PSL646技术说明书V1.40

1、PSL 646数字式线路光纤电流差动保护装置技术说明书使用说明书 编写 兰金波 楼红勇 王家华 王胜审核 王文雄批准 马文龙V1.40二二年八月国电南京自动化股份有限公司*本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料第一部分第一部分技术说明书技术说明书目目 次次声明.1安全标准.11.装置简介装置简介.21.1.装置的特点：.32.技术参数技术参数.62.1 额定参数.62.2 主要技术性能.62.3 绝缘性能.72.4 抗电磁干扰性能.82.5 机械性能.82.6 环境条件.93.装置硬件装置硬件.103.1.机箱结构.103.2.交流插件.103.3.CPU 插件 .113.4.电源插件.13

2、3.5.逻辑及跳闸插件.133.6.人机对话（MMI）插件.144.保护原理保护原理.154.1.光纤电流差动保护原理.154.2.方向元件.174.3.低电压元件.184.4.过电流元件.184.5.零序过电流元件.184.6.反时限元件.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.7.加速.184.8.三相重合闸(可选).194.9.低频元件（不用）.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.10.过负荷元件（不用）.194.11.PT 和 CT 断线检测 .194.12.数据记录.205.与变电站自动化系统配合与变电站自动化系统配合.216.定值及整定说明定值及整定说明.226.1.PSL 6

3、46 数字式线路光纤电流差动保护装置的整定值清单及说明.226.2.PSL 646 数字式线路光纤电流差动保护装置的软压板清单及说明.25声明声明声明恭喜您购买了国电南京自动化股份有限公司的数字式保护及自动化产品数字保护及自动化技术的国内领先者。所有国电南京自动化股份有限公司的 PS 系列数字式保护及自动化产品符合严格的技术规范和 ISO9001 产品质量标准，经得起恶劣的现场工作环境的考验。拥有丰富的数字式保护及自动化设备的开发经验、对用户常年 24 小时的技术支持，您尽可以信赖国电南京自动化股份有限公司的产品。PS 系列产品采用完全汉化的显示技术，人机界面友好，使您免除查找说明书操作的烦恼

4、。每款产品均配置了基于 PC 机调试界面的接口，结合本公司提供的 Psview 调试软件包，大大改善了现场调试手段。PSL 646 型光纤电流差动保护装置内置高度集成化的光电转换模件，增加了保护装置的可靠性，提高了电磁兼容能力，节省了安装空间，使用更方便、灵活。整机电磁兼容性能高，顺利通过 4 级静电放电试验、快速瞬变干扰试验和级 1MHz 脉冲群干扰试验，不需再外挂抗干扰设备。PSL 646 型光纤电流差动保护装置产品采用防水、防尘、抗振动设计，能够安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运行。机箱面板采用先进的工业美学设计，使用方便，倍感亲切。光纤电流差动保护装置具有如下特点： 大资源、高起点

5、大资源、高起点摩托罗拉 32 位单片机技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证光纤通用性高：波长 1.310的单模石英光纤保护采用 14 位的 A/D 转换器、可选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更是高达 24 位，各项测量指标轻松达到配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory，可记录 8 至 50 个录波报告，记录的事件数不少于 1000 条。可独立整定 16 套保护定值，定值切换安全方便高精度的时钟芯片，并配置有 GPS 硬件对时电路，便于全系统时钟同步配备高速以太网络通信接口，并集成了 IEC870-5-103 标准通信规约 现场免维护概念现场免维护概念尽心的电气设计，整机无

6、可调节器件高等级、品质保证的元器件选用 优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件防水、防尘、抗振动的机箱设计完善的自诊断功能安全标准安全标准安全标准低压线路数字式光纤电流差动保护装置符合各种安全标准。GB6162-85静态继电器及保护装置的电气干扰试验GB7261-87继电器及继电保护装置基本试验方法GB9361-88计算站场地安全要求GB/T14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验GB/T14598.9-1995（IEC255-22-3：1989） 电气继电器 第 22 部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇：辐射电磁场干扰试验GB/T14598.10-1

7、998（IEC255-22-4：1992）电气继电器 第 22 部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验第四篇：快速瞬变干扰试验GB/T14598.13-1998电气继电器 第 22 部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验第一篇：1MHz 脉冲干扰试验GB/T14598.14-1998（IEC255-22-2：1996）电气继电器 第 22 部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验第二篇：静电放电试验GB16836-1997量度继电器和保护装置安全设计的一般要求SD286-88线路继电保护产品动模试验技术条件IEC255-21-1：1988电气继电器第 21 部分：量度继电器和装置的振动、冲

8、击、碰撞和地震试验第一章：振动试验（正弦）技术参数1. 装置简介装置简介PSL 646 数字式光纤电流差动保护装置是以光纤作为数字化传输通道的电流差动保护为主要配置，电流电压保护及三相重合闸为基本配置的成套线路保护装置，适用于 110KV 以下电压等级的配电线路，特别适用于环网、双回线等保护选择性要求高的场合，比如地铁的交流联络线、电厂的低压出线、城网和配网的重要联络线、重要负荷的进线等。本保护装置基本配置为两个 CPU 插件,其一为由 32 位微处理器构成的保护及重合闸功能单元,该单元配置了大容量的 RAM 和 Flash Memory,具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力；另一 CP

9、U 由总线不出芯片的单片机构成通用的人机接口单元。两个 CPU 插件之间相互独立，无依存关系。各种保护功能及自动化功能均由软件实现。保护的逻辑关系符合“四统一”设计原则。表 1 本产品功能配置表及相应的传统电流保护功能对比功能PSL 646PSL640 系列相电流差动,段相间方向电流,段零序方向电流方向闭锁（可选）（可选）电压闭锁（可选）（可选）同期或无压（可选）三 相重合闸非同期（可选）前加速后加速加速手合加速过负荷遥控功能压板测量级 CT（注 1）（注 1）遥测保护级 CT技术参数3功能PSL 646PSL640 系列遥信遥控电度计量（注 1）（注 1）电度脉冲计量GPS 对时防误闭锁远方

10、管理 注 1：为选配功能，需增订一个专用测量子模件。1.1. 装置的特点：装置的特点：本产品结构紧凑，光电转换模件集成度高，已内置于保护装置中，光纤接口通用型强，适用于工业广泛采用的 1.310 微米波长的单模石英光纤。光纤系统传输数字信息量大，通过同一根光纤可传送线路本侧全部三相的电流量和开光量及状态量的数字信号。所有产品的功能配置在出厂前已由本公司完成，不增加用户额外的工作量。本产品在软件上彻底模块化、平台化，增强了产品品质的可信赖性，简单、灵活、可靠三者得到完美的统一。完善的软件同步采样技术，控制两侧采样同步误差不超过 5 度，提高差动保护动作精度。本装置在应用于中性点经小电阻或中电阻接

11、地系统中，如不选用电流保护方向元件，仍然可以通过差动保护达到选择性要求，从而节省一次 PT 投资。此外，本装置还具备如下特点：1）完备的保护功能配置三相分相电流差动保护反映相间故障的两段式相间电流保护反映小电阻接地系统接地故障的两段式零序电流保护各段可独立整定成带或不带方向，包括加速段在内的相电流元件可分别设置成带或不带电压闭锁重合闸（可选用）可选择为检线路无压、检同期或非同期方式，重合闸允许各种抽技术参数4取电压的同期检定。除本保护可以启动重合闸外，还考虑了断路器偷跳启动重合闸的方案PT 断线自动检测。检测到 PT 断线时可设置为退出经方向或电压闭锁的各段保护，也可设置为暂时取消方向或电压闭

12、锁功能。电压恢复正常后，被闭锁功能重新自动投入CT 断线自检功能，可选择断线后差动保护是否投入2）一体化的设计兼有遥测、遥控、遥信功能可选配的专用测量模块，包括电度计量在内的各种测量及计量精度可达 0.5 级。对装设专用电度表的用户，提供累计脉冲电度的接入端本间隔防误闭锁及信号提示装置自带操作回路，不需附加其它设备即可直接跳合开关装置自带光通信模件，不需附加光端机。真正的防水、防尘、抗振动设计，适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运行3）人性化设计产品采用全汉化液晶显示及打印，人机界面清晰易懂实时显示及传送各种运行状态及数据，便于当地及远方巡检面板配置有 RS232 接口，可接至 PC 机

13、进行人机对话操作，配备计算机界面的调试与分析软件，大大丰富了调试手段可独立整定 16 套保护定值，定值切换安全方便4）大资源保护功能模件（CPU）的核心为 32 位微处理器，配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory，使本产品具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力。Flash Memory中可记录的录波报告为 8 至 50 个，可记录的事件数不少于 1000 条。这些信息在装置掉电后不会丢失保护采用 14 位的 A/D 转换器、可选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更是高达 24位，各项测量指标轻松达到配置了充足的开关量输入端，方便外部遥信量的接入技术参数5设置了高精度的时钟芯

14、片，并配置有 GPS 硬件对时回路，便于全系统时钟同步配备高速以太网络通信接口，并集成了 IEC870-5-103 标准通信规约5）高可靠性产品具有优异的抗干扰性能，顺利通过 IEC255-22-4 标准规定的 IV 级（4KV10%）快速瞬变干扰试验、IEC255-22-2 标准规定的 IV 级（空间放电15KV，接触放电 8KV）静电放电试验、GB/T 14598 标准规定的级（共模 2.5Kv、差模 1Kv）1MHz 脉冲群干扰试验光电转换模件全内置组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件6）透明化记录内部各元件动作行为和录波数据记录各元件动作时内部各计算值可将数据在 Psview 软件上

15、分析内部各元件动作过程7）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完善的自检功能，满足状态检修的要求产品中无可调节元件，无需在现场调整采样精度，大大提高运行稳定性技术参数2. 技术参数技术参数2.1 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)相电压 V3/100b)线路抽取电压 100 V 或 V3/100c)交流电流 5A 或 1A（订货注明）d)额定频率 50Hz2.1.3 功率消耗：a)直流回路 不大于 30Wb)交流电压回路 不大于 0.5VA/相

16、c)交流电流回路 不大于 0.5VA/相2.1.4 状态量电平：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 150mA、2.1.5 光纤规格：a)波长：1.310mb)传输模的数量：单模c)纤芯材料：石英d)光纤接口类型：FC2.2 主要技术性能主要技术性能2.2.1 采样回路精确工作范围（10误差）电压：0.4 V120V电流：0.08In20In2.2.2接点容量技术参数7信号回路接点载流容量 2A信号回路接点断弧容量 60VA2.2.3 跳

17、合闸电流断路器跳闸电流0.5A,1A,2A,4A（订货注明）断路器合闸电流0.5A,1A,2A,4A（订货注明） 2.2.4 各类元件精度电流元件： 5%电压元件： 0.2V检同期角度： 2频率偏差： 0.02Hz滑差定值： 5%2.2.5 整组动作时间(包括继电器固有时间) 电流差动保护的固有动作时间：1.2 倍整定值时测量，不大于 35ms2.2.6暂态超越不大于 5%2.2.7模拟量测量回路精度装设专用测量子模件的测控装置：电流、电压：0.2 级功率、电度：0.5 级2.3 绝缘性能绝缘性能2.3.1 绝缘电阻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50

18、0V 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技术参数8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，

19、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。2.4 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

20、 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。2.5 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。2.5.2 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。技术参数92.6 环境条件环境条件 a) 环境温度：工

21、作：-2060,24h 内平均温度不超过 35。 贮存：25+85,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变 化,温度恢复后,装置应能正常工作。 b) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为 90%,同时该月的月平均 最低温度为 25 且表面无凝露。最高温度为+40时,平均最大相对湿 度不超过 50%。 c) 大气压力：80110kPa（相对海拔高度 2km 以下） 。装置硬件103. 装置硬件装置硬件本装置在总体设计及各模块设计上均充分考虑了可靠性的要求，在程序执行、信号指示、通信等方面均给予了详尽的考虑。经试验，在本装置任何端子上实施 4KV 瞬变干扰脉冲，在装置任何部位实施 15KV

22、 空间静电放电干扰或 8KV 接触静电放电干扰，本装置未出现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的考虑，故本装置组屏或安装于开关柜上时，不需安装另外的交、直流输入抗干扰模件。3.1. 机箱结构机箱结构机箱外形尺寸及开孔尺寸参见说明书后的附图。装置采用整面板形式，面板上包括汉化液晶显示器、信号指示灯、操作键盘等，面板靠下部位的运行操作区还设置了手动分闸、合闸开关及用于区分就地与远方操作等功能的切换开关，跳闸、合闸出口压板也设置于运行操作区。安装本装置时，无需其它任何配件，大大简化组屏及现场施工。本装置的机箱采用全密

23、闭、防水、防尘、抗振动的设计，确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。3.2. 交流插件交流插件 交流插件包括电压输入和电流输入两个部分，装置的电压元件有 4 个，分别为三相电压和线路电压；电流输入元件有 4 个，三相电流和零序电流（定货时请注明中性点接地方式） 。 电压输入元件由电压变换器构成，其输入为交流 100V 时输出为交流 3V 左右。线性范围为 0.4V-120V。 电流输入元件由电流变换器和并联电阻构成，有三种规格：1） In=5A 电流：输入为 20In 时的输出为 5/，线性范围为 0.04In-20In。22） In=5A 电流：输入为 1.1In 时的输出为 5/，

24、线性范围为 0.005In-1.1In。23） In=1A 电流：输入为 20A 时的输出为 5/，线性范围为 100mA-20A。2装置硬件11交流插件的原理参见说明书后的附图。3.3. CPU 插件插件CPU 插件原理简图如下：图 31CPU 模件原理示意图CPU 插件主要由以下几部分构成：1) CPU 系统 CPU 系统由微处理器 CPU、RAM、ROM、Flash Memory 等构成。高性能的微处理器CPU（32 位） ，大容量的 ROM（256K 字节） 、RAM（512K 字节）及 Flash Memory（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

25、现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。Flash Memory 中可记录的录波报告为 8 至 50 个，可记录的事件数不少于 1000 条。保护定值等运行配置信息也存入该存储器中，这些信息在装置掉电后均不会丢失。C 语言编制的保护程序，使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。2) 数据采集系统本装置的数据采集系统由两部分组成。保护系统采用的数据采集系统由高可靠性的 14 位精度的 A/D 转换器、多路开关及滤波回路组成，最新技术的 A/D 转换芯片内部包含了采样保持及同步电路，具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点，故本装置的采样回路无可调整元件，也不需要在现场作调整

26、，具备高度的可靠性。CPU以太网RAMROMFLASH I/O端子信号母板信号出口信号、告警输出RS232 至PC数据采集系统至 MMI时钟测量系统运放低通滤波 1低通滤波 2S/HMUXA/D微处理器交流变换模件装置硬件12图 32 A/D 系统原理示意图测量系统则采用了最新采样技术的测量芯片，测量精度达 24 位，且无需采用任何软件技术就解决了因频率误差而导致测量误差增大的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动记忆的功能，在现场无需再作调整。本部分为选配件。3）开关量输入及输出部分本装置 CPU 插件内共设置了 14 路开入量，其中供外部输入的开关量 8 路，由装置提供的专用 24V 电

27、源提供输入电平；另有一路专供 GPS 对时用，该路输入量可由内部或外部 24V电源提供电平；剩余 5 路用于监视装置内部状态，例如监测本系统的开出回路，当前断路器位置，控制回路是否断线等。开出共 9 路，分为两类，一类是用于驱动出口及信号继电器的， 此种开出的+24 伏电源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的；另一种用于驱动告警、呼唤及信号复归等继电器，其+24 伏电源是不经过闭锁的。 本装置本地告警信号及中央告警信号由两种方式驱动：告警和呼唤，告警用于检测到必须闭锁本 CPU 开出的致命异常状况时，呼唤则用于不需闭锁开出的情况，例如“PT 断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明

28、。4) 通信部分本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的以太网络芯片，以太网为本装置接入系统的主要通信接口。通常方式，装置提供 RJ45 通信接口，以 UTP5 线为通信介质。特殊情况下，也可提供光纤接口。本装置还配置了一个 SPI 接口用于与人机对话插件（MMI）通信，一个 SCI（标准 RS232串行接口）用于连接 PC 机，可以借助 PC 机的强大功能及配置的专用调试软件包对装置进行各种测试。5) 时钟回路插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,无 2000 年问题。本装置还考虑了硬件对时电路，接收 GPS 的脉冲对时信号。 另外，CPU 插件采用了多层印制板及表面封装工艺，外观

29、小巧，结构紧凑，大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。 CPU 插件的原理可参见附图。装置硬件133.4. 电源插件电源插件 本插件为直流逆变电源插件。直流 220V 或 110V 电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压,即 5V,24V(1)和 24V(2),三组电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。a) +5V 为用于 CPU 的工作电源b) 24V(1) 为用于驱动继电器的电源c) 24V(2) 为用于外部开入的电源为增强电源模件的抗干扰能力，本模件的直流输入及引出端子的 24V 电源皆装设滤波器。电源模件电原理图见附图。滤波器滤波器逆变电源（）直流

30、输入（）图 33 电源模件原理示意图3.5. 逻辑及跳闸插件逻辑及跳闸插件本插件内包括逻辑继电器及跳闸继电器两类。1）逻辑继电器 逻辑继电器由 CPU 插件直接驱动，这类继电器包括：出口回路开放继电器 QDJ、跳闸继电器 TJ 及其重动继电器 CKJ1、合闸继电器 HJ 及其重动继电器 CKJ2、出口中间继电器CKJ3CKJ8、信号继电器 CKJ9、装置异常告警及闭锁继电器 GJ、告警或呼唤信号继电器GJX、信号复归继电器 FGJ 等。QDJ 为出口回路总开放继电器，本装置内用于跳合闸的出口中间继电器，其负电源均经该继电器闭锁，该继电器的设置可有效防止某路开出损坏时保护的误动作。用于状态量输入

31、 装置硬件14 本插件为系列保护的通用插件。对在本装置内被定义为备用出口的继电器，可根据需要作为扩展功能用。 本装置本地告警信号及中央告警信号由两种方式驱动: GJ 继电器为 CPU 自检发现有严重异常情况，必须立即切断本保护出口电源的，驱动该继电器，这种情况称告警。GJ 起动后一方面经过其常开接点自保持，另一方面由其常闭接点切断 CPU 插件的 24 伏跳闸正电源，驱动 GJ 的同时也将驱动一个磁保持的信号继电器 GJX，其接点 GJX-1 用以点亮面板上本地告警信号灯，GJX-2 用于中央信号。 另一种是不需要立即切断保护跳闸正 24 伏电源的异常情况，称呼唤，此种情况下直接驱动 GJX，

32、由 GJX 继电器的触点分别给出当地及中央信号。2）跳闸继电器跳闸继电器主要由各种操作回路继电器构成，包括跳闸位置继电器（TWJ） 、合闸位置继电器（HWJ） 、手动跳闸继电器 STJ、跳闸保持继电器 TBJ、合闸保持继电器 HBJ 等。逻辑及跳闸插件电原理图见本说明书后的附图。从附图可见，跳闸、合闸保持电流的调整可通过选择并联于相应继电器线圈的分流电阻的数目达到，本装置共分为八档：0.5A,1A,1.5A,2A,2.5A,3A,3.5A,4A。跳合闸保持电流的配置在装置出厂前根据订货要求由本公司完成。采用此种电路避免了跳合闸参数变化后需更换相应继电器的麻烦。通过附图还可看出，本装置考虑了弃用

33、装置内部防跳回路而改用断路器自身防跳回路的方式，只需分别短接 TBJ 及 HBJ 的线圈即可。3.6. 人机对话（人机对话（MMI）插件）插件人机对话（MMI）插件的核心为一总线不出芯片的单片机，其主要功能是显示保护 CPU输出的信息，扫描面板上的键盘状态并实时传送给保护 CPU。故对保护 CPU 而言，人机对话插件相当于是它的一个外设。保护 CPU 与 MMI 之间通过 SPI 接口进行通信，其通信速率高达2Mb/S，且具有高度的可靠性。采用此种配置方式，既避免了保护 CPU 大量的总线外引，提高了保护装置的可靠性，又几乎不增加产品成本，提升了装置的性能价格比。本插件上的显示窗口采用四行，每

34、行十二个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂，配置以 PS 系列保护装置通用的键盘操作方式，使得人机对话操作方便、简单。同时，考虑到低压保护运行的特点，在本插件上还配置了丰富的灯光指示信息，使本装置的运行信息更为直观。本装置人机界面及面板简易操作回路的设置，将大大丰富现场运行方式的选择。装置硬件15保护原理164. 保护原理保护原理由于采用了 32 位微处理器后运算性能极大提高，本装置采用实时计算各保护元件的方式，不再设置专门的启动元件，所有元件均实时计算出，相对简化了保护逻辑，以利于提高保护装置的整体可靠性。4.1. 光纤电流差动保护原理光纤电流差动保护原理光纤电流差动保护分成两部分：相电流差

35、动和电流突变量差动保护，两部分保护原理相同，只是使用的制动量不同，相电流差动保护使用的量是线路两侧对应的同相的相电流，电流突变量差动保护使用的量是线路两侧对应相的相电流突变量。相电流差动保护主要保护区内的相间故障和小电阻接地系统单相金属性接地故障，突变量差动为单相接地故障故障电流小的情况准备。动作方程： (1)CDNMIII (2)NMNMIIKII1(3)NMNMNMIIKIIIII2int时ICD 表示两侧一次 CT 以及装置引起的不平衡电流，式（2）是主判据，M 和 N 表示线路的两侧。图 42 比例差动示意图 K1，K2 为差动比例系数系数，ICD 为整定值（差动启动电流定值） 。II

36、NT 为拐点差 |Im-In| IINT ICD K1 K2 |Im+In| 保护原理17动电流定值两侧采样同步使用软件同步方法。数据同步 图 4-2-3 同步示意图如上图，曲线为甲侧电流波形，曲线为甲侧感受到的乙侧的电流波形，曲线为乙侧实际的电流波形，t 为数据传输延时，曲线和曲线的比较是不正确的，差动判据只能适用于曲线和曲线，因此当甲侧感受到乙侧电流曲线曲线时，必须将其根据传输延时进行移相，得到曲线，下述过程描述了这种数据对时过程。(1) 发送的数据为富氏算法计算得出的电流向量 Ic+jIs。(2) 数据根据采样时刻的对齐过程 图 4-2-4 数据发送接收及数据同步流程示意甲为本侧，乙为对

37、侧，数据发送周期为 T, M1，M2，N1，N2 为两侧发送数据时刻序号（Tm1-Tm2=n*T，Tn1-Tn2=n*T）,t1,t2 分别为两侧收到对侧数据距本侧量最近一次数据发送时刻的时间差。对侧传来本侧上次序号 M1 和对侧上次 t1,本侧最新一组数据的序号为M2，收到对侧数据时刻距本侧最近一次数据发送时刻的时间间隔 t2，假定两侧发往对侧的延时相等，则可求得 Ta=T（M2-M1+1）+t2-t1/2，Ta 正是乙方 N2 数据对应甲方的时间，但甲方的数据采样时刻在 Tb 时刻(序号为 S)，两侧时差（Ta-Tb）所对应的角度为，所谓同步调整就是将对侧 N2 序号的 Ic+jIs 向前

38、移 角度。使之与 Tb 时刻的本侧数据对齐，同步完成之后，可利用上述差动判据判定故障。保护原理18(3) 通信中断后的再同步以上同步方法可知如果通信中断，数据同步只需要 3 个点，而不需要额外数据调整算法和过程,这种同步方法有其独到的优点。基本配置功能的原理如下所述：4.2. 方向元件方向元件4.2.1 本装置的相间方向元件采用 90接线方式，按相起动，各相电流元件仅受表 4-1 中所示相应方向元件的控制。为消除死区，方向元件带有记忆功能。相间方向元件IUAIAUBCBIBUCACICUAB表表 4 4- -1 1 方方向向元元件件的的对对应应关关系系 本装置 Arg(U/I)=-9030，边

39、缘稍有模糊，误差 I Id dn n；Idn 为 n 段电流定值，I为相电流 2)T T T Td dn n ；Tdn 为 n 段延时定值 3)相应于过流相的方向条件及低电压条件满足（若需要）4.5. 零序过电流元件零序过电流元件 零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同，满足以下条件时出口跳闸：1)3 3I I0 0 I I0 0n n ； I0n： 接地 N 段定值2)T T T T0 0n n ；T0n： 接地 N 段延时定值3)相应的方向条件满足（若需要）4.6. 加速加速本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种，加速功能设置了独立的投退压板。本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸

40、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。本装置的不对应启动重合闸回路也作了同样的考虑，祥见后述。手合加速回路的启动条件为：a) 断路器在分闸位置的时间超过 30 秒b) 断路器由分闸变为合闸保护加速分为前加速或重合后加速方式，可由控制字选择其中一种加速方式。保护原理20本装置设置了独立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统保护相比，此种做法使保护配置更趋灵活。本装置的过流加速段还可选择带低电压闭锁，但所有加速段均不考虑方向闭锁。4.7. 三相重合闸三相重合闸 本系列所有型号的装置都设有

41、三相重合闸功能，此功能可由压板投退。4.8.1 启动回路a) 保护跳闸启动b) 开关位置不对应启动 在不对应启动重合闸回路中，仅利用 TWJ 触点监视断路器位置。考虑许多新设计的变电站，尤其是综合自动化站，可能没有手动操作把手，本装置在设计中注意避免使用手动操作把手的触点，手跳时利用装置跳闸板上的 STJ 动合触点来实现重合闸的闭锁。4.8.2 闭锁条件 本系列的装置设置的重合闸 “放电”条件有： a)控制回路断线后，重合闸延时 10 秒自动“放电” b)弹簧未储能端子高电位，重合闸延时 10 秒自动“放电”4.8. 过负荷元件过负荷元件 过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：M MA AX

42、 X( (I I ) ) I If fh h其中 Ifh 为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的延时分别由定值控制。4.9. PT 和和 CT 断线检测断线检测 在下面三个条件之一得到满足的时候，装置报发 “PT 断线”信息并点亮告警灯： 1 1. . 三相电压均小于 8V，某相(a 或 c 相)电流大于 0.25A，判为三相失压。 2 2. . 三相电压和大于 8V，最小线电压小于 16V 判为两相 PT 断线。 3 3. . 三相电压和大于 8V，最大线电压与最小线电压差大于 16V，判断为单相的 PT 断线。 装置在检测到 PT 断线后，可根据控制字选择，或者退出带方向元件、电压元件的各段

43、保护，或者退出方向、电压元件。 PT 断线检测功能可以通过“模拟量求和自检”控制保护原理21字投退。 在下面条件得到满足的时候，装置报发 “CT 断线”报文,并点亮告警灯： 0.125In 且本侧当前相无电流而对侧对应相电流无变化时，判为本侧当前nmII相 CT 断线,可通过控制字选择 CT 断线时闭锁或不闭锁差动保护。4.10.数据记录数据记录本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、CI0，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。为避免因系统扰动使保护频繁启动，导致存储不需要的数据，本装置录波数据仅当保护动作后，才存入 FLASH RA

44、M 中（掉电保持） 。否则，本次数据只保存在 RAM 中（掉电不保持） ，可被 PC 机读取。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 FLASH RAM中。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。保护原理225. 与变电站自动化系统配合与变电站自动化系统配合 本系列装置可用于自动化变电站也可用于非自动化变电站。 安装于装置面板上的运行方式开关打至“就地”位置，就地操作电源被接通，可实现就地分合断路器操作。此时，远方遥控断路器的操作将被闭锁；运行方式开关打至“运行设置” 位置时，可由当地进行压板

45、投退、定值手动切换等操作，此状态下远方遥控压板及遥控设置保护定值等功能也将被闭锁；当运行方式开关打至“远方”位置，则装置的运行方式可由监控系统遥控投退“软压板”控制，定值也由监控系统操作，同时允许通过遥控方式对断路器进行操作。此状态下就地操作均将被闭锁。 本系列装置提供的通信接口为以太网接口，并集成了 IEC870-5-103 标准通信规约，为高度开放的终端系统。同时，通过本公司提供的 PSX 系列通信接口及规约转换器，可方便地与各种不同系统接驳。定值及整定说明236. 定值及整定说明定值及整定说明6.1. PSL 646 数字式线路光纤电流差动保护装置的整定值清单及说明数字式线路光纤电流差动保护装置的整定值清单及说明 数字式线路光纤电流差动保护装置整定值清单：序号定值名称范围单位备注1控制字 1065535无参见控制字说明2控制字 2065535无参见控制字说明3CT 变比补偿系数0.02540无补偿两侧 CT 变比不一致4分相差动一线系数0.31无建议取 0.55分相差动二线系数0.51无建议取 0.76分相差动两线交点1200A7分相差动电流定值0.040A8电流段0.2200.0A9电流段0.2200.0A1