国电南自,PST-641UX,南自综保

1.3.6 电动机保护测控装置
a) PSM 641UX 电动机保护测控装置，含差动功能，适用于 2MW 及以上容量的大型异步或同步电
动机保护；
b) PSM 642UX 电动机保护测控装置，不含差动功能，适用于 3~10kV 异步电动机保护。
1.3.7 母线电压保护测控装置
PSV 641UX 母线电压保护测控装置，以电压并列、电压保护及非电量保护为基本配置，适用于两段
母线电压的保护及测量监视。
1.4 技术参数
1.4.1 电源
序号 名称 电压值 允许偏差
1.4.2 额定交流数据
序号 名称 额定值
1 额定电压 3 100 V，100V
2 交流电流 5A 或 1A
3 额定频率 50Hz
1.4.3 功率消耗
序号 名称 功率消耗
1 直流电源回路 正常工作时，不大于 8W
装置动作时，不大于 12W
2 交流电压回路 每相不大于 0.5VA
3 交流电流回路 额定电流为 5A 时：每相不大于 0.5VA
额定电流为 1A 时：每相不大于 0.3VA
1.4.4 保护元件工作范围
序号 名称 工作范围
1 电压 1.0V～150.0V
2 电流 0.04IN～20IN
3 零序电流 0.02A～30.0A
注：IN为额定值，下同。
1.4.5 保护元件定值误差
序号 名称 主要技术指标
1 电压元件 ≤±2.5%整定值或±0.005UN
2 电流元件 ≤±2.5%整定值或±0.01IN
3 时间元件 定时限≤±1％整定值±40ms；
反时限≤±5%(1－I/80IB)或±40ms，I 为动作电流，IB 为基准电流
4 检同期角度 ≤1°
5 频率偏差 ±0.01Hz
6 滑差定值 ≤±5%
7 距离元件 ≤±5%整定值
8 角度偏差 复压闭锁方向误差范围：边界误差±5°
注：UN为额定值，下同。
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书1.4.6 保护整组动作时间
序号 名称 主要技术指标
1 电流速断 1.5 倍整定值时，不大于 40ms
2 差动速断 不大于 35ms（1.5 倍整定值）
3 比率差动 不大于 40ms（1.5 倍整定值，无谐波制动情况下）
4 反时限误差 ≤±5%定值或 40ms
1.4.7 接点容量
序号 名称 接点容量
1 操作回路接点闭合容量 DC 220V 5A
2 信号回路接点闭合容量 DC 220V 5A
3 信号回路接点切换容量 DC 220V 60W（阻性负载）
1.4.8 状态量电平
序号 名称 动作范围
1 CPU 模件中输入状态量电平
2 DIO 模件的输入状态量电平
1.4.9 装置通信接口
序号 接口形式 备注
1 双以太网 波特率：100Mbps
2 双 485 可选。波特率：0～19200bps
1.4.10 测控功能技术性能
1) 工频模拟量测量精度
序号 名称 测量精度
1 交流电压、交流电流 ±0.2%（0.2 级）
2 有功功率、无功功率 ±0.5%（0.5 级）
3 相角或功率因数 ±0.5%（0.5 级）
4 频率 ±0.01 Hz
输入量波形畸变引起的改变量变差范围：电流变差不超过±0.4%，电压变差不超过±0.4%。
2) 工频模拟量测量范围
序号 名称 测量范围
1 电流 （0～1.2）IN
2 电压 (0～1.2)×100 V
3 三相有功功率 -(1.2×UN.L 3 ) IN W～＋(1.2×UN.L 3 ) IN W
4 三相有功功率 -1.2× 3 UN.LIN W～＋1.2× 3 UN.LIN W
5 三相无功功率 -(1.2×UN.L 3 ) IN Var～＋(1.2×UN.L 3 ) IN Var
6 三相无功功率 -1.2× 3 UN.LIN Var～＋1.2× 3 UN.LIN Var
7 功率因数 0～1.00
8 频率 45 Hz～65 Hz
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书
3) 状态量
序号 名称 分辨率
1事件顺序记录
4) 信息响应时间
序号 名称 响应时间
1 遥信变位 ＜1 s
2 遥测信息 ＜2 s
3 遥控传输延时 ＜1 s
5) 遥控动作成功率
序号 名称 指标
1 遥控动作成功率
1.4.11 过载能力
序号 名称 过载能力
1 交流电流回路
2 倍额定电流，连续工作
10 倍额定电流，允许 16s
40 倍额定电流，允许 1s
2 交流电压回路 1.5×100V 连续工作
1.4.12 环境条件
序号 名称 环境条件
1 工作温度 -25℃～+55℃
2 贮存运输温度 -40℃～+70℃
3 相对湿度 5%～95%（产品内部既不应凝露，也不应结冰）
4 大气压力 66kPa～110kPa
1.4.13 电气绝缘性能
序号 项目 要求
1 绝缘电压 GB 14598.27-2008,交流 2kV（直流 2800V），1 分钟
2 绝缘电阻 GB 14598.3-2006,500VDC 条件下>100MΩ
3 冲击电压 GB 14598.3-2006,5KV
1.4.14 环境试验性能
序号 项目 要求
1 低温试验 GB/T 2423.1-2008 低温-25℃下 16 小时
2 高温试验 GB/T 2423.2-2008 低温+55℃下 16 小时
3 湿热试验 GB/T 2423.4 高温+55℃，低温+25℃，相对湿度 95%，试验时间
（12h+12h）的两个循环
1.4.15 电磁兼容性能
序号 试 验 项 目 要 求
1 静电放电抗扰度 能承受 GB/T 14598.14-2010 中规定的静电放电抗干扰Ⅳ级试验
2 辐射电磁场抗扰度 能承受 GB/T 14598.9-2010 中规定的辐射电磁场干扰度Ⅲ级试验
电快速瞬变/脉冲群
抗扰度 能承受 GB/T 14598.10-2012 中规定的快速瞬变抗扰度 A 级试验
4 浪涌（冲击）抗扰度 能承受 GB/T 14598.18-2012 中规定的浪涌（冲击）抗扰度Ⅳ级试验
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书射频场感应的传导骚
扰抗扰度 能承受 GB/T 14598.17-2005 中规定的射频场感应的传导骚扰抗扰度Ⅲ级试验
6 工频磁场抗扰度 能承受 GB/T 14598.19-2007 中规定的工频磁场抗扰度Ⅴ级试验
7 脉冲磁场抗扰度 能承受 GB/T 17626.9-2011 中规定的脉冲磁场抗扰度Ⅴ级试验
8 工频抗扰度 能承受 GB/T 14598.19-2007 中规定的 A 级试验
9 阻尼振荡磁场抗扰度 能承受 GB/T 17626.10-1998 中规定的阻尼振荡磁场抗扰度Ⅴ级试验
10 1MHz 脉冲群抗扰度 能承受GB/T 14598.13-2008中规定的1MHz和100kHz脉冲群抗扰度Ⅲ级（共模2.5kV、
差模 1kV）试验，施加干扰期间，装置无误动或拒动现象。
11 电磁发射限值 能符合 GB/T 14598.16-2002 中规定的电磁发射限制值
1.4.16 机械性能
序号 项目 要 求
1 振动 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 规定的严酷等级为 1 级的振动耐久试验。
2 冲击 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。
3 碰撞 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。
1.4.17 机箱防护等级
1 防护等级 满足 GB 4208-2008 对外壳防护等级的要求，其中装置背面符合 IP20，侧板和上
下底板符合 IP30，面板满足 IP40。
1.5 模件说明
1.5.1 交流模件
交流模件包括电压输入和电流输入两个部分，不同型号的装置其电压和电流输入元件的数目不同。
电压输入元件由电压变换器构成，额定输入均为 100V。
电流输入元件有以下规格：
a) 保护电流变换器：额定输入电流为 5A 或 1A，默认 5A，如用 1A，需在订货时说明；
b) 零序电流变换器：额定输入电流为 30A（高侧零序 20A）；
c) 测量电流变换器：额定输入电流为 5A 或 1A，默认 5A，如用 1A，需在订货时说明。
1.5.2 CPU 模件
模件提供以太网 RJ45 接口端子，用于以太网接入。装置与 HUB 应通过屏蔽双绞五类线 STP5 连
接，通信线两端均按照以下颜色排列顺序连线：线色 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕
屏蔽双绞线两端以带金属屏蔽的 RJ45 连接器作接头的，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。

电流环输出端口 1：AO1+，AG1-
(2) 电流环输出端口 2：AO2+，AG2-
可选装此 DIO 模件的装置型号如下：PSL641UX、PSC641UX、PSM641UX、PSM642UX、PSP641UX、
PST642UX、PST645UX、PST648UX。选装此 DIO 模件时，需将内部控制字 KG1.12 位（智能板投入）
置为 1。
电流环输出比率为 0~1.2，电流环输出下限：4mA，电流环输出上限：24mA。DA 驱动通道为测量模
拟量通道，可选择测量电压、电流、有功或无功，相应测量量除以该通道额定值为该测量通道驱动电流环
输出的比率，标准范围为 0~1，大可至 1.2，对应电流环输出电流标准范围为 4~20mA，特殊需求下
大可以达到 24mA。
1.5.4 TRIP 模件
本模件内包括逻辑回路及操作回路两种功能。本模件为系列保护的通用模件。对在本装置内被定
义为备用输出的触点，可根据需要作为扩展功能用。
装置告警信号分为本地告警及中央告警信号两种方式。如 CPU 自检时发现装置有严重异常情况，
则立即驱动继电器切断 CPU 模件的 24V 跳闸电源，在点亮装置面板上本地告警信号灯的同时，输出
一付触点至中央信号，这种情况称为本地告警。此时装置保护功能实际已经退出运行，所以尽快
PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书
安排检修，检查装置！
中央告警信号主要是反应装置所对应一次设备的异常运行工况（比如 TV 断线），用于提醒运行人
员，称之为呼唤。装置此种情况下点亮装置面板上本地告警信号灯的同时，输出一付触点至中央信号，
但是不切断 24V 电源。由该继电器的接点分别给出当地及中央信号。
跳合闸保持电流的设置方式：设定为自适应 1A～5A 的保持电流，此时与继电器 TBJ 连接的有 R9、
R10、KK1 连通、VD1、VD2、VD3、VD4，与继电器 HBJ 连接的有 R5、R6、KK2 连通、VD5、VD6、
VD7、VD8；如果实际保持电流小于 1A，需将跳闸回路与 R10 串联的 KK1 断开，将合闸回路与 R6
串联的 KK2 断开即可。
如果不使用本模件提供的操作回路，而使用外部其他操作箱，本模件操作回路的部分端子与
外部操作箱相连接，以装置对断路器位置等信号的正确判断。X4:7 接外部操作箱的正控制电源，
X4:16 接入外部操作箱的负控制电源，X4:14 与分位辅助接点相连， X4:8 与断路器合位辅助接点相连，
必要时 X4:9 与外部操作箱的手动跳闸输入端子相连。
需要本模件的防跳回路时，X4:15 接入外部操作箱的负控制电源,不需要本模件的防跳回路时，
X4:15 保持浮空即可。
此外，TRIP 模件可选装为交流模式，即操作回路控制电源为 AC 220V，在选装交流操作回路时，
所有开入均默认为使用 DC 220V 的电源。当需要取消交流 TRIP 模件的防跳功能时，将 KKL1 断开即
可。

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。
90°接线方式电压电流的组合如下表：
序号 输入电流 输入电压
2.1.4 过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：
MAX (Iϕ)>Ifh，其中 Ifh 为过负荷电流定值。
过负荷元件可通过控制字 KG1.9 设置为告警或跳闸，当 KG1.9=0 时为跳闸；当 KG1.9=1 时为告警。
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 KG1.7 位选择零序电流由外
部的零序 CT 引入，或者由软件自产生成，装置默认为零序电流外接。
满足以下条件时出口跳闸：
1） 3I0>I0n，I0n 为接地 n 段定值（n 为Ⅰ或Ⅱ）；
2） T>T0n，T0n 为接地 n 段延时定值；
3） 方向元件投入时，满足方向动作条件。
PST 642UX 变压器保护测控装置技术说明书
每段零序保护方向元件可通过控制字分别投退，当零序方向设置为正方向动作区时，动作范围
Arg(3U0/3I0)＝-195°～-15°；当零序方向设置为反方向动作区时，动作范围 Arg(3U0/3I0)＝-15°～
165°。其中 3U0 为自产零序电压，3I0 可由控制字选择为自产 3I0 或外接零序电流。
2.3 启动风冷
装置大相电流大于定值，且延时时间到。该出口可由跳线选择是否经启动继电器闭锁。
2.4 闭锁调压
装置大相电流大于定值，且延时时间到。该出口可由跳线选择是否经启动继电器闭锁。
2.5 三相重合闸
PST 642UX 变压器保护测控装置仅对本装置操作回路所对应断路器设有三相重合闸功能。默认输
出接点为“X3:3-4”。
2.5.1 充电条件
重合闸压板投入时，断路器合位,HWJ=1，TWJ=0 且无闭锁重合闸信号，经 15 秒后完成重合闸充
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
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；
PST 642UX 变压器保护测控装置技术说明书
2) 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。