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杭州杭瑞電力自動化有限公司
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1 概述 PS 640U 系列保護測控裝置是國電南京自動化股份有限公司研發的保護測控一體化裝置，它適用于110kV 以下電壓等級的非直接接地或者小電阻接地系統的變電站和發電廠。
1.1 主要型號及功能
本系列產品包括下列裝置：
1.1.1 線路保護測控裝置
a) PSL 641U 線路保護測控裝置，適用于輸電或配電線路的保護及測控；
b) PSL 642U 線路保護測控裝置，含相間距離保護，適用于重要線路；
c) PSL 646U 線路保護測控裝置，含光纖電流差動保護，適用于重要短線路。
1.1.2 變壓器保護測控裝置
a) PST 641U 變壓器差動保護裝置，適用于 6.3MVA 及以上容量變壓器或工業企業的重要變壓器；
b) PST 642U 變壓器保護測控裝置，適用于 6.3MVA 及以上容量變壓器或工業企業重要變壓器的后備
保護。
c) PST 644U 非電量保護裝置為非電量保護，可與 PST 641U、PST 642U 配套使用。
d) PST 645U 變壓器保護測控裝置，適用于所用變/接地變壓器。
1.1.3 電容器保護測控裝置
PSC 641U 電容器保護測控裝置，適用于變電所內并聯電容器組保護及測控，配置差壓（或差流）、不
平衡電壓（或電流）輸入。
1.1.4 電抗器保護測控裝置
PST 648U 電抗器保護測控裝置，適用于 35kV 及以下電壓等級串并聯電抗器保護及測控。
1.1.7 備用電源自投裝置
a) PSP 641U 備用電源自投裝置，適用于不同電壓等級各種接線方式的簡單備用電源自投。
b) PSP 642U 備用電源自投裝置，適用于不同電壓等級各種接線方式的復雜備用電源自投。
1.2 技術參數
1.2.1 電源
DC 220V 或 110V，允許偏差：-20%～+15%。
1.2.2 額定交流數據
a) 額定電壓： 3 100 V，100V；
b) 交流電流：5A 或 1A；
c) 額定頻率：50Hz。
1.2.3 功率消耗
a) 直流電源回路 正常工作時，不大于 8W，
裝置動作時，不大于 12W；
b) 交流電壓回路 每相不大于 0.5VA；
c) 交流電流回路 額定電流為 5A 時：每相不大于 0.5VA，
額定電流為 1A 時：每相不大于 0.3VA。
1.2.4 保護元件精確工作范圍
電壓：1.0V～150.0V；
PS 640U 系列保護測控裝置使用說明書
2
電流：0.04IN～20IN；
零序電流：0.02A～12.0A 或 0.08A～20.0A 或 0.20 A～100.0 A。
注：IN為額定值，下同。
1.2.5 接點容量
a) 操作回路接點閉合容量：DC 220V 5A；
b) 信號回路接點閉合容量：DC 220V 5A；
c) 信號回路接點切換容量：DC 220V 60W（阻性負載）。
1.2.6 狀態量電平
a) CPU 模件中輸入狀態量電平 DC 220V 動作范圍：143V～300V，返回值：121V，
DC 110V 動作范圍：72V～300V，返回值：55V；
b) DIO 模件的輸入狀態量電平 DC 220V 動作范圍：143V～300V，返回值：121V，
DC 110V 動作范圍：72V～300V，返回值：55V。
1.2.7 裝置通信接口
以太網波特率：100Mbps。
1.2.8 測控功能技術性能
a、 工頻模擬量測量精度
— 交流電壓、交流電流：±0.2%（0.2 級），
— 有功功率、無功功率：±0.5%（0.5 級），
— 相角或功率因數：±0.5%（0.5 級），
— 頻率：±0.01 Hz；
b) 工頻模擬量測量范圍
— 電流：（0～1.2）IN，
— 電壓：(0～1.2)×100 V，
— 三相有功功率：-(1.2×UN.L 3 ) IN W～＋(1.2×UN.L 3 ) IN W，
— 三相有功功率：-1.2× 3 UN.LIN W～＋1.2× 3 UN.LIN W，
— 三相無功功率：-(1.2×UN.L 3 ) IN Var～＋(1.2×UN.L 3 ) IN Var，
— 三相無功功率：-1.2× 3 UN.LIN Var～＋1.2× 3 UN.LIN Var，
— 功率因數：-1.00～＋1.00，
— 頻率：45 Hz～55 Hz；
c) 狀態量
事件順序記錄（SOE）分辨率：≤2 ms；
d) 脈沖量
允許最小脈沖寬度：10 ms；
e) 信息響應時間
遙信變位響應時間：＜1 s，
遙測信息響應時間：＜2 s，
遙控傳輸延時時間：＜1 s；
1.2.9 過載能力
交流電流回路：2 倍額定電流，連續工作，
10倍額定電流，允許16s，
40倍額定電流，允許1s；
交流電壓回路：1.5×100V 連續工作。
1.2.10 環境條件
a) 環境溫度： 工作：-25℃～+55℃，
貯存：-25℃～+70℃。在極限值下不施加激勵量,裝置不出現不可逆的變化。溫度
恢復后，裝置應能正常工作；
b) 相對濕度： 5%～95%（產品內部既不應凝露，也不應結冰）；
c) 大氣壓力： 66kPa～110kPa；
d) 周圍環境:
裝置使用地點應無爆炸危險、無腐蝕性氣體及導電塵埃、無嚴重霉菌、無劇烈振動源，不允許有
超過發電廠變電站正常運行范圍內可能遇到的電磁場存在。有防御雨、雪、風、沙、塵埃及防靜電措
施。場地安全要求應符合 GB 9361-1988 中 B 類的規定。接地電阻應符合 GB/T 2887-2000 中 4.4 要求。
裝置使用地點的地震烈度應不大于 8 度。
1.2.11 絕緣性能
a）絕緣電阻
正常試驗大氣條件下，裝置的帶電部分（通信接口回路除外）和非帶電金屬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為直流 1000 V 的兆歐表測量其絕緣電阻值，應不小于 50 MΩ；
通信接口回路對地，用開路電壓為直流 500 V 的兆歐表測量其絕緣電阻值，應不小于 100 MΩ。
b）介質強度
在正常試驗大氣條件下，裝置通信接口回路及 24V 弱電輸入輸出等端子對地能承受 50 Hz、500 V
的交流電壓，歷時 1min 的試驗而無擊穿閃絡及元件損壞現象；電源回路對地能承受 2800 V 的直流電
壓；其余的各帶電導電電路分別對地之間，交流回路和直流回路之間，交流電壓回路和交流電流回路
之間能承受 50 Hz、2000 V 的交流電壓，歷時 1min 的試驗而無擊穿閃絡及元件損壞現象。試驗過程中，
任一被試回路施加電壓時其余回路等電位互聯接地。
c）沖擊電壓
在正常試驗大氣條件下，裝置通信接口回路及 24V 弱電輸入輸出等端子對地能承受開路試驗電壓
為 1kV 的標準雷電沖擊波試驗。其余的各帶電導電電路分別對地之間，交流回路和直流回路之間，交
流電壓回路和交流電流回路之間能承受開路試驗電壓為 5kV 的標準雷電沖擊波試驗。
1.2.12 耐濕熱性能
裝置能承受 GB/T 2423.9 規定的恒定濕熱試驗。試驗溫度+40 ℃±2 ℃、相對濕度（93±3）％，
試驗時間為 48 h。在試驗結束前 2 小時內根據 2.4.1 的要求，測量各導電電路對外露非帶電金屬部分
及外殼之間、電氣上不聯系的各回路之間的絕緣電阻不小于 1.5 MΩ，介質耐壓強度不低于 2.4.2 規
定的介質強度試驗電壓幅值的 75％。
1.5 信息記錄和分析
1.5.1 保護信息
裝置具備故障錄波功能。記錄的模擬量輸入及狀態量，為斷路器位置、保護啟動及跳閘合閘命令。
對于每一個錄波段記錄錄波啟動和啟動后 200ms 的模擬量和狀態量，每一個錄波段由一個或
多個狀態量的上跳起動。可記錄的錄波報告為 8 至 100 個，記錄數據可掉電保持。通過主站和隨裝置
配備的 SGview 軟件，均可將故障錄波數據從裝置中調出，查看相應的故障數據。并能以 Comtrade 格
式保存，為故障回放和使用專業錄波分析軟件分析故障提供了可能。
裝置可記錄的保護動作事件和告警事件記錄數不少于 40 次，記錄數據可掉電保持。隨裝置配備的
SGview 軟件，還可調閱到更多數量的記錄。
1.5.2 測控信息
在菜單“事件錄波/遙信記錄"菜單 中，可以查看到相應遙信變位記錄。在菜單“事件錄波/操作
記錄"中，記錄了主站遙控操作、修改定值和投退軟壓板的所有記錄。
以上記錄均無法刪除。
1.5.3 自動化系統接入
裝置提供單以太網或雙以太網通信方式接入各種自動化系統。
通過裝置外部配件——遠方/就地切換把手，可改變裝置開關量輸入端子 X2:3 的二進制狀態。相
應地，裝置分別進入“遠方"（高電平）和“就地"（零電平）兩種運行模式。裝置運行于“遠方"模
式下，主站系統通過裝置可遙控斷路器、投退裝置軟壓板及修改定值。此時這些功能的裝置側當地操
作均被閉鎖。裝置運行于“就地"模式下，通過裝置鍵盤可就地投退軟壓板及修改定值。遠方/就地切
換把手同時接通斷路器就地操作電源，實現裝置側斷路器分合操作。此時主站相應功能的下行命令將
被閉鎖。
1.5.4 通信與規約
a）通信方式
裝置標準配置具有 2 個與自動化系統通信的 10BASE-T 標準以太網接口，裝置可接入單網系統或雙
網系統運行。單以太網運行默認采用 A 網口接入，雙以太網運行則 A、B 網口同時接入。在菜單“\運
行設置\HMI 設置"下設置相應通訊端口地址。通信介質建議均采用以太網用屏蔽雙絞五類線 STP5。
當裝置以太網通信接入自動化系統時，多臺裝置依靠接入集線器（HUB）相對集中，與自動化系統
主站連接。如果不是采用交換式集線器，接入的裝置數量不要超過該集線器可接入數量的 2/3，
以保證裝置上送信息的實時性。
b）通信及規約
通信規約采用電力行業標準 DL/T 667-1999（IEC 60870-5-103）。與裝置連接的具體規約文本，
可到國電南自網站 下載。
裝置采用以太網通信接入自動化系統時，使用 B 類 IP 地址，網絡號為 172.20，主機號占 2 字節。
主機號必須在全站統一分配管理，作為識別子站和主站的標識。后兩字節中（00.XX）、(01.XX)、
(255.XX)、(XX.00)、(XX.255)的地址組合作為保留地址，不得使用。當使用路由連接多個 IP 網絡時，
主網（172.20 以及 172.21）以外的網絡也應該使用 B 類網絡地址，并須注意主機號不能重復，建議優
先使用 172.22、172.23 等網絡號。
1.5.5 時鐘同步
裝置具備兩種對時方式。一種由主站通過通信，以報文方式進行對時。建議使用 UDP 報文中的對
時信息來實現對時。另一種通過接收 GPS 硬對時輸入，輸入端子（X2:16，X2:17）。同時，裝置內設置
PS 640U 系列保護測控裝置使用說明書
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了具備高精度時鐘芯片的硬件時鐘回路，與上述任何一種或兩種對時方式結合，可確保與自動化系統
時鐘的精確同步。
1.5.6 測量控制信息上送
裝置與主站連接完成后，平時采用變化上送以及循環上送的方式傳輸實時數據。當發生開入量變
位，測量量的值變化越限，壓板狀態改變，或裝置發生動作、告警事件的時候，裝置會將這些變化信
息立即上送到主站。不建議主站頻繁使用總召喚命令增加網絡負載。脈沖量數據需要主站采用讀取電
量組實際值的方式召喚。
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