PSL 621U 系列线路保护装置

PSL 621UT 的 CPU 插件提供两组光纤通道接口，其均采用 2048kbit/s 的传输速率用来实现线路 三端的通信功能，具体的三端光纤连接

三端光纤通道连接图 通常将本侧的“通道 1”与对侧 1 的“通道 2”相连接，本侧的“通道 2”与对侧 2 的“通道 1” 相连接后，三端的连接方式具有唯一确定性，并且对每一侧来说连接方式都是一致的（即交叉连接 方式） ，这样便于进行管理和问题分析。 同步原理 PSL 621UD 和 PSL 621UT 线路保护装置采用软、硬件相结合同步采样方式，以 PSL 621UT 为 例介绍同步机制。三端的保护装置通道连接配置如图 3.3 所示。同步采用一个主从机方式，在装置 上电后，主、从机自动配置形成，不需要整定（可以通过“输入监视”－>“光纤通道”查看） 。其 中，主机采样间隔固定，同步从机根据主机发来的信息与主机保持同步，同步后分别向两个对侧发 送本侧采样值。 PSL 621U 系列线路保护装置（智能站）说明书 图 3.3 三端光纤通道采样同步示意图 请注意，装置采样同步的前提条件为： u 通道单向最大传输延时≤16ms； u 通道传输的收发延时必须保持一致；

3.2.2.2 三端线路通道异常时的动作特点

PSL 621UT 能够保证在 T 接线路上，在任意两个保护装置之间通道异常，同时线路发生各种故 障时差动保护能够正确动作。其具体的情况有如下几种： a) 从机 1 与从机 2 之间通道发生异常，三端差动仍可以正确动作； b) 主机与从机 1 或从机 2 之间通道发生异常，三端差动仍可以正确动作； c) 在三端运行方式下，如果与任一侧连接的两个通道都发生异常情况时，三端差动将会闭锁； d) 在两端运行方式下，如果运行中的通道异常，将闭锁两端差动保护。

PSL 621UT 保护装置既可以用于 T 接线的三端运行方式，又可以用于两端运行方式。在有关差 动保护压板和控制字均投入的情况下，装置利用各侧屏上的“两端运行压板”的状态，可以灵活地 适应于各种运行方式。其判别逻辑为： 1) 当三侧的“两端运行压板”均退出时或只有任意一侧的“两端运行压板”投入时，本侧为 三端运行方式，界面中的遥信量显示“三端运行方式”合； 2) 当本侧的“两端运行压板”投入时，如果对侧 1 的“两端运行压板”也投入后，则本侧为 两端运行方式，如果本侧与对侧 1 通过通道 1 连接，则界面中的遥信量显示“通道 1 两端 运行方式”合； 3) 当本侧的“两端运行压板”投入时，如果对侧 2 的“两端运行压板”也投入后，则本侧为 两端运行方式，如果本侧与对侧 2 通过通道 2 连接，则界面中的遥信量显示“通道 2 两端 运行方式”合。 4) 当三侧的“两端运行压板”先后均投入后，则本侧按照先满足 2）或 3）的状态保持。

在三侧保护均运行时，使用三端运行方式，三侧的差动保护控制压板都投入，两端运行压板均 退出。当一侧开关跳开，处于热备用状态时，这侧保护不需要退出，三侧保护可以正常运行。只有 当一侧线路的开关、 保护需要检修时才需要通过投相应的两端运行压板， 使保护适应这种运行方式， 即两端运行方式，此时保护装置用两侧的电流进行差动计算，对另外一侧保护进行调试不会影响其 他两个正在运行的保护装置。 例如当开关检修需要退出对侧 2（B），使本侧（A）与对侧 1（C）变为两端运行时，可以按 照如下操作进行运行方式转换，

电流差动继电器

本装置的电流差动保护包括三种电流差动继电器：变化量相差动继电器、稳态相差动继电器和 零序差动继电器。 电流差动保护作为 PSL 621UD 和 PSL 621UT 的主保护，动作逻辑简单、可靠、动作速度快，在 故障电流超过额定电流时，确保跳闸时间小于 20ms；即使在经大接地电阻故障，故障电流小于额定 电流时，也能在 30ms 内正确动作，而零序电流差动

大大提高了整个装置的灵敏度，增强了耐过渡电 阻能力。 3.2.4.1 变化量相差动继电器 3.2.5.1 CT 断线及差流越限

1、CT 断线 CT 断线瞬间，断线侧的启动元件和差动继电器可能动作，但对侧的启动元件不动作，不会向 本侧发差动保护动作允许信号，从而保证纵联差动不会误动作。 本保护装置在本、对侧 CT 断线时，仍然开放断线相电流差动保护，同时将差动最小动作电流 抬高到“CT 断线差动电流定值” 。如需在 CT 断线时闭锁断线相的差动保护，则需将“CT 断线差 动电流定值”整定到最大值。

PSL 621U 系列线路保护装置（智能站）说明书 CT 断线延时 1 秒发“CT 断线”事件，同时发出“运行异常”信号和运行异常接点，在条件不 满足 0.5 秒后“CT 断线”事件返回。 2、差流越限

M 动作条件： 在保护没有启动情况下， 任一相差流大于 0.5 I dz 且本相无 CT 断线时， 持续 10 秒报 “差

流越限” ，延时 1 秒返回报警； 请注意，在装置发出“差流越限”时，请检查是否通道收发延时不一致。 距离保护

距离保护按相计算，设有 Zbc、Zca、Zab 三个相间距离继电器和 Za、Zb、Zc 三个接地距离电器。

每个回路除了三段式距离外，还设有辅助阻抗元件。 距离继电器主要由偏移阻抗元件、全阻抗辅助元件、正序方向元件、零序电抗器构成。与接地 距离继电器相比，相间距离继电器无零序电抗器元件。 距离继电器各主要元件

3.3.1.1 偏移阻抗元件 ZPYf保护测量阻抗在 R-X 平面上进入闭合的黑实线内时，偏移阻抗元件动作。偏移阻抗 元件是一种多边形特性的阻抗继电器，由距离阻抗定值 Z ZD 、距离电阻定值 RZD 和线路正序阻抗角

ZD 三个定值即可确定其动作范围。电阻偏移门槛和电抗偏移门槛由保护自动生成： 零序电抗器 X0f

在两相短路经过渡电阻接地、双端电源线路单相经过渡电阻接地时，接地距离阻抗继电器可能

PSL 621U 系列线路保护装置会产生超越。由于零序电抗元件能够防止这种超越，因此接地距离还设有零序电抗继电器 X0。X0 的动作方程为 零序电抗器只用于接地距离Ⅰ、Ⅱ段。接地距离三段式的接地距离保护动作特性由偏移阻抗元件 ZPYf、零序电抗元件 X0f和正序方向元件 F1f组成(f=a,b,c)，接地全阻抗辅助元件只是用于接地距离选相等功能。 接地距离Ⅰ、 Ⅱ段动作特性如图 3.6 所示， 接地距离偏移阻抗Ⅰ、 Ⅱ段， 与正序方向元件 F1 （图 中 F1 虚线以上区域）和零序电抗继电器 X0（图中 X0 虚线以下区域）共同组成接地距离Ⅰ、Ⅱ段动 作区。接地距离Ⅲ段动作特性如图 3.8 的黑实线所示，接地距离偏移阻抗Ⅲ段，与正序方向元件 F1 （图中 F1 虚线以上区域）共同组成接地距离Ⅲ段动作区。其中，阻抗定值 ZZD 按段分别整定，而电 阻分量定值 RZD 和灵敏角 φZD 三段公用一个定值。偏移门槛根据 RZD 和 ZZD 自动调整。 PSL621U系列线路保护装置 30

1）230.25nII>；2）21343II>?；3）持续时间一分钟

上述判据都满足时，报“CT反序”事件，发运行异常，不闭锁保护。

在最大相间电流差大于最大相电流的50%且最大电流相大于额定电流的25%时，延时10min报“CT负载不对称”，发运行异常，不闭锁保护。

零序电流3I0大于零序电流启动定值，持续10s后报“CT不平衡”，并且闭锁零序电流启动元件。当零序电流返回1s后，保护也立即恢复正常。 3.14.4过负荷告警、跳闸 当控制字“过负荷保护”投入，控制字“过负荷方式”选择为告警模式，任一相电流大于“过负荷电流定值”定值，持续时间大于“过负荷时间”定值，装置过负荷告警。 当控制字“过负荷保护”投入，控制字“过负荷方式”选择为跳闸模式，任一相电流大于“过负荷电流定值”定值，持续时间大于“过负荷时间”定值，装置过负荷跳闸，闭锁重合闸。 3.14.5开关位置异常检查

TWJ动作并且线路有流持续30s后报“跳位继电器异常”，不满足判断条件延时1s后返回。 3.15光纤通道及通信接口说明

PSL621UD和PSL621UT保护配有光电转换模块，可直接输出光纤接口，通过专用光纤或者复用光纤通道完成保护功能。 本保护装置支持专用光纤通道、以2048kbit/s速率复接PDH或SDH系统的2048kbit/s（E1）接口两种通道方式。

当被保护的线路长度小于100k100kmm时可使用专用光纤通道方式，大于100k100kmm需使用复接通道方式。不论采用专用光纤或复接设备，本装置通信出入口都是采用光纤传输方式。 3.15.1通道异常监视

在保护装置的界面“输入监视”－>“光纤通道”中有详细的通道状态监视信息（诸如：通道稳定标志、同步状态、报文通信时间、丢帧次数等），并可以根据界面左下方的“光纤1”和“光纤2”的颜色状态（绿色表示接收正常，红色表示接收异常）知道通道的物理连接是否正常。在通道由于各种原因发生故障时，保护装置会报相关通道告警事件信息，并点亮面板上的“通道告警”灯，并输出“通道告警1”和“通道告警2”接点。当通道恢复正常后，则延时5s后相关告警事件返回，“通道告警”灯熄灭并收回所有的通道告警继电器接点。PSL621UT装置三端运行方式时，只要有任何一个通道故障，通道告警灯亮，通道告警接点动作；PSL621UT装置两端运行方式时，只有对应的通道有故障时通道告警灯才亮，通道告警接点才动作。PSL621UD装置只存在两端运行方式，只有第一个通道运行。 PSL621U系列线路保护装置

光纤纵联保护中通信可靠性是影响保护性能至关重要的因素，因此对通信进行了严密细致的

监视。每帧数据进行CRC校验，错误舍弃，错误帧数大于一给定值1时，报通道异常；通信为恒速率，每秒钟收到的帧数为恒定，如果丢失帧数大于某给定值2，报通道中断。正常时显示上述指标方便通道监视。对通道的误码要求参照电力规划设计院颁发的DL/T5062-1996《微波电路传输继电保护信息设计技术规定》中有关条款。 3.15.2通信时钟

光纤纵联保护的一项关键内容是线路两侧装置之间的数据交换。装置采用同步通信方式，发送和接收数据采用各自的时钟，可以分为发送时钟和接收时钟。保护装置的接收时钟固定从接收码流中提取，保证接收过程中没有误码和滑码产生。 纵联差动保护发送时钟可以有两种形式：

(1)采用内部晶振时钟作为发送时钟，简称为内时钟方式，也可以叫“主时钟”；(2)采用接收时钟作为发送时钟，简称为外时钟方式，也可以叫“从时钟”。 PSL621UD和PSL621UT保护装置通过整定“光纵通道时钟方式”控制字来决定通信时钟方式。此控制字整定为“内时钟”（值为1），装置自动采用内时钟方式；此控制字整定为“外时钟”（值为0），装置自动采用外时钟方式。

(1)采用专用光纤方式时，两侧装置通信时钟应采用内时钟方式，数据发送时采用本机的内部时钟，

接收时钟从接收数据码流中提取。即两侧的装置发送时钟工作在“主─主”方式。两侧差动保护控制字“光纵通道时钟方式”整定为内时钟（值为1）；

(2)采用以2048kbit/s速率复接SDH系统的2048kbit/s（E1）接口通道方式时,有以下几种方式： 1

SDH设备中的2048kbit/s通道的“时间重定向”功能关闭(异步映射)，两侧装置通信时钟应采用内时钟方式，两侧纵联保护控制字“光纵通道时钟方式”整定为内时钟（值为1）； 2

SDH设备中的2048kbit/s通道的“时间重定向”功能开启(同步映射)，两侧装置通信时钟应采用外时钟方式，两侧纵联保护控制字“光纵通道时钟方式”整定为外时钟（值为0）； 3.15.3远跳和远传 3.15.3.1 远跳

当控制字整定为“远跳出口不经本地启动”时，则收到经确认后的远跳信号后出口跳闸，并闭锁重合闸。

当保护控制字整定为“远跳出口经本地启动”时，则收到经确认后的远跳信号并且需本装置启动后出口跳闸，并闭锁重合闸。3.15.3.2 远传功能

远传功能同远跳功能一样，远传作为开关量也是借助光纤通道两侧交换信息。 信息记录分析及与变电站自动化系统配合

装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、3U0、Ux，以及对侧1和对侧2的各三相电流和三相电压。可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令等。本装置不外接3U0，3U0由三相电压相加产生。

256MBit的闪存可记录的录波报告最多可达128个，记录的事件不少于500条。记录的报告或事件可被PC机读取。

除记录系统扰动数据外，装置还记录状态输入量变位事件、装置告警事件等。在本装置动作跳闸时，由纵差保护或距离保护给出故障类型和测距结果。

装置记录动作时的录波、事件、定值和保护详细的动作过程（标志集），可通过本公司提供