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1、PSL631A数字式断路器保护装置技术说明书国电南京自动化股份有限公司2003年6月* 本说明书可能会被修改，请注意最新版本资料* 由国电南自技术部监制本技术说明书适用于以下版本的保护程序：PSL631A断路器保护版本：1概述错误!未定义书签装置简介错误!未定义书签性能特征错误!未定义书签2技术参数错误!未定义书签额定电气参数错误!未定义书签主要技术性能错误!未定义书签绝缘性能错误!未定义书签电磁兼容性能错误!未定义书签机械性能错误!未定义书签正常工作大气条件错误!未定义书签3保护原理说明错误!未定义书签保护程序整体结构错误!未定义书签充电保护错误!未定义书签过流保护错误!未定义书签三相不一致
2、保护错误!未定义书签失灵启动错误!未定义书签告警回路错误!未定义书签交流电流异常判断错误!未定义书签信息记录和分析错误!未定义书签与变电站自动化系统配合错误!未定义书签打印及显示信息一览表错误!未定义书签4硬件使用说明错误!未定义书签整体结构图错误!未定义书签装置面板布置错误!未定义书签端子定义图错误!未定义书签输出接点错误!未定义书签结构与安装错误!未定义书签各插件原理说明错误!未定义书签5定值清单及整定说明错误!未定义书签断路器保护定值清单错误!未定义书签保护定值整定说明错误!未定义书签压板定值错误!未定义书签1 概述装置简介PSL631A数字式断路器保护装置是按照高压线路继电保护装置统一
3、接线设计(四统一设计)的技术要求设计的，包括断路器失灵启动、三相不一致保护、充电保护及独立的过流保护等功能，主要适用于220kV及以上电压等级的双母线接线方式。性能特征(1) 通过了国家级电磁兼容实验室电磁辐射、瞬变干扰等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。(2) 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。(3) 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。(4) 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
4、动多次启动录波并且记录重要开关量的变化。录波数据可以保存为COMTRADE式。(5) 灵活的通信接口方式，配有RS-232、485和以太网通信接口。通讯归约支持IEC60870-5-103标准。2 技术参数额定电气参数额定直流电压220V或110V(订货请注明)，允许工作范围：80%115%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50Hze) 过载能力电流回路：2倍额定电流，连续工作10倍额定电流，允许10s40倍额定电流，允许1s功率消耗a）直流回路正常时40W跳闸时50Wb）交流电流回路相（In=5A和In=1A）接点容量跳闸、信号、其他辅助继电器接点容
5、量：a） 允许长期通过电流8Ab） 切断电流（直流220V，L/R=7ms）状态量电平a）各CPUM通信接口模件的输入状态量电平24V（18V30V）b）GPS对时脉冲输入电平24V（18V30V）c）各CPU俞出状态量（光耦输出）允许电平24V（18V30V）d）各CPU俞出状态量（光耦输出）驱动能力150mA主要技术性能采样回路精确工作范围电流：20In模拟量测量精度电流：级，相电流和零序电流的最小定值可达。绝缘性能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500V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50MQ。介
6、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（信号输入端子为500V）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互联接地。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50心的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。耐湿热性能装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验。电磁兼容性能静电放电抗干扰度通过GB/T1998标准、静电放电抗干扰4级试验。射频电磁场辐射抗干扰度通过GB/T1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。电快速瞬变脉冲群抗扰度
7、通过GB/T1998标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度4级试验。浪涌（冲击）抗扰度通过GB/T标准、浪涌（冲击）抗扰度3级试验。射频场感应的传导骚扰度通过GB/T1998标准、射频场感应的传导骚扰度3级试验工频磁场抗扰度通过GB/T1998标准、工频磁场抗扰度5级试验脉冲磁场抗扰度通过GB/T1998标准、脉冲磁场抗扰度5级试验。阻尼振荡磁场抗扰度通过GB/T1998标准、阻尼振荡磁场抗扰度5级试验。振荡波抗扰度通过GB/T1998标准、振荡波抗扰度4级试验。辐射发射限值试验通过GB92541998标准、辐射发射限值A类试验。机械性能振动装置能承受GB7261中规定的严酷等级为I级的振动能力试验。冲
8、击装置能承受GB7261中规定的严酷等级为I级的冲击能力试验。碰撞装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为I级的碰撞能力试验。正常工作大气条件环境温度-10CT55c相对湿度5%95%。大气压力66kPa110kPa3保护原理说明保护程序整体结构保护程序整体结构如图所示。定时采样中断（1ms）主程序采样中断程序否启动？（进入主程序）是故障处理程序-（进入故障处理程序）图保护程序整体结构保护CPU?序主要包括主程序、采样中断程序和故障处理程序。正常运行主程序，每隔1ms采样间隔定时执行一次采样中断程序，采样中断程序中执行启动元件，如果启动元件没有动作，返回主程序。如果启动元件动作，则进入故
9、障处理程序（定时采样中断仍然执行）完成相应保护功能，整组复归时启动元件返回，程序又返回进入正常运行的主程序。主程序中进行硬件自检、定值校验、人机对话模件和CPU真件运行是否正常相互检查等。硬件自检包括ROMRAMEEPRQM开出光耦等。采样中断程序中进行模拟量采集和相量计算、开关量的采集、和启动元件计算等。故障处理程序中进行各种保护的算法计算、跳合闸判断和执行、事件记录、故障录波、保护所有元件的动作过程记录，最后进行故障报告的整理和记录所用定值。充电保护本装置充电保护只在手合时保护自动投入（保证线路重合闸时充电保护可靠不投入），并且只开放10s,即10s后该段电流元件自动退出。本装置不需要引入
10、“手合”信号，手合状态完全由保护通过开关位置接点来判断：三个分相TWJ匀动作且无流（无流门槛）并超过30s后，如果任一TWJ返回或者线路有流，则判断为手合。符号说明：ICD为充电保护过流定值TCD为充电保护延时时间定值IGL为过流保护过流定值TGL为过流保护延时时间定值图充电保护和过流保护逻辑图充电保护的逻辑框图如图所示，充电保护为带时限的无方向电流保护，计算三相电流值,若任一相电流大于充电保护电流整定值时，经整定延时后充电保护出口跳闸，充电保护投入10s后，保护自动复归。充电保护可由控制字选择退出。过流保护为了满足现场运行的需要，本装置还专门设置了一段独立的过流保护，通过“过流投入”压板手动
11、控制投入；过流逻辑见图。为了防止线路充电后过流保护长期投入，装置在前面板上设有一“过流投入”指示灯，在信号插件上留有两组信号接点用于指示本压板状态（压板投入时接点闭合）。过流保护在定值上完全和充电保护分开。三相不一致保护经零序过流闭锁符号说明：TS的三相不一致保护动作延时时间定值图三相不一致保护逻辑图本装置由于引入了开关的分相位置接点，因此可以区分开关的单相断开和两相断开：对于开关单相断开造成的三相不一致，由于不接入单重启动的闭锁接点CQJ整定值要躲过最长的单相重合闸时间；对于开关两相断开造成的三相不一致，延时固定取为。三相不一致保护可以选择是否经零序电流元件闭锁，以此来提高可靠性。三相不一致
12、保护可由控制字选择退出，逻辑框图如图所示。注：若断路器可直接提供“三相不一致”开入节点，本装置还可通过控制字选择另一种非全相保护，即有“三相不一致”开入时经整定延时后保护出口；若保护延时未到，“三相不一致”开入消失，则保护即刻整组复归。失灵启动失灵启动可以经控制字选择来瞬时重跳本断路器一次；失灵启动的逻辑完全由软件实现,无需组屏进行连接，装置最后提供两副启动失灵接点。保护模拟A相、B相、C相和三相等四个电流继电器，采用按相接线，线路保护跳闸出口启动失灵的接点直接连至本装置，和相应的电流继电器的接点串联输出；如图所示TJA.LJATJBLJB/SLJRzz:断路器保护启动失灵接点TJC.LJC/
13、TJQLJ3/线路保护相电流继跳闸接点电器接点图失灵启动接点图为了增加启动失灵的可靠性，本装置采用了两种措施：1 .本失灵启动元件设置了两种启动元件来开放失灵启动继电器的负电源。2 .防止某一副接点粘死，启动失灵采用两个不同继电器的两副接点串联输出相电流突变量启动元件a）相电流突变量启动元件的判据为：ii2i(tT)i(t2T)iIzd1.25It其中：小为a,b,c三种相别，T为20msIzd为相电流差突变量启动定值，It为上周的相电流突变量；b）当任一相电流突变量连续三次大于启动门坎时，启动元件启动。零序辅助启动元件为了防止零序IV段定值比突变量定值灵敏度高时，可能出现零序IV段出口跳闸，
14、而失灵启动未能启动的情况发生，本失灵启动也设置了一个零序辅助启动元件。建议此二元件的整定值均应比相应线路保护的整定值灵敏。零序辅助启动元件或突变量启动元件启动后，均转入失灵启动的故障处理程序。启动元件启动后，若任一相电流大于失灵启动电流整定值且相应相保护跳令开入有效，则失灵启动接点瞬时动作，用于启动母差失灵保护；失灵启动接点动作后，若电流小于整定值或保护跳令返回则失灵启动接点瞬时返回。失灵启动可由控制字选择退出，其逻辑框图如图所示TRA符号说明：ISL为失灵启动电流定值图失灵启动逻辑图告警回路自检本装置对整个CPUS统要进行自检，包括ROW检、开入开出自检外，如果装置的硬件出错，保护会给出相应
15、的报告，并且发出告警信号。开入检查保护未启动时，有跳闸位置开入，但相应相的电流元件不返回，持续3s,则认为此跳闸位置开入量出错，保护发TWJFF入异常”事件，同时给出呼唤信号。当三相不一致保护投入且整定为“经零流闭锁”，若保护判断为三相不一致状态（不一致用位置接点时），或者三相不一致开入动作（不一致用专用输入时），同时零序电流小于“三相不一致零流”整定值，持续5s,保护发“三相不一致异常”事件，同时给出呼唤信号。当三相不一致保护投入且整定为“不经零流闭锁”、“不一致用专用输入”时，若有专用非全相开入且三相均有流，则闭锁三相不一致保护出口，同时5s后发“三相不一致异常”事件，同时给出呼唤信号。当保护跳令开入持续60s时，保护发“跳闸开入异常”事
