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1、PSL601(A)系列数字式线路保护装置技术说明书 V3.1国电南京自动化股份 2023 年 3 月*本说明书可能会被修改请留意最版本资料本技术说明书适用于以下版本的保护程序 PSL 601 纵联保护版本 3.16PSL 600 后备保护版本 3.16PSL 600 综合重合闸版本 3.16 装置修改说明1. PSL 601 高频保护增加通道时间确认把握字可选择为 5ms 或 8ms2. 距离和零序保护增加一个把握字 KG3,其中 1、增加快速距离投退把握位,2、零序段在非全相运行时是否加速把握位,零序段时间定值减去 0.5s,3、零序段在是否增加一个关心段，其电流定值和段一样无方向延时比段时
2、间长 1s3. 非全相永跳投入或退出把握字改为非全相再故障永跳或三跳4. CT 反序修改为只在装置上电 2 小时之内检查5. 增加发停讯把握接点供录波使用6. 电流定值的最小值由 0.1A 改为 0.05A7. 零序保护零序段和段的处理把握字选择为不灵敏段只在非全相运行及合闸 100ms 内投入选择为灵敏段则只在全相运行时投入合闸时延时 100ms 后才启动灵敏段的推断8. 零序保护增加 3U0 突变量开放零序保护把握字突变量取 60ms 前的保证 3I0 启动而不是突变量启动时也能判出 3U0 突变9. 闭锁式自动通道试验开头试验 30 秒后自动复归收发讯机复归信号持续 1 秒10. PSL
3、 600 零序功率方向元件电压浮动门坎该浮动门坎改动后限制其最大值为 8V 固定门坎为 0.5V11. 增加输出沟通三跳接点当重合闸退出三重方式充电未满或装置失电时沟通三跳接点闭合正常运行时翻开沟通三跳接点12. 增加合后继开入量输入解决先给保护电源再给操作电源时位置启动重合时可能动作的问题现在位置启动重合规律如下当把握字整定为合后继可用时位置启动重合除满足常规条件外还需合后继动作13. AD 转换硬件改为 AD 加 DSP 模件目 次1 概述11.1 保护配置及型号11.2 性能特征12 技术参数32.1 额定电气参数32.2 主要技术性能42.3 绝缘性能52.4 电磁兼容性能52.5 机
4、械性能62.6 工作大气条件63 保护原理说明73.1 保护程序整体构造73.2 启动元件和整组复归73.3 选相元件93.4 振荡闭锁的开放元件103.5 纵联保护123.6 波形比较法快速距离保护243.7 距离保护253.8 零序电流保护303.9 非全相运行323.10 合闸于故障线路保护333.11 重合闸模件333.12 正常运行程序393.13 信息记录和分析403.14 与变电站自动化系统协作413.15 打印及显示信息一览表424 硬件使用说明454.1 PSL 601 硬件使用说明454.2 PSL 601A 硬件使用说明585 定值清单及整定说明655.1 PSL 601
5、601A 保护定值清单655.2 PSL 601601A 保护定值整定说明685.3 压板定值76概 述1 概述1.1 保护配置及型号PSL 601A 型数字式超高压线路保护装置以纵联方向作为全线速动主保护以距离保护和零序方向电流保护作为后备保护保护有分相出口可用作 220kV 及以上电压等级的输电线路的主保护和后备保护保护功能由数字式中心处理器 CPU 模件完成其中一块 CPU 模件(CPU1) 完成纵联保护功能另外一块 CPU 模件(CPU2) 完成距离保护和零序电流保护功能对于单断路器接线的线路保护装置中还增加了实现重合闸功能的 CPU 模件(CPU3)可依据需要实现单相重合三相重合综合
6、重合闸功能或者退出表 1-1PSL 601A 型数字式超高压线路保护的型号及其功能主 要 功 能型 号纵联保护距离保护和零序方向电流保护自动重合闸备注 PSL 601能量积分方向，阻抗方向，零序方向快速距离保护三段式相间距离保护三段式接地距离保护四段式零序电流保护有 适用于单断路器如双母线PSL 601A 同上 同上 无 适用于23 接线1.2 性能特征(1) 以能量积分方向为主以阻抗方向零序方向为辅的综合性方向元件作为纵联保护(2) 动作速度快线路近处故障动作时间小于 10ms 线路 70 处故障典型动作时间到达12ms 线路远处故障小于 25ms(3) 完善牢靠的振荡闭锁功能能快速区分系统
7、振荡与故障在振荡闭锁期间系统无论发生不对称性故障还是发生三相故障保护都能牢靠快速地动作(4) 承受电流电压复合选相方法在简洁故障和弱电源系统故障时也能够正确选相(5) 纵联保护通道接口方式灵敏可以与载波通道专用或复用光纤通道微波通道等各种通信设备连接有自适应推断弱电源侧的弱馈保护通道规律如通道检查位置停信等都由保护实现发停信把握承受单接点方式接点闭合为发信接点断开为停信(6) 完善的自动重合闸功能可以实现单重检线路三相有压重合闸方式专用于大电厂侧以防止线路发生永久故障电厂侧重合于故障对电厂机组造成冲击(7) 承受了多 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
8、 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(8) 通过了国家级电磁兼容试验室电磁辐射瞬变干扰等 10 个工程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(9) 承受了全汉化显示/操作界面和全汉化图形化表格化打印输出(10) 承受透亮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(11) 强大的故障录波功能可以保存 1000 次大事 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屡次变化时会自动屡次启动录波并且记录重要开关量 如发信收信跳闸合闸等的变化录波数据可以保存为 COMTRADE 格式(12) 灵敏的通
9、信接口方式配有 RS-232485 和以太网通信接口(13) 通讯归约支持 IEC60870-5-103 标准2技术参数2 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 额定沟通数据a) 相电压 3/100 (额定电压 Un)b) 线路抽取电压 100 V 或 3/100V 有重合闸时可用软硬件自适应c) 沟通电流 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) 过载力气电流回路 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
10、1 秒电压回路 1.2 倍额定电压连续工作1.8 倍额定电压允许 10 秒2.1.3 功率消耗a) 直流回路 正常时40W 跳闸时50Wb) 沟通电压回路 0.5VA/相c) 沟通电流回路 IQD +1.25IT 其中为 a,b,c 三种相别 T 为 20msi| i(t)-2*i(t-T)+i(t-2T) |为相电流突变量ITmax( | I(tT)-2*I(t-2T)+I(t-3T) | )为相电流不平衡量的最大值当任一相电流突变量连续三次大于启动门坎时保护启动(2) 零序电流关心启动元件为了防止远距离故障或经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵敏度不够而设置该元件在零序电流大于启动门坎并持
11、续 30ms 后动作(3) 静稳破坏检测元件为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而引起的系统振荡而设置该元件判据 为 BC 相间阻抗在具有全阻抗特性的阻抗关心元件内持续 30ms 或者 A 相电流大于 1.2 倍In持续 30ms 并且 U1Cos 小于 0.5 倍的额定电压当该元件动时保护启动进入振荡闭锁规律当 PT1 断线或者振荡闭锁功能退出时该检测元件自动退出3.2.2 启动继电器的闭锁措施PSL 601A 数字式高压线路保护 CPU 模件硬件完全一样其出口回路完全独立任意一块 CPU 模件故障均不影响其他 CPU 模件的正常动作当承受三块 CPU 模件时启动回路可以由 CPU1C
12、PU3 中两个 CPU 启动才开放保护出口继电器的负电源即构成三取二方式由于每个 CPU 都有较完善的硬件工况的监视系统单个硬件器件故障不会引起保护误动因此启动回路也可以选用三取一方式当只有两个保护 CPU 模件时如 PSL 601A 型保护对应的启动回路为二取二方式 和二取一方式两种方式可以通过装置母板上的跳线JP1 进展选择出厂时设置为三取一方式跳线 JP1 接法如以以下图所示两个连接片分别接在 1 和 24 和 5 上时即连接片在水平位置都连在左边启动继电器为三取一方式图中标识了 1/3 两个连接片分别接在 2和 35 和 6 上时即连接片在水平位置都连在右边启动继电器为三取二方式图中标
13、识了 2/3 当不接连接片时为三取二方式PT 为电压互感器 TV 8保护原理说明JP11/32/3123456图 3.2.1 母板中跳线 JP1 引脚图 16 为增加的示意标号3.2.3 整组复归各保护模件启动后就发出制止整组复归的信号假设本保护全部的启动元件和故障 测量元件都返回并且持续 5 秒本保护模件就收回制止整组复归信号保护收到任一个模件制止整组复归的信号就保持原先的启动状态直到全部模件都收回制止整组复归信号时才能整组复归这样就能保证全部模件均满足整组复归条件时装置才整组复归3.3 选相元件选相元件是区分故障性质和相别以满足保护分相跳闸的要求 PSL 601 数字式线路保护的主保护和后
14、备保护承受一样原理的选相元件为了在特别系统(例如弱电源)和转换性等简洁故障下能够正确选相并有足够的灵敏度承受电压电流复合突变量和复合序重量两种选相原理相结合的方法在故障刚开头时承受快速和高灵敏度的突变量选相方法以后承受稳态的序重量选相方法保证在转换性故障时能够正确选相两种选相元件的原理如下3.3.1 电压电流复合突变量选相元件令 ZIU = & cabcab,=其中 U& I& 为相间回路电压电流的突变量 Z 为阻抗系数其值依据距离保护或者纵联方向保护中的阻抗元件的整定值自动调整设 max min 分别为 abbcca 中的最大值和最小值选相方法如下(1) 当 min0.25max 时判定为单
15、相故障否则为多相故障(2) 单相故障时假设 bc=min 判定为 a 相故障假设 ca=min 判定为 b 相故障假设 ab= min 判定为 c 相故障(3) 多相故障时假设同时满足 ababU bcbcU 和 cacaU 判定为区内相间故障否则为转换性故障(一正一反)承受相电流方向元件选择正向的故障相别9 保护原理说明(4) 判据 实际上是三个幅值比较方式的突变量方向继电器 Ucabcab,= 与传统的相电流差突变量选相原理相比本方法由于引进了电压突变量以及方向判别解决了弱电源系统和间隔时间很短的转换性故障的选相问题对于一般性的故障选相的灵敏度与相电流差突变量选相原理相当3.3.2 电压电流序重量选相元件令 )31(arg( 2200Z Z IUIkUZ+=& & 即为补偿点零序电压和负序电压的相角差 其中 Z为阻抗系数与突变量选相元件类似 ZK 为零序补偿系数将的取值分成三个区 每个区内包
