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南京国电南自微机综保

PSL 691US 线路保护测控装置

1 功能

z

三段式复合电压过流保护

z

定时限零序过流保护

z

过负荷保护

z

后加速保护

z

I，U，P，Q，Cosφ，有功电度，无功电度，12 路开关量采集

z

1 路 4-20mA 输出（选配）

z

4-20mA 输出

z

GPS 对时（分脉冲，秒脉冲或 IRIG-B 方式）

2 原理说明

2.1 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启动，经延时，装置跳闸。

复压启动元件功能：A 相电流经 Uab、Uca 或负序电压启动，B 相电流经 Uab、Ubc 或负序电压启动，

C 相电流经 Ubc、Uca 或负序电压启动。若复压启动元件退出，则过流保护不需复压启动。

2.2 定时限零序过流保护

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。

2.3 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。

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2.4 后加速保护

当备自投或快切动作时，如果遇到故障，为了能快速切除故障，装置设有后加速保护。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。

2.5 PT 断线告警

装置采用两种方法识别 PT 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 PT 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，PT 断线信号返回。

方法二：电压突变同时电流不突变，认为 PT 断线，发 PT 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 0.1A。

 三个线电压都大于９０Ｖ，PT 断线信号返回。

2.6 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。

3 整定

定 值 表

序 号 定 值 名 称 单 位 范 围 备 注

1 过流一段定值 A 0.2～100 

2 过流一段延时 S 0～60 

3 过流二段定值 A 0.2～100 

4 过流二段延时 S 0～60 

5 过流三段定值 A 0.2～100 

6 过流三段延时 S 0～60 

7 低压启动过流一段 V 0~90 

8 低压启动过流二段 V 0~90 

9 低压启动过流三段 V 0~90 

10 负序电压启动过流 V 0～100 按线电压整定

11 零序过流定值 A 0.05～30 

12 零序过流延时 S 0～60 

13 反时限零序额定值 A 0.1～100 

14 反时限零序常数 S 0～60 tp 

15 反时限零序门槛 Ie 0～20 Ire 

16 过负荷定值 A 0.2～100 

17 过负荷延时 S 0～60 

18 后加速定值 A 0～100 

19 后加速延时 S 0～60 

控 制 字 表

序 号 控 制 字 名 称 选项 备 注

1 三相三继电器式 □退出 □投入 电流检测 A,B,C 三相

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2 二相二继电器式 □退出 □投入 电流检测 A,C 两相

3 二相三继电器式 □退出 □投入 电流检测 A,B,C 三相 Ib=-Ia+Ic 

4 过流一段投退 □退出 □投入

5 过流一段复压启动 □退出 □投入

6 过流二段投退 □退出 □投入

7 过流二段复压启动 □退出 □投入

8 过流三段投退 □退出 □投入

9 过流三段复压启动 □退出 □投入

10 零序过流告警 □退出 □投入

11 零序过流跳闸 □退出 □投入

12 零序反时限投退 □退出 □投入

13 过负荷告警 □退出 □投入

14 后加速投退 □退出 □投入

15 PT 断线告警 □退出 □投入

16 操作回路断线告警 □退出 □投入

17 两瓦法测量功率 □退出 □投入 退出为三瓦法测量功率

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·PST 691U 变压器差动保护装置· 

PST 691U 变压器差动保护装置

1 功能

z

差动保护

z

二次谐波和三次谐波制动

z

差动速断保护

z

差流越限告警

z

TA 断线判别

z

采集非电量保护动作信息

z

GPS 对时（秒脉冲、分脉冲或 IRIG-B 方式）

2 原理说明

2.1 二次谐波和三次谐波制动的差动保护

IAzd—A 相制动电流；

ΔIA —A 相差电流；

ΔIAF2－A 相差电流二次谐波幅值；

ΔIAF3－A 相差电流三次谐波幅值；

K2－二次谐波制动系数（定值）；

K3－三次谐波制动系数（定值）；

Icd—差动定值；

Ig —拐点电流值。

拐点电流为 0.7 倍的额定电流 Ie。

制动系数 K 可整定。

2.1.1 A 相比例差动保护动作方程：

装置采集三侧各相的原始电流（A 相高压侧电流 Hia，B 相高压侧电流 Hib，C 相高压侧电流 Hic，A

相中压侧电流 Mia，B 相中压侧电流 Mib，C 相中压侧电流 Mic，A 相低压侧电流 Lia，B 相低压侧电流

Lib，C 相低压侧电流 Lic）。考虑到变压器接线方式、变压器各侧电压等级、TA 接线方式，TA 变比和零

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序过流的因素，把原始电流变换成转换电流（A 相高压侧转换电流 Thia，B 相高压侧转换电流 Thib，C

相高压侧转换电流 Thic，A 相中压侧转换电流 Tmia，B 相中压侧转换电流 Tmib，C 相中压侧转换电流

Tmic，A 相低压侧转换电流 Tlia，B 相低压侧转换电流 Tlib，C 相低压侧转换电流 Tlic）。

IAzd = Max（Thia，Tmia，Tlia）

ΔIA = | Thia + Tmia + Tlia | 

如果制动电流 IAzd 小于拐点电流 Ig，A 相动作方程为ΔIA＞Icd 

如果制动电流 IAzd 大于拐点电流 Ig，A 相动作方程为ΔIA＞Icd＋（IAzd－Ig）＊K 

2.1.2 A 相二次谐波和三次谐波制动差动保护动作方程：

2

ΔIA

ΔIAF2＜K

 且 

3

ΔIA

ΔIAF3＜K

2.1.3 比例差动保护采用分相差动。所以 B 相和 C 相差动的原理与 A 相的原理相同。

2.2 差动速断保护

当任一相差电流大于差动速断定值时，装置跳闸。

2.3 差流越限告警

当任一相差电流大于差流越限定值，经延时，装置发信。

2.4 TA 断线

变压器在额定电流下运行，任一侧的任一相 TA 断线时，装置可根据控制字发信或闭锁差动。

2.5 整定计算

2.5.1 按下式计算变压器各侧额定电流，即一次平衡电流。

U

I B

P

3 =

式中：

P — 变压器的额定容量（KVA），如各侧容量不等，应皆取容量最大侧的容量，接入差

动回路的桥接线及厂用分支等也应采用相同的容量。

U — 各侧额定线电压（KV），对于有调压分接头的相应侧一般采用中间抽头电压，如

实际运行情况不可能改变抽头，即可取实际使用抽头的电压。

2.5.2 按下式计算变压器各侧的二次平衡电流 Ib 。

LH

B jx

b K

I

I = K

式中：

IB — 一次平衡电流。

KLH — 电流互感器变比。

Kjx — 接线系数，电流互感器为星形接线时 Kjx=1，为三角线接线时 Kjx= 3

高压侧二次平衡电流表示为 IHb，中压侧二次平衡电流表示为 IMb，低压侧二次平衡电流表示为 ILb。

2.5.3 变压器接线方式及 TA 平衡电流选择

一般，要求外部 TA 均接成Ｙ形接法(各侧 Kjx 均为 1)，装置内部通过软件对各侧电流进行转角和幅

值补偿，由控制字选择变压器Ｙ或△的接线方式（如 ydd1,yyd11）。

如通过外部 TA 进行了电流转角，则在整定时应选择变压器接线方式为 yyy，即装置内部软件不再进

·PST 691U 变压器差动保护装置· 

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行转角，同时注意各侧的 Kjx。

TA 平衡电流为高压侧的二次平衡电流 IHb 。（差动元件、差动速断元件整定动作值以此为基准）

高压侧为Ｙ时，Ｙ侧的电流转换算法：

)/ 3 0 ( c b a I I I I r r r r + + =

） 平衡系数 （ 0i i T a ia

r r r − = × ， ） 平衡系数 （ 0i i T b ib

r r r − = × ， ） 平衡系数 （ 0i i T c ic

r r r − = ×

高压侧为Ｙ时，△－11 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ c a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ b c ic i i T r r r − = ×

高压侧为Ｙ时，△－1 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ b a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ c b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a c ic i i T r r r − = ×

高压侧为△时，△侧的电流转换算法：

a ia i T r r = 平衡系数× ， b ib i T r r = 平衡系数× ， c ic i T r r = 平衡系数×

高压侧为△时，Ｙ－11 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ c a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ b c ic i i T r r r − = ×

高压侧为△时，Ｙ－1 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ b a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ c b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a c ic i i T r r r − = ×

2.5.4 中压侧平衡系数及低压侧平衡系数分别为 

Mb

Hb

MXS I

I

PH = 

Lb

Hb PHLXS = I

I

高压侧平衡系数为 1 且不可整定。

2.5.5 差动元件的动作值一般取 TA 平衡电流（IHb） 的 25%~50%。 

2.5.6 差动速断元件的整定，动作值应满足三个条件：

a）小于中间变流器和电流互感器的饱和电流；

b）在最严重的外部故障的稳态不平衡电流下不误动；

c）躲过变压器的励磁涌流，在没有足够根据时不要整定大于 12 倍变压器额定电流，一般整定 8~9 

倍变压器额定电流。

2.5.7 比例制动系数的整定

一般在 0.5~0.7 之间整定。

2.5.8 谐波制动比的整定

二次谐波制动系数，一般在 0.12~0.15 之间整定。

三次谐波制动系数，一般在 0.15~0.2 之间整定。

2.6 采集非电量保护动作信息

对于告警类的非电量保护，如轻瓦斯告警，超温告警，油位异常等不涉及跳开关的非电量保护，可

直接接入本装置进行采集，并上传置自动化系统。

对于跳闸类的非电量保护，如重瓦斯跳闸，超温跳闸，压力释放跳闸等需要直接跳开关的非电量保

护，应该将其接入本体保护装置，由本体保护装置跳开关。同时本体保护装置输出相应的动作接点接入

本装置以记录动作情况，并由本装置将动作信息上传自动化系统。