1、PSL 608 數字式短引線保護裝置技術說明書編寫 王文雄 蘭金波 陳偉姚亮審核 馬文龍批準 郭效軍V3.07國電南京自動化股份有限公司2003 年 5 月* 本說明書可能會被修改，請注意最新版本* 由國電南自技術部監制本技術說明書適用于 V3.07 版本的保護程序：目次1 概述 11.1 保護配置及型號 11.2 性能特征 12 技術參數 22.1 額定電氣參數 22.2 主要技術性能 22.3 絕緣性能 32.4 電磁兼容性能 32.5 機械性能 42.6 工作大氣條件 43 保護原理說明 53.1 保護程序整體結構： 5.3.2 啟動元件和整組復歸 5.3.3 保護原理 63.4 信息記

2、錄和分析 83.5 與變電站自動化系統配合 9.3.6 打印及顯示信息一覽表 9.4 硬件使用說明 1.0.4.1 PSL608 硬件使用說明 1.0.5 定值清單及整定說明 1.9.5.1 PSL608短引線保護定值清單 1.95.2保護定值整定說明 201概述1.1保護配置及型號PSL608主要用作3/2主接線的短引線保護，也可以作為T接線保護和充電保護使用。T接 線米用三側電流比率差動方式，通過引入兩組開關 CT和線路CT三側的電流，保護短引線和安 裝在線路上的隔離開關之間的區域，又稱線末保護；短引線經控制字選擇采用兩側電流比率差 動方式或過流方式；充電保護由過流保護經延時出口。1.2性

3、能特征(1) 裝置具有和流保護功能，經外部壓板投入。(2) 裝置具備T接線保護和比率差動保護功能，并且具備 CT斷線識別功能，防止CT斷線時差 動保護誤動。(3) 裝置具備充電保護，可整定延時出口，經外部壓板投入，并且具備充電保護投入輸出信號。采用了多CPU共享AD的高精度模數轉換自主專利技術，解決了多 CPU共享AD的難題，提 高了裝置的模數轉換精度，簡化了調試和維護的工作量。(5) 采用了 DSP數據處理硬件。(6) 通過了國家級電磁兼容實驗室電磁輻射、瞬變干擾等10個項目的抗干擾試驗，全部的試驗 結果證明其電磁兼容性能指標大大高于國家標準。(7) 采用了全漢化顯示/操作界面和全漢化、圖形

4、化、表格化打印輸出。(8) 采用透明化設計思想，保護內部元件在系統故障時的動作過程可以全息再現，便于分析保護的動作過程。(9) 強大的故障錄波功能，可以保存1000次事件，12至48次故障錄波報告(含內部元件動作過程)，故障時有重要開關量多次變化時會自動多次啟動錄波并且記錄重要開關量(如跳閘、合閘等)的變化。錄波數據可以保存為 COMTRADE式。具有雙端測距功能。(10) 靈活的通信接口方式，配有RS-232 485和以太網通信接口。(11) 通訊歸約支持IEC60870-5-103標準。2技術參數2.1額定電氣參數額定直流電壓220V或 110V（訂貨請注明），允許工作范圍：80%115%

5、額定交流數據c）交流電流5A或1A（訂貨請注明，額定電流In）d）額定頻率50Hz或60Hz（60Hz時訂貨請注明）e）過載能力2倍額定電流，連續工作10倍額定電流，允許10秒40倍額定電流，允許1秒功率消耗a）直流回路正常時40Vy跳閘時50Wb）交流電流回路 0.5VA/相（In =5A和In =1A）接點容量跳閘、信號、其他輔助繼電器接點容量：a）允許長期通過電流8Ab）切斷電流 0.2A （直流 220V, L/R=7mS狀態量電平24V(18 V 30V)24V(18 V 30V)24V(18 V 30V)150mAa）各CPL及通信接口模件的輸入狀態量電平b）GPS 對時脈沖輸入電

6、平c）各CPU俞出狀態量（光耦輸出）允許電平d）各CPU俞出狀態量（光耦輸出）驅動能力2.2主要技術性能 采樣回路精確工作范圍電流：0.041 n 40In模擬量測量精度電流0.5級，最小定值可達0.05A。223動作延時時間0 10s2.3絕緣性能絕緣電阻裝置的帶電部分和非帶電部分及外殼之間以及電氣上無聯系的各電路之間用開路電壓500V的兆歐表測量其絕緣電阻值，正常試驗大氣條件下，各等級的各回路絕緣電阻不小于50MQ。介質強度在正常試驗大氣條件下，裝置能承受頻率為50Hz,電壓2000V（信號輸入端子為500V）歷 時1分鐘的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡及元件損壞現象。試驗過程中，任一被試回路施

7、加電壓 時其余回路等電位互聯接地。沖擊電壓在正常試驗大氣條件下，裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點回路對地，以及 回路之間，能承受1.2/50 g的標準雷電波的短時沖擊電壓試驗，開路試驗電壓 5kV。耐濕熱性能裝置能承受GB7261第21章規定的濕熱試驗。2.4電磁兼容性能靜電放電抗干擾度通過GB/T 17626.2 1998標準、靜電放電抗干擾4級試驗。射頻電磁場輻射抗干擾度通過GB/T 17626.3 1998標準、射頻電磁場輻射抗干擾度3級試驗。電快速瞬變脈沖群抗擾度通過GB/T 17626.4 1998標準、電快速瞬變脈沖群抗擾度4級試驗。浪涌（沖擊）抗擾度通過GB/T 176

8、26.5標準、浪涌（沖擊）抗擾度3級試驗。射頻場感應的傳導騷擾度通過GB/T 17626.6 1998標準、射頻場感應的傳導騷擾度3級試驗 246工頻磁場抗擾度通過GB/T 17626.8 1998標準、工頻磁場抗擾度5級試驗 脈沖磁場抗擾度通過GB/T 17626.9 1998標準、脈沖磁場抗擾度5級試驗。阻尼振蕩磁場抗擾度通過GB/T 17626.10 1998標準、阻尼振蕩磁場抗擾度5級試驗。振蕩波抗擾度通過GB/T 17626.12 1998標準、振蕩波抗擾度4級試驗。輻射發射限值試驗通過GB 9254 1998標準、輻射發射限值A類試驗。2.5機械性能振動裝置能承受GB 7261中1

9、6.3規定的嚴酷等級為I級的振動能力試驗沖擊裝置能承受GB 7261中17.5規定的嚴酷等級為I級的沖擊能力試驗碰撞裝置能承受GB 7261第18章規定的嚴酷等級為I級的碰撞能力試驗： 2.6工作大氣條件環境溫度正常工作溫度：040C極限工作溫度：-1055 r儲存及運輸：-2570 r正常工作相對濕度5%95%。正常工作大氣壓力66kPa 110kPa3保護原理說明3.1保護程序整體結構:保護程序整體結構如圖所示1主程序定時采樣中斷（1ms）采樣中斷程序1!故障處理程序否是（進入故障處理程序）（進入主程序）啟動？圖保護程序整體結構所有保護CPU程序主要包括主程序、采樣中斷程序和故障處理程序。

10、正常運行主程序。每 隔1ms采樣間隔定時執行一次采樣中斷程序，采樣中斷程序中執行啟動元件，如果啟動元件沒 有動作，返回主程序。如果啟動元動作，則進入故障處理程序（定時采樣中斷仍然執行），完成 相應保護功能，整組復歸時啟動元件返回，程序又返回進入正常運行的主程序。主程序中進行硬件自檢、定值校驗、開關位置判斷、人機對話模件和 CPU莫件運行是否正常相互檢查等。硬件自檢包括 ROM RAM EEPROM開出光耦等。采樣中斷程序中進行模擬量采集和相量計算、開關量的采集、交流電流斷線判別、重合閘 充電、數據同步、合閘加速判斷和啟動元件計算等。故障處理程序中進行各種保護的算法計算、跳合閘判斷和執行、事件記

11、錄、故障錄波、保護所有元件的動作過程記錄，最后進行故障報告的整理和記錄所用定值。3.2啟動元件和整組復歸 啟動元件保護啟動元件用于啟動故障處理程序及開放保護跳閘出口繼電器的負電源。各個保護模件 以相電流突變量為主要的啟動元件321.1相電流突變量啟動元件保護啟動元件用于開放保護跳閘出口繼電器的電源及啟動該保護故障處理程序。啟動元件為相電流突變量啟動元件，判據為： i eO.7*IQD;其中：IQD為差流突變量啟動值；IQD=0.2 In;©為a,b,c三種相別；In為CT額定電流（5A或1A）; i 4 = | i ”t）-2i$ （t-T）+i（t-2T） | ，為差電流突變量當任

12、一相突變量連續三次大于啟動門坎時，保護啟動。相電流啟動元件分別測量兩組（3/2接線）或三組（T接線）CT各相電流幅值，當最大相電流連續5次大 于充電保護電流定值，且充電保護壓板投入時，相電流啟動元件動作。啟動繼電器的閉鎖措施PSL 608數字式短引線保護CPUS動繼電器動作才開放保護出口繼電器的負電源。整組復歸保護模件啟動后就發出“禁止整組復歸”的信號，如果保護所有的啟動元件和故障測量元 件都返回，并且持續200ms保護就收回“禁止整組復歸”信號，立即整組復歸。3.3保護原理差動保護差動保護包括短引線差動保護和T接線差動保護，短引線差動保護在線路隔離開關打開投 入，同時控制字位0選擇為差動時投

13、入。線路隔離開關為短引線保護壓板，而且只能以硬壓板 方式投入。T接線保護由T接線方式壓板控制投入。T接線方式壓板可以使用軟壓板方式，也可以使用 硬壓板方式。差動保護為兩段折線式比例差動保護，在保護范圍內發生故障時，瞬時跳閘。差動判據：1)短引線差動: |I1+I2|> led> Izd 且> K*max(|l1|,|l2|)-lzd max(|I1|,|I2|)|I1+I2|-Ied2) T接線差動： |I1+I2+I3|> Ied max(|l1|,|l2|,|l3|)> Izd 且|I1+I2+I3|-Ied>K*max(|I1|,|I2|,|I3|)-

14、Izd其中：I1為I側電流，I2 為II側電流，I3 為Ill側電流led為差動保護電流定值Izd為差動保護比率制動拐點電流定值K為比率制動的制動系數過流保護本保護在線路隔離開關打開投入，同時控制字位0選擇為過流時投入。本裝置過流保護不設時限，瞬時動作，外接和流從第一組CT電流引入。線路隔離開關為短引線保護壓板，而且只 能以硬壓板方式投入。動作判據：I 1 >lzd其中：11門為I側電流，Izd為過流保護定值充電保護充電保護為帶時限的無方向電流保護，時限可整定。若充電保護啟動后，在時限范圍內,故障消失，則保護返回。充電保護由充電保護壓板控制投退，充電壓板投入后面板的充電保護燈點亮，同時信

15、號輸出插件（8X）有兩組充電保護投入節點輸出，提醒使用人員防止長期投入充 電保護。充電壓板可以使用軟壓板方式，也可以使用硬壓板方式動作判據:1）I；：max>Izd2）t >Tzd其中：I不max為三側CT中相電流幅值最大值，Izd為充電保護電流定值，Tzd為充電 保護動作時延。334 CT斷線其動作判據為（只能判別單相CT斷線）: | / i 他 >0.11 n; 滿足條件 相只有一側電流w IWI;其中：/ i 4CD為相差流值In為額定電流IWI無電流門檻值，取0.05倍的CT額定電流；以上條件同時滿足判CT斷線。CT斷線后，可根據控制字選擇閉鎖或不閉鎖保護。3.4信息

16、記錄和分析PSL 608數字式短引線保護具備故障錄波功能。可記錄的模擬量為Ia、Ib、Ic、，具體記錄的模擬量取決于裝置接入的模擬量。可記錄的狀態量保護跳閘合閘命令。可記錄的錄波報告為12至48個（根據各次故障的復雜程度而不同，通常為30次左右）， 記錄的事件不少于1000條。記錄的報告或事件可被PC機讀取。除記錄系統擾動數據外，PSL 608還記錄狀態輸入量變位事件、裝置告警事件等。PSL608數字式短引線保護記錄動作時的錄波、事件、定值和保護詳細的動作過程（標志集），可通過本公司提供的免費調試/分析軟件PSView讀取、分析和保存。PSView調試/分析軟件既 可以實時讀取保護發送的事件，

17、也可以讀取裝置中記錄的歷史信息，并且，在使用時不影響保 護的正常運行。3.5與變電站自動化系統配合本裝置可用于自動化變電站也可用于非自動化變電站。可由裝置的鍵盤設置成“硬壓板方式”，裝置的運行方式由外部壓板投退，監控不能遙控 投退壓板；也可由裝置的鍵盤設置成“軟壓板方式”，裝置的壓板可由監控系統遙控投退“軟壓 板”控制，與硬壓板狀態無關。3.6打印及顯示信息一覽表 PSL608數字式短引線保護事件信息一覽表：事件名稱事件所帶參數備注（原因等）短引線保護啟動保護整組復歸短引線A相出口A相電流或A相差流動作，三跳短引線B相出口B相電流或B相差流動作，三跳短引線C相出口C相電流或C相差流動作，三跳T

18、接線A相出口A相差流動作，三跳T接線B相出口B相差流動作，三跳T接線C相出口C相差流動作，三跳充電保護出口最大相電流幅值動作，三跳保護跳閘失敗保護跳閘失敗返回PSL608數字式短引線保護告警信息一覽表:事件名稱裝置反應處理措施備注裝置上電RAM錯誤告警、呼喚、閉鎖保護停機檢修EPROMS告警、呼喚、閉鎖保護停機檢修閃存錯誤呼喚停機檢修EEPRO錨誤告警、呼喚、閉鎖保護停機檢修開出異常告警、呼喚、閉鎖保護停機檢修AD錯誤告警、呼喚、閉鎖保護停機檢修零漂越限告警、呼喚、閉鎖保護停機檢修內部電源偏低呼喚停機檢修定值區無效告警、呼喚、閉鎖保護切換到有效定值區無有效定值區則輸入正 確定值定值校驗錯誤告警

19、、呼喚、閉鎖保護重新輸入正確疋值CT不平衡呼喚檢修CT回路負載不對稱呼喚4硬件使用說明4.1 PSL 608硬件使用說明4.1.1 PSL 608整體結構Ans®I -IIlaUl-5ITT-HIT1X1-5JK1-61：U-1 1-xu:-amlibIlbJlielie'I3a I3aRI3bI3b'i-r-!-.137D：l-Yi:a-»m-y1E.-1CI 1U-11 1X1-112I2c I2cPffi-Kia+S謹境方It4red充電 1需艱人13SJll?-A'LKiSTt-丄213 -JJ呂Tl- T -319-121- 3 -JJ呂T

20、1- TslTI-g£01+-:<nFWJurIF理a&3：iTcnm*1.詢.臥J76X12mu必UQ7-ItSE1T甘巴7-FIRcmra%30E1P光占,；-73112-GPS如壬44RS-0IIT菇IF-1SNVT如t+帕FBI3X17-4J65-DIS'£1ER32S2DB9 / 淋用1；-二衣昭"*11-ir.i：-：'. i2d?10：-：3iixmd-22DV.fllOVlflES曲111CS104匸取太網eJl抑匚圖608裝置整體結構4.1.2 PSL 608裝置面板布置圖是裝置的背面面板布置圖NO.10POWERN

21、O.9COM打印機口+5 V24V(1)以太網A以太網BNO.8SIGNALno 日二二|7PN0TRIn08-.j-NOAC一rlaLrJL=.J3- 4.1.2.2 PSL 608端子布置圖（背視）608裝置接線端子圖為端子定義圖。AC608輸出接點AC12345678910111213141516171819202122輸出接點如圖所示3備用4備用9COM5備用12345678910111213141516171819202122|:1|:|_|:Ic TI-HGIcllol:I口ILI口IJI-J口 口 DI:!L d口口 mnDmmnrnnarmaiTtlCPU隔離開關打開T接線方式

22、 充電投入COM8SIGNAL+XM1+XM2動作1告警1CTDX1充電投入1-動作2告警2CTDX2充電投入2信號復歸打印機口以太網B+24V(2)-24V(2)匸電源異常+220V+5 V24V(1):端子定義圖（背視）10POWER123456789101112131415161718COMGPS+ GPS-OUT+OUT-IN+ IN-12345678910-220V以太網A圖 60807X0107X03CKJ1Q 7X02CKJ2/67X040CKJ3x07X057X067X137X147X077X087X107X157X167X090CKJ6-z07X117X12+XM1+XM28

23、X128X168X178X188X19圖 608輸出接點圖4.1.5 PSL 608結構與安裝裝置采用4U標準機箱，用嵌入式安裝于屏上。機箱結構和屏面開孔尺寸分別見圖圖 。465.0451.64 一6.84.1.5.2 PSL 608 屏面開孔圖4.1.6 PSL 608各插件原理說明組成裝置的插件有：交流模件（AC、AD模件（AD、保護模件（CPU, COM模件（CO） 電源模件（POWER跳閘出口模件（TRIP）、信號模件（SIGNA、人機對話模件（MM、。交流模件（AC從裝置的背面看，第一個插件為交流模件，如圖4.162所示:1(2)ACIaI a'I bI b'I cI

24、 c 'I 0I O'至AD采樣圖4.162交流模件與系統接線圖11a 、11b、I1c、I2a、I 2b、12c、I 3a、I3b、13c分別為系統三組CT三相電流輸入。裝置為T接線（三側差動）時，斷路器兩側CT電流分別接在Ia1,Ib1,Ic1 和Ia2,Ib2,Ic2 上，線路側CT電流接在Ia3,Ib3,Ic3 上。裝置為斷路器接線方式（兩側差動）時，如果控制字選為差動保護，斷路器兩側CT電流分別接在Ia1,lb1,lc1 和Ia2,lb2,lc2 上；如果控制字選為過流保護，電流接在la1,Ib1,Ic1 上。交流插件中電流輸入，按額定電流可分為1A、5A兩種，訂貨時

25、請注明，投運前調試時請注 意檢查。保護模件完成保護算法處理功能，本模件為國內最先采用 32位高性能設計，在輔助完善 的自檢功能，為保護運算提供高可靠、高速度的支持。具體開入量接法見電源模件接線示意圖。CPU莫件端子定義:6X02端子：隔離開關打開，接隔離開關的位置接點，當隔離開關打開時，該開入接 通，當此開入接通時，短引線差動或過流保護自動投入；當此開入斷開時，短引線差 動或過流保護自動退出。6X03端子：T接線方式，T接線保護壓板，當此壓板投入時，保護按三側差動計算和動作。不再執行短引線差動或過流保護。6X04端子：充電保護投入，充電保護壓板6X017端子：COM開入量公共地。4.1.6.3

26、 COM 模件（COMCOM12345789u AUDnnnuuun12345678p口口口GPS+保護裝置 保護裝置打印機口以太網A以太網BGPS-GP對時光耦方式圖 4.163 COM模件定義及GPS寸時接線圖RS-485 口,COM模件完成公共的開入量接入、打印和接入監控系統的功能。同時提供一個兩個以太網口，一個打印口（RS-232）供選擇,傳輸規約為IEC60870-5103和94規約兩種供用 戶選擇。COM模件端子定義：9X129X13端子：GPS永沖對時接入，9X12為內部光耦的正極性端，9X13為內部光耦的負 極性端。以太網口 A接入監控系統的以太網中，單監控系統的以太網絡為雙網

27、結構時，接入A子網絡中以太網口 B,單監控系統的以太網絡為雙網結構時，接入 B子網絡中4.1.6.4 電源模件(POWER保護裝置的電源從10X06端子(直流電源+ 220V/+ 110V端)、10X08端子(直流電源220V/ 110V端)經濾波器、背板電源開關至內部電源模塊，輸出+ 5V、+ 24V給保護裝置其它插件 供電；另外經10X01 10X02端子輸出一組24V電源，其中10X01端子為+24V(2)，10X02端 子為-24V(2)。另外經10X03 10X04端子輸出一付電源消失告警常閉輸出接點，當電源消失后 接點閉合輸出信號，正常有電源是接點是打開的。輸入電源的額定電壓有22

28、0V和110V兩種，訂貨時請注明，投運調試前請檢查所提供電源 插件的額定輸入電壓是否與控制電源電壓相同，電源輸入連接如圖462 (A)o電源24V 的連接說明：電源插件輸出-24V(2) (10X02端子)，經外部連線直接接至CPU 插件或COM模件的COM端子；輸出24V(2) (10X01端子)接至屏上開入公共端子。當開入為空 節點方式且為本保護裝置提供電源時，開入量的接法如圖( B);當開入不是空節點而是48V或220V高電平量時，開入量必須通過光耦轉換在接入如圖 4.162( C)10POWER+24V(2)-24V(2)匚:電源異常+220V-220V弓口口口口口口口0!01 234

29、56789W10X06 鼻濾10X08 aL波10X01器10X02 010X10 &+5 V24V:外部空接點開入(B )24V(2)POWER保護裝置M OC開入量+ 24V(2)f +5VDC/DCf + 24V至裝置 內部其 他插件24V(2)開入量用24V+ 24V外部開入為48V或220V高電平量(C )開入量公共端(A )P OWR保護裝置回MOC開入量I十圖4.164 電源模件原理及輸入接線圖TRIP提供繼電器動作空接點，且均為瞬時動作瞬時返回接點，如下圖所示:07X0107X03CKJ1CKJ2/0 7X02護07X040CKJ3-X07X057X0607X0707X

30、09CKJ4CKJ5/0 7X08”07X107X137X150CKJ8X00CKJ7-X0CKJ607X117X127X147X16圖4.165保護出口模件接點輸出圖4.1.6.6 信號模件（SIGNALSIGNAL莫件提供保護動作信號給中央控制信號+XM1號模件接點輸出圖端子如下圖:8X178X128X168X188X19口警2CTDX2一/0 充電投入2廠0+XM2動作20其中：端子8X018X05表示節點為保護動作信號，為自保持接點端子8X018X06表示節點為裝置告警信號，為自保持接點 端子8X018X07表示節點為CT斷線信號，為自保持接點端子8X018X08表示節點為充電保護投入狀態顯示信號，為自保持接點端子8X12- 8X16表示節點為保護動作信號，為瞬時動作接點端子8X12- 8X17表示節點為裝置告警信號，為瞬時動作接點端子8X12- 8X18表示節點為CT斷線信號，為瞬時動作接點端子8X12- 8X19表示節點為充電保護投入狀態顯示信號，為瞬時動作接點4.1.6.7 人機對話模件（MM）本模件處理人機對話部分，完成液晶顯示、鍵盤操作和打印功能。由于采用大液晶、全漢化顯示使得