国电南自psm691u信息记录和分析红河州pst645uxPSM 691U 电动机差动综合保护测控装置南京巴斯特电力自动化设备有限公司严格贯彻质量管理体系（ISO9001）、环境管理体系（ISO14001）和职业健康管理体系（OHSAS18001）标准，经济效益与社会效益并举，管理体系成熟，理念先进，思维超前。
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PST641UX变压器差动保护装置当任一相差动电流大于差动速断整定值时，于总出口继电器。用于在变压器差动区发生严重故障情况下快速切除变压器。
PST641UX变压器差动保护测控装置可查询至少 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，记录装置运行信息；可记录 8~100 个报告及变位标志集。
PSM 691U 电动机差动综合保护测控装置说明书
1 功能
? 差动保护
? 差动速断保护
? 差流越限告警
? TA 断线闭锁
? 电流速断保护
? 定时限过流保护
? 两段定时限负序保护/反时限负序保护
? 过热保护
? 堵转保护
? 单相接地保护
? 低电压保护
? 过负荷保护
? 非电量保护
? 4-20mA 输出
? 9 条故障录波，2 条启动录波
? I，U，P，Q，Cosφ，有功电度，无功电度，14 路开关量采集
? GPS 对时（分脉冲，秒脉冲或 IRIG-B 方式）
2 原理说明
2.1 差动保护
2.1.1
| 差动速断动作区 |
| 差动动作区 |
| K |
| 制动区 |
Id
Isd
Icd
Ig Izd
装置采集 A、B、C 各相两侧的电流 I1、I2，经运算得到Izd = Max（I 1 , I 2）
Id = | I1 － I2 | （两侧 TA 为同极性接线）
K = Id ? Icd
Izd ? Ig
动作方程：
如果制动电流 Izd 小于拐点电流 Ig，动作方程为 Id＞Icd
如果制动电流 Izd 大于拐点电流 Ig，动作方程为 Id＞Icd＋（Izd－Ig）×K
其中：
Izd—制动电流，取相电流；
Id —差电流；
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。
2.1.2 谐波制动
考虑到短引线尾端一次侧 TA 因负载较重或由于暂态分量影响造成 TA 饱和，采用谐波制动，可有效防止短引线差动保护误动作。
A 相二次谐波和三次谐波制动差动保护动作方程：
NIAF2 ＜K 2 且 NIAF3 ＜K 3
NIA NIA
NIAF2 尾端 A 相二次谐波的幅值
NIAF3 尾端 A 相三次谐波的幅值
NIA 尾端 A 相基波的幅值
K2 为二次谐波制动系数，一般取 0.15
K3 为三次谐波制动系数，一般取 0.15
C 相谐波制动同 A 相。
同时装置中增加了电机区内、区外故障识别元件，在区内故障时退出谐波制动元件，保证差动保护 快速动作。
2.2 差动速断保护
当任一相差流大于差动速断保护的整定值时，则保护装置将无延时出口。
2.3 差流越限告警
装置在检测任一相差流值达到差流越限告警整定值时，经一定的延时发告警信号。
2.4 TA 断线告警
短引线在额定电流下运行，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 电流速断保护
异步电动机在启动过程中电流很大，通常能达到 5～8 倍额定电流(Ie)，启动时间能长达几十秒。装置设两个速断定值，在起机过程中采用“启动中速断定值”，该值按躲过电动机启动电流整定，等电动机启动过程结束后，自动采用“启动后速断定值”，该值按电动机自启动电流和区外出口短路时电动机
反馈电流考虑，取两个电流中的大者。
a) 启动时间tst 按躲过长的启动时间整定，tst＞tst.max。
b) 启动时的整定值 Iop.h 按躲过电动机启动电流 Ist 整定，即：
当 t≤tst 时，Iop.h＝krel×Ist,，为躲过非周期分量的影响，krel 取 1.5,Ist 为（6～8)Ie。
c) 运行时的整定值 Iop.l 按躲过自启动电流和区外出口短路时电动机反馈短路整定，自启动电流的大小与备用电源自投的延时等因素有关，在厂用电源快切成功时，电动机几乎不存在自启动过程，因为转速还没有明显降低，只有在残压切换或同期捕捉切换时，电动机转速已明显降低，自启动电流会较大， 按传统方法计算，自启动电流 Iast=5Ie，Iop.l= krel ×Iast×Ie =1.3×5×Ie =6.5Ie 。
区外出口三相短路考虑保护(40～60)ms 固有延时，反馈电流 Ifb=6Ie。Iop.l = krel ×Ifb=1.3 × 6 Ie =7.8Ie。
d) 速断保护的短延时用于与 F-C 回路配合。
2.6 定时限过流保护
当电动机三相电流 IA、IB、IC 大于过流保护的整定值时，经延时出口。
过流定值可根据启动电流整定，一般为（1.2～2）Ie。延时按躲过电动机启动时间整定。
2.7 两段定时限负序过流保护/反时限负序保护
当电动机出现三相电压不平衡、断相、反相、匝间短路时，会产生负序电流。 正序电流为 I1、负序电流为 I2，
若三相电流都接入装置，则：
. . . . . . . .
I 1 = (I
A + a I
B + a 2 I C
) / 3 ； I 2
= (I
A + a 2 I
B + a I C
) / 3 ； a = e j 2π/3
一般电动机保护只接入两相（即 A、C 相）电流，其正负序电流可按下式计算：
. . . . . .
I 1 = (I A +βI C ) / 3 ； I 2 = (I C +βI A ) / 3 ； β＝e
两段定时限负序过流保护中，一段用于跳闸，二段用于告警。 反时限负序保护动作方程为：
t = T
(I2 / Ied )
其中：T－负序反时限常数
I2－负序电流值
Ied－电机二次额定电流值
为防止外部故障或外部供电系统出现不平衡时，电动机的反馈负序电流可能引起负序过流保护误动。 根据区内、区外发生不对称短路时 I2/I1 的比值不同，当下列条件满足时，可将负序过流保护闭锁：
I2≥1.2I1，其中：I1 为正序电流，I2 为负序电流。
2.8 过热保护
电动机过负荷、启动时间过长、堵转等会产生较大的正序电流；而断相、不对称短路、输入电压不 对称时会同时产生较大的正序和负序电流，根据电动机定子正序和负序电流引起的发热特征，可对上述
故障提供过热保护。
用正、负序综合测量值 Ieq 作为等效电流来模拟电动机的发热效应，即：
| 1 1 2 |
其中：Ieq —等效电流
I1 —正序电流（标幺值）
I2 —负序电流（标幺值）
K1 —正序电流发热系数，在电机启动过程中 K1＝0.5，启动完毕 K1＝1
根据电动机的发热模型反时限特性，为有效保护电动机，保护的动作时间 t 和等效电流 Ieq 的关系有如下两条曲线可供选择：
1） t =
Ieq 2 ? I∞ 2
其中：τ —过热时间常数。
I∞—允许电机长期运行的电流值，一般可设为 1.1
Ieq 2 ? Ip 2
2） t = τ ln
Ieq 2 ? I∞ 2
其中：τ —过热时间常数。
I∞—允许电机长期运行的电流值，一般可设为 1.1
Ip —过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态，则 Ip=0
选择上述两曲线之一进行计算，当热积累值达到τ时，装置跳闸。
2.9 堵转保护
由于机械故障、负荷过大、电压过低等原因可能使转子处于堵转状态。在全电压下堵转的电动机，电 流很大，特别容易烧坏。
装置根据采集的各相电流计算出正序电流，当正序电流大于堵转电流定值时，保护经过延时跳闸。 堵转保护在启动时不退出运行，所以堵转保护延时要大于电动机启动时间。
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PST645UX变压器保护测控装置可以同低电压闭锁元件共同构成复合电压闭锁元件，与过流元件构成复合电压过流保护。 PST641UX变压器差动保护装置运行参数与保护定值同等重要，必须根据实际情况进行设定，才能保证相关功能的正确使用。
2.10 单相接地保护
零序过流测量范围为 0.050~30A（二次值），用于非直接接地系统。当 3I0 大于零序过流保护整定值，保护经延时跳闸。
2.11 低电压保护及 PT 断线闭锁
当电动机电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为保证重要电动机的自启动而需要切除次要的 电动机。
当输入装置的三个线电压 Uab、Ubc 及 Uca 同时低于低电压定值时，低电压保护动作，经延时作用于出口。为防止因 PT 断线使保护误动，设置有 PT 断线闭锁。当发生 PT 断线时，装置将发告警信号并闭锁低电压保护。
低电压保护定值的设定按躲过成组电动机自启动时的电压来整定。
当母线未送电时，低电压保护会动作，未了避免这种情况，装置设有低电压开放条件，必须先满足
开放条件，低电压保护才投入。该条件可由用户设定投入(使用)或退出(不使用)。
低电压开放条件：三个线电压有一个大于 80V，且延时 100ms。该条件一旦成立，低电压保护有效。当低电压保护动作跳闸后，经过 10S 延时，装置自动使低电压开放条件无效，低电压保护同时返回。
装置采用两种方法识别 PT 断线。方法一：
当三个线电压中与之差大于 30V，延时 3S，发 PT 断线信号；当三个线电压中与小之差小于 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。
2.12 过负荷保护
当电动机三相电流 IA、IB、IC 大于过负荷保护的整定值时，经过延时，装置发信或跳闸出口（可由控制字选择）。过负荷定值应小于过流保护定值。由于电机在启动过程中电流较大，所以过负荷延时定值应躲过电机自启动时间。
2.13 非电量保护
装置带有 2 个非电量保护，用于变压器电动机组或工艺故障需要跳闸等情况。每个非电量保护可以整定为跳闸或发信或退出。如不作为非电量保护，整定为退出时，这些点可以作为普通开入量使用。
2.14 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 | 电机二次额定电流(Ie) | A | 0.04In～2In | In=5A或In=1A |
| 2 | 差动保护定值 | Ie | 3.0～16.0 |
|
| 3 | 差动速断定值 | Ie | 0.10～0.99 |
|
| 4 | 比例制动系数 |
| 0.30～0.70 |
|
| 5 | 尾端平衡系数 |
| 0.00～9.99 |
|
| 6 | 差流越限定值 | Ie | 0.05～0.50 |
|
| 7 | 差流越限延时 | S | 0.00～9.99 |
|
| 8 | 电机启动时间 | S | 0.00～50.00 |
|
| 9 | 启动中速断定值 | Ie | 0.00～20.00 |
|
| 10 | 启动后速断定值 | Ie | 0.00～20.00 |
|
| 11 | 速断延时 | S | 0.00～10.00 |
|
| 12 | 过流定值 | Ie | 0.00～10.00 |
|
| 13 | 过流延时 | S | 0.00～50.00 |
|
| 14 | 过负荷定值 | Ie | 0.00～20.00 |
|
| 15 | 过负荷延时 | S | 0.00～50.00 |
|
| 16 | 负序过流一段 | Ie | 0.3～10.00 |
|
| 17 | 负序过流一段延时 | S | 0.00～60.00 |
|
| 18 | 负序过流二段 | Ie | 0.3～10.00 |
|
| 19 | 负序过流二段延时 | S | 0.00～60.00 |
|
| 20 | 负序反时限常数 | S | 0.00～99.98 |
|
| 21 | 负序反时限门槛 | Ie | 0.00～20.00 | 负序电流超过门槛，反时限保护才启动 |
| 22 | 堵转保护定值 | Ie | 0.00～10.00 |
|
| 23 | 堵转保护延时 | S | 0.00～20.00 |
|
| 24 | 过热启动值 | Ie | 1.10～2.00 |
|
| 25 | 过热时间常数 | S | 0～2600 |
|
| 26 | 过热报警系数 |
| 0.00～1.00 |
|
| 27 | 零序过流定值 | A | 0.05～30.00 |
|
| 28 | 零序过流延时 | S | 0.00～50.00 |
|
| 29 | 低电压保护 | V | 0.00～99.99 |
|
| 30 | 低电压延时 | S | 0.00～50.00 |
|
| 31 | FC 闭锁电流定值 | Ie | 0.00～30.00 |
|
| 32 | FC 闭锁延时 | S | 0.00～50.00 |
|
| 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 | |
| 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 | 非电量一跳闸 | □退出 □投入 |
| |
| 5 | 非电量一发信 | □退出 □投入 |
| |
| 6 | 非电量二跳闸 | □退出 □投入 |
| |
| 7 | 非电量二发信 | □退出 □投入 |
| |
| 8 | 差动速断软压板 | □退出 □投入 |
| |
| 9 | A 相差动投退 | □退出 □投入 |
| |
| 10 | B 相差动投退 | □退出 □投入 |
| |
| 11 | C 相差动投退 | □退出 □投入 |
| |
| 12 | 差流越限软压板 | □退出 □投入 |
| |
| 13 | CT 断线发信 | □退出 □投入 |
| |
| 14 | CT 断线闭锁差动 | □退出 □投入 |
| |
| 15 | 速断投退 | □退出 □投入 |
| |
| 16 | 过流投退 | □退出 □投入 |
| |
| 17 | 过负荷发信 | □退出 □投入 |
| |
| 18 | 负序过流一段投退 | □退出 □投入 |
| |
| 19 | 负序过流二段投退 | □退出 □投入 |
| |
| 20 | 负序反时限投退 | □退出 □投入 |
| |
| 21 | 负序反馈闭锁投退 | □退出 □投入 |
| |
| 22 | 堵转保护软压板 | □退出 □投入 |
|
| 23 | 过热对数曲线 | □退出 □投入 |
|
| 24 | 过热反比曲线 | □对数 □反比 |
|
| 25 | 过热跳闸投退 | □退出 □投入 |
|
| 26 | 过热告警投退 | □退出 □投入 |
|
| 27 | 零序发信 | □退出 □投入 |
|
| 28 | 零序跳闸 | □退出 □投入 |
|
| 29 | 低电压投退 | □退出 □投入 |
|
| 30 | 低电压开放条件 | □退出 □投入 |
|
| 31 | PT 断线告警 | □退出 □投入 |
|
| 32 | 操作回路断线 | □退出 □投入 |
|
| 33 | FC 闭锁投退 | □退出 □投入 |
|
PSV641UX母线电压保护测控装置定值切换进入定值切换窗口，首先进行定值区选择，然后正确输入即可完成切换。 PST642UX变压器后备保护测控装置定值切换进入定值切换窗口，首先进行定值区选择，然后正确输入即可完成切换。 PST641UX变压器差动保护装置与非电量保护装置相对应，PST 641UX 装置通过投退软压板选择何种非电量信息需要进行记录。 PST642UX变压器后备保护测控装置装置上电后，装置在正常显示画面中将轮流显示装置名称、当前运行定值区号、远方/就地、GPS/IRIG 对时状态、是否在，日期及时间信息、电流及电压的有效值及相角、测量值等信息 PST642UX变压器后备保护测控装置三相重合闸仅对本装置操作回路所对应断路器设有三相重合闸功能 PSL641UX线路保护测控装置当母线电压与线路抽取电压均大于0.75倍额定电压时，检查线路抽取电压同相应相别的母线电压之间的相位差，若小于整定的同期角，则检同期条件。 PSL641UX线路保护测控装置低电压元件在三个线电的任意一个低于低电压定值时，开放被闭锁保护元件。利用此元件，可以保证装置在电动机反馈等非故障情况下不出现误。 PST645UX变压器保护测控装置装置可通过配置以太网打印接打印机，打印定值、报告，录波数据等。 PST648UX电抗器保护测控装置遥控，可提供多路开关量输出，并可支持控制出口接点反馈。所有的主站遥控命令均将被装置记录，以便于和主站操作记录进行核对。
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