PSL-641UXDC220V/5A

章 PS 640UX 系列保护测控装置使用说明书

1 概述

1.1 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ZYNQ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 或 SNTP 方式对时；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及双 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。

1.3 主要型号及功能

本系列产品包括下列装置：

1.3.1 线路保护测控装置

PSL 641UX 线路保护测控装置，过流保护为主保护，适用于输电或配电线路的保护及测控。

1.3.2 变压器保护测控装置

a) PST 641UX 变压器差动保护装置，适用于 6.3MVA 及以上容量变压器或工业企业的重要变压器；

b) PST 642UX 变压器保护测控装置，适用于 6.3MVA 及以上容量变压器或工业企业重要变压器的

后备保护；

c) PST 645UX 变压器保护测控装置，过流保护为主保护，适用于所用变/接地变压器/厂用变。

1.3.3 电容器保护测控装置

PSC 641UX 电容器保护测控装置，适用于变电所内并联电容器组保护及测控，配置差压（或差流）、

不平衡电压（或电流）输入。

1.3.4 电抗器保护测控装置

PST 648UX 电抗器保护测控装置，适用于 35kV 及以下电压等级串并联电抗器保护及测控。

1.3.5 备用电源自投装置

PSP 641UX 备用电源自投装置，装置具备 9 种典型接线方式备投，适用于不同电压等级各种接线方

式的备用电源自投。

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1.3.6 电动机保护测控装置

a) PSM 641UX 电动机保护测控装置，含差动功能，适用于 2MW 及以上容量的大型异步或同步电

动机保护；

b) PSM 642UX 电动机保护测控装置，不含差动功能，适用于 3~10kV 异步电动机保护。

1.3.7 母线电压保护测控装置

PSV 641UX 母线电压保护测控装置，以电压并列、电压保护及非电量保护为基本配置，适用于两段

母线电压的保护及测量监视。

1.4 技术参数

1.4.1 电源

序号 名称 电压值 允许偏差

1 电源

DC 220V、110V 或 48V

-20%～+15%

AC 220V

1.4.2 额定交流数据

序号 名称 额定值

1 额定电压 3 100 V，100V

2 交流电流 5A 或 1A

3 额定频率 50Hz

1.4.3 功率消耗

序号 名称 功率消耗

1 直流电源回路

正常工作时，不大于 8W

装置动作时，不大于 12W

2 交流电压回路 每相不大于 0.5VA

3 交流电流回路

额定电流为 5A 时：每相不大于 0.5VA

额定电流为 1A 时：每相不大于 0.3VA

1.4.4 保护元件工作范围

序号 名称 工作范围

1 电压 1.0V～150.0V

2 电流 0.04I N ～20I N

3 零序电流 0.02A～30.0A

注：I N 为额定值，下同。

1.4.5 保护元件定值误差

序号 名称 主要技术指标

1 电压元件 ≤±2.5%整定值或±0.005U N

2 电流元件 ≤±2.5%整定值或±0.01I N

3 时间元件

定时限≤±1％整定值±40ms；

反时限≤±5%(1－I/80I B )或±40ms，I 为动作电流，I B 为基准电流

4 检同期角度 ≤1

5 频率偏差 ±0.01Hz

6 滑差定值 ≤±5%

7 距离元件 ≤±5%整定值

8 角度偏差 复压闭锁方向误差范围：边界误差±5

注：U N 为额定值，下同。

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1.4.6 保护整组动作时间

序号 名称 主要技术指标

1 电流速断 1.5 倍整定值时，不大于 40ms

2 差动速断 不大于 35ms（1.5 倍整定值）

3 比率差动 不大于 40ms（1.5 倍整定值，无谐波制动情况下）

4 反时限误差 ≤±5%定值或 40ms

1.4.7 接点容量

序号 名称 接点容量

1 操作回路接点闭合容量 DC 220V 5A

2 信号回路接点闭合容量 DC 220V 5A

3 信号回路接点切换容量 DC 220V 60W（阻性负载）

1.4.8 状态量电平

序号 名称 动作范围

1 CPU 模件中输入状态量电平

DC 220V ：154V～300V

DC 110V ：77V～300V

2 DIO 模件的输入状态量电平

DC 220V ：154V～300V

DC 110V ：77V～300V

DC 24V : 20V～30V

1.4.9 装置通信接口

序号 接口形式 备注

1 双以太网 波特率：100Mbps

2 双 485 可选。波特率：0～19200bps

1.4.10 测控功能技术性能

1) 工频模拟量测量精度

序号 名称 测量精度

1 交流电压、交流电流 ±0.2%（0.2 级）

2 有功功率、无功功率 ±0.5%（0.5 级）

3 相角或功率因数 ±0.5%（0.5 级）

4 频率 ±0.01 Hz

输入量波形畸变引起的改变量变差范围：电流变差不超过±0.4%，电压变差不超过±0.4%。

2) 工频模拟量测量范围

序号 名称 测量范围

1 电流 （0～1.2）I N

2 电压 (0～1.2)×100 V

3 三相有功功率

-(1.2×U N.L 3 ) I N W～＋(1.2×U N.L 3 ) I N W

4 三相有功功率

-1.2× 3 U N.L I N W～＋1.2× 3 U N.L I N W

5 三相无功功率

-(1.2×U N.L 3 ) I N Var～＋(1.2×U N.L 3 ) I N Var

6 三相无功功率

-1.2× 3 U N.L I N Var～＋1.2× 3 U N.L I N Var

7 功率因数 0～1.00

8 频率 45 Hz～65 Hz

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3) 状态量

序号 名称 分辨率

1

事件顺序记录

（SOE）

≤2 ms

4) 信息响应时间

序号 名称 响应时间

1 遥信变位 ＜1 s

2 遥测信息 ＜2 s

3 遥控传输延时 ＜3 s

5) 遥控动作成功率

序号 名称 指标

1 遥控动作成功率

1.4.11 过载能力

序号 名称 过载能力

1 交流电流回路

2 倍额定电流，连续工作

10 倍额定电流，允许 16s

40 倍额定电流，允许 1s

2 交流电压回路 1.5×100V 连续工作

1.4.12 环境条件

序号 名称 环境条件

1 工作温度 -25℃～+55℃

2 贮存运输温度 -40℃～+70℃

3 相对湿度 5%～95%（产品内部既不应凝露，也不应结冰）

4 大气压力 66kPa～110kPa

1.4.13 电气绝缘性能

序号 项目 要求

1 绝缘电压 GB 14598.27-2008,交流 2kV（直流 2800V），1 分钟

2 绝缘电阻 GB 14598.3-2006,500VDC 条件下>100MΩ

3 冲击电压 GB 14598.3-2006,5KV

1.4.14 环境试验性能

序号 项目 要求

1 低温试验 GB/T 2423.1-2008 低温-25℃下 16 小时

2 高温试验 GB/T 2423.2-2008 低温+55℃下 16 小时

3 湿热试验

GB/T 2423.4 高温+55℃，低温+25℃，相对湿度 95%，试验时间

（12h+12h）的两个循环

1.4.15 电磁兼容性能

序号 试 验 项 目 要 求

1 静电放电抗扰度 能承受 GB/T 14598.26-2015 中规定的静电放电抗干扰 B 级试验

2 辐射电磁场抗扰度 能承受 GB/T 14598.26-2015 中规定的辐射电磁场干扰度 A 级试验

3 电快速瞬变/脉冲群抗扰度 能承受 GB/T 14598.26-2015 中规定的快速瞬变抗扰度 B 级试验

4 浪涌（冲击）抗扰度 能承受 GB/T 14598.26-2015 中规定的浪涌（冲击）抗扰度 B 级试验

5 射频场感应的传导骚扰抗 能承受 GB/T 14598.26-2015中规定的射频场感应的传导骚扰抗扰度 A级试验

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5

扰度

6 工频磁场抗扰度 能承受 GB/T 14598.26-2015 中规定的工频磁场抗扰度 A 级试验

7 脉冲磁场抗扰度 能承受 GB/T 17626.9-2011 中规定的脉冲磁场抗扰度Ⅴ级试验

8 工频抗扰度 能承受 GB/T 14598.26-2015 中规定的 A 级试验

9 阻尼振荡磁场抗扰度 能承受 GB/T 17626.10-1998 中规定的阻尼振荡磁场抗扰度Ⅴ级试验

10 1MHz 脉冲群抗扰度

能承受GB/T 14598.26-2015中规定的1MHz和100kHz脉冲群抗扰度B级（共

模 2.5kV、差模 1kV）试验，施加干扰期间，装置无误动或拒动现象。

11 电磁发射限值 能符合 GB/T 14598.26-2015 中规定的电磁发射限制值

1.4.16 机械性能

序号 项目 要 求

1 振动

装置能承受 GB/T 11287-2000 中 3.2.1 规定的严酷等级为 1 级的振动响应试验，

3.2.2 规定的严酷等级为 1 级的振动耐久试验。

2 冲击

装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.1 规定的严酷等级为 1 级的冲击响应试验，

4.2.2 规定的严酷等级为 1 级的冲击耐久试验。

3 碰撞 装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.3 规定的严酷等级为 1 级的冲击碰撞试验。

1.4.17 机箱防护等级

1 防护等级

满足 GB 4208-2008 对外壳防护等级的要求，其中装置背面符合 IP20，侧板和上

下底板符合 IP30，面板满足 IP40。

1.5 模件说明

1.5.1 交流模件

交流模件包括电压输入和电流输入两个部分，不同型号的装置其电压和电流输入元件的数目不同。

电压输入元件由电压变换器构成，额定输入均为 100V。

电流输入元件有以下规格：

a) 保护电流变换器：额定输入电流为 5A 或 1A，默认 5A，如用 1A，需在订货时说明；

b) 零序电流变换器：额定输入电流为 30A；

c) 测量电流变换器：额定输入电流为 5A 或 1A，默认 5A，如用 1A，需在订货时说明。

1.5.2 CPU 模件

模件提供以太网 RJ45 接口端子，用于以太网接入。装置与 HUB 应通过屏蔽双绞五类线 STP5 连

接，通信线两端均按照以下颜色排列顺序连线：

RJ45 1 2 3 4 5 6 7 8

线色 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕

屏蔽双绞线两端以带金属屏蔽的 RJ45 连接器（TIA/EIA-568A）作接头的，接头用的 RJ45

压线钳制作，并双绞线与 RJ45 接头的屏蔽层可靠连接。同时，HUB 的交流电源保护地应与与大

地相连，使得双绞线和 RJ45 接头的屏蔽层可靠接地，屏蔽层起作用。