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。
整定值自动加倍
为防止电动机起动时，电动机机端和中性点 CT 不平衡电流引起差动保护误动作，本装置提供了整定
值自动加倍功能。在起动过程中，差动保护启动电流定值和比率制动系数加倍运行。起动过程完成后，差
动保护按照原始定值运行。本功能可通过设置 KG2.10 投入或退出。
2.2.3 CT 断线
具有瞬时 CT 断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。
比率差动启动后，将进行瞬时 CT 断线的检测，判断差流是不是由于断线引起。如判为 CT 断线，
则发出告警信号，报告 CT 断线；通过调整控制字 KG2.13 可以决定是否闭锁差动保护；如比率差动保
护功能退出，则瞬时 CT 断线功能将自动退出检测。
1.
瞬时 CT 断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行 CT 断线判别：
1） 启动前某侧大相电流小于该侧额定电流的 20％，则不判该侧；
2） 启动后相电流大值大于该侧额定电流的 120％；
3） 启动后任一侧电流比启动前增加。
2.
在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为 CT 断线：
1) 一相或两相电流为零；
2) 其余相电流和启动前相等。
3.
如差流大于 50％的差动定值，经判别超过 10s 后，发出告警信号。并报告差流越限，但不闭
锁差动保护。这一功能可以兼作保护装置交流采样回路的监视功能。
：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
失步保护由基于功率因数角原理的保护构成，反应各种情况引起的同步电动机失步。同步电动机
正常运行时一般工作于过激状态，功率因数角为负。当同步电动机无论以何种原因失步时，必为欠激，
功率因数角为正。失步时，功率因数角一般大于 30°，定值推荐整定为 30°，误差不超过±3°。失步保
护经低电流闭锁，电流闭锁定值应按同步电动机凸极功率对应的电流整定，避免空载时误动。
2.17 非同步冲击保护
非同步冲击保护由反应逆功率或低功率原理的保护构成，用于防止电源中断再恢复时造成同步电
动机的非同步冲击。功率保护在断路器或接触器处于合位，有流或正序电压大于 5V 时方可动作。
保护的形式和配置取决于电动机母线上是否带有其他负荷。如电动机附近没有连接其他负荷，则
采用低功率保护；如电动机附近接有其他负荷，将会导致机端功率反向，此时应采用逆功率保护。
低功率保护和逆功率保护均动作于跳闸。
功率元件误差不超过±2.5%。
2.18 PT 断线
当运行参数控制字 KG1.5=0 选择星型接线时，母线 PT 断线判据如下：
1） 三相电压和小于 8V，相电压均小于 8V，某相电流大于 0.04IN，判为三相失压；
2） 三相电压和大于 8V，小线电压小于 16V；
3） 三相电压和大于 8V，大线电压与小线电压差大于 16V，判为两相或单相 PT 断线。
当运行参数控制字“KG1.5=1”选择角型接线时，对应母线 PT 采取 V-V 接线方式，断线判据如下：
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，某相电流大于 0.04IN。
上述两种 PT 接线方式中，满足断线判据任一条件 9s 后，装置发“TV 断线”信息并点亮告警灯。
PT 断线检测功能可以通过“KG1.14”控制字投退。
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。
