簡要描述：南京南瑞PCS9611微機綜保? 高性能的通用型硬件，實時計算：采用 32 位高性能的雙核處理器，核 1 完成保護運算與出口邏輯，核 2 實現(xiàn)事件記錄、故障錄波、人機接口、后臺通信及打印等功能。高性能的硬件保證了裝置在每一個采樣間隔對所有繼電器進行實時計算。? 雙重化采樣：采用雙重化采樣及互校技術，一路用于保護元件動作行為計算，一路用于開放出口正電源，確保保護采樣的可靠性和保護行為的正確
更新時間：2025-10-11
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南京南瑞PCS9611微機綜保
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）、同期電壓（Ux）、零序電流（I0）。外部電流輸入經(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
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；Ux 為同期電壓，在重合閘檢同期或檢線無壓時使用。
3.2 裝置啟動元件
裝置為各保護元件設置了不同的啟動元件，相應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，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的
過流保護。
? 零序過流保護啟動元件：當零序電流大于 0.95 倍零序電流整定值時動作。此啟動元件用來開放
相應的零序過流保護。
? 過流加速保護啟動元件：當三相電流最大值大于 0.95 倍過流加速整定值時動作。此啟動元件用
來開放相應的過流加速保護。
? 零序加速保護啟動元件：當零序電流大于 0.95 倍零序過流加速整定值時動作。此啟動元件用來
開放相應的零序加速保護。
? 低頻減載保護啟動元件：當?shù)皖l減載保護充電完成且系統(tǒng)頻率低于低頻保護低頻整定定值，同
時所有相間電壓均高于低頻保護低壓閉鎖定值時動作，此啟動元件用來開放低頻減載保護。
? 低壓減載保護啟動元件：當開關位置不在分位，低壓減載保護充電完成且母線電壓低于低壓減
載整定定值時動作，此啟動元件用來開放低壓減載保護。
? 重合閘啟動元件：重合閘功能投入情況下，不一致啟動重合閘條件滿足時動作，此啟動元件用
來開放重合閘功能。
第 3章 工作原理
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3.3 過流保護
本裝置設三段定時限過流保護，各段有獨立的電流定值和時間定值以及控制字。各段可獨立選
擇是否經(jīng)復壓閉鎖（低電壓和負序電壓）、是否經(jīng)方向閉鎖。
任一段定時限過流保護經(jīng)電壓或經(jīng)方向閉鎖投入，PT 斷線自檢投入，母線 PT 斷線時自動退出
該段過流保護，未經(jīng)電壓或方向閉鎖的定時限過流段不受母線 PT 斷線影響。
? 方向元件
正極性端應在母線側(cè)。當方向指向線路時，方向元件的靈敏角為 45°，采用 90°接線方式。方向
元件和電流元件接成按相啟動方式。方向元件帶有記憶功能，可消除近處三相短路時方向元件的死
區(qū)。方向元件特性如圖 3.3-1 所示。
裝置過流保護設有控制字[過流經(jīng)方向]來控制過流保護各段的方向指向。當控制字為“1"時，
表示經(jīng)方向閉鎖；當控制字為“0"時，表示不經(jīng)方向閉鎖。
圖 3.3-1 方向元件特性
注意：以上所指的方向均是 CT 的正極性端在母線側(cè)情況下，具體參見前面保護配置圖，
否則以上說明將與實際情況不符。
圖 3.3-2 方向元件邏輯圖
表 3.3-1 復合電壓元件與各相過流元件的關系
過流元件 低電壓 負序電壓 備注
A 相過流 Uab<Ulzd 或 Uca<Ulzd
或 U2>U2zd
Ulzd 為過流低電壓定值；
U2zd 為過流負序電壓定值
B 相過流 Ubc<Ulzd 或 Uab<Ulzd
C 相過流 Uca<Ulzd 或 Ubc<Ulzd
圖 3.3-3 復壓元件邏輯圖
圖 3.3-4 復壓閉鎖方向過流Ⅰ段保護邏輯圖
過流Ⅱ段、過流Ⅲ段保護邏輯和過流Ⅰ段保護類似。
3.4 PT 斷線相過流保護
裝置設一段 PT 斷線相過流保護，任一段定時限過流保護經(jīng)電壓或經(jīng)方向閉鎖投入或過流加速
經(jīng)電壓閉鎖投入，PT 斷線自檢投入，母線 PT 斷線時自動投入 PT 斷線相過流保護，若三段定時限
過流保護都未經(jīng)電壓或方向閉鎖，則 PT 斷線相過流保護固定退出。
[過流保護Ⅰ段]控制字
&
PT斷線相過流投入
[過流Ⅰ段經(jīng)方向]
>=1 [過流Ⅰ段經(jīng)電壓]
PT斷線告警
[過流保護Ⅱ段]控制字
& [過流Ⅱ段經(jīng)方向]
>=1 [過流Ⅱ段經(jīng)電壓]
[過流保護Ⅲ段]控制字
& [過流Ⅲ段經(jīng)方向]
>=1 [過流Ⅲ段經(jīng)電壓]
[過流加速保護]控制字
& [過流加速經(jīng)方向]
圖 3.4-1 PT 斷線相過流投入邏輯圖
如果裝置發(fā)出“PT 斷線"告警信號且最大相電流大于[PT 斷線相過流定值]，則經(jīng)[PT 斷線相過
流時間]后，保護動作。
PT斷線告警
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Uab<[過流低電壓定值]
Uca<[過流低電壓定值]
A相復壓開放信號
U2>[過流負序電壓定值]
&
Imax>[[過流Ⅰ段定值] [過流保護Ⅰ段]控制字 過流保護啟動元件
& 過流Ⅰ段保護動作 [過流Ⅰ段時間] 方向元件開放信號 [過流Ⅰ段經(jīng)方向] >=1 復壓元件開放信號 [過流Ⅰ段經(jīng)電壓] >=1
Imax>[PT斷線相過流定值]
PT斷線相過流啟動元件
&
PT斷線相過流保護動作 [PT斷線相過流時間]
PT斷線相過流投入
圖 3.4-2 PT 斷線相過流保護邏輯圖
3.5 接地保護（零序過流保護）
當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
應的，本裝置提供了兩段零序過流保護。
當零序電流作跳閘用時，其既可以由外部專用的零序 CT 引入，也可用軟件自產(chǎn)（控制字[零序
電流采用自產(chǎn)零流]投入）。
圖 3.5-1 零序過流Ⅰ段保護邏輯框圖
零序過流Ⅱ段保護邏輯與零序過流Ⅰ段保護邏輯類似。
3.6 過流/零序加速保護
當線路投運或恢復供電時，線路上可能存在故障。在此種情況下，通常希望保護裝置能在盡可
能短時間內(nèi)切除故障，而不是經(jīng)定時限過流保護來切除故障。本裝置設一段可經(jīng)復壓閉鎖的后加速
過流保護和一段后加速零序保護來實現(xiàn)加速切除故障。復壓元件的邏輯可以參考表 3.3-1。
Imax> [過流加速定值] [過流加速保護]控制字 &
重合閘動作 t 3s 手動合閘 t 3s >=1
&
& I0> [零序過流加速定值] [零序過流加速保護]控制字 &
[過流加速時間]
[零序加速時間]
過流加速保護動作
零序加速保護動作
過流加速保護起動元件
零序加速保護啟動元件
復壓元件動作信號 [過流加速經(jīng)電壓]控制字 >=1
圖 3.6-1 加速保護邏輯框圖
I0>[零序過流I段定值]
[零序過流Ⅰ段]控制字
零序過流Ⅰ段保護啟動元件
&
零序過流Ⅰ段保護跳閘 [零序過流Ⅰ段時間] &
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PT 斷線發(fā)生時，經(jīng)電壓閉鎖的過流加速段保護將自動退出，并自動投入 PT 斷線相過流保護。
重合閘加速固定為重合閘后加速，在重合閘動作或手合開關后固定投入 3s。
3.7 低頻減載保護
本裝置提供一段經(jīng)低電壓閉鎖及頻率滑差閉鎖的低頻保護。通過投入控制字[低頻減載經(jīng)滑差閉
鎖]可選擇在頻率下降超過滑差閉鎖定值時是否閉鎖低頻保護。低電壓閉鎖功能固定投入。
本裝置還提供“低頻減載硬壓板"來投退低頻減載保護。低頻減載保護動作后閉鎖重合閘。
圖 3.7-1 低頻減載邏輯框圖
3.8 低壓減載保護
裝置設一段經(jīng)電壓滑差閉鎖（固定投入）的低電壓減載保護。低壓減載動作后閉鎖重合閘。
低壓減載保護在母線電壓下降滑差小于定值且無母線 PT 斷線時經(jīng)整定延時動作。母線 PT 斷線
或者開關分位，裝置閉鎖低壓減載。
當系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，母線電壓突然降低（電壓下降變化率大于[電壓變化率閉鎖定值]），裝
置閉鎖低壓減載出口，并清除低壓減載計數(shù)器。而當保護動作切除故障元件后，以下三個解鎖判據(jù)
任意一條得到滿足，則解除閉鎖：
? 裝置安裝處的電壓曾經(jīng)降低到低壓減載電壓定值以下，之后迅速回升，恢復至大于（[低壓減載
電壓定值]+8V）時，低壓減載再次投入；
? 如果恢復不到正常的數(shù)值，而同時三個線電壓上升 DU/DT 最大值大于[電壓變化率解鎖定值]，
系統(tǒng)電壓恢復至大于 50%Un 時，則裝置立即解除閉鎖，允許裝置快速切除相應數(shù)量的負荷，
使電壓恢復。
? 低壓減載動作元件在閉鎖后超過 3s 時解除閉鎖。
電壓滑差整定需區(qū)別故障、PT 斷線和系統(tǒng)電壓緩慢下降。時間整定需考慮與高電壓等級的減負
荷裝置配合。
低壓減載功能往往和低頻減載功能一同使用。在頻率降低的時候，主要依賴低頻減載功能動作；
在電壓下降的情況，依賴低壓減載動作。
& Uab>[低頻減載低壓閉鎖定值] Ubc>[低頻減載低壓閉鎖定值] Uca>[低頻減載低壓閉鎖定值] f<[低頻減載頻率] & 低頻減載保護動作 [低頻減載時間] [低頻減載]控制字 [低頻減載]硬壓板 [低頻減載軟壓板] df/dt<[低頻頻率滑差閉鎖定值] [低頻減載經(jīng)滑差閉鎖]控制字 >=1
&
第 3章 工作原理
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解鎖
&
>=1
&
U2<8V
Uppmax>15V
-du/dt<[電壓變化率閉鎖定值]
Tbs>3s
du/dtmax>[電壓變化率解除閉鎖定值]
Uppmin≥50V
Uppmin≥[低壓減載電壓定值]+8V
Uppmax曾經(jīng)低于[低壓減載電壓定值]
&
&
TWJ
圖 3.8-1 低壓減載解鎖邏輯框圖
圖 3.8-2 低壓減載保護邏輯框圖
3.9 重合閘
裝置提供三相一次重合閘功能，其啟動方式有不對應啟動（可由控制字[TWJ 啟動重合閘]投入）
和保護啟動（固定）兩種。
重合閘提供了[重合閘檢線無壓母有壓]、[重合閘檢線有壓母無壓]、[重合閘檢線無壓母無壓]和[重
合閘檢同期]四種方式，四種方式可組合使用。
表 3.9-1 重合閘方式配置表
序號 重合閘方式 整定
方式 備注
1 重合閘檢線無壓母有壓 0，1
第 1、2、3、4 項多項置“1"時，為投入對應的多種重
合閘方式；
僅當 1、3 項同時置“1"時，為“檢線路無壓"方式；
僅當 2、3 項同時置“1"時，為“檢母線無壓"方式。
2 重合閘檢線有壓母無壓 0，1
3 重合閘檢線無壓母無壓 0，1
4 重合閘檢同期 0，1
[低壓減載]控制字
Uppmax<[低壓減載電壓定值]
低壓減載解鎖
&
&
低壓減載動作 [低壓減載時間]
第 3 章 工作原理
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圖 3.9-1 重合閘保護邏輯框圖
同期滿足需母線頻率與同期頻率頻差，母線電壓與同期電壓壓差，母線電壓與同期電壓角差三
個條件同時滿足，其中角差定值為“保護定值"中[同期合閘角]，頻差定值、壓差定值與“同期參數(shù)"
中相關定值共用。
重合閘必須在充電完成后投入，線路在正常運行狀態(tài)（KKJ=1，TWJ=0），無外部閉鎖重合信號，
經(jīng) 15s 充電完成。選用重合閘，必須將[停用重合閘]控制字置“0"。
下列條件均可給重合閘放電：（1）手跳或者遙跳；（2）閉鎖重合閘開入；（3）控制回路斷線；
（4）低頻減載動作；（5）低壓減載動作；（6）彈簧未儲能開入；（7）合閘壓力低開入；（8）[停
用重合閘]軟壓板投入；（9）同期電壓異常（檢線路無壓投入時）；（10）PT 斷線（檢母線無壓投
入時）；（11）當大電流閉重功能投入時，保護跳閘時故障電流超過[大電流閉重定值]。
三相均無流
重合閘
TWJ
裝置未起動 & [停用重合閘]控制字
控制回路斷線
低頻減載動作
>=1
保護跳閘 &
>=1
& Tcd 0
&
線路PT斷線 Ux<30V Um>0.7Un & 母線PT斷線 Um<0.3Un Ux>40V & Ux<30V 線路PT斷線 Um<0.3Un & 母線PT斷線
[檢線無壓母有壓]控制字 & [檢線有壓母無壓]控制字 & [檢線無壓母無壓]控制字 &
[檢同期方式] Ux>40V Um>0.7Un 同期滿足 & & [檢線路無壓母線有壓] [檢母線無壓線路有壓] [檢線路無壓母線無壓] [檢同期方式] &
>=1 & [重合閘時間] 0 120ms >=1
永跳輸入 >=1 低壓減載動作 >=1 TWJ
合后位置
彈簧未儲能 400ms 0 & 大電流閉鎖重合閘 PT斷線閉鎖重合閘 >=1 合后位置
[TWJ啟動重合閘] &
[停用重合閘]軟壓板 停用/閉鎖重合閘硬壓板
第 3章 工作原理
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3.10 異常告警
3.10.1 TWJ 異常告警
開關位置在分位，保護采樣有流，經(jīng) 10s 延時報“TWJ 異常"告警。
3.10.2 控制回路斷線
開關跳閘位置與合閘位置均指示為“0"，經(jīng) 3s 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。
3.10.3 彈簧未儲能告警
當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]（默認為 15s）報“彈簧未儲能告警"信號。
3.10.4 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 10s 報“CT 斷線"告警。當電流恢復正常后，延時 10s“CT 斷線"
告警返回。
3.10.5 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 10s 報“PT 斷
線"告警。當電壓恢復正常后，延時 1.25s“PT 斷線"告警返回。
3.10.6 頻率異常
當母線頻率低于 49.5Hz 或高于 50.5Hz 時，經(jīng) 10s 延時發(fā)“頻率異常"信號。
3.10.7 同期電壓異常
同期電壓異常判據(jù)如下：
1、 重合閘投檢同期或檢無壓或者投遙合檢同期或檢無壓；
2、 同期電壓小于 40V。
保護未啟動，滿足上述兩個條件，延時 10s 報“同期電壓異常"告警，發(fā)出裝置告警信號。當
同期電壓恢復正常后，延時 1.25s“同期電壓異常"告警返回。
