国电南自PSL691U 线路保护测控装置

　　概述

　　1.1 主要用途及方案

　　PS690U 系列保护测控装置由线路保护，变压器保护，电容器保护，电抗器保护，备用电源自投，电

　　动机保护等组成，可用于 110kV 及以下电压等级的电网和发电厂厂用电系统。通过采用高性能 32 位 CPU

　　将保护、测控、通信功能集成于一体，适合与变电站综合自动系统或电厂电气自动化系统配套。装置可以

　　组屏集中安装，也可直接安装于开关柜上进行分散式控制。

　　1.2 技术特点

　　? 采用国际流行的高速处理器，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。

　　? 多 14 路用户可自定义名称的开入量接口。

　　? 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）。

　　? 差动保护具有防止设备启动或区外故障时 TA 饱和导致差动保护误动的判据。

　　? 有效、可靠的 PT 断线判据，有效防止电机低电压元件误动作。

　　? 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，采样点录波包含 14 路模拟量（间

　　隔为 1mS），幅值录波包含 40 个模拟量幅值和 32 个开关量（间隔为 5mS）。2 条电动机启动录

　　波（间隔为 100mS），启动前 1S，启动后 29S。录波采用标准 Comtrade 格式。

　　? 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，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

　　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）。

　　2 原理说明

　　2.1 三段式过流保护

　　当任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸。

　　三段过流保护均可由控制字独立选择投入或退出，是否需要经复合电压启动，是否带方向。

　　当选择经复合电压启动时：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。

　　当选择带方向时：Ia 与 Ubc 组成 A 相方向元件，Ib 与 Uca 组成 B 相方向元件，Ic 与 Uab 组成 C 相

　　方向元件。当电流相对与电压的相角为（－30°～＋90°）时，为正方向。方向元件带有记忆功能以消除

　　近端三相短路时方向元件的死区。

　　2.2 三段式零序过流保护（可带方向）

　　当一次系统采用小电阻接地方式时，如 3I 0 大于定值，经延时，零序 I 段和 II 段跳闸，零序Ⅲ段可经

　　控制字选择跳闸或告警。

　　如考虑带方向，则成为三段零序方向过流保护。

　　当 3U 0 相对与 3I 0 相角为（－75°～－195°）时，认为是正方向。

　　零序电压 3U 0 由保护自产，即 3U 0 ＝Ua+Ub+Uc。当 3U 0 <2V 时，自动闭锁零序方向过流保护。

　　零序电流 3I 0 由保护自产，取三相保护电流之和，即 3I 0 ＝Ia+Ib+Ic。

　　当装置检测出母线 PT 断线时，装置自动闭锁零序方向过流保护。对于未带方向的零序流保护不受

　　PT 断线影响。