PST_693U变压器保护测控装置

·装置概述·

国 电 南 自 Q/GDNZ.JB051-2007 标准备案号：708-2007

PST 693U

变压器保护测控装置

说 明

国电南京自动化股份有限公司

GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD

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书

PST 693U 变压器保护测控装置

说明书

Ver1.1

国电南京自动化股份有限公司

2008年11月

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目 次

1 装置概述 .................................................................... 1 2技术性能及指标 ............................................................... 3

2.1 额定电气参数 .......................................................... 3 2.2 主要技术指标 .......................................................... 3 2.3 环境条件 .............................................................. 4 2.4 功率消耗 .............................................................. 4 2.5 过载能力 .............................................................. 4 2.6 绝缘性能 .............................................................. 4 2.7 耐湿热性能 ............................................................ 4 2.8 电磁兼容性 ............................................................ 5 2.9 机械性能 .............................................................. 5 3 功能 ........................................................................ 6 4 原理说明 .................................................................... 7

4.1 三段式复合电压过流保护 ................................................ 7 4.2 反时限过流保护 ........................................................ 7 4.3 两段式定时限负序过流保护 .............................................. 8 4.4 高压侧定时限零序过流保护 .............................................. 8 4.5 低压侧定时限零序过流保护 .............................................. 8 4.6 低压侧反时限零序过流保护 .............................................. 8 4.7 过负荷保护 ............................................................ 8 4.8 过电压保护 ............................................................ 8 4.9 低电压保护 ............................................................ 9 4.10 非电量保护 ........................................................... 9 4.11 TV断线告警 ........................................................... 9 4.12 F-C闭锁功能 .......................................................... 9 4.13 4-20mA直流输出（选配） ............................................... 9 5 整定 ....................................................................... 10

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1 装置概述

PST 693U变压器保护测控装置是在消化吸收国内外先进经验的基础上专门为2000KVA以下的厂用变，所用变，接地变（可与各类综合自动化配套）开发的产品。该类产品将线路的测量，保护，操作回路集成在一个机箱内，结构小巧，可在恶劣的工业环境下（如高，低温，震动，有害气体，灰尘，强电磁干扰等）长期可靠地运行。产品可按功能就地安装在开关柜上，并具有运传，记忆各种操作或故障信息等功能，同时亦提供独立的中央信号空接点。

技术特点

✧ 采用国际最流行的高速处理器，主频为200 MHz，内置资源丰富，外围电路设计简单，

保证产品的制造质量及其稳定性。充足的硬件资源，4M字节Flash Memory存储器，8M字节SDRAM。

✧ 带有USB接口，可通过U盘直接升级装置程序，也可把装置的动作信息和故障录波

数据直接存入U盘，方便故障分析。

✧ 测量三相电流和零序电流（Ia，Ib，Ic，Io），三相或线电压（Uan，Ubn，Ucn，Uab，

Ubc，Uca），有功功率P，无功功率Q，功率因素cosφ，频率f，有功电量kWh，无功电量kVarh。

✧ 电流、电压、功率、电度的测量值不仅反映基波，还可正确反映2~13次谐波，从而使

测量结果与专用测量表计一致。

✧ 具有一路4～20mA直流模拟量输出（可自定义为电流、电压或功率），取代交流采集

变送器。

✧ 最多14路用户可自定义名称的开入量接口（其中2路为与模拟量输出接点复用）。 ✧ 保护元件的出口方式可通过跳闸矩阵进行整定，方便用户选择要动作的继电器。所有

继电器出口接点可选择为跳闸接点（自动返回）或信号接点（复归后返回）。 ✧ 自带操作回路，可自适应0.5A~5A开关跳合闸电流。

✧ GPS对时可采用硬接点分脉冲或秒脉冲方式，同时也支持IRIG-B对时方式（RS485

接口）。

✧ 两个100M以太网通信接口，一个RS485通信接口，支持IEC60870-5-103，Modbus

等规约。

✧ 9条故障录波，每条录波包含1.9秒的采样点和幅值录波，采样点录波最大包含14路

模拟量（间隔为1mS），幅值录波最大包含40个模拟量幅值和32个开关量（间隔为

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5mS）。录波采用标准Comtrade格式。 ✧ 1000条事件记录，最近200条失电保持。

✧ 采用全图形化编程技术以及稳定、可靠的保护继电器库，提高程序的可靠性及正确性。 ✧ 整机静态功耗低（约6W），液晶模块采用新工艺，取消导电橡胶连接，寿命大为提高。 ✧ 高抗干扰性能，通过10项电磁兼容检测认证，快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰性能

均达到最高等级(Ⅳ级)标准。

✧ 工作环境温度范围：-25℃～＋55℃（液晶无模糊、迟钝现象）。

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2技术性能及指标

2.1 额定电气参数 ✧ 电源

直流额定电压：DC220V或DC110V； 允许偏差：-20% ～ ＋15%； 波纹系数：不大于5％。 ✧ 额定电流、电压

交流电流：5A或1A； 交流电压：100V或100/2.2 主要技术指标 ✧ 精确工作范围

电流：0.04In～20In (In =5A或In=1A)； 电压：1V～150V； 频率：45Hz～55Hz。 ✧ 测量精度

电流：0.2级（含谐波）；

电压、有功功率、无功功率、功率因数：0.5级（含谐波）； 频率：≤±0.01Hz； 4-20mA输出：0.5级。 ✧ 定值误差

整定值误差：不超过±3%；

动作时间误差：定时限保护，不超过(±1%整定值＋40)ms；反时限保护，不超过±5%整定值或±40ms。 ✧ 遥信分辩率

小于2ms。 ✧ GPS对时

分脉冲或秒脉冲：要求GPS装置提供接口为空光耦，耐压大于50V； IRIG-B：DC时码，RS485接口。 ✧ 接点容量

3

V。

3

操作回路的跳闸电流与合闸电流：0.5A~5A 自适应；

跳闸空接点：10A （DC220V 闭合容量）；信号空接点：5A （DC220V 闭合容量）。 2.3 环境条件

环境温度： -25℃～＋55℃；

相对湿度：5％～95％（产品内部不凝露，不结冰）； 大气压力：66kPa～106kPa 2.4 功率消耗

交流电流回路：当In=5A 时，每相不大于0.5VA；当In=1A 时，每相不大于0.3VA。 交流电压回路：当额定电压时，每相不大于0.5VA。

直流电源回路：当正常工作时，不大于6W；当装置动作时，不大于15W。 2.5 过载能力

交流电流回路： 2倍额定电流，连续工作；10倍额定电流，允许10s；40倍额定电流，允许1s。

交流电压回路： 1.5倍额定电压，可连续工作。 2.6 绝缘性能 ✧ 绝缘电阻

在正常试验大气条件下，装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各回路之间，用500V的兆欧表测量其绝缘电阻值不小于100 MΩ。 ✧ 介质强度

在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时，其余回路等电位互联接地。 ✧ 冲击电压

在正常试验大气条件下，装置的直流输入回路、交流输入回路、输出触点等各回路对地，以及电气上无联系的各回路之间，能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压为5kV。 2.7 耐湿热性能

装置能承受GB/T 7261第20章规定的交变湿热试验。试验温度＋40℃±2℃、相对湿度（93±3）％，试验时间为48h（每一周期时间为24h），在试验结束前2h内，测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5MΩ；介质强度不低于规定介质强度试验电压值的75％。

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2.8 电磁兼容性

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3 功能

● 三段式复合电压过流保护 ● 反时限过流保护

● 两段式定时限负序过流保护 ● 高压侧定时限零序过流保护 ● 低压侧定时限零序过流保护 ● 低压侧反时限零序过流保护 ● 过负荷保护 ● 过电压保护 ● 低电压保护 ● 非电量保护 ● F-C闭锁 ● 1个遥控开关

● I，U，P，Q，Cosφ，有功电度，无功电度，14路开关量采集 ● 4-20mA 输出（选配，订货时请声明） ● GPS对时（分脉冲，秒脉冲或IRIG-B方式）

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4 原理说明

4.1 三段式复合电压过流保护

当任一相电流大于定值且复合电压起动，经延时，装置跳闸。

复压起动元件功能：A相电流经Uab、Uca或负序电压起动，B相电流经Uab、Ubc或负序电压起动，C相电流经Ubc、Uca或负序电压起动。若复压起动元件退出，则过流保护不需复压起动。

4.2 反时限过流保护

三条特性曲线可供选择：

一般反时限： t=

Ip0.14

0.02

-1

tp

7

强反时限： t=

13.5

t

IIp-1p

极端反时限： t=

Ip-1

2

80

tp

式中 t 为反时限过流保护的动作延时。 I 为变压器二次侧实际电流值。

Ip为反时限电流保护起动值，当I > Ip时，保护起动。 tp为反时限时间常数。 4.3 两段式定时限负序过流保护

当负序电流大于定值，经延时，装置动作。一般，一段用于跳闸，二段用于告警。 4.4 高压侧定时限零序过流保护

高压侧定时限零序过流测量范围0.05~30A（二次值），用于非直接接地系统。 当变压器高压侧3I0大于定值，经延时，装置跳闸或发信。 4.5 低压侧定时限零序过流保护

低压侧定时限零序过流保护测量范围0.2~100A（二次值），用于直接接地系统。 当变压器低零序3I0过流大于定值，经延时，装置跳闸或发信。 4.6 低压侧反时限零序过流保护

低压侧反时限零序过流保护测量范围0.2~100A（二次值），用于直接接地系统。 特性曲线：

t=

tpI0L-Ire

*

式中 t 为低零序反时限保护动作延时 tp 为低零序反时限时间常数

I0L* 为实测低零序过流与反时限低零序额定的比值 Ire 为低零序反时限起动门槛值（一般取0.25） 4.7 过负荷保护

当任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸或发信。 4.8 过电压保护

当任一个线电压大于定值，经延时，装置跳闸。

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4.9 低电压保护

当三个线电压均小于定值时，经过延时，装置跳闸。

低电压动作条件：三个线电压有一个大于80V，且延时100ms，则认为低电压动作条件一直有效。

低电压动作后，延时10S后，低电压动作条件自动无效。此条件可以投退。 4.10 非电量保护

装置带有4个非电量保护，每个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。 4.11 TV断线告警

装置采用两种方法识别TV断线。

方法一：当三个线电压中最大与最小之差大于30V，延时3S，发ＴＶ断线信号；当三个线电压中最大与最小之差小于30V，且Uab大于80V，ＴＶ断线信号返回。

方法二：电压突变同时电流不突变，认为TV断线，发ＴＶ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0.1 In。 三个线电压都大于９０Ｖ，ＴＶ断线信号返回。 4.12 F-C闭锁功能

当变压器三相电流IA、IB、IC任一个大于FC闭锁电流定值时，经FC闭锁延时，闭锁所有跳接触器的保护元件，以保证熔断器首先熔断。当三相电流IA、IB、IC均小于FC闭锁电流定值时，经100ms延时，开放跳接触器的保护元件。（判断电流小于0.2A,保护装置跳闸）。 4.13 4-20mA直流输出（选配）

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。

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5 整定

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装置面板图

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机箱外型尺寸图

外壳

前框

单位mm

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·整 定·

开孔尺寸图

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