PSL 691U(S)线路保护测控装置

国 电 南 自 Q/GDNZ.JB051-2007 标准备案号：708-2007

PSL 691U（S） 线路保护测控装置

说 明 书

国电南京自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD

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PSL 691U（S） 线路保护测控装置

说明书

Ver1.1

国电南京自动化股份有限公司

2008年11月

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·版本声明· 目 次

1 装置概述 ................................................................... 1 2 技术性能及指标 ............................................................. 3

2.1 额定电气参数 ......................................................... 3 2.2 主要技术指标 ......................................................... 3 2.3 环境条件 ............................................................. 4 2.4 功率消耗 ............................................................. 4 2.5 过载能力 ............................................................. 4 2.6 绝缘性能 ............................................................. 4 2.7 耐湿热性能 ........................................................... 4 2.8 电磁兼容性 ........................................................... 5 2.9 机械性能 ............................................................. 5 3 功能 ....................................................................... 6 4 原理说明 ................................................................... 7

4.1 三段式复合电压过流保护 ............................................... 7 4.2 定时限/反时限零序过流保护 ............................................ 7 4.3 过负荷保护 ........................................................... 8 4.4 后加速保护 ........................................................... 8 4.5 TV断线告警 ........................................................... 8 4.6 4-20mA直流输出 ....................................................... 8 5 整定 ....................................................................... 9

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·装置概述·

1 装置概述

PSL 691U（S）线路保护测控装置是在消化吸收国内外先进经验的基础上专门为发电厂厂用电进线及母联（可与各类综合自动化配套）开发的产品。该类产品将线路的测量，保护，操作回路集成在一个机箱内，结构小巧，可在恶劣的工业环境下（如高，低温，震动，有害气体，灰尘，强电磁干扰等）长期可靠地运行。产品可按功能就地安装在开关柜上，并具有运传，记忆各种操作或故障信息等功能，同时亦提供的信号空接点。

技术特点

 采用国际最流行的高速处理器，主频为200 MHz，内置资源丰富，外围电路设计简单，

保证产品的制造质量及其稳定性。充足的硬件资源，4M字节Flash Memory存储器，8M字节SDRAM。

 带有USB接口，可通过U盘直接升级装置程序，也可把装置的动作信息和故障录波数

据直接存入U盘，方便故障分析。

 测量三相电流和零序电流（Ia，Ib，Ic，Io），三相或线电压（Uan，Ubn，Ucn，Uab，

Ubc，Uca），有功功率P，无功功率Q，功率因素cosφ，频率f，有功电量kWh，无功电量kVarh。

 电流、电压、功率、电度的测量值不仅反映基波，还可正确反映2~13次谐波，从而使

测量结果与专用测量表计一致。

 具有一路4～20mA直流模拟量输出（可自定义为电流、电压或功率），取代交流采集变

送器。

 最多14路用户可自定义名称的开入量接口（其中2路为与模拟量输出接点复用）。  保护元件的出口方式可通过跳闸矩阵进行整定，方便用户选择要动作的继电器。所有

继电器出口接点可选择为跳闸接点（自动返回）或信号接点（复归后返回）。  自带操作回路，可自适应0.5A~5A开关跳合闸电流。

 GPS对时可采用硬接点分脉冲或秒脉冲方式，同时也支持IRIG-B对时方式（RS485接

口）。

 两个100M以太网通信接口，一个RS485通信接口，支持IEC60870-5-103，Modbus等

规约。

 9条故障录波，每条录波包含1.9秒的采样点和幅值录波，采样点录波最大包含14路

模拟量（间隔为1mS），幅值录波最大包含40个模拟量幅值和32个开关量（间隔为

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·装置概述·

5mS）。录波采用标准Comtrade格式。  1000条事件记录，最近200条失电保持。

 采用全图形化编程技术以及稳定、可靠的保护继电器库，提高程序的可靠性及正确性。  整机静态功耗低（约6W），液晶模块采用新工艺，取消导电橡胶连接，寿命大为提高。  高抗干扰性能，通过10项电磁兼容检测认证，快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰性能

均达到最高等级(Ⅳ级)标准。

 工作环境温度范围：-25℃～＋55℃（液晶无模糊、迟钝现象）。

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·技术性能及指标·

2 技术性能及指标

2.1 额定电气参数  电源

直流额定电压：DC220V或DC110V； 允许偏差：-20% ～ ＋15%； 波纹系数：不大于5％。  额定电流、电压

交流电流：5A或1A； 交流电压：100V或100/2.2 主要技术指标  精确工作范围

电流：0.04In～20In (In =5A或In=1A)； 电压：1V～150V； 频率：45Hz～55Hz。  测量精度

电流：0.2级（含谐波）；

电压、有功功率、无功功率、功率因数：0.5级（含谐波）； 频率：≤±0.01Hz； 4-20mA输出：0.5级。  定值误差

整定值误差：不超过±3%；

动作时间误差：定时限保护，不超过(±1%整定值＋40)ms；反时限保护，不超过±5%整定值或±40ms。  遥信分辩率

小于2ms。  GPS对时

分脉冲或秒脉冲：要求GPS装置提供接口为空光耦，耐压大于50V； IRIG-B：DC时码，RS485接口。  接点容量

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3V。

·技术性能及指标·

操作回路的跳闸电流与合闸电流：0.5A~5A 自适应；

跳闸空接点：10A （DC220V 闭合容量）；信号空接点：5A （DC220V 闭合容量）。 2.3 环境条件

环境温度： -25℃～＋55℃；

相对湿度：5％～95％（产品内部不凝露，不结冰）； 大气压力：66kPa～106kPa 2.4 功率消耗

交流电流回路：当In=5A 时，每相不大于0.5VA；当In=1A 时，每相不大于0.3VA。 交流电压回路：当额定电压时，每相不大于0.5VA。

直流电源回路：当正常工作时，不大于6W；当装置动作时，不大于15W。 2.5 过载能力

交流电流回路： 2倍额定电流，连续工作；10倍额定电流，允许10s；40倍额定电流，允许1s。

交流电压回路： 1.5倍额定电压，可连续工作。 2.6 绝缘性能  绝缘电阻

在正常试验大气条件下，装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各回路之间，用500V的兆欧表测量其绝缘电阻值不小于100 MΩ。  介质强度

在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时，其余回路等电位互联接地。  冲击电压

在正常试验大气条件下，装置的直流输入回路、交流输入回路、输出触点等各回路对地，以及电气上无联系的各回路之间，能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压为5kV。 2.7 耐湿热性能

装置能承受GB/T 7261第20章规定的交变湿热试验。试验温度＋40℃±2℃、相对湿度（93±3）％，试验时间为48h（每一周期时间为24h），在试验结束前2h内，测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5MΩ；介质强度不低于规定介质强度试验电压值的75％。

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·技术性能及指标·

2.8 电磁兼容性

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 试 验 项 目 辐射电磁场骚扰试验 快速瞬变干抗试验 1MHz脉冲群干扰试验 静电放电试验 电磁发射试验 浪涌（冲击）抗扰度 射频场感应的传导骚扰度 工频磁场抗扰度 脉冲磁场抗扰度 直流电源电压突降和电压中断影响 要 求 满足GB/T 14598.9－2002（IEC 60255-22-3:2000，IDT）规定的Ⅲ级试验 满足GB/T 14598.10－1996（idt IEC 60255-22-4:1992）规定的Ⅳ级试验 满足GB/T 14598.13－1998（eqv IEC 60255-22-1:1988）规定的Ⅲ级试验 满足GB/T 14598.14－1998（idt IEC 60255-22-2:1996）规定的4级试验 满足GB/T 14598.16－2002（IEC 60255-25:2000，IDT）规定的A类试验 满足GB/T 17626.5－1999（idt IEC 61000-4-5:1995）规定的4级试验 满足GB/T 17626.6－1998（idt IEC 61000-4-6:1996）规定的3级试验 满足GB/T 17626.8－1998（idt IEC 61000-4-8:1993）规定的4级试验 满足GB/T 17626.9－1998（idt IEC 61000-4-9:1993）规定的4级试验 允许GB/T 8367－1987（eqv IEC 60255-11:1979）中要求100 ms的电压中断，30％电压突降0.5 s 2.9 机械性能 1 2 3 项目 振动 冲击 碰撞 等级为1级的振动耐久试验。 装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为1级的冲击响应试验，4.2.2规定的严酷等级为1级的冲击耐久试验。 装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为1级的冲击碰撞试验。 要 求 装置能承受GB/T 11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动响应试验，3.2.2规定的严酷 5

·功 能·

3 功能

 三段式复合电压过流保护  定时限零序过流保护  反时限零序过流保护  过负荷保护  后加速保护  1个开关的遥控

 I，U，P，Q，Cosφ，有功电度，无功电度。

 标准为12路开关量采集, 选配了1路 4-20mA输出占用2路开入量。 （4-20mA为3X2＋,3x3－）

 GPS对时（分脉冲，秒脉冲或IRIG-B方式）

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·原理说明·

4 原理说明

4.1 三段式复合电压过流保护

当任一相电流大于定值且复合电压起动，经延时，装置跳闸。

复压起动元件功能：A相电流经Uab、Uca或负序电压起动，B相电流经Uab、Ubc或负序电压起动，C相电流经Ubc、Uca或负序电压起动。若复压起动元件退出，则过流保护不需复压起动。

4.2 定时限/反时限零序过流保护

保护装置本身提供定时限和反时限两种零序过流保护，用户可根据现场情况选择其中一种。 反时限零序过流保特性曲线为：

ttpI0LIre*

式中 t 为低零序反时限保护动作延时 tp 为低零序反时限时间常数

I0L* 为实测低零序过流与反时限低零序额定的比值 Ire 为低零序反时限起动门槛值（一般取0.25）

定时限零序过流保护测量范围0.05~30A（二次值），可用于中性点不接地或经电阻接地系统。

当3I0大于定值，经延时，装置跳闸或发信。

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·原理说明·

4.3 过负荷保护

当任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸或发信。 4.4 后加速保护

当开关手动合闸或备自投、快切切换时，如果遇到故障，为了能快速切除故障，装置设有后加速保护功能。该保护监视开关由分位变为合位后3秒钟内的电流，如任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸。3秒钟过后，后加速保护自动退出。 4.5 TV断线告警

装置采用两种方法识别TV断线。

方法一：当三个线电压中最大与最小之差大于30V，延时3S，发TV断线信号；当三个线电压中最大与最小之差小于30V，且Uab大于80V，ＴＶ断线信号返回。

方法二：电压突变同时电流不突变，认为TV断线，发TV断线信号。 电压突变：100mS内三个线电压中任一个由大于90V变为小于60V。 电流不突变：Ia，Ic均大于0.2A，且变化小于0.1 In。 三个线电压都大于90Ｖ，TV断线信号返回。 4.6 4-20mA直流输出

装置端子(3X2+，3X3—)输出一路4-20mA直流，用于接至DCS系统的模拟量采集卡件（AI）。 该直流输出可在装置设置中由用户选择对应为Ia或Uab或P。

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·整 定·

5 整定

定 值 表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 9

定 值 名 称 过流一段定值 过流一段延时 过流二段定值 过流二段延时 过流三段定值 过流三段延时 低压启动过流一段 低压启动过流二段 低压启动过流三段 负序电压启动过流 零序过流定值 零序过流延时 反时限零序额定值 反时限零序常数 反时限零序门槛 过负荷定值 过负荷延时 后加速定值 后加速延时 控 制 字 名 称 三相三继电器式 二相二继电器式 二相三继电器式 过流一段投退 过流一段复压起动 过流二段投退 过流二段复压起动 过流三段投退 过流三段复压起动 零序过流告警 零序过流跳闸 零序反时限投退 过负荷告警 后加速投退 TV断线告警 操作回路断线告警 两瓦法测量功率 单 位 A S A S A S V V V V A S A S I0e 范 围 0.200～100.0 0.000～60.00 0.200～100.0 0.000～60.00 0.200～100.0 0.000～60.00 0.000～90.00 0.000～90.00 0.000～90.00 0.000～100.0 按线电压整定 备 注 备 注 0.050～30.00 0.000～60.00 0.000～100.0 0.000～99.98 0.000～20.00 A 0.200～100.0 S 0.000～60.00 A 0.000～100.0 S 0.000～60.00 控 制 字 表 选项 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 □退出 □投入 电流检测A,B,C三相 电流检测A,C两相 电流检测A,B,C三相 Ib=-（Ia+Ic） 退出为三瓦法测量功率 ·整 定·

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装置面板图

S线路保护测控装置运 行动 作告 警故 障对 时通 信合 位分 位修 改退 出复 归确 定

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机箱外型尺寸图

外壳前框

单位mm

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·整 定·

开孔尺寸图

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