国电南自PSL641UX线路保护装置

 概述
1.1 适用范围
PSC 641UX 电容器保护测控装置是以电流电压保护和不平衡量保护为基本配置，同时集成了各种测
量和控制功能的多功能装置，适用于 35kV 及以下电压等级的并联电容器。应用领域覆盖电力、水利、交
通、石油、化工、煤炭、冶金等行业。
1.2 保护功能配置
序号 保护功能 备注
1 二段式过流保护 II 段可设置为反时限
2 二段式零序电流保护 II 段可设置为反时限
3 过、欠压保护
4 三个独立的不平衡保护
5 自动投切功能
6 3 路非电量保护 或跳闸可选
7 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、功率等测量量
2 2 路 4-20mA 电流环输出 可选装
3 14 路外部开关量输入遥信采集 较大 20 路可选
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-01 1A,3 保护电流,3 测量电流,6 电压,1 零流 30A 
2 E03-AC.X-A-02 5A,3 保护电流,3 测量电流,6 电压,1 零流 30A 
3 E03-AC.X-A-09 1A,6 保护电流,3 测量电流,3 电压,1 零流 30A 
4 E03-AC.X-A-10 5A,6 保护电流,3 测量电流,3 电压,1 零流 30A 
5 
CPU 模件
E03-CPU.X-A-05 110V,双以太网(电),15 交流通道,32M 
6 E03-CPU.X-A-06 220V,双以太网(电),15 交流通道,32M 
7 E03-CPU.X-A-07 110V,单以太网(电),双 RS485,15 交流通道,32M 
8 E03-CPU.X-A-08 220V,单以太网(电),双 RS485,15 交流通道,32M 
9 面板模件 E03-PNL.X-A-01 
10 
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
11 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
12 E03-TRIP.X-B-02 AC220V,CKJ2 瞬动常开,闭锁备投
13 电源模件 E03-PWR.X-A-03 110V/220V,18W,5V/2.5A,24VI/0.2A,YF 
14 母板模件、
2 保护功能及原理
除非有特殊说明，装置的保护和自动功能动作于跳断路器时，输出接点“跳闸”（X3:1，X3:2）和备用
1(X3:8,X3:9)，动作于合断路器时，输出接点为“合闸”（X3:3，X3:4）和备用 2（X3:11,X3:12）。同时
输出保护动作信号（X4:1，X4:2）。
2.1 相间过电流保护
装置在执行二段过流判别时，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 。
2.2 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 KG1.13 位选择零序电流由
外部专用的零序 CT 引入，或者由软件自产生成，装置默认为零序电流外接。
零序过电流保护的实现方式基本与过流元件相同，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。
对于此保护的瞬时段，当零序电流 3I0 大于 1.5 倍的Ⅰ段定值时，装置的出口跳闸时间不大于 40ms。
2.3 反时限保护
反时限保护是动作时限与被保护电容器中电流大小自然配合的保护元件，通过平移动作曲线，可以非
常方便地实现全线的配合。常见的反时限特性解析式大约分为三类，即标准反时限、非常反时限、较端反
时限，本装置中反时限特性由整定值中反时限指数整定。反时限特性公式如下：
1) 一般反时限
( ) 1 0.14
0.02 ? =
Ip
I
tp t
2) 非常反时限
( ) 1
13.5 ? =
Ip
I
tp t
3) 较端反时限
( ) 1
80
2 ? =
Ip
I
tp t
其中： tp 为时间系数，范围是 0.05～1。 Ip为电流基准值。
I 为故障电流。
t 为跳闸时间。
整定值部分反时**间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒，范围是（0.007～127）。
对于长时间反时限亦能实现。长时间反时限表达式如下：
 PSC 641UX 电容器保护测控装置技术说明书
96
( ) 1
120
? =
Ip
I
tp t
本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能，通过设置控制字的相关位可选择定时限
或反时限方式。当选择反时限方式后，自动退出定时限 II 段过流及 II 段零流元件，相间电流 II 段和零
序电流 II 段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反时限功能投退压板。
2.4 欠压保护
欠压保护的动作条件：
1） 三个线电压均**欠电压定值；
2） 三相电流均小于有流整定值；
3） 线电压从有压到欠压；
4） 断路器在合位；
5） 延时时间到。
欠电压保护经电流闭锁，以防止 PT 断线时欠电压保护误动。保护出口动作于断路器跳闸。
2.5 过电压保护
在满足下列条件时，过电压保护动作：
1） 较大线电压中**过电压整定值；
2） 断路器在合位；
3） 延时时间到。
保护出口动作于断路器跳闸。当控制字 KG1.0 投入时，过压保护电压取自 X1:15-18 端子，接线
时把不平衡 1 与不平衡 2 非极性端相连，接放电线圈 B 相电压，不平衡 1 极性端接放电线圈 A 相电压，
不平衡 2 极性端接放电线圈 C 相电压，此时装置自动退出不平衡 1 与不平衡 2 保护。
2.6 不平衡保护
装置提供三个独立的不平衡 1、不平衡 2、不平衡 3 定值，不平衡量可以是电压输入或电流输入（订
货时声明）。其动作条件如下：
1） 任何一个不平衡输入大于相应的不平衡整定值；
2） 断路器在合位；
3） 延时时间到。
保护出口动作于断路器跳闸。当控制字 KG1.0 投入时，装置自动退出不平衡 1 与不平衡 2 保护。
2.7 自动投切功能
当不使用电压无功调节装置（如 VQC）时，用户可根据情况选用该功能。
2.7.1 自动切除条件
1) 三个线电压中任一个大于自投切过压定值；
2) 无保护动作闭锁信号，端子 X2:1 无输入闭锁信号；
3) 断路器在合位；
4) 延时时间到；
5) 自动投切压板投入。
 PSC 641UX 电容器保护测控装置技术说明书
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2.7.2 自动投入条件
1) 三个线电压均小于自投切低压定值且大于 64V；
2) 无保护动作闭锁信号；
3) 断路器在分位；
4) 延时时间到；
5) TWJ 保持 5 分钟以上；
6) 自动投切压板投入。
注意：
1) 自动投切动作时间建议大于 2 秒；
2) 为防止误自投于故障电容器，手跳、遥跳、保护动作或有闭锁投切开入时，本保护装置自动退出“自投切”软压板。
2.8 非电量保护
通过运行参数控制字，可把 X2:9，X2:10，X2:11 分别设置为重瓦斯跳闸、轻瓦斯、油温高非电量
保护，并可分别由控制字 KG1.1、KG1.2、KG1.3 设置为告警或跳闸。
2.9 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；
2) 三相电压和大于 8V，较小线电压小于 16V；
3) 三相电压和大于 8V，较大线电压与较小线电压差大于 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”信息并点亮灯。
TV 断线检测功能可以通过“KG1.14”控制字投退。