PSL608短引线保护技术说明书V307

1、PSL 608 数字式短引线保护装置技术说明书编写 王文雄 兰金波陈 伟 姚 亮审核 马文龙批准 郭效军V3.07国电南京自动化股份有限公司2003 年 5 月* 本说明书可能会被修改，请注意最新版本* 由国电南自技术部监制本技术说明书适用于本技术说明书适用于 V3.07 版本的保护程序：版本的保护程序：目 次1 概述概述.11.1 保护配置及型号.11.2 性能特征.12 技术参数技术参数.22.1 额定电气参数.22.2 主要技术性能.22.3 绝缘性能.32.4 电磁兼容性能.32.5 机械性能.42.6 工作大气条件.43 保护原理说明保护原理说明.53.1 保护程序整体结构：.53.

2、2 启动元件和整组复归.53.3 保护原理.63.4 信息记录和分析.83.5 与变电站自动化系统配合.93.6 打印及显示信息一览表.94 硬件使用说明硬件使用说明.104.1 PSL 608 硬件使用说明 .105 定值清单及整定说明定值清单及整定说明.195.1 PSL608 短引线保护定值清单.195.2 保护定值整定说明.20概 述11 概述1.1 保护配置及型号PSL 608 主要用作 3/2 主接线的短引线保护，也可以作为 T 接线保护和充电保护使用。T 接线采用三侧电流比率差动方式，通过引入两组开关 CT 和线路 CT 三侧的电流，保护短引线和安装在线路上的隔离开关之间的区域，

3、又称线末保护；短引线经控制字选择采用两侧电流比率差动方式或过流方式；充电保护由过流保护经延时出口。1.2 性能特征(1)装置具有和流保护功能，经外部压板投入。(2)装置具备 T 接线保护和比率差动保护功能，并且具备 CT 断线识别功能，防止 CT 断线时差动保护误动。(3)装置具备充电保护，可整定延时出口，经外部压板投入，并且具备充电保护投入输出信号。(4)采用了多 CPU 共享 AD 的高精度模数转换自主专利技术，解决了多 CPU 共享 AD 的难题，提高了装置的模数转换精度，简化了调试和维护的工作量。(5)采用了 DSP 数据处理硬件。(6)通过了国家级电磁兼容实验室电磁辐射、瞬变干扰等

4、10 个项目的抗干扰试验，全部的试验结果证明其电磁兼容性能指标大大高于国家标准。(7)采用了全汉化显示/操作界面和全汉化、图形化、表格化打印输出。(8)采用透明化设计思想，保护内部元件在系统故障时的动作过程可以全息再现，便于分析保护的动作过程。(9)强大的故障录波功能，可以保存 1000 次事件，12 至 48 次故障录波报告（含内部元件动作过程） ，故障时有重要开关量多次变化时会自动多次启动录波并且记录重要开关量（如跳闸、合闸等）的变化。录波数据可以保存为 COMTRADE 格式。具有双端测距功能。(10) 灵活的通信接口方式，配有 RS-232、485 和以太网通信接口。(11) 通讯归约

5、支持 IEC60870-5-103 标准。技术参数22 技术参数2.1 额定电气参数2.1.1 额定直流电压220V 或 110V(订货请注明)，允许工作范围：801152.1.2 额定交流数据 c) 交流电流 5A 或 1A(订货请注明，额定电流 In) d) 额定频率 50Hz 或 60Hz(60Hz 时订货请注明) e) 过载能力2 倍额定电流，连续工作10 倍额定电流，允许 10 秒40 倍额定电流，允许 1 秒2.1.3 功率消耗 a) 直流回路 正常时40W，跳闸时50W b) 交流电流回路 0.7*IQD; 其中：IQD 为差流突变量启动值； IQD=0.2In; 为 a,b,c

6、 三种相别; In 为 CT 额定电流(5A 或 1A);i| i(t)-2i(t-T)+i(t-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。3.2.1.2 相电流启动元件分别测量两组（3/2 接线）或三组（T 接线）CT 各相电流幅值，当最大相电流连续 5 次大于充电保护电流定值，且充电保护压板投入时，相电流启动元件动作。3.2.2 启动继电器的闭锁措施PSL 608 数字式短引线保护 CPU 启动继电器动作才开放保护出口继电器的负电源。3.2.3 整组复归保护模件启动后就发出“禁止整组复归”的信号，如果保护所有的启动元件和故障测量元件都返回，并且持续 200m

7、s，保护就收回“禁止整组复归”信号，立即整组复归。3.3 保护原理3.3.1 差动保护差动保护包括短引线差动保护和 T 接线差动保护，短引线差动保护在线路隔离开关打开投入，同时控制字位 0 选择为差动时投入。线路隔离开关为短引线保护压板，而且只能以硬压板方式投入。T 接线保护由 T 接线方式压板控制投入。T 接线方式压板可以使用软压板方式，也可以使用硬压板方式。差动保护为两段折线式比例差动保护，在保护范围内发生故障时，瞬时跳闸。差动判据：保护原理说明71）短引线差动： |I1+I2|Icd max(|I1|,|I2|)Izd 且 |I1+I2|-IcdK*max(|I1|,|I2|)-Izd2

8、）T 接线差动： |I1+I2+I3|Icd max(|I1|,|I2|,|I3|)Izd 且 |I1+I2+I3|-IcdK*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 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 3.3.2 过流保护 本保护在线路隔离开关打开投入，同时控制字位 0 选择为过流时投入。本装置过流保护不设时限，瞬时动作，外接和流从第一组 CT 电流引入。线路隔离开关为短引线保护压板，而且只能以硬压板方式投入。动作判据：Izd1I其中：为 I 侧

9、电流，Izd 为过流保护定值。1I3.3.3 充电保护 充电保护为带时限的无方向电流保护，时限可整定。若充电保护启动后，在时限范围内， IdK Izd IcdIz保护原理说明8故障消失，则保护返回。充电保护由充电保护压板控制投退，充电压板投入后面板的充电保护灯点亮，同时信号输出插件(8X)有两组充电保护投入节点输出，提醒使用人员防止长期投入充电保护。充电压板可以使用软压板方式，也可以使用硬压板方式。动作判据：1）IzdmaxI2）t Tzd其中：为三侧 CT 中相电流幅值最大值，Izd为充电保护电流定值，Tzd为maxI充电保护动作时延。3.3.4 CT 断线其动作判据为(只能判别单相 CT

10、断线)： |iCD|0.1In; 满足条件(1)相只有一侧电流IWI; 其中：iCD为相差流值 In 为额定电流 IWI 无电流门槛值，取 0.05 倍的 CT 额定电流；以上条件同时满足判 CT 断线。CT 断线后，可根据控制字选择闭锁或不闭锁保护。3.4 信息记录和分析 PSL 608 数字式短引线保护具备故障录波功能。可记录的模拟量为 Ia、Ib、Ic、 ，具体记录的模拟量取决于装置接入的模拟量。可记录的状态量保护跳闸合闸命令。可记录的录波报告为 12 至 48 个(根据各次故障的复杂程度而不同，通常为 30 次左右)，记录的事件不少于 1000 条。记录的报告或事件可被 PC 机读取。

11、除记录系统扰动数据外，PSL 608 还记录状态输入量变位事件、装置告警事件等。PSL 608 数字式短引线保护记录动作时的录波、事件、定值和保护详细的动作过程(标志集)，可通过本公司提供的免费调试/分析软件 PSView 读取、分析和保存。PSView 调试/分析软件既可以实时读取保护发送的事件，也可以读取装置中记录的历史信息，并且，在使用时不影响保护的正常运行。保护原理说明93.5 与变电站自动化系统配合本装置可用于自动化变电站也可用于非自动化变电站。可由装置的键盘设置成“硬压板方式” ，装置的运行方式由外部压板投退，监控不能遥控投退压板；也可由装置的键盘设置成“软压板方式” ，装置的压板

12、可由监控系统遥控投退“软压板”控制，与硬压板状态无关。3.6 打印及显示信息一览表PSL608 数字式短引线保护事件信息一览表：事件名称事件所带参数备注(原因等)短引线保护启动保护整组复归短引线 A 相出口A 相电流或 A 相差流动作，三跳短引线 B 相出口B 相电流或 B 相差流动作，三跳短引线 C 相出口C 相电流或 C 相差流动作，三跳T 接线 A 相出口A 相差流动作，三跳T 接线 B 相出口B 相差流动作，三跳T 接线 C 相出口C 相差流动作，三跳充电保护出口最大相电流幅值动作，三跳保护跳闸失败保护跳闸失败返回PSL608 数字式短引线保护告警信息一览表：事件名称装置反应处理措施备

13、注装置上电RAM 错误告警、呼唤、闭锁保护停机检修EPROM 错误告警、呼唤、闭锁保护停机检修闪存错误呼唤停机检修EEPROM 错误告警、呼唤、闭锁保护停机检修开出异常告警、呼唤、闭锁保护停机检修AD 错误告警、呼唤、闭锁保护停机检修零漂越限告警、呼唤、闭锁保护停机检修内部电源偏低呼唤停机检修定值区无效告警、呼唤、闭锁保护切换到有效定值区无有效定值区则输入正确定值定值校验错误告警、呼唤、闭锁保护重新输入正确定值CT 不平衡呼唤检修 CT 回路负载不对称呼唤硬件使用说明104 硬件使用说明4.1 PSL 608 硬件使用说明 4.1.1 PSL 608 整体结构图 4.1.1 PSL 608 装

14、置整体结构硬件使用说明114.1.2 PSL 608 装置面板布置图 4.1.2.1 是装置的正面面板布置图。串行接口电流直流电压订货序号出厂编号出厂日期5!2复归运 行备 用保护动作C T 断线充电投入告 警+-定值切换QPSL 608 数字式线路保护装置 国电南京自动化股份有限公司图 4.1.2.1 PSL 608 面板布置图图 4.1.2.1 是装置的背面面板布置图。图NO.3备用NO.1AC1NO.2AC2NO.4备用NO.5备用NO.6CPUNO.8SIGNALNO.7TRIPNO.10POWERNO.9COM打印机口以太网A以太网B+5 V24V(1)4.1.2.2 PSL 608

15、 端子布置图（背视）4.1.3 PSL 608 装置接线端子图 4.1.3 为端子定义图。硬件使用说明12AC1123456789101112I1aI1aI1bI1bI1cI1c备用3AC2123456789101112I2aI2aI2bI2bI2cI2cI1aI1aI1bI1bI1cI1cCPU6隔离开关打开T接线方式充电投入COM备用4备用512345678910121114131516171819202122COM9打印机口以太网A以太网B111213141516171812345678910COMGPS+GPS-OUT+OUT-IN+IN-信号复归TRIP712345678910121

16、114131516171819202122CKJ1CKJ2CKJ3CKJ4CKJ5CKJ6CKJ7CKJ8SIGNAL8+XM2动作2告警2CTDX2充电投入2+XM1动作1告警1CTDX1充电投入112345678910121114131516171819202122+5 V24V(1)10POWER+24V(2)-24V(2)+220V-220V电源异常12345678910图 4.1.3 PSL 608 端子定义图（背视）4.1.4 PSL 608 输出接点输出接点如图 4.1.4 所示。硬件使用说明137X017X027X03CKJ17X04CKJ27X077X087X13CKJ47X

17、14CKJ77X097X10CKJ57X057X06CKJ37X117X127X15CKJ67X16CKJ8CTDX1告警18X018X058X068X07+XM1动作18X08充电投入1CTDX2告警28X128X168X178X18+XM2动作28X19充电投入2图 4.1.4 PSL 608 输出接点图4.1.5 PSL 608 结构与安装装置采用 4U 标准机箱，用嵌入式安装于屏上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图4.1.5.1、图 4.1.5.2。串行接口电流直流电压订货序号出厂编号出厂日期5!2复归运 行备 用保护动作C T 断线充电投入告 警+-定值切换QPSL 608 数字式短引

18、线保护装置291.0101.6177.0465.0482.6 国电南京自动化股份有限公司图 4.1.5.1 PSL 608 机箱结构图硬件使用说明14图465.0451.6101.68 . 64101.64.1.5.2 PSL 608 屏面开孔图4.1.6 PSL 608 各插件原理说明组成装置的插件有：交流模件（AC） 、AD 模件（AD） 、保护模件（CPU） ，COM 模件（COM） 、电源模件（POWER） 、跳闸出口模件（TRIP） 、信号模件（SIGNAL） 、人机对话模件（MMI） 。具体硬件模块图见图 4.1.6.1。CPU模块光隔光隔继电器出口QDJAC开关量输入光隔MMI打

19、印及通讯接口A/D和DSP模件图 4.1.6.1 PSL 608 硬件模块图4.1.6.1 交流模件（AC）从装置的背面看，第一个插件为交流模件，如图 4.1.6.2 所示：硬件使用说明15AC1(2)A AB BC C断路器断路器断路器LOAD至AD采样1X2-51X2-61X1-71X1-81X1-91X1-101X1-111X1-12I3cI2aI2bI2c1X1-31X1-41X1-51X1-61X2-11X2-21X2-31X2-41X1-11X1-2I1bI1cI3aI3bI1a123456789101112IaIaIbIbIcIcI0I0图 4.1.6.2 交流模件与系统接线图、

20、分别为系统三组 CT 三相电流输入。AI1BI1CI1AI2BI2CI2AI3BI3CI3装置为 T 接线(三侧差动)时，断路器两侧 CT 电流分别接在 Ia1,Ib1,Ic1 和Ia2,Ib2,Ic2 上，线路侧 CT 电流接在 Ia3,Ib3,Ic3 上。装置为断路器接线方式(两侧差动)时，如果控制字选为差动保护，断路器两侧 CT 电211流分别接在 Ia1,Ib1,Ic1 和 Ia2,Ib2,Ic2 上；如果控制字选为过流保护，电流接在Ia1,Ib1,Ic1 上。交流插件中电流输入，按额定电流可分为 1A、5A 两种，订货时请注明，投运前调试时请注意检查。硬件使用说明164.1.6.2

21、保护模件 CPU保护模件完成保护算法处理功能，本模件为国内最先采用 32 位高性能设计，在辅助完善的自检功能，为保护运算提供高可靠、高速度的支持。具体开入量接法见电源模件接线示意图。CPU 模件端子定义：6X02 端子： 隔离开关打开，接隔离开关的位置接点，当隔离开关打开时，该开入接通，当此开入接通时，短引线差动或过流保护自动投入；当此开入断开时，短引线差动或过流保护自动退出。6X03 端子： T 接线方式，T 接线保护压板，当此压板投入时，保护按三侧差动计算和动作。不再执行短引线差动或过流保护。6X04 端子： 充电保护投入，充电保护压板6X017 端子：COM，开入量公共地。4.1.6.3

22、 COM 模件（COM）GPS对时光耦方式电源保护装置9X129X13GPS对时节点方式GPS+保护装置9X129X13电源-GPS-COM9打印机口以太网A以太网B111213141516171812345678910COMGPS+GPS-OUT+OUT-IN+IN-信号复归图 4.1.6.3 COM 模件定义及 GPS 对时接线图COM 模件完成公共的开入量接入、打印和接入监控系统的功能。同时提供一个 RS-485口，两个以太网口，一个打印口(RS-232)供选择,传输规约为 IEC608705103 和 94 规约两种供用户选择。COM 模件端子定义：9X129X13 端子：GPS 脉冲

23、对时接入，9X12 为内部光耦的正极性端，9X13 为内部光耦硬件使用说明17的负极性端。9X159X18 端子：为 RS-485 差分信号线。以太网口 A，接入监控系统的以太网中，单监控系统的以太网络为双网结构时，接入 A子网络中以太网口 B，单监控系统的以太网络为双网结构时，接入 B 子网络中4.1.6.4 电源模件（POWER）保护装置的电源从 10X06 端子（直流电源220V/110V 端） 、10X08 端子（直流电源220V/110V 端）经滤波器、背板电源开关至内部电源模块，输出5V、24V 给保护装置其它插件供电；另外经 10X01、10X02 端子输出一组 24V(2)电源

24、，其中 10X01 端子为+24V(2)，10X02 端子为-24V(2)。另外经 10X03、10X04 端子输出一付电源消失告警常闭输出接点，当电源消失后接点闭合输出信号,正常有电源是接点是打开的。输入电源的额定电压有 220V 和 110V 两种，订货时请注明，投运调试前请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同，电源输入连接如图 4.6.2（A） 。电源 24V（2）的连接说明：电源插件输出-24V(2)（10X02 端子） ，经外部连线直接接至CPU 插件或 COM 模件的 COM 端子；输出 24V(2)（10X01 端子）接至屏上开入公共端子。当开入为空节点方式且为

25、本保护装置提供电源时，开入量的接法如图 4.6.2（B） ；当开入不是空节点而是 48V 或 220V 高电平量时，开入量必须通过光耦转换在接入如图 4.1.6.2（C）10X0810X0610X0110X0210X10DC/DC5V24V至装置内部其他插件24V(2)开入量用( A )( B )( C )外部开入为48V或220V高电平量10X0110X0224V(2)保护装置COM开入量24V(2)外部空接点开入POWER+5 V24V(1)10POWER+24V(2)-24V(2)+220V-220V电源异常滤波器10X0110X0224V(2)保护装置COM开入量24V(2)POWER

26、开入量公共端12345678910图 4.1.6.4 电源模件原理及输入接线图硬件使用说明184.1.6.5 保护出口模件（TRIP）TRIP 提供继电器动作空接点，且均为瞬时动作瞬时返回接点，如下图所示：7X017X027X03CKJ17X04CKJ27X077X087X13CKJ47X14CKJ77X097X10CKJ57X057X06CKJ37X117X127X15CKJ67X16CKJ8图 4.1.6.5 保护出口模件接点输出图4.1.6.6 信号模件（SIGNAL）SIGNAL 模件提供保护动作信号给中央控制信号。端子如下图：CTDX1告警18X018X058X068X07+XM1动

27、作18X08充电投入1CTDX2告警28X128X168X178X18+XM2动作28X19充电投入2图 4.1.6.6 信号模件接点输出图其中：端子 8X018X05 表示节点为保护动作信号，为自保持接点端子 8X018X06 表示节点为装置告警信号，为自保持接点端子 8X018X07 表示节点为 CT 断线信号，为自保持接点端子 8X018X08 表示节点为充电保护投入状态显示信号，为自保持接点端子 8X128X16 表示节点为保护动作信号，为瞬时动作接点端子 8X128X17 表示节点为装置告警信号，为瞬时动作接点端子 8X128X18 表示节点为 CT 断线信号，为瞬时动作接点端子 8

28、X128X19 表示节点为充电保护投入状态显示信号，为瞬时动作接点4.1.6.7 人机对话模件（MMI）本模件处理人机对话部分，完成液晶显示、键盘操作和打印功能。由于采用大液晶、全汉化显示使得用户操作变得非常的简单。定值清单及整定说明195 定值清单及整定说明5.1 PSL608 短引线保护定值清单表 5.1.1 PSL608 短引线保护定值表：序号定值名称定值范围单位整定值1控制字0000-FFFF无详见控制字说明2差动动作电流0.299.99A0.2In20In3充电保护电流0.299.99A0.2In20In4第一侧 CT 变比19999无5第二侧 CT 变比19999无6第三侧 CT 变比19999无7比率制动系数00.5无8比率制动拐点