件，則判為 TA 斷線：
1) 只有一相電流為零；
2) 其余兩相電流與啟動前電流相等。
如差流大于 15％的差動啟動電流，經(jīng) 10s 延時裝置報差流越限，但不閉鎖差動保護。這一功能可
兼作保護裝置交流采樣回路的監(jiān)視功能。
2.1.4 差動速斷
當(dāng)任一相差動電流大于差動速斷整定值時，動作于總出口繼電器。用于在變壓器差動區(qū)發(fā)生嚴重
故障情況下快速切除變壓器。差動速斷定值應(yīng)能躲過外部故障的大不平衡電流和空投變壓器時的勵
磁涌流，一般取 6～12 倍的額定電流。
2.2 相間過電流保護
裝置在執(zhí)行三段過流判別時，各段判別邏輯一致，其動作條件如下：
1) I? ＞ Idn；Idn 為 n 段電流定值，I?為相電流；
2) T ＞ Tdn ；Tdn 為 n 段延時定值。
其低壓閉鎖元件、負序電壓閉鎖元件由相應(yīng)控制字投退。
2.2.1 低電壓閉鎖元件
低電壓元件在三個線電壓中的任意一個低于低電壓定值時動作，開放被閉鎖保護元件。利用此元件，
可以裝置在電動機反饋等非故障情況下不出現(xiàn)誤動作。
2.2.2 負序過電壓閉鎖元件
當(dāng)負序大于負序過電壓定值時，開放被閉鎖保護元件?？梢酝碗妷洪]鎖元件共同構(gòu)成復(fù)合電壓閉鎖
元件，與過流元件構(gòu)成復(fù)合電壓過流保護。

過負荷元件
過負荷元件監(jiān)視三相的電流，其動作條件為：
MAX (I?)>Ifh，其中 Ifh 為過負荷電流定值。
可通過相應(yīng)控制字設(shè)置為告警或跳閘。
2.4 零序過流保護
裝置提供高低壓側(cè)各三段零序過流保護，其中高壓側(cè)零序Ⅲ段可通過控制字設(shè)置為告警，當(dāng)高壓
側(cè)零序電流用作跳閘或告警時，零序電流可以由運行參數(shù)中的控制字一的 KG1.1 位選擇零序電流由外部專
用的零序 CT 引入，或者由軟件自產(chǎn)生成，裝置默認為高壓側(cè)零序電流外接。
低壓側(cè)零序Ⅲ段保護可通過控制字設(shè)置為反時限保護，零序保護反時限特性同相間電流反時限元
件。
2.5 零序過壓保護
在滿足下列條件時，零序過電壓元件動作：
1)
零序電壓零序過壓整定值；
2)
斷路器在合位；
3)
延時時間到。
可通過相應(yīng)控制字設(shè)置為告警或跳閘，當(dāng)零序過壓選擇為告警時，裝置采用自產(chǎn) 3U0 零序電壓進行判
別。

保護功能及原理
2.1 電動機起動
當(dāng)控制字 KG2.15=0 時，電動機起動判別投入，當(dāng)電動機滿足起動條件時，過流Ⅰ段保護的定值采用
過流Ⅰ段電流高值，比率差動保護可通過控制字選擇是否選用“整定值加倍”及“增加 50ms 延時”的功能，當(dāng)
控制字 KG2.15=1 時，電動機起動判別退出，過流Ⅰ段保護的定值采用過流Ⅰ段電流低值，比率差動保護
不再具有躲避電動機起動時不平衡電流的附加功能。
當(dāng)電動機起動方式為直接起動時，應(yīng)將控制字 KG2.14 退出，當(dāng)電動機起動方式為降壓起動等其他起
動方式時，應(yīng)將控制字 KG2.14 投入。
電動機運行過程中如需要進行自起動判別的，應(yīng)將控制字 KG2.4 投入，不需要進行自起動判別的，應(yīng)
將控制字 KG2.4 退出。
當(dāng)控制字 KG2.14=0 時，裝置判別的電動機起動時間為 Min（Tstart，Tstart0）。其中，Tstart 為本次實際
起動時間，指的是大相電流從零突變到 10%In 時刻（T0）開始計時，直到電流過峰值后下降到 120%In
（In 為電動機額定電流，以下同）時刻為止，這一過程所經(jīng)歷的時間； Tstart0 為“電動機起動時間定值”，
表示電動機轉(zhuǎn)速從零到達到額定轉(zhuǎn)速的時間，可整定為電動機長起動時間的 1.2 倍。
當(dāng)控制字 KG2.14=1 時，裝置判別的電動機起動時間固定為 Tstart0，計時起點為 T0 時刻。
裝置將面板上后一個軟壓板燈(綠色 LED 燈)定義為電動機起動時間指示燈，在電動機起動過程中長
亮，從而直觀指示出電動機的起動過程。
電動機起動時間過長將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)熱，危害電動機的正常運行。起動時間長保護功能可通過軟壓板投
入或者退出。本保護只在電動機起動時投入。起動過程中，任一相電流大于整定電流達到整定時間，長起
動保護動作于出口，動作指示燈為面板上后一個信號燈（紅色 LED 燈）。電動機起動過程結(jié)束后，保護
自動退出。

過電流保護
過流Ⅰ段（即速斷保護）按躲過電動機起動電流整定，其整定范圍為(4～12)Ie。速斷保護在電動機起
動過程中采用高定值，起動完畢以后自動轉(zhuǎn)為低定值，這樣既可以有效地躲過電動機的起動電流，又
可以電動機正常起動后提供防備嚴重的過負荷造成的堵轉(zhuǎn)保護。
動作時間可整定，對于用斷路器控制的電動機整定時間一般較短，而用接觸器控制的電動機整定時間
一般較長，可選擇整定為 0.3 秒。
過流Ⅱ段在電動機起動時自動退出，起動結(jié)束后自動投入。當(dāng)電流大于整定電流且達到整定時間后，
過流保護出口。過電流保護功能可通過控制字 KG1.2 選擇定時限方式或反時限方式。
2.5 過負荷
過負荷保護反應(yīng)電動機定子電流的大小，可通過控制字 KG1.5 選擇告警或者跳閘。當(dāng)電流大于整定電
流達到整定時間時，過負荷保護動作出口或發(fā)出告警信號。
2.6 非全相運行保護
非全相運行保護由負序電流保護構(gòu)成，主要針對各種非接地性不對稱故障，如：電動機發(fā)生某相斷相
時，負序分量的大小因故障前的負荷率而不同，負荷率大于 0.7 時，健全相才能引起過電流，因此常規(guī)保
護不能有效保護不對稱故障。在電動機正常運行時，由于供電電源的不對稱，總存在一定的負序電流，該
電流不會超過 30%Ie，負序保護的整定應(yīng)能躲過此負序電流，即按 0.3Ie 整定。
裝置配置了兩段兩時限負序過電流保護，其中負序Ⅱ段可以通過控制字 KG1.3 可選擇該段采用定時限
或反時限方式（極端反時限特性）。
2.7 反時限元件
本裝置相過流和負序電流均帶有定、反時限保護功能，分別通過設(shè)置控制字 KG1.2 和 KG1.3 可選擇
定時限或反時限方式。反時限保護由 IEC 標準中的極端反時限特性構(gòu)成，其動作方程為：