南京南瑞PCS9611微機(jī)綜保

簡(jiǎn)要描述：南京南瑞PCS9611微機(jī)綜保
? 高性能的通用型硬件，實(shí)時(shí)計(jì)算：采用 32 位高性能的雙核處理器，核 1 完成保護(hù)運(yùn)算與
出口邏輯，核 2 實(shí)現(xiàn)事件記錄、故障錄波、人機(jī)接口、后臺(tái)通信及打印等功能。高性能的
硬件保證了裝置在每一個(gè)采樣間隔對(duì)所有繼電器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。
? 雙重化采樣：采用雙重化采樣及互校技術(shù)，一路用于保護(hù)元件動(dòng)作行為計(jì)算，一路用于開(kāi)
放出口正電源，確保保護(hù)采樣的可靠性和保護(hù)行為的正確

更新時(shí)間：2025-10-11

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南京南瑞PCS9611微機(jī)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(hù)電流（Ia、Ib、Ic）、三相測(cè)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(shí)采樣。CPU 對(duì)獲得的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，構(gòu)

成各種保護(hù)繼電器。

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

電流接地選線用輸入；Iam、Ibm、Icm 為測(cè)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(hù)和測(cè)量共用，其與 Iam、Ibm、Icm 一起計(jì)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(wú)壓時(shí)使用。

3.2 裝置啟動(dòng)元件

裝置為各保護(hù)元件設(shè)置了不同的啟動(dòng)元件，相應(yīng)的啟動(dòng)元件啟動(dòng)后才能進(jìn)行各自的保護(hù)元件計(jì)

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(hù)元件計(jì)算，備用通道采樣數(shù)據(jù)用于開(kāi)放出口

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

? 過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)元件：當(dāng)三相電流最大值大于 0.95 倍整定值時(shí)動(dòng)作。此啟動(dòng)元件用來(lái)開(kāi)放相應(yīng)的

過(guò)流保護(hù)。

? 零序過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)元件：當(dāng)零序電流大于 0.95 倍零序電流整定值時(shí)動(dòng)作。此啟動(dòng)元件用來(lái)開(kāi)放

相應(yīng)的零序過(guò)流保護(hù)。

? 過(guò)流加速保護(hù)啟動(dòng)元件：當(dāng)三相電流最大值大于 0.95 倍過(guò)流加速整定值時(shí)動(dòng)作。此啟動(dòng)元件用

來(lái)開(kāi)放相應(yīng)的過(guò)流加速保護(hù)。

? 零序加速保護(hù)啟動(dòng)元件：當(dāng)零序電流大于 0.95 倍零序過(guò)流加速整定值時(shí)動(dòng)作。此啟動(dòng)元件用來(lái)

開(kāi)放相應(yīng)的零序加速保護(hù)。

? 低頻減載保護(hù)啟動(dòng)元件：當(dāng)?shù)皖l減載保護(hù)充電完成且系統(tǒng)頻率低于低頻保護(hù)低頻整定定值，同

時(shí)所有相間電壓均高于低頻保護(hù)低壓閉鎖定值時(shí)動(dòng)作，此啟動(dòng)元件用來(lái)開(kāi)放低頻減載保護(hù)。

? 低壓減載保護(hù)啟動(dòng)元件：當(dāng)開(kāi)關(guān)位置不在分位，低壓減載保護(hù)充電完成且母線電壓低于低壓減

載整定定值時(shí)動(dòng)作，此啟動(dòng)元件用來(lái)開(kāi)放低壓減載保護(hù)。

? 重合閘啟動(dòng)元件：重合閘功能投入情況下，不一致啟動(dòng)重合閘條件滿足時(shí)動(dòng)作，此啟動(dòng)元件用

來(lái)開(kāi)放重合閘功能。

第 3章 工作原理 

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3.3 過(guò)流保護(hù)

本裝置設(shè)三段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)，各段有獨(dú)立的電流定值和時(shí)間定值以及控制字。各段可獨(dú)立選

擇是否經(jīng)復(fù)壓閉鎖（低電壓和負(fù)序電壓）、是否經(jīng)方向閉鎖。

任一段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)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(shí)自動(dòng)退出

該段過(guò)流保護(hù)，未經(jīng)電壓或方向閉鎖的定時(shí)限過(guò)流段不受母線 PT 斷線影響。

? 方向元件

正極性端應(yīng)在母線側(cè)。當(dāng)方向指向線路時(shí)，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(dòng)方式。方向元件帶有記憶功能，可消除近處三相短路時(shí)方向元件的死

區(qū)。方向元件特性如圖 3.3-1 所示。

裝置過(guò)流保護(hù)設(shè)有控制字[過(guò)流經(jīng)方向]來(lái)控制過(guò)流保護(hù)各段的方向指向。當(dāng)控制字為“1"時(shí)，

表示經(jīng)方向閉鎖；當(dāng)控制字為“0"時(shí)，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(jiàn)前面保護(hù)配置圖，

否則以上說(shuō)明將與實(shí)際情況不符。

圖 3.3-2 方向元件邏輯圖

表 3.3-1 復(fù)合電壓元件與各相過(guò)流元件的關(guān)系

過(guò)流元件 低電壓 負(fù)序電壓 備注

A 相過(guò)流 Uab<Ulzd 或 Uca<Ulzd

或 U2>U2zd

Ulzd 為過(guò)流低電壓定值；

U2zd 為過(guò)流負(fù)序電壓定值

B 相過(guò)流 Ubc<Ulzd 或 Uab<Ulzd

C 相過(guò)流 Uca<Ulzd 或 Ubc<Ulzd

圖 3.3-3 復(fù)壓元件邏輯圖

圖 3.3-4 復(fù)壓閉鎖方向過(guò)流Ⅰ段保護(hù)邏輯圖

過(guò)流Ⅱ段、過(guò)流Ⅲ段保護(hù)邏輯和過(guò)流Ⅰ段保護(hù)類似。

3.4 PT 斷線相過(guò)流保護(hù)

裝置設(shè)一段 PT 斷線相過(guò)流保護(hù)，任一段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)經(jīng)電壓或經(jīng)方向閉鎖投入或過(guò)流加速

經(jīng)電壓閉鎖投入，PT 斷線自檢投入，母線 PT 斷線時(shí)自動(dòng)投入 PT 斷線相過(guò)流保護(hù)，若三段定時(shí)限

過(guò)流保護(hù)都未經(jīng)電壓或方向閉鎖，則 PT 斷線相過(guò)流保護(hù)固定退出。

[過(guò)流保護(hù)Ⅰ段]控制字

&

PT斷線相過(guò)流投入

[過(guò)流Ⅰ段經(jīng)方向]

>=1 [過(guò)流Ⅰ段經(jīng)電壓]

PT斷線告警

[過(guò)流保護(hù)Ⅱ段]控制字

& [過(guò)流Ⅱ段經(jīng)方向]

>=1 [過(guò)流Ⅱ段經(jīng)電壓]

[過(guò)流保護(hù)Ⅲ段]控制字

& [過(guò)流Ⅲ段經(jīng)方向]

>=1 [過(guò)流Ⅲ段經(jīng)電壓]

[過(guò)流加速保護(hù)]控制字

& [過(guò)流加速經(jīng)方向]

圖 3.4-1 PT 斷線相過(guò)流投入邏輯圖

如果裝置發(fā)出“PT 斷線"告警信號(hào)且最大相電流大于[PT 斷線相過(guò)流定值]，則經(jīng)[PT 斷線相過(guò)

流時(shí)間]后，保護(hù)動(dòng)作。

PT斷線告警

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Uab<[過(guò)流低電壓定值]

Uca<[過(guò)流低電壓定值]

A相復(fù)壓開(kāi)放信號(hào)

U2>[過(guò)流負(fù)序電壓定值]

&

Imax>[[過(guò)流Ⅰ段定值] [過(guò)流保護(hù)Ⅰ段]控制字 過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)元件

& 過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作 [過(guò)流Ⅰ段時(shí)間] 方向元件開(kāi)放信號(hào) [過(guò)流Ⅰ段經(jīng)方向] >=1 復(fù)壓元件開(kāi)放信號(hào) [過(guò)流Ⅰ段經(jīng)電壓] >=1

Imax>[PT斷線相過(guò)流定值]

PT斷線相過(guò)流啟動(dòng)元件

&

PT斷線相過(guò)流保護(hù)動(dòng)作 [PT斷線相過(guò)流時(shí)間]

PT斷線相過(guò)流投入

圖 3.4-2 PT 斷線相過(guò)流保護(hù)邏輯圖

3.5 接地保護(hù)（零序過(guò)流保護(hù)）

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

來(lái)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(duì)較大時(shí)，可以用直接跳閘方法來(lái)隔離故障。相

應(yīng)的，本裝置提供了兩段零序過(guò)流保護(hù)。

當(dāng)零序電流作跳閘用時(shí)，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(guò)流Ⅰ段保護(hù)邏輯框圖

零序過(guò)流Ⅱ段保護(hù)邏輯與零序過(guò)流Ⅰ段保護(hù)邏輯類似。

3.6 過(guò)流/零序加速保護(hù)

當(dāng)線路投運(yùn)或恢復(fù)供電時(shí)，線路上可能存在故障。在此種情況下，通常希望保護(hù)裝置能在盡可

能短時(shí)間內(nèi)切除故障，而不是經(jīng)定時(shí)限過(guò)流保護(hù)來(lái)切除故障。本裝置設(shè)一段可經(jīng)復(fù)壓閉鎖的后加速

過(guò)流保護(hù)和一段后加速零序保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)加速切除故障。復(fù)壓元件的邏輯可以參考表 3.3-1。

Imax> [過(guò)流加速定值] [過(guò)流加速保護(hù)]控制字 &

重合閘動(dòng)作 t 3s 手動(dòng)合閘 t 3s >=1

&

& I0> [零序過(guò)流加速定值] [零序過(guò)流加速保護(hù)]控制字 &

[過(guò)流加速時(shí)間]

[零序加速時(shí)間]

過(guò)流加速保護(hù)動(dòng)作

零序加速保護(hù)動(dòng)作

過(guò)流加速保護(hù)起動(dòng)元件

零序加速保護(hù)啟動(dòng)元件

復(fù)壓元件動(dòng)作信號(hào) [過(guò)流加速經(jīng)電壓]控制字 >=1

圖 3.6-1 加速保護(hù)邏輯框圖

I0>[零序過(guò)流I段定值]

[零序過(guò)流Ⅰ段]控制字

零序過(guò)流Ⅰ段保護(hù)啟動(dòng)元件

&

零序過(guò)流Ⅰ段保護(hù)跳閘 [零序過(guò)流Ⅰ段時(shí)間] &

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PT 斷線發(fā)生時(shí)，經(jīng)電壓閉鎖的過(guò)流加速段保護(hù)將自動(dòng)退出，并自動(dòng)投入 PT 斷線相過(guò)流保護(hù)。

重合閘加速固定為重合閘后加速，在重合閘動(dòng)作或手合開(kāi)關(guān)后固定投入 3s。

3.7 低頻減載保護(hù)

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(hù)。通過(guò)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(guò)滑差閉鎖定值時(shí)是否閉鎖低頻保護(hù)。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(lái)投退低頻減載保護(hù)。低頻減載保護(hù)動(dòng)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(hù)

裝置設(shè)一段經(jīng)電壓滑差閉鎖（固定投入）的低電壓減載保護(hù)。低壓減載動(dòng)作后閉鎖重合閘。

低壓減載保護(hù)在母線電壓下降滑差小于定值且無(wú)母線 PT 斷線時(shí)經(jīng)整定延時(shí)動(dòng)作。母線 PT 斷線

或者開(kāi)關(guān)分位，裝置閉鎖低壓減載。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，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(jì)數(shù)器。而當(dāng)保護(hù)動(dòng)作切除故障元件后，以下三個(gè)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(fù)至大于（[低壓減載

電壓定值]+8V）時(shí)，低壓減載再次投入；

? 如果恢復(fù)不到正常的數(shù)值，而同時(shí)三個(gè)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(fù)至大于 50%Un 時(shí)，則裝置立即解除閉鎖，允許裝置快速切除相應(yīng)數(shù)量的負(fù)荷，

使電壓恢復(fù)。

? 低壓減載動(dòng)作元件在閉鎖后超過(guò) 3s 時(shí)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(shí)間整定需考慮與高電壓等級(jí)的減負(fù)

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(shí)候，主要依賴低頻減載功能動(dòng)作；

在電壓下降的情況，依賴低壓減載動(dòng)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(hù)動(dòng)作 [低頻減載時(shí)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(hù)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(dòng)方式有不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)（可由控制字[TWJ 啟動(dòng)重合閘]投入）

和保護(hù)啟動(dòng)（固定）兩種。

重合閘提供了[重合閘檢線無(wú)壓母有壓]、[重合閘檢線有壓母無(wú)壓]、[重合閘檢線無(wú)壓母無(wú)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(hào) 重合閘方式 整定

方式 備注

1 重合閘檢線無(wú)壓母有壓 0，1

第 1、2、3、4 項(xiàng)多項(xiàng)置“1"時(shí)，為投入對(duì)應(yīng)的多種重

合閘方式；

僅當(dāng) 1、3 項(xiàng)同時(shí)置“1"時(shí)，為“檢線路無(wú)壓"方式；

僅當(dāng) 2、3 項(xiàng)同時(shí)置“1"時(shí)，為“檢母線無(wú)壓"方式。

2 重合閘檢線有壓母無(wú)壓 0，1

3 重合閘檢線無(wú)壓母無(wú)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(dòng)作 [低壓減載時(shí)間]

 第 3 章 工作原理

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圖 3.9-1 重合閘保護(hù)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(gè)條件同時(shí)滿足，其中角差定值為“保護(hù)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(guān)定值共用。

重合閘必須在充電完成后投入，線路在正常運(yùn)行狀態(tài)（KKJ=1，TWJ=0），無(wú)外部閉鎖重合信號(hào)，

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(kāi)入；（3）控制回路斷線；

（4）低頻減載動(dòng)作；（5）低壓減載動(dòng)作；（6）彈簧未儲(chǔ)能開(kāi)入；（7）合閘壓力低開(kāi)入；（8）[停

用重合閘]軟壓板投入；（9）同期電壓異常（檢線路無(wú)壓投入時(shí)）；（10）PT 斷線（檢母線無(wú)壓投

入時(shí)）；（11）當(dāng)大電流閉重功能投入時(shí)，保護(hù)跳閘時(shí)故障電流超過(guò)[大電流閉重定值]。

三相均無(wú)流

重合閘

TWJ

裝置未起動(dòng) & [停用重合閘]控制字

控制回路斷線

低頻減載動(dòng)作

>=1

保護(hù)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(wú)壓母有壓]控制字 & [檢線有壓母無(wú)壓]控制字 & [檢線無(wú)壓母無(wú)壓]控制字 &

[檢同期方式] Ux>40V Um>0.7Un 同期滿足 & & [檢線路無(wú)壓母線有壓] [檢母線無(wú)壓線路有壓] [檢線路無(wú)壓母線無(wú)壓] [檢同期方式] &

>=1 & [重合閘時(shí)間] 0 120ms >=1

永跳輸入 >=1 低壓減載動(dòng)作 >=1 TWJ

合后位置

彈簧未儲(chǔ)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(dòng)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(kāi)關(guān)位置在分位，保護(hù)采樣有流，經(jīng) 10s 延時(shí)報(bào)“TWJ 異常"告警。

3.10.2 控制回路斷線

開(kāi)關(guān)跳閘位置與合閘位置均指示為“0"，經(jīng) 3s 延時(shí)報(bào)“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(chǔ)能告警

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

延時(shí)]（默認(rèn)為 15s）報(bào)“彈簧未儲(chǔ)能告警"信號(hào)。

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(gè)條件，延時(shí) 10s 報(bào)“CT 斷線"告警。當(dāng)電流恢復(fù)正常后，延時(shí) 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(fù)序電壓大于 8V。

[PT 斷線自檢]控制字為“1"，保護(hù)未啟動(dòng)，滿足上述兩個(gè)條件任一條件，延時(shí) 10s 報(bào)“PT 斷

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

3.10.6 頻率異常

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

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(wú)壓或者投遙合檢同期或檢無(wú)壓；

2、 同期電壓小于 40V。

保護(hù)未啟動(dòng)，滿足上述兩個(gè)條件，延時(shí) 10s 報(bào)“同期電壓異常"告警，發(fā)出裝置告警信號(hào)。當(dāng)

同期電壓恢復(fù)正常后，延時(shí) 1.25s“同期電壓異常"告警返回。