保护功能及原理
开入 X2:1 为电抗器差动速断、比率差动保护硬压板，电抗器总出口动作后输出 3 副接点，分别为
(X3:1,X3:2)、(X3:8,X3:9)、(X3:11,X3:12)。后备保护电流与差动保护电流分别接入时，X1:9～14 为后
备保护电流输入端子，运行参数控制字 KG1.10 设置为 0，此时测量功能仅供参考；后备保护电流与差动
保护首端输入电流共用时，电流输入端子为 X1:1～6，运行参数控制字 KG1.10 设置为 1，此时 X1:9～14
为测量电流输入端子。
2.1 差动速断
当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于总出口继电器。用于在电抗器差动区发生严重
故障情况下快速切除电抗器
零序过电流
当零序电流用作跳闸或告警时，零序电流可以由运行参数中的控制字一的 KG1.12 位选择零序电流由
外部的零序 CT 引入，或者由软件自产生成，装置默认为零序电流外接。
零序过电流保护在满足以下条件时出口跳闸：
1) 3I0>I0n，I0n 为接地 n 段定值；
2) T>T0n，T0n 为接地 n 段延时定值。
零序Ⅰ段过流保护、零序Ⅱ段过流保护由立的控制字进行投退，其中零流Ⅱ段可通过定值控制
一的 KG1.9 选择告警或跳闸。
2.6 过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：
MAX (Iϕ)>Ifh，其中 Ifh 为过负荷电流定值。
当过负荷元件动作后，可由控制字选择告警或跳闸。
2.7 非电量保护
装置提供四路非电量保护开入，可由软压板选择跳闸或告警。当软压板投入时，非电量动作于跳
闸；当软压板退出时，非电量只发信号。
为灵活起见，装置面板的信号灯仅示以非电量 1、非电量 2、非电量 3、非电量 4 共四种信号。各非
电量的具体意义，应根据各工程的具体端子接入情况而定。一般情况下，默认非电量 1 为重瓦斯输入端，
非电量 2 为轻瓦斯输入端，非电量 3 为压力释放输入端，非电量 4 为油温高输入端。
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。
2.4 欠压保护
欠压保护的动作条件：
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；
3） 线电压从有压到欠压；
4） 断路器在合位；
5） 延时时间到。
欠电压保护经电流闭锁，以防止 PT 断线时欠电压保护误动。保护出口动作于断路器跳闸。
2.5 过电压保护
在满足下列条件时，过电压保护动作：
1） 大线电压中过电压整定值；
2） 断路器在合位；
3） 延时时间到。
保护出口动作于断路器跳闸。当控制字 KG1.0 投入时，过压保护电压取自 X1:15-18 端子，接线
时把不平衡 1 与不平衡 2 非极性端相连，接放电线圈 B 相电压，不平衡 1 极性端接放电线圈 A 相电压，
不平衡 2 极性端接放电线圈 C 相电压，此时装置自动退出不平衡 1 与不平衡 2 保护。
2.6 不平衡保护
装置提供三个立的不平衡 1、不平衡 2、不平衡 3 定值，不平衡量可以是电压输入或电流输入（订
货时声明）。其动作条件如下：
1） 任何一个不平衡输入大于相应的不平衡整定值；
2） 断路器在合位；
3） 延时时间到。
保护出口动作于断路器跳闸。当控制字 KG1.0 投入时，装置自动退出不平衡 1 与不平衡 2 保护。
2.7 自动投切功能
当不使用电压无功调节装置（如 VQC）时，用户可根据情况选用该功能。
2.7.1 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，端子 X2:1 无输入闭锁信号；
3)
断路器在合位；
4)
延时时间到；
5)
自动投切压板投入。
端子接线：
电流输入端子 X1-5，X1-6：
接分段或桥开关电流Ⅰa；
电流输入端子 X1-7，X1-8：
接分段或桥开关电流Ⅰb；
电流输入端子 X1-9，X1-10：
接分段或桥开关电流Ⅰc；
b) 保护功能配置及动作逻辑：
˙ 过流Ⅰ段保护：分段或桥开关电流大于过流Ⅰ段定值Ⅰdz7,经延时 T7 出口跳闸；
˙ 过流Ⅱ段保护：分段或桥开关电流大于过流Ⅱ段定值Ⅰdz8,经延时 T8 出口跳闸；
˙ 零序过流保护：分段或桥开关电流自产零序电流大于定值Ⅰdz9,经延时 T9 出口跳闸；
˙ 充电保护：分段或桥开关电流大于过流充电定值Ⅰdz10 时，经延时 T10 出口跳闸；当自
产零序电流定值大于零序充电定值Ⅰdz11 时，经延时 T11 出口跳闸。该保护开放时间为
3 秒，在此期间内，若充电保护起动，则一直开放于故障切除为止。充电保护功能可通过
控制字 KG2.6 设置为是否经充电保护硬压板（X2:13）投退；
过流保护、充电保护、均可选择是否经复压闭锁，复压元件判两段母线电压。以上保护动作后跳
出口“跳闸”且闭锁备投。
c)
定值说明：
电流定值Ⅰdz7：过流Ⅰ段定值；
电流定值Ⅰdz8：过流Ⅱ段定值；
电流定值Ⅰdz9：零序过流定值；
电流定值Ⅰdz10：充电保护过流定值；
电流定值Ⅰdz11：充电保护零序定值；
时间定值 T7：过流保护Ⅰ段延时时间；
时间定值 T8：过流保护Ⅱ段延时时间；
时间定值 T9：零序保护延时时间；
时间定值 T10：充电保护过流延时时间；
时间定值 T11：充电保护零序延时时间；
复压低压定值：复合电压闭锁低电压定值；
复压负序定值：复合电压闭锁负序电压定值。
2.9 TV 断线
母线 TV 断线由控制字 KG1.13 投退，其判据如下：
1） 负序电压大于 8V；
2） 一相或两相线电压小于有压值 70V；
3） 三相线电压均小于有压值 70V，且进线有流；
进线 TV 断线由控制字 KG1.10 投退，其判据如下：
1） 进线电压 UL1 或 UL2 小于定值 Udz6；
满足上述任一条件时，装置报“TV 断线或失压”告警。
注：为正确判别母线失压，当只有一组母线 PT 时，要求装置Ⅱ母电压端子并接Ⅰ母电压。
：发热时间常数，反映电动机的过负荷能力。
这一判据充分考虑了电动机定子的热过程及其过负荷前的热状态。装置用热容量来表示电动机的热过
程，热容量与定子电流的平方成正比，通过换算，将其量纲化成反映电动机过负荷能力的时间常数τ 。当
热容量值达到τ 时，装置即跳闸。当热容量达到 Ka×τ ，发过热告警信号，其中，Ka 为告警系数。
热报警可整定为过热跳闸热容量值的(60～99.9)％，装置提供实时热容量百分数值显示，告警灯光指
示和信号接点输出。过热告警功能可通过控制字 KG1.0 进行投入或退出，过热告警功能投入后，过热保护
软压板投入后，具有告警功能。
当电动机工作时，散热时间常数等于发热时间常数τ 。电动机停转后，电动机的散热效果变差。使散
热时间常数比发热时间常数τ 长，散热时间常数自动增加到发热时间常数τ 的一定倍数，以正确反映电动
机的发热效应。整定值中散热时间倍数可在 1 到 5 倍间选择，默认值选 4 倍，具体可视环境条件而定。
根据电动机在冷状态下可连续起动两次的原则，每次起动时耗费的热容量百分数值不应大于 50%跳闸
适用范围
PS 640UX 系列保护测控装置是国电南京自动化股份有限公司针对电力、石化、钢铁、冶金等行业研
发的保护测控一体化装置，它适用于 110kV 以下电压等级的非直接接地或者小电阻接地系统的地方电力及
工业系统。
PS 640UX系列保护测控装置基于国电南自自主研发的EDP保护平台，采用了多项创新技术，集保护、
控制、测量、通信和监视功能于一体，资源丰富配置完善、运行维护灵活方便、稳定可靠安全性高，整体
技术性能指标处于国内水平，为工业电力系统的安全、稳定、经济运行提供了坚实的基础。
1.2 主要特点
资源丰富、功能完善：实时钟系统，支持 RS485 IRIG-B 方式 GPS 对时；灵活的组网方式及
规约配置；能提供完善的保护、测量、控制功能。
技术成熟、可靠性高：将国电南自国际的高压保护的技术及思想，应用到低压保护中，保护原理
可靠，性更强；产品硬件电磁兼容水平符合国家标准。
配置灵活、针对性强：装置插件配置简单易用，出口可灵活组态，方便了现场的各种应用要求；充分
考虑钢铁冶金企业的特点。
通信强大、记录全面：提供双以太网通信口或者双 RS-485 通信口，支持 IEC60870-5-103 通信规约
和 MODBUS 通信规约；可查询至少 100 次跳闸记录，200 次自检记录，后 200 次开关量及状态变位记
录，全面记录装置运行信息；可记录 8~100 个报告及变位标志集。
