南京南瑞繼保PCS9621C微機保護裝置

3.1 模擬量輸入

本裝置可以引入如下模擬量：三相保護電流（Ia、Ib、Ic）、三相測量電流（Iam、Ibm、Icm）、

三相母線電壓（Ua、Ub、Uc）、外接零序電壓（U0）、零序電流（I0）、低壓側(cè)零序電流（I0L）。外

部模擬量輸入經(jīng)隔離互感器隔離變換后，經(jīng)低通濾波器至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，再由 CPU 定時采樣。CPU

對獲得的數(shù)字信號進行處理，構(gòu)成各種保護繼電器。

Ia、Ib、Ic 為保護用三相電流輸入；I0 既可用作零序過流保護（跳閘或告警），也同時兼作小

電流接地選線用輸入；Iam、Ibm、Icm 為測量用三相電流輸入；Ua、Ub、Uc 為母線電壓，電壓可

以Ｙ型接入，也可以Ｖ型接入，在本裝置中作為保護和測量共用，其與 Iam、Ibm、Icm 一起計算形

成本間隔的 P、Q、COSф、kWh、kVarh；U0 為外接零序電壓；I0L 為低壓側(cè)零序電流，用于低壓

側(cè)零序保護。

3.2 裝置啟動元件

裝置為各保護元件設(shè)置了不同的啟動元件，相應(yīng)的啟動元件啟動后才能進行各自的保護元件計

算。裝置具備雙重化采樣技術(shù)，主通道采樣數(shù)據(jù)供保護元件計算，備用通道采樣數(shù)據(jù)用于開放出口

正電源。只有雙通道采樣數(shù)據(jù)均滿足動作要求，才能跳閘出口，否則無法跳閘。

? 過流保護啟動元件：當(dāng)三相電流最大值大于 0.95 倍整定值時動作。此啟動元件用來開放相應(yīng)的

過流保護。

? 零序過流保護啟動元件：當(dāng)零序電流大于 0.95 倍零序電流整定值時動作。此啟動元件用來開放

相應(yīng)的零序過流保護。

? 低壓側(cè)零序過流保護啟動元件：當(dāng)?shù)蛪簜?cè)零序電流大于 0.95 倍零序電流整定值時動作。此啟動

元件用來開放相應(yīng)的低壓側(cè)零序過流保護。

? 非電量保護啟動元件：當(dāng)有動作于跳閘的非電量輸入時動作。此啟動元件用來開放相應(yīng)的非電

量保護。

3.3 速斷過流保護

本裝置設(shè)一段速斷過流保護，速斷過流定值、時間定值、控制字獨立投退，速斷過流邏輯圖如

下圖所示：

? 速斷過流邏輯框圖

南京南瑞繼保PCS9621C微機保護裝置

3.4 過流保護

本裝置設(shè)兩段過流保護，過流定值、時間定值、控制字獨立投退，同時具備一段獨立定值、延

時可整定的過負(fù)荷告警功能，過流保護邏輯圖如下圖所示：

? 過流保護邏輯框圖

圖 3.4-1 過流Ⅰ段保護邏輯圖

過流Ⅱ段保護邏輯與過流Ⅰ段保護邏輯類似，過負(fù)荷告警邏輯與過流Ⅰ段保護邏輯類似，無需

啟動元件啟動。

3.5 高壓側(cè)接地保護

當(dāng)裝置用于不接地或小電流接地系統(tǒng)，接地故障時的零序電流很小時，可以用接地試跳的功能

來隔離故障。這種情況要求零序電流由外部專用的零序 CT 引入，不能夠用軟件自產(chǎn)。

當(dāng)裝置用于小電阻接地系統(tǒng)，接地零序電流相對較大時，可以用直接跳閘方法來隔離故障。相

應(yīng)地，作為接地變保護裝置時本裝置提供了兩段段零序過流保護來作為母線接地故障的后備保護，

一段零序過流報警功能，其中零序過流Ⅰ段分為 3 時限，公用零序過流Ⅰ段定值，獨立時間定值，

控制字獨立投退，零序過流告警定值及時間定值與零序過流Ⅱ段公用，控制字獨立投退。

當(dāng)零序電流作跳閘和報時，其既可以由外部專用的零序 CT 引入，也可用軟件自產(chǎn)(保護控

制字定值中有“零序電流采用自產(chǎn)零流"控制字)。

? 零序過流保護邏輯框圖

&

I0>[零序過流I段定值]

零序過流Ⅰ段1時限控制字投入

零序過流Ⅰ段1時限保護起動元件

零序過流Ⅰ段1時限保護跳閘 [零序過流Ⅰ段1時]

圖 3.5-1 零序過流Ⅰ段 1 時限保護邏輯框圖

零序過流Ⅰ段 2 時限、零序過流Ⅰ段 3 時限、零序過流Ⅱ段的保護邏輯與零序過流Ⅰ段 1 時限

保護邏輯類似，零序過流告警邏輯與零序過流Ⅰ段 1 時限保護邏輯類似，無需啟動元件啟動。

Ia> [速斷過流定值] Ib> [速斷過流定值] Ic> [速斷過流定值] >=1 & 速斷過流控制字投入 速斷過流保護起動元件 & 速斷過流保護跳閘 [速斷過流動作時間]

Ia> [過流I段定值] Ib> [過流I段定值] Ic> [過流I段定值] >=1 & 過流I段控制字投入 過流I段保護起動元件 & 過流I段保護跳閘 過流I段動作時間]

第 3 章 工作原理

南京南瑞繼保電氣有限公司 11

3.6 低壓側(cè)接地保護

設(shè)置一段兩時限低壓側(cè)零序過流保護作為低壓側(cè)接地保護。兩時限零序過流公用低壓側(cè)零序過

流定值，獨立時間定值，控制字獨立投退。

? 低壓側(cè)零序過流保護邏輯框圖

I0L>[低壓側(cè)零序過流定值]

低壓側(cè)零序過流1時限控制字投入

低壓側(cè)零序過流1時限保護起動元件

&

低壓側(cè)零序過流1時限保護跳閘 [低壓側(cè)零序過流1時限]

圖 3.6-1 低壓側(cè)零序過流 1 時限保護邏輯框圖

低壓側(cè)零序過流 2 時限保護邏輯與低壓側(cè)零序過流 1 時限保護邏輯類似。

3.7 非電量保護

裝置可接入五路非電量：非電量 1、非電量 2、輕瓦斯、重瓦斯、超溫，其中：輕瓦斯只用于告

警；非電量 2、超溫在軟壓板投入時用于跳閘，軟壓板退出時用于告警；非電量 1、重瓦斯用于跳閘，

可經(jīng)軟壓板投退。五路非電量的名稱可通過描述參數(shù)整定。

? 非電量保護邏輯框圖

圖 3.7-1 非電量保護邏輯框圖

重瓦斯、超溫、非電量 2 的保護邏輯與非電量 1 的保護邏輯類似。其中，非電量 2（0324 開入）

保護的動作延時可以在保護功能定值中整定。

輕瓦斯告警、超溫告警、非電量 2 告警邏輯與非電量 1 保護邏輯類似，無需啟動元件啟動。

3.8 異常告警

3.8.1 TWJ 異常告警

開關(guān)位置在分位，保護采樣有流，經(jīng) 10 秒延時報“TWJ 異常"告警。

3.8.2 控制回路斷線

開關(guān)跳閘位置與合閘位置均指示為“0"，經(jīng) 3 秒延時報“控制回路斷線"，跳閘位置或合閘位置

置“1"后，“控制回路斷線"告警返回。

開關(guān)在合位

[非電量1軟壓板]投入

非電量1開入

&

非電量1起動元件

&

非電量1跳閘

第 3章 工作原理

南京南瑞繼保電氣有限公司 12

3.8.3 彈簧未儲能告警

當(dāng)收到彈簧未儲能開入或操作回路板上的合閘壓力低信號時，經(jīng)輔助參數(shù)中的[彈簧未儲能告警

延時]（默認(rèn)為 15s）報“彈簧未儲能告警"信號。

3.8.4 CT 斷線

CT 斷線判據(jù)如下：

1、 最大相電流大于 0.2In；

2、 最大相電流大于任一相電流的 4 倍。

滿足上述兩個條件，延時 10 秒報“CT 斷線"告警。當(dāng)電流恢復(fù)正常后，延時 10 秒“CT 斷線"

告警返回。

3.8.5 PT 斷線

PT 斷線判據(jù)如下：

1、 正序電壓小于 30V 且線路有流；

2、 負(fù)序電壓大于 8V。

[PT 斷線自檢]控制字為“1"，保護未啟動，滿足上述兩個條件任一條件，延時 10 秒報“PT 斷

線"告警。當(dāng)電壓恢復(fù)正常后，延時 1.25 秒“PT 斷線"告警返回。

3.8.6 頻率異常

當(dāng)母線頻率低于 49.5Hz 或高于 50.5Hz 時，經(jīng) 10s 延時發(fā)“頻率異常"信號。

3.8.7 過負(fù)荷告警

裝置設(shè)獨立的過負(fù)荷告警，[過負(fù)荷告警]控制字為“1"，保護采樣電流最大值高于[過負(fù)荷定值]，

經(jīng)[過負(fù)荷時間]延時報“過負(fù)荷告警"信號。

3.8.8 零序過流告警

裝置設(shè)一段零序過流告警，其零序電流可以由外部專用的零序 CT 引入，也可用軟件自產(chǎn)（[零

序電流采用自產(chǎn)零流]控制字投入），零序過流告警共用零序過流Ⅱ段定值，當(dāng)[零序過流告警]控制字

為“1"，零序電流高于[零序過流Ⅱ段定值]，經(jīng)[零序過流Ⅱ段時間]延時報“零序電流告警"信號。

3.8.9 接地告警

接地告警判據(jù)如下：

1、 相電壓最大值大于 75V；

2、 零序電壓大于 30V 且負(fù)序電壓小于 8V。

滿足以上任一條件，經(jīng) 15s 報“接地告警"。

3.8.10 非電量告警

開關(guān)在合位，若輕瓦斯開入為 1，報“輕瓦斯告警"信號。

第 3 章 工作原理

南京南瑞繼保電氣有限公司 13

[超溫軟壓板]退出，開關(guān)在合位，若超溫開入為 1，報“超溫告警"信號。

[非電量 2 軟壓板]退出，開關(guān)在合位，若非電量 2 開入為 1，經(jīng)[非電量 2 動作時間]，報“非電

量 2 告警"信號。

3.9 采樣數(shù)據(jù)異常的處理

當(dāng)雙通道采樣的數(shù)據(jù)相差較大或采樣通道存在異常的直流偏置時，裝置會報“采樣數(shù)據(jù)異常"

告警，并閉鎖相關(guān)保護：

? 保護電流采樣無效，閉鎖保護（過流、零序過流、低壓側(cè)零序過流、過負(fù)荷）。

? 啟動電流或啟動電壓采樣無效，不開放用于出口的正電源。

3.10 測控功能

測控功能包括遙測、遙信、遙控功能。

遙測量包括 Iam、Ibm、Icm、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、F、P、Q、COSф 共 13

個模擬量。通過積分計算得出有功電度、無功電度，所有這些量都在當(dāng)?shù)貙崟r計算，實時累加。直

采電流、電壓精度達到 0.2 級，其余精度達到 0.5 級。

遙信量主要有：17 路自定義遙信開入，并有事件順序記錄(SOE)。

遙控功能主要有三種：正常遙控跳閘，正常遙控合閘，接地選線遙控跳合閘。標(biāo)準(zhǔn)配置僅提供

一組遙控輸出接點(遙控對象固定對應(yīng)本開關(guān))；選配方式可額外再提供兩組遙控，參見 4.3 節(jié)。

3.11 時間管理

? 時鐘同步

裝置能夠連接多種時鐘源信號進行準(zhǔn)確的時鐘同步，支持的時鐘信號源包括標(biāo)準(zhǔn)時鐘裝置（如

PCS-9785）發(fā)出的差分 IRIG-B、差分 PPS、空接點 PPS、SNTP 廣播、SNTP 點對點等信號。

通過液晶菜單對時方式中[外部時鐘源模式]參數(shù)選擇對時源。其中“硬對時"包括差分 IRIG-B、

差分 PPS、空接點 PPS 等信號，“軟對時"包括 SNTP 廣播、SNTP 點對點、IEC103 后臺對時等，

“擴展板對時"尚未使用。

選擇“硬對時"時，裝置判斷差分 IRIG-B、差分 PPS、空接點 PPS 的有效性，并根據(jù)優(yōu)先級

（差分 IRIG-B>差分 PPS>空接點 PPS）選擇一種時鐘信號進行同步。

選擇“軟對時"時，裝置根據(jù)網(wǎng)絡(luò) SNTP 報文進行 SNTP 點對點或 SNTP 廣播對時。如果已經(jīng)

指定 SNTP 服務(wù)器地址，裝置固定與其進行 SNTP 點對點對時。如果未指定 SNTP 服務(wù)器地址（該

參數(shù)為空 0.0.0.0），裝置使用 SNTP 廣播對時。

選擇“無對時"時，裝置不檢測各種時鐘源信號，且不報“對時異常"告警。

裝置支持靈活的對時切換，一旦高優(yōu)先級的對時信號斷開，自動選擇低優(yōu)先級的對時信號，例

如差分 IRIG-B 信號斷開，空接點 PPS 有效，改用空接點 PPS；選擇“硬對時"或者“擴展板對時"，

第 3章 工作原理

南京南瑞繼保電氣有限公司 14

但只有網(wǎng)絡(luò)對時源時，裝置會進行網(wǎng)絡(luò)對時，但會報“對時異常"告警。

差分 PPS、空接點 PPS 對時沒有日歷信息，裝置使用 SNTP 或 IEC103 后臺對時中的日歷信

息對時。

當(dāng)裝置對時成功時，液晶主界面的左上角顯示“S"標(biāo)志。