PSC640技术说明书V1.52

1、PSC 640 系列数字式电容器保护装置技术说明书使用说明书V1.52国电南京自动化股份有限公 司2003 年 11 月* 本公司保留对此说明书修改的权利，请注意最新版本资料* 由国电南自技术部监制第一部分技术说明书目 次1装置简介12技术参数42.1额定参数.42.2主要技术性能.42.3绝缘性能.52.4电磁兼容性能.62.5机械性能.63装置硬件83.1机箱结构.83.2交流模件.83.3CPU 模件 .93.4电源模件.113.5逻辑及跳闸模件.113.6人机对话模件.124保护原理134.1过电流元件.134.2零序过电流元件.134.3反时限元件.134.4欠压保护元件.144.5

2、过电压元件.144.6不平衡元件.154.7自投切功能.154.8TV 断线检测.154.9数据记录.165与变电站自动化系统配合176定值及整定说明186.1PSC 640 系列数字式电容器保护装置整定值清单及说明 .186.2PSC 640 系列数字式电容器保护装置软压板清单及说明 .20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 ISO 9001 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

3、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。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。PS 640 系列产品采用防水、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。机箱面板采用先进的工业美学设计，使用方便，倍感亲切。通过尽心的研究和设计，新一代数字式保护及自动化产品具有如下特点： 大资源、高起点大资源、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。保护采用 14 位的

4、 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 40 次。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 IEC 60870-5-103 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

5、善的自诊断功能。安全标准安全标准PSC 640 系列数字式保护装置符合各种安全标准。GB/T 7261-2000继电器及装置基本试验方法GB/T 9361-1988计算站场地安全要求GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验GB/T 14598.13-1998 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GB/T 17626.21998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.31998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.41998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.51

6、999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.61998 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.81998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.91998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验GB/T 17626.101998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626.121998 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验GB 92541998 辐射发射限值试验。SD 286-1988线路继电保护产品动模试验技术条件IEC 60255-21-1：1988电气继

7、电器 第 21 部分：量度继电器和装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第一章：振动试验（正弦）装置简介11装置简介PSC 640 系列数字式电容器保护装置是以电流电压保护及不平衡保护为基本配置的成套电容器保护装置，适用于 66kV 及以下电压等级的电容器组。本保护装置基本配置为两个 CPU 模件,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 CPU 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 模件之间相互独立，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

8、的逻辑关系符合“四统一”设计原则。表 1 本系列产品的型号及功能配置表功能PSC 641PSC 642PSC 645PSC 646二段式相间电流二段式零序电流电流反时限零序反时限欠压保护过压保护取间隙电压取间隙电压单相不平衡电压单相不平衡电流三相不平衡电压三相不平衡电流自投切保护遥控功能压板测量级TA（1）遥测保护级 TA遥信遥控电度计量（2）电度脉冲计量GPS 对时（3）防误闭锁装置简介2功能PSC 641PSC 642PSC 645PSC 646远方管理光纤接口（4）注：（1）电流互感器，以下同。（2）选配功能，需专用测量子模件。订货时说明。（3）分、秒自适应。（4）选配功能，需光纤通信子

9、模件。订货时说明。装置的特点：本系列产品其保护及自动化功能均采用基于图形化界面的逻辑可编程的方式实现。采用逻辑可编程方式构成的定型产品其功能配1）完备的保护功能配置反映相间故障的二段式相间电流保护；反映中性点电阻接地系统接地故障的二段式零序电流保护；相间电流保护及零序电流保护均可选择定时限方式或反时限方式运行；过压保护；经电流闭锁及断线闭锁的欠压保护；不平衡(差流或差压)保护；带断线闭锁的自投切保护；TV断线自动检测。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

10、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；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；电压互感器，以下同。装置简介3面板配置有 RS 232 接口，可接至 PC 机进行人机对话操作，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

11、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 40 次。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；设置了高精度的时钟芯片，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 IEC 60870-5-103 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 IEC 60255-22-4 标准规定的 IV 级（4kV10%）快速瞬变干扰试

12、验、IEC 60255-22-2 标准规定的 IV 级（空间放电15kV，接触放电 8kV）静电放电试验；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42技术参数2.1 额定参数2.1.1 额定直流电压： 220V 或 110V（订货注明）2.1

13、.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 正常工作时：不大于 25W 动作时： 不大于 40Wb)交流电压回路 每相不大于 0.5VAc)交流电流回路 额定电流为 5A 时：每相不大于 1VA 额定电流为 1A 时：每相不大于 0.5VA2.1.4 状态量电平：CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18V30V）GPS 对时脉冲输入电平 24V（18V30V）各 CPU 输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18V30V）驱动能力 150

14、mA2.2 主要技术性能2.2.1 采样回路精确工作范围（10误差）电压：0.4V120V 电流：0.08In20In2.2.2 接点容量信号回路接点载流容量 400VA信号回路接点断弧容量 60VA操作回路接点载流容量 1100VA(不断弧)技术参数52.2.3 跳合闸电流断路器跳闸电流0.5A4A（订货注明）断路器合闸电流0.5A 4A（订货注明） 2.2.4 各类元件精度电流元件： 5%电压元件： 5%时间元件： Idn，Idn 为 n 段电流定值，I为相电流；2)TTdn，Tdn 为 n 段延时定值。4.2零序过电流元件 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

15、闸：1) 3I0I0n，I0n为接地 N 段定值；2) TT0n，T0n为接地 N 段延时定值。 对于此元件的瞬时段，当零序电流 3I0 大于 1.2 倍的 I 段定值时，装置的出口跳闸时间不大于 40ms。4.3反时限元件反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件，通过平移动作曲线，可以非常方便地实现全线的配合。常见的反时限特性解析式大约分为三类，即标准反时限、非常反时限、极端反时限，本装置中反时限特性由整定值中反时限指数整定。反时限特性公式如下：a) 一般反时限b) 非常反时限1)(14. 002. 0IpItpt保护原理14c) 极端反时限 其中： tp 为时间系数

16、，范围是 0.051。Ip 为电流基准值。I 为故障电流。t 为跳闸时间。整定值部分反时限时间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒，范围是（0.007127） 。对于长时间反时限亦能实现。长时间反时限表达式如下：本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能，通过设置控制字的相关位可选择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后，自动退出定时限 II 段过流及 II 段零流元件，相间电流 II 段和零序电流 II 段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反时限功能投退压板。4.4欠压保护元件欠压元件的动作条件：1）三个线电压均低于欠电压定值；2）三相电流均小于有流整定值，一般可取 0.25A

17、；3）线电压从有压到欠压；4）断路器在合位；5）延时时间到。4.5过电压元件在满足下列条件时，过电压元件动作：1)(802IpItpt1)(5 .13IpItpt1)(120IpItpt保护原理151）三个线电压中的任一个电压高于过压整定值；2）断路器在合位；3）延时时间到。4.6不平衡元件不平衡元件主要用来保护电容器内部故障，其动作条件如下：1）单相不平衡输入量（单相式）或三相不平衡输入量中的任一个（三相式）大于不平衡整定值时；2）断路器在合位；3）延时时间到。当 PSC 641、PSC 642 中不平衡模拟输入量仅有一个时，则接入端子上的三相不平衡中的任一相皆可。4.7自投切功能当不使用综

18、合自动化电压无功调节装置（如 VQC）时，用户可根据情况选用该功能。4.7.1 自动切除条件：1）三个线电压中任一个大于自投切过压定值；2）无保护动作闭锁信号；3）断路器在合位；4）延时时间到；5）自投切压板（备用 3）及相关控制字投入。4.7.2 自动投入条件：1）三个线电压均小于自投切低压定值且大于 64V；2）无保护动作闭锁信号；3）断路器在分位；4）延时时间到；5）TWJ 保持 5 分钟以上(V1.30 版以上)；6）自投切压板（备用 3）投入。注意：注意：1)自投切动作时间建议大于 2 秒。2)为防止误自投电容器于故障，手跳、遥跳或有保护动作闭锁投切开入时，本保护装置自动退出 自保护

19、原理16投切（备用 3 ）软压板。此时备用动作信号接点（X5:15，X5:16）应反馈接入闭锁投切开入端子（X3:9） 。4.8TV 断线检测 在下面任一条件满足的时候，装置报发 “TV 断线”信息并点亮告警灯：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) 三相电压和大于 8V，最小线电压小于 16V 判为两相 TV 断线。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。 TV 断线检测功能可以通过“模拟量求和自检”控制字投退。4.9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

20、、Ua、Ub、Uc、BPA、BPB、BPC，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸命令。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 RAM 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 40 次。数据存入 FLASH RAM 中。与变电站自动化系统配合175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

21、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 IEC 60870-5-103 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 系列网络通信服务器，可方便地接入各种不同系统。定值及整定说明186定值及整定说明6.1PSC 640 系列数字式电容器保护

22、装置整定值清单及说明序号定值名称范 围单位备注1控制字 10000FFFF无参见控制字 1(KG1)定义2电流段0.2100.0A3电流 II 段0.2100.0A4电流 I 段时间0.020.00s5电流 II 段时间0.120.00s6零序 I 段电流0.120.0A7零序 II 段电流0.120.0A8零序 I 段时间0.020.00s9零序 II 段时间0.120.00s10电流反时限基准电流0.2100.0A11电流反时限时间0.005127s12零序反时限基准电流0.120.0A13零序反时限时间0.005127s14反时限指数0.0110.0无仅能取值 0.02、1 或 215过电压定值30120.0V16过电压动作时间0.01200.0s17欠电压定值10100.0V18欠电压动作时间0.0100.0s19欠压闭锁电流0.2100.0A*20不平衡定值0.5100.0V21不平衡动作时间0.020.0s22自投切过压定值30120.0V23自投切低压定值30120.0V24自投动作时间0.060