适用范围
PS 640U 系列保护测控装置（工业版）是国电南京自动化股份有限公司针对石化、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工业电力
系统。
PS 640U系列保护测控装置（工业版）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，支持脉冲或 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：装置插件具有多种选配方式，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，提供 4-20mA 及逻辑联锁等功能，可与 DCS 系统或工业系统配合。
通信强大、记录全面：提供以太网通讯口和 RS-485 通讯口，支持以太网通讯规约、
IEC60870-5-103 通讯规约和 IEC 61850 通讯规约；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。
冲击电压
在正常试验大气条件下，装置通信接口回路及 24V 弱电输入输出等端子对地能承受开路试验电压
为 1kV 的标准雷电冲击波试验。其余的各带电导电电路分别对地之间，交流回路和直流回路之间，交
流电压回路和交流电流回路之间能承受开路试验电压为 5kV 的标准雷电冲击波试验。
1.4.15
耐湿热性能
装置能承受 GB/T 2423.9 规定的恒定湿热试验。试验温度+40 ℃±2 ℃、相对湿度（93±3）％，
试验时间为 48 h。在试验结束前 2 小时内根据 2.4.1 的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分
及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于 1.5 MΩ，介质耐压强度不低于 2.4.2 规定
的介质强度试验电压幅值的 75％。
人机对话（MMI）模件
人机对话模件的核心为总线不出芯片的微控制器，其主要功能是显示保护 CPU 输出的信息，扫描
面板上的键盘状态并实时传送给保护 CPU。具有高度的可靠性。采用此种配置方式，既避免了保护
CPU 大量的总线外引，提高了保护装置的可靠性，又几乎不增加产品成本，提升了装置的性能价格比。
本模件上的显示窗口采用五行，每行十二个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂。液晶显示正
常在 5 分钟内无键盘操作时，背光能够自动熄灭。面板上配置的 PS 系列保护装置通用的键盘操作方
式，使得人机对话操作方便、简单。同时，考虑到低压保护运行的特点，在本模件上还配置了丰富的
灯光指示信息，使本装置的运行信息更为直观。
合闸加速
包括手合加速及保护加速两种，加速功能可通过软压板投退。
手合加速回路的启动条件为：
1)
断路器在分闸位置的时间超过 30s；
2)
断路器由分闸变为合闸，加速功能开放 3s。
手合加速需要投入加速压板、设定加速电流及时间定值，加速方式由控制字选择为后加速方式即可实
现该功能。单投入手合加速保护功能，可用于分段或母联断路器的充电保护。
保护加速分为前加速或重合后加速方式，可由控制字选择其中一种加速方式。
本保护设置了立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统保护相比，使保护配置更
趋灵活。本保护的过流加速段还可选择带低电压闭锁及负序电压闭锁，但所有加速段均不考虑方向闭锁。
2.5 三相重合闸
具备三相一次重合闸和二次重合闸功能。由相应软压板实现功能总投退，控制字 KG2.11=1 时投入二
次重合闸功能。
2.5.1 充电条件
断路器合位，KKJ=1 且无闭锁重合闸信号，经 15s 后完成重合闸充电。充电过程中重合闸软压板灯发
闪光，充电完成后发平光，不再闪烁。
2.5.2 启动方式
完成重合闸充电后，可以由保护启动和不对应启动两种方式启动重合闸。
保护启动重合闸为保护动作，判别断路器位置和无电流后，开放重合闸 10s。
在不对应启动重合闸方式中，仅利用 TWJ 触点监视断路器位置。
2.5.3 重合闸方式
重合闸方式可通过控制字 KG2.9 选择投入或者退出重合闸检母线无压，默认为不检方式。
2.5.4 闭锁条件
以下任何条件满足，闭锁重合闸：
a) 控制回路断线后，延时 10s 闭锁；
b) 弹簧未储能端子高电位，延时 2s 闭锁；
c)
闭锁重合闸端子高电位，立即闭锁；
d) 断路器处于分后位置，重合闸放电；
e) 断路器处于跳位 30s 后，重合闸放电。
无主站系统时，单装置接地试跳判据为：断路器合位且 3U0 大于 18V，人工试跳后，断路器变为
分位且 3U0 小于 18V，则判本线路接地，本功能由控制字 KG3.10 投退，置 1 时投入。
2.10 母线 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：
a) 相电压均小于 8V，某相(a 或 c 相)电流大于 0.05IN，判为三相失压；
b) 三相电压和大于 8V，小线电压小于 16V；
c)
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：
a) 负序电压大于 8V；
b) 一相或两相线电压小于有压值 70V；
c)
三相线电压均小于有压值 70V，某相(a 或 c 相)电流大于 0.05In。
上述两种 PT 接线方式中，满足断线判据任一条件 10s 后，装置发“母线 PT 断线”信息并点亮告警
灯。
装置在检测到 PT 断线后，可根据控制字选择，或者退出带方向元件、电压元件的各段保护，或
者退出方向、电压元件。PT 断线检测功能可以通过“KG1.14”控制字投退。
一相间电流突变量连续三次大于起动门槛时，保护起动。
b) 负序电流起动元件
作为突变量起动元件的补充，防止突变量起动元件灵敏度不够时，作为辅助的起动元件。|I2|>m*|I1|
持续 30ms 后，保护起动。
c)
静稳破坏起动元件
为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而设置的元件。
判据为：任一相间阻抗在相间距离Ⅲ段的范围内持续动作 30ms，并且振荡中心电压 UCosΦ 小于 0.5
倍的额定电压；或者任一相电流大于 1.2 倍的额定电流持续动作 30ms。
当该元件动作时，保护起动，进入振荡闭锁逻辑。振荡闭锁功能退出时，该元件退出。
2.1.2 阻抗元件
距离保护包括三段式相间距离，距离保护各段的投退均受距离保护压板的控制。相间距离由偏移阻抗
元件 ZPY ΦΦ 和正序方向元件 F1 ΦΦ 组成（ΦΦ=ab,bc,ca）。
1) 相间偏移阻抗Ⅰ、Ⅱ动作特性如图 2.1 的粗实线所示，并与正序方向元件 F1 共同组成距离Ⅰ、
Ⅱ段动作区。偏移阻抗Ⅲ段动作特性如图 2.2 的黑实线所示，并与正序方向元件 F1 共同组成
相间距离Ⅲ段动作区。其中，阻抗定值 ZZD 按段分别整定，而电阻分量定值 RZD 和灵敏角 Φ ZD
三段共用一个定值。偏移门槛根据 RZD 和 ZZD 自动调整。
