南京国电南自微机综保

PSL 691US 线路保护测控装置

1 功能

z

三段式复合电压过流保护

z

定时限零序过流保护

z

过负荷保护

z

后加速保护

z

I，U，P，Q，Cosφ，有功电度，无功电度，12 路开关量采集

z

1 路 4-20mA 输出（选配）

z

4-20mA 输出

z

GPS 对时（分脉冲，秒脉冲或 IRIG-B 方式）

2 原理说明

2.1 三段式复合电压过流保护

当任一相电流大于定值且复合电压启动，经延时，装置跳闸。

复压启动元件功能：A 相电流经 Uab、Uca 或负序电压启动，B 相电流经 Uab、Ubc 或负序电压启动，

C 相电流经 Ubc、Uca 或负序电压启动。若复压启动元件退出，则过流保护不需复压启动。

2.2 定时限零序过流保护

定时限零序过流保护测量范围 0.05~30A（二次值），可用于中性点不接地或经电阻接地系统。

当 3I0 大于定值，经延时，装置跳闸或发信。

2.3 过负荷保护

当任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸或发信。

14 

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2.4 后加速保护

当备自投或快切动作时，如果遇到故障，为了能快速切除故障，装置设有后加速保护。该保护监视

开关由分位变为合位后 3 秒钟内的电流，如任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸。3 秒钟过后，后加

速保护自动退出。

2.5 PT 断线告警

装置采用两种方法识别 PT 断线。

方法一：当三个线电压中*大与最小之差大于 30V，延时 3S，发 PT 断线信号；当三个线电压中最

大与最小之差小于 30V，且 Uab 大于 80V，PT 断线信号返回。

方法二：电压突变同时电流不突变，认为 PT 断线，发 PT 断线信号。

电压突变：100mS 内三个线电压中任一个由大于 90V 变为小于 60V。

电流不突变：Ia，Ic 均大于 0.2A，且变化小于 0.1A。

 三个线电压都大于９０Ｖ，PT 断线信号返回。

2.6 4-20mA 直流输出

装置端子(3X2，3X3)输出一路 4-20mA 直流，用于接至 DCS 系统的模拟量采集卡件（AI）。

该直流输出可在装置设置中由用户选择对应为 Ia 或 Uab 或 P。

3 整定

定 值 表

序 号 定 值 名 称 单 位 范 围 备 注

1 过流一段定值 A 0.2～100 

2 过流一段延时 S 0～60 

3 过流二段定值 A 0.2～100 

4 过流二段延时 S 0～60 

5 过流三段定值 A 0.2～100 

6 过流三段延时 S 0～60 

7 低压启动过流一段 V 0~90 

8 低压启动过流二段 V 0~90 

9 低压启动过流三段 V 0~90 

10 负序电压启动过流 V 0～100 按线电压整定

11 零序过流定值 A 0.05～30 

12 零序过流延时 S 0～60 

13 反时限零序额定值 A 0.1～100 

14 反时限零序常数 S 0～60 tp 

15 反时限零序门槛 Ie 0～20 Ire 

16 过负荷定值 A 0.2～100 

17 过负荷延时 S 0～60 

18 后加速定值 A 0～100 

19 后加速延时 S 0～60 

控 制 字 表

序 号 控 制 字 名 称 选项 备 注

1 三相三继电器式 □退出 □投入 电流检测 A,B,C 三相

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2 二相二继电器式 □退出 □投入 电流检测 A,C 两相

3 二相三继电器式 □退出 □投入 电流检测 A,B,C 三相 Ib=-Ia+Ic 

4 过流一段投退 □退出 □投入

5 过流一段复压启动 □退出 □投入

6 过流二段投退 □退出 □投入

7 过流二段复压启动 □退出 □投入

8 过流三段投退 □退出 □投入

9 过流三段复压启动 □退出 □投入

10 零序过流告警 □退出 □投入

11 零序过流跳闸 □退出 □投入

12 零序反时限投退 □退出 □投入

13 过负荷告警 □退出 □投入

14 后加速投退 □退出 □投入

15 PT 断线告警 □退出 □投入

16 操作回路断线告警 □退出 □投入

17 两瓦法测量功率 □退出 □投入 退出为三瓦法测量功率

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·PSL 691US 线路保护测控装置· 

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·PST 691U 变压器差动保护装置· 

PST 691U 变压器差动保护装置

1 功能

z

差动保护

z

二次谐波和三次谐波制动

z

差动速断保护

z

差流越限告警

z

TA 断线判别

z

采集非电量保护动作信息

z

GPS 对时（秒脉冲、分脉冲或 IRIG-B 方式）

2 原理说明

2.1 二次谐波和三次谐波制动的差动保护

IAzd—A 相制动电流；

ΔIA —A 相差电流；

ΔIAF2－A 相差电流二次谐波幅值；

ΔIAF3－A 相差电流三次谐波幅值；

K2－二次谐波制动系数（定值）；

K3－三次谐波制动系数（定值）；

Icd—差动定值；

Ig —拐点电流值。

拐点电流为 0.7 倍的额定电流 Ie。

制动系数 K 可整定。

2.1.1 A 相比例差动保护动作方程：

装置采集三侧各相的原始电流（A 相高压侧电流 Hia，B 相高压侧电流 Hib，C 相高压侧电流 Hic，A

相中压侧电流 Mia，B 相中压侧电流 Mib，C 相中压侧电流 Mic，A 相低压侧电流 Lia，B 相低压侧电流

Lib，C 相低压侧电流 Lic）。考虑到变压器接线方式、变压器各侧电压等级、TA 接线方式，TA 变比和零

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·PST 691U 变压器差动保护装置· 

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序过流的因素，把原始电流变换成转换电流（A 相高压侧转换电流 Thia，B 相高压侧转换电流 Thib，C

相高压侧转换电流 Thic，A 相中压侧转换电流 Tmia，B 相中压侧转换电流 Tmib，C 相中压侧转换电流

Tmic，A 相低压侧转换电流 Tlia，B 相低压侧转换电流 Tlib，C 相低压侧转换电流 Tlic）。

IAzd = Max（Thia，Tmia，Tlia）

ΔIA = | Thia + Tmia + Tlia | 

如果制动电流 IAzd 小于拐点电流 Ig，A 相动作方程为ΔIA＞Icd 

如果制动电流 IAzd 大于拐点电流 Ig，A 相动作方程为ΔIA＞Icd＋（IAzd－Ig）＊K 

2.1.2 A 相二次谐波和三次谐波制动差动保护动作方程：

2

ΔIA

ΔIAF2＜K

 且 

3

ΔIA

ΔIAF3＜K

2.1.3 比例差动保护采用分相差动。所以 B 相和 C 相差动的原理与 A 相的原理相同。

2.2 差动速断保护

当任一相差电流大于差动速断定值时，装置跳闸。

2.3 差流越限告警

当任一相差电流大于差流越限定值，经延时，装置发信。

2.4 TA 断线

变压器在额定电流下运行，任一侧的任一相 TA 断线时，装置可根据控制字发信或闭锁差动。

2.5 整定计算

2.5.1 按下式计算变压器各侧额定电流，即一次平衡电流。

U

I B

P

3 =

式中：

P — 变压器的额定容量（KVA），如各侧容量不等，应皆取容量*大侧的容量，接入差

动回路的桥接线及厂用分支等也应采用相同的容量。

U — 各侧额定线电压（KV），对于有调压分接头的相应侧一般采用中间抽头电压，如

实际运行情况不可能改变抽头，即可取实际使用抽头的电压。

2.5.2 按下式计算变压器各侧的二次平衡电流 Ib 。

LH

B jx

b K

I

I = K

式中：

IB — 一次平衡电流。

KLH — 电流互感器变比。

Kjx — 接线系数，电流互感器为星形接线时 Kjx=1，为三角线接线时 Kjx= 3

高压侧二次平衡电流表示为 IHb，中压侧二次平衡电流表示为 IMb，低压侧二次平衡电流表示为 ILb。

2.5.3 变压器接线方式及 TA 平衡电流选择

一般，要求外部 TA 均接成Ｙ形接法(各侧 Kjx 均为 1)，装置内部通过软件对各侧电流进行转角和幅

值补偿，由控制字选择变压器Ｙ或△的接线方式（如 ydd1,yyd11）。

如通过外部 TA 进行了电流转角，则在整定时应选择变压器接线方式为 yyy，即装置内部软件不再进

·PST 691U 变压器差动保护装置· 

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行转角，同时注意各侧的 Kjx。

TA 平衡电流为高压侧的二次平衡电流 IHb 。（差动元件、差动速断元件整定动作值以此为基准）

高压侧为Ｙ时，Ｙ侧的电流转换算法：

)/ 3 0 ( c b a I I I I r r r r + + =

） 平衡系数 （ 0i i T a ia

r r r − = × ， ） 平衡系数 （ 0i i T b ib

r r r − = × ， ） 平衡系数 （ 0i i T c ic

r r r − = ×

高压侧为Ｙ时，△－11 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ c a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ b c ic i i T r r r − = ×

高压侧为Ｙ时，△－1 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ b a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ c b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a c ic i i T r r r − = ×

高压侧为△时，△侧的电流转换算法：

a ia i T r r = 平衡系数× ， b ib i T r r = 平衡系数× ， c ic i T r r = 平衡系数×

高压侧为△时，Ｙ－11 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ c a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ b c ic i i T r r r − = ×

高压侧为△时，Ｙ－1 侧的电流转换算法：

/ 3 ） 平衡系数 （ b a ia i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ c b ib i i T r r r − = × ， / 3 ） 平衡系数 （ a c ic i i T r r r − = ×

2.5.4 中压侧平衡系数及低压侧平衡系数分别为 

Mb

Hb

MXS I

I

PH = 

Lb

Hb PHLXS = I

I

高压侧平衡系数为 1 且不可整定。

2.5.5 差动元件的动作值一般取 TA 平衡电流（IHb） 的 25%~50%。 

2.5.6 差动速断元件的整定，动作值应满足三个条件：

a）小于中间变流器和电流互感器的饱和电流；

b）在最严重的外部故障的稳态不平衡电流下不误动；

c）躲过变压器的励磁涌流，在没有足够根据时不要整定大于 12 倍变压器额定电流，一般整定 8~9 

倍变压器额定电流。

2.5.7 比例制动系数的整定

一般在 0.5~0.7 之间整定。

2.5.8 谐波制动比的整定

二次谐波制动系数，一般在 0.12~0.15 之间整定。

三次谐波制动系数，一般在 0.15~0.2 之间整定。

2.6 采集非电量保护动作信息

对于告警类的非电量保护，如轻瓦斯告警，超温告警，油位异常等不涉及跳开关的非电量保护，可

直接接入本装置进行采集，并上传置自动化系统。

对于跳闸类的非电量保护，如重瓦斯跳闸，超温跳闸，压力释放跳闸等需要直接跳开关的非电量保

护，应该将其接入本体保护装置，由本体保护装置跳开关。同时本体保护装置输出相应的动作接点接入

本装置以记录动作情况，并由本装置将动作信息上传自动化系统。