適用范圍
PS 640U 系列保護(hù)測控裝置（工業(yè)版）是國電南京自動化股份有限公司針對石化、鋼鐵、冶金等行業(yè)
研發(fā)的保護(hù)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(tǒng)的工業(yè)電力
系統(tǒng)。
PS 640U系列保護(hù)測控裝置（工業(yè)版）基于國電南自自主研發(fā)的EDP保護(hù)平臺，采用了多項創(chuàng)新技術(shù)，
集保護(hù)、控制、測量、通信和監(jiān)視功能于一體，資源豐富配置完善、運(yùn)行維護(hù)靈活方便、穩(wěn)定可靠安全性
高，整體技術(shù)性能指標(biāo)處于國內(nèi)水平，為工業(yè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
1.2 主要特點(diǎn)
資源豐富、功能完善：實(shí)時鐘系統(tǒng)，支持脈沖或 IRIG-B 方式 GPS 對時；靈活的組網(wǎng)方式及規(guī)
約配置；能提供完善的保護(hù)、測量、控制功能。
技術(shù)成熟、可靠性高：將國電南自國際的高壓保護(hù)的技術(shù)及思想，應(yīng)用到低壓保護(hù)中，保護(hù)原理
可靠，性更強(qiáng)；產(chǎn)品硬件電磁兼容水平符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
配置靈活、針對性強(qiáng)：裝置插件具有多種選配方式，出口可靈活組態(tài)，方便了現(xiàn)場的各種應(yīng)用要求；
充分考慮鋼鐵冶金企業(yè)的特點(diǎn)，提供 4-20mA 及邏輯聯(lián)鎖等功能，可與 DCS 系統(tǒng)或工業(yè)系統(tǒng)配合。
通信強(qiáng)大、記錄全面：提供以太網(wǎng)通訊口和 RS-485 通訊口，支持以太網(wǎng)通訊規(guī)約、
IEC60870-5-103 通訊規(guī)約和 IEC 61850 通訊規(guī)約；可查詢至少 100 次跳閘記錄，200 次自檢記錄，后
200 次開關(guān)量及狀態(tài)變位記錄，全面記錄裝置運(yùn)行信息；可記錄 8~100 個報告及變位標(biāo)志集。

屏蔽雙絞線兩端以帶金屬屏蔽的 RJ45 連接器（TIA/EIA-568A）作接頭的，接頭用的 RJ45
壓線鉗制作，并雙絞線與 RJ45 接頭的屏蔽層可靠連接。同時，HUB 的交流電源保護(hù)地應(yīng)與與大
地相連，使得雙絞線和 RJ45 接頭的屏蔽層可靠接地，屏蔽層起作用。
1.5.3 DIO 模件
DIO 模件功能根據(jù)不同裝置，包含的功能不一致，配置也不一致，詳見具體裝置型號。
除各裝置型號中配置（選配）的 DIO 外，充分考慮鋼鐵冶金企業(yè)的特點(diǎn)，提供 4-20mA 輸出的
DIO 模件（PSM 641U-DIO.A-A）供實(shí)際工程需要選配。該模件提供 6 個瞬動繼電器輸出（其中 2 個
帶重動節(jié)點(diǎn)）、8 個強(qiáng)電輸入，電壓可選擇 DC220V 或 DC110V 和 1 路 4-20mA 電流環(huán)輸出口。開入
和開出部分為引腳直接驅(qū)動，電流環(huán)部分為智能 DIO 擴(kuò)展，需要配合主 CPU 通訊配置后使用。其端
子定義說明如下：

人機(jī)對話（MMI）模件
人機(jī)對話模件的核心為總線不出芯片的微控制器，其主要功能是顯示保護(hù) CPU 輸出的信息，掃描
面板上的鍵盤狀態(tài)并實(shí)時傳送給保護(hù) CPU。具有高度的可靠性。采用此種配置方式，既避免了保護(hù)
CPU 大量的總線外引，提高了保護(hù)裝置的可靠性，又幾乎不增加產(chǎn)品成本，提升了裝置的性能價格比。
本模件上的顯示窗口采用五行，每行十二個漢字的液晶顯示器，人機(jī)界面清晰易懂。液晶顯示正
常在 5 分鐘內(nèi)無鍵盤操作時，背光能夠自動熄滅。面板上配置的 PS 系列保護(hù)裝置通用的鍵盤操作方
式，使得人機(jī)對話操作方便、簡單。同時，考慮到低壓保護(hù)運(yùn)行的特點(diǎn)，在本模件上還配置了豐富的
燈光指示信息，使本裝置的運(yùn)行信息更為直觀。

零序反時限元件
零序反時限元件原理同相間過流反時限元件，反時限特性由整定值中反時限指數(shù)整定。
裝置的零序過電流保護(hù)可通過設(shè)置相關(guān)控制字選擇定時限或反時限方式。當(dāng)選擇反時限方式后，自動
退出Ⅱ段零序過流元件，零序過電流Ⅱ段的功能壓板分別變?yōu)榱阈蜻^電流反時限功能投退壓板。
2.3.3 零序電流告警元件
零序電流在滿足“零序過電流告警”定值并經(jīng)延時時間定值后發(fā)告警信號。
2.4 合閘加速
包括手合加速及保護(hù)加速兩種，加速功能可通過軟壓板投退。
手合加速回路的啟動條件為：
1)
斷路器在分閘位置的時間超過 30s；
2)
斷路器由分閘變?yōu)楹祥l，加速功能開放 3s。
手合加速需要投入加速壓板、設(shè)定加速電流及時間定值，加速方式由控制字選擇為后加速方式即可實(shí)
現(xiàn)該功能。單投入手合加速保護(hù)功能，可用于分段或母聯(lián)斷路器的充電保護(hù)。
保護(hù)加速分為前加速或重合后加速方式，可由控制字選擇其中一種加速方式。
本保護(hù)設(shè)置了立的過流及零流加速段電流定值及相應(yīng)的時間定值，與傳統(tǒng)保護(hù)相比，使保護(hù)配置更
趨靈活。本保護(hù)的過流加速段還可選擇帶低電壓閉鎖及負(fù)序電壓閉鎖，但所有加速段均不考慮方向閉鎖。

合閘加速
包括手合加速及保護(hù)加速兩種，加速功能可通過軟壓板投退。
手合加速回路的啟動條件為：
1)
斷路器在分閘位置的時間超過 30s；
2)
斷路器由分閘變?yōu)楹祥l，加速功能開放 3s。
手合加速需要投入加速壓板、設(shè)定加速電流及時間定值，加速方式由控制字選擇為后加速方式即可實(shí)
現(xiàn)該功能。單投入手合加速保護(hù)功能，可用于分段或母聯(lián)斷路器的充電保護(hù)。
保護(hù)加速分為前加速或重合后加速方式，可由控制字選擇其中一種加速方式。
本保護(hù)設(shè)置了立的過流及零流加速段電流定值及相應(yīng)的時間定值，與傳統(tǒng)保護(hù)相比，使保護(hù)配置更
趨靈活。本保護(hù)的過流加速段還可選擇帶低電壓閉鎖及負(fù)序電壓閉鎖，但所有加速段均不考慮方向閉鎖。
2.5 三相重合閘
具備三相一次重合閘和二次重合閘功能。由相應(yīng)軟壓板實(shí)現(xiàn)功能總投退，控制字 KG2.11=1 時投入二
次重合閘功能。
2.5.1 充電條件
斷路器合位，KKJ=1 且無閉鎖重合閘信號，經(jīng) 15s 后完成重合閘充電。充電過程中重合閘軟壓板燈發(fā)
閃光，充電完成后發(fā)平光，不再閃爍。
2.5.2 啟動方式
完成重合閘充電后，可以由保護(hù)啟動和不對應(yīng)啟動兩種方式啟動重合閘。
保護(hù)啟動重合閘為保護(hù)動作，判別斷路器位置和無電流后，開放重合閘 10s。
在不對應(yīng)啟動重合閘方式中，僅利用 TWJ 觸點(diǎn)監(jiān)視斷路器位置。
2.5.3 重合閘方式
重合閘方式可通過控制字 KG2.9 選擇投入或者退出重合閘檢母線無壓，默認(rèn)為不檢方式。
2.5.4 閉鎖條件
以下任何條件滿足，閉鎖重合閘：
a) 控制回路斷線后，延時 10s 閉鎖；
b) 彈簧未儲能端子高電位，延時 2s 閉鎖；
c)
閉鎖重合閘端子高電位，立即閉鎖；
d) 斷路器處于分后位置，重合閘放電；
e) 斷路器處于跳位 30s 后，重合閘放電。

低壓減載
低壓減載的判據(jù)為：
1) 平衡電壓，電壓降低至三個線電壓均小于 VDY（低壓保護(hù)電壓定值）；
2) 任一線電壓大于 30V；
3) 每秒鐘的電壓變化小于定值“閉鎖電壓變化率”。如小于該定值，本判據(jù)的狀態(tài)將保持，直到電
壓恢復(fù)到定值 VDY 以上后復(fù)歸；
4) T＞TDY；
5) 負(fù)荷電流 ＞0.1IN。
測試此功能時，加入的平衡電壓應(yīng)有一個從大到小的變化過程。
2.8 過負(fù)荷
過負(fù)荷監(jiān)視三相相電流，動作條件為：
1) MAX(IΦ)＞Ifh；
2) 時間延時到。
其中 Ifh 為過負(fù)荷電流定值。過負(fù)荷告警或跳閘由控制字 KG2.13 確定。
2.9 小電流接地選線
當(dāng)裝置用于不接地或小電流接地系統(tǒng)，接地故障零序電流很小時，可以采用接地選線功能來完成
隔離故障。這種情況要求零序電流由外部的零序 CT 引入，當(dāng)斷路器處于合位且 3U0 大于 18V，
經(jīng) 15s 裝置產(chǎn)生 3U0 越限告警。3U0 越限告警功能在 KG2.10＝1 時投入。，
小電流接地選線功能由本裝置和主站共同完成。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，主站接收到任何 3U0
越限告警后，調(diào)取各裝置內(nèi)記錄的 3U0、3I0 采樣，計算后給出接地點(diǎn)策略。3U0 越限告警功能在 KG2.10
＝1 時投入，當(dāng)斷路器處于合位且 3U0 大于 18V，經(jīng) 15s 裝置產(chǎn)生 3U0 越限告警。