PSL608技术说明书

1、 PSL 608 数字式短引线保护装置技术说明书技术说明书（2001.102001.10）国电南京自动化股份有限公司装置简介11.1. 装置简介装置简介 PSL 608 短引线保护装置,适用于断路器接线方式(两侧差动)和 T 接线方式(三211侧差动)。 差动继电器动作逻辑简单，可靠，动作速度快，在故障电流超过额定电流时，确保跳闸时间小于 25ms。 装置的特点：1）人性化:装置采用大屏幕全汉化液晶显示器，可显示 124 个汉字，显示信息多；事件和定值全部采用汉字显示或打印，摒弃了字符表述方式；定值以表格方式输出，录波数据可选择波形输出或数据输出；计算机界面的调试和分析软件 Psview，不但

2、能完成装置键盘上的功能，还能对保护录波数据分析；可独立整定 16 套定值，供改变运行方式时切换使用。2）大资源：保护功能模件（CPU）的核心为 32 位微处理器，配以大容量的 RAM 和 Flash RAM，使得本装置具有极强的数据处理能力和存储能力，可记录的录波报告为 8 至50 个，可记录的事件不少于 1000 条。数据存入 FLASHRAM 中，装置掉电后可保持；A/D 模件采用 14 位的 A/D 转换，使本装置具有极高的测量精度；3）高可靠性：装置采用背插式机箱结构和特殊的屏蔽措施，能通过 IEC255224 标准规定的 IV级（4KV10）快速瞬变干扰试验、IEC255222 标准

3、规定的 IV 级（空间放电15KV，接触放电 8KV）静电放电试验，装置整体具备高可靠性；组屏可不加抗干扰模件。4）开放性：通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传。5）透明化:记录保护内部各元件动作行为和录波数据；装置简介2记录各元件动作时内部各计算值；可将数据在Psview软件上分析保护内部各元件动作过程。6）免调试概念：在采样回路中，选用高精度、高稳定的器件，保证正常运行的高精度，避免因环境改变或长期运行而造成采样误差增大；细微的软件自动调整，提升装置精度；完善的自检功能，满足状态检修的要求；装置中无可调节元件，无需在现场调整采样精度

4、，同时可提高装置运行的稳定性；Psmate测试设备更方便现场调试。技术参数32.2. 技术参数技术参数2.12.1 额定参数额定参数2.1.1 额定直流电压： 220V 或 110V（订货注明）2.1.2 额定交流数据：a)交流电流 5A 或 1A（订货注明）b) 额定频率 50Hz2.1.3 功率消耗：a) 直流回路 不大于 40Wb) 交流电流回路 不大于 0.5VA/相2.1.4 状态量电平：各 CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18 V30V）GPS 对时脉冲输入电平 24V（18 V30V）各 CPU 输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18 V30V）驱动能力 1

5、50mA2.22.2 主要技术性能主要技术性能2.1.1 采样回路精确工作范围（10误差）a)电流：0.04In20In2.2.2 接点容量信号回路接点载流容量 2A信号回路接点断弧容量 60VA2.2.4 模拟量测量精度电流： 0.5 级2.2.5 整组动作时间a)差动出口时间 不大于 30ms b)充电保护出口时间 不大于 30ms2.32.3 绝缘性能绝缘性能2.3.1 绝缘电阻技术参数4装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压 500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于 100M。2.3.2 介质强度在正常试验

6、大气条件下，装置能承受频率为 50Hz，电压 2000V 历时 1 分钟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。2.3.3 冲击电压在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受 1.2/50s 的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压 5kV。2.3.4 耐湿热性能装置能承受 GB7261 第 21 章规定的湿热试验。最高试验温度+40、最大湿度 95，试验时间为 48 小时，每一周期历时 24 小时的交变湿热试验，在试验结束前 2 小时内根据2.3.1 的要求，测量各导电电路对外

7、露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于 1.5M，介质耐压强度不低于 2.3.2 规定的介质强度试验电压幅值的75。2.42.4 抗电磁干扰性能抗电磁干扰性能2.4.1 脉冲干扰装置能承受 GB6162 规定的干扰试验，试验电源频率为 100kHz 和 1MHz，试验电压为共模 2500V，差模 1000V 的衰减振荡波。试验时给被试装置预先施加电源，按 GB6162 第 3.3的表所列临界条件叠加干扰试验电压，装置不误动、不拒动。2.4.2 快速瞬变干扰装置能承受 IEC255224 标准规定的 IV 级（4KV10）快速瞬变干扰试验。2.4.3 静电放电装置能

8、承受 IEC255222 标准规定的 IV 级（空间放电 15KV，接触放电 8KV）静电放电试验。2.52.5 机械性能机械性能2.5.1 振动装置能承受 GB7261 中 16.3 规定的严酷等级为 I 级的振动耐久能力试验。技术参数52.5.2 冲击装置能承受 GB7261 中 17.5 规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久能力试验。2.5.3 碰撞装置能承受 GB7261 第 18 章规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久能力试验。技术说明63.3. 装置硬件装置硬件 本装置在总体设计及各模件设计上充分考虑可靠性要求，在采样数据传输、程序执行、信号指示、通信等方面尤其注重。经试验，在本装置任

9、何端子上实施 4KV 瞬变干扰脉冲，在装置任何部位实施 15KV 空间静电放电干扰或 8KV 接触静电放电干扰，本装置未出现数据传输错误，未出现 CPU 复位，未出现异常信号或异常液晶信息显示，保护不拒动、不误动，远高于国家标准要求。由于本装置在抗干扰能力上有充分考虑，故本装置组屏时，不需要安装另外的交、直流输入抗干扰模件。3.13.1 机箱结构机箱结构本装置外形为 21 英寸 4U 标准机箱，采用整面板、背插式结构。整面板上包括大屏幕液晶显示器、全屏幕操作键盘、信号指示灯等，见附图 1。背插式结构即插件从装置的背后插拔，各插座间的连线在整母板上，母板位于机箱的前部。该结构具有以下优点：a)

10、各插件自带可插拔端子，母板上只有保护内部使用的 5V 和 24V 电压等级回路连线，强弱电完全分开，可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合，增强装置的抗干扰能力，提高其可靠性和安全性；b) 可使母板连线按总线方式布置，使装置在功能配置上具有很强的灵活性，可以根据用户的需要更换或增加部分模件，扩充或更改装置的功能；c) 便于插件按模块化设计；d) 可取消交流变换模件的大电流端子，提高装置的可靠性。3.23.2 主要模件设计主要模件设计本装置由以下模件构成：交流变换模件（AC） ，保护功能模件（CPU）电源模件（POWER） ，跳闸模件（TRIP） ，人机对话模件（MMI，位于整面板后部） ，及其它

11、可选配模件。3.2.13.2.1 交流变换模件（交流变换模件（ACAC）交流变换模件（AC）安装在本装置的 1#,2#插件位置，用于将 CT 的电流信号转换为弱电信号，供模/数（A/D）转换，并起强弱电隔离作用。分别变换 Ia1,Ib1,Ic1,Ia2,Ib2,Ic2, ,Ia3,Ib3,Ic3 九路电流量。技术说明73.2.23.2.2 保护功能模件（保护功能模件（CPUCPU）保护功能模件（CPU）由 A/D 串行数据输入、状态量输入、状态量输出（用于跳合闸脉冲输出、告警信号输出、闭锁继电器的开放及其它信号输出） 、微处理器CPU、RAM、ROM、FLASH RAM、EEPROM 等构成。

12、高性能的微处理器 CPU（32 位） ，大容量的 ROM（256K 字节） 、RAM（256K 字节）及 FLASH RAM（1M 字节） ，使得该CPU 模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。C 语言编制的保护程序，可使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。各种与 CPU 有关的器件集中于一块插件上，各输入、输出状态量皆经光耦隔离。本CPU 模件设有两片微处理器，主处理器用于运行保护程序，辅助处理器用于监视主处理器工作状况。当本模件有器件出现异常，主处理器驱动闭锁继电器，切断状态量输出光耦输出侧的工作电源。当主处理器工作异常，辅助处理器驱动

13、上述闭锁继电器。闭锁继电器的需掉电方能复归。双处理器相互监视，确保了装置工作的可靠性。CPU 模件的端子主要用于接入该 CPU 上保护所需的压板及专用输入、输出信号等。CPU 模件原理示意图3.2.53.2.5 人机对话模件（人机对话模件（MMIMMI）模件）模件人机对话模件（MMI）安装于装置整面板后。该模件包括：微处理器（32 位） ，大容量ROM（512K 字节） 、RAM（1M 字节） 、FLASH RAM（1M 字节） ，EEPROM，状态量输入、CPUCANRAMROMFLASHI/OA/D 数据至 MMI端子信号母板信号出口信号、告警输出至端子 EEPROM技术说明8输出，通信控

14、制器件，时钟，大屏幕液晶显示器，全屏幕操作键盘，信号指示灯等。本模件主要用于人机界面管理。主要功能为：键盘操作、管理液晶显示、信号灯指示、与调试计算机及变电站监控系统通信、GPS 对时（分/秒脉冲对时）以及将控制信息传给CPU、从 CPU 模件获取信息。对外通信有两个端口，设置在 CPU 模件的背板上。其中的 RS232 串口，用于和 PC 机连接。另一种为以太网接口当由本系列装置构成变电站自动化系统时，可采用以太网接口，全站构成以太网络通信系统，大大提高信息传输的实时性能。通信规约采用 IEC8705103 规约。3.2.63.2.6 电源模件（电源模件（POWERPOWER）电源模件（PO

15、WER）安装在 11插件位置，用于将变电站内直流电源转换为保护装置工作所需电压。本模件输出一路 5V，两路 24V 电压，5V 电源用于装置数字器件工作，一路 24V 电源用于继电器驱动及各模件间相互信号交换，另一路 24V 电源输出装置，用于装置状态量输入使用。各电压等级电源相互独立，不共地。3.2.73.2.7 跳闸出口模件跳闸出口模件(TRIP1),(TRIP1), 信号模件（信号模件（SIGNALSIGNAL）跳闸出口模件(TRIP)安装在 8#插件位置, 信号模件（SIGNAL）安装在 9插件位置，3.2.5通信接口模件通信接口模件(COM)通信接口模件（COM）安装在 7插件位置，

16、主要有两种功能：本装置各 CPU 所需公共输入状态量（包括 GPS 脉冲输入）由此模件经光电转换后接入装置母板，供各 CPU 模件共享。另一主要功能为 MMI 模件上的通信功能经本模件接出或转换为相应物理接口输出，用于变电站自动化系统通信及打印通信。技术说明9本模件通信接口可根据变电站通信系统的物理媒介选择以下几种配置方式：配置接口方式说明配置 1RS232/485RS232/485/422本配置为基本配置其中 RS232 用于接打印机或以 RS485 方式构成网络集中打印，另一路用于监控通信配置 2RS232/485LonWork其中 RS232 用于接打印机或以 RS485 方式构成网络集

17、中打印，另一路用于监控通信配置 3RS232/485CANBUS同上配置 4RS232/485光纤接口同上配置 5双以太网接口*4.4. 保护原理保护原理4.1 电流差动电流差动4.1.1 启动元件启动元件 保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。启动元件包括电流突变量启动元件。.a) 相电流突变量启动元件的判据为：iIQD; 其中：IQD 为差流突变量启动值； IQD=0.2In 若 IQD 0.1Ie 则 IQD =0.1Ie; 为 a,b,c 三种相别; In 为额定电流; Ie 为 CT 额定电流(5A 或 1A);i| i(t)-2i(t-T)+i(t-

18、2T) |，为差电流突变量当任一相突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。技术说明104.1.2 分相差动原理分相差动原理4.1.2.1 差动判据两侧差动： |I1+I2|Icd max(|I1|,|I2|)Izd 且 |I1+I2|-IcdK*max(|I1|,|I2|)-Izd 或 max(|I1|,|I2|)Izd 三侧差动： |I1+I2+I3|Icd max(|I1|,|I2|,|I3|)Izd 且 |I1+I2+I3|-IcdK*max(|I1|,|I2|,|I3|)-Izd 或 max(|I1|,|I2|,|I3|)Izd 其中：I1 为 I 侧电流 I2 为 II 侧电流 I3 为 III 侧电流 I4 为 IV 侧电流 Icd 为差动保护电流定值 Izd 为差动保护比率制动拐点电流定值 K 为比率制动的制动系数 4.1.2.1 CT 断线其动作判据为： |i|0.1In 且|IH|0.33Icd; 只有一相电流IWI 且 IDIWI; 其中：i为相电流突变量 Ida,Idb,Idc 为 A,B,C 三相差流值； IdIsdK Izd IcdIz技术说明11 Icd 为差动保护电流定值 In 为额定电流 IQ 前一次测量电流 IH 当前测量电流 ID 无流相的差动电流 IWI 无电流门槛值，取 0.05 倍的 CT 额定电流； 以上条件同时满足