ABB 3BHE032025R1101 | PCD235B1101 发电机变压器组保护

描述

产品概述

在电力系统和大型工业电网中，变压器、发电机和大型电动机是价值最高、也最为关键的资产。它们的内部故障，如绕组匝间短路，发展迅速且破坏力极强。常规的过流保护因需与下级保护配合，动作速度有限，往往无法阻止灾难性损坏。此时，基于基尔霍夫电流定律的差动保护便成为无可替代的“主保护”。ABB PCD235B1101 3BHE032025R1101​ 正是这样一款专为高价值电气设备“贴身护卫”而设计的数字式差动保护装置。

作为ABB Relion® 670​ 系列的一员，PCD235B1101​ 的设计理念围绕“选择性、速动性与可靠性”展开。与简单的电流比较不同，它内置了先进的算法来处理实际工程挑战。例如，变压器在空载合闸时会产生高达额定电流数倍的励磁涌流，其波形特征与内部故障电流相似。PCD235B1101​ 采用了成熟的谐波制动(通常利用二次谐波识别涌流)和波形对称识别原理，能够可靠地闭锁保护，防止误动。同时，对于带载调压变压器分接头变化或电流互感器(CT)暂态饱和引起的差流，它具备完善的比率制动特性，确保外部故障时保护可靠不动作。该装置支持多侧(如高压侧、低压侧、第三绕组侧)电流输入，适用于各类复杂接线(如Y/Δ转换由软件自动完成)，并通过高速采样和强大的DSP处理，实现全周波傅里叶算法，确保在复杂谐波环境下依然能快速、准确动作。因此，在发电厂升压变、电网枢纽变电站主变、大型工业整流变压器等关键节点的保护屏柜中，PCD235B1101​ 扮演着守护神的角色。

技术规格

产品型号：PCD235B1101 (完整物料号：3BHE032025R1101)

制造商：ABB

产品类型：数字式差动保护继电器

主要保护功能： 具有比率制动特性的差动保护(87T, 87G, 87M)， 附带二次谐波制动、五次谐波制动

电流输入： 通常配置为多组(如3组)， 每组支持三相电流， 额定电流可配置(如1A或5A)

采样率： 高采样率(通常≥24点/周波)， 支持全周波傅里叶计算

通信接口： 标配多个以太网口和串行口， 支持IEC 61850-8-1 (MMS/GOOSE), IEC 61850-9-2 LE采样值, Modbus TCP/RTU, DNP3.0. IEC 60870-5-103/104

事件记录： 具备高分辨率事件顺序记录(SOE)和故障录波功能

工作电源： 24-250 V DC 或 110-240 V AC

工作温度： -25°C 至 +70°C

认证： 符合IEC 60255. IEC 61850. UL, CE等标准

安装方式： 19英寸机架安装或面板安装

主要特点和优势

在继电保护领域，差动保护被视为“主保护之王”，其设计和应用的复杂性也最高。ABB PCD235B1101​ 的核心竞争力在于它将先进的保护算法、强大的硬件平台和灵活的工程化工具深度融合，在确保绝对可靠性的前提下，提供了卓越的适用性和易用性。

其首要优势是高可靠性的保护算法。除了标准的比率差动和二次谐波制动，它通常还集成有间断角识别、波形比较等多种涌流判别原理，用户可以灵活选择或组合，以完美匹配特定变压器的电磁特性，最大限度防止空投误动。同时，其TA饱和检测功能能在外部故障导致电流互感器(CT)饱和时，自动提高制动系数或短时闭锁差动元件，防止因CT传变误差导致的保护误动，这对于靠近短路点的断路器CT尤为重要。其次，是原生支持数字化变电站。PCD235B1101​ 对IEC 61850​ 标准的深度支持，特别是GOOSE​ 用于快速跳闸和闭锁信号传输，以及SV(采样值)用于直接接收来自电子式互感器的数字采样值，使其成为建设智能化变电站的理想选择。这消除了传统模拟量电缆，提升了抗干扰能力和数据共享效率。

强大的故障分析工具：装置内置的大容量故障录波功能，能够记录故障前后数个周波的各侧电流、差动电流、制动电流及内部逻辑状态波形。这对于事后进行精确的故障分析、验证保护动作的正确性、乃至优化定值设置，提供了不可替代的一手数据。

灵活的配置与逻辑可编程：通过ABB的PCM600​ 软件，工程师不仅可以设置复杂的保护定值，还能利用其内置的可编程逻辑功能，实现复杂的保护联锁、投退控制和信号合并。例如，可以轻松实现“本体重瓦斯动作跳闸”、“有载重瓦斯发信”、“压力释放发信”等非电量保护与电气量保护的配合逻辑，减少外部接线和中间继电器。

优异的电磁兼容性与机械设计：装置遵循严苛的工业环境标准，具有很高的抗振动、抗冲击和抗电磁干扰能力，确保在开关场附近的强电磁环境中稳定运行。

Technical Synopsis in English:

The ABB PCD235B1101 (3BHE032025R1101)​ is a high-performance, microprocessor-based differential protection relay from the Relion® 670 series, designed to provide ultra-fast and selective primary protection for critical power assets like power transformers, generators, and large motors. Its core algorithm features a percentage-restrained differential characteristic with advanced inrush restraint capabilities, utilizing harmonic blocking (2nd and 5th) and waveform analysis to securely discriminate between internal faults and benign transients like transformer energization inrush currents. This ensures both dependability for internal faults and security against false trips. The relay supports multiple three-phase current inputs, automatically performing vector group compensation for any transformer configuration. Native support for the IEC 61850​ standard, including GOOSE for high-speed inter-tripping and Sampled Values (SV) for direct connection to merging units, makes it a future-proof choice for modern digital substations. Comprehensive onboard diagnostics, detailed event recording, and high-resolution fault waveform capture provide invaluable data for post-event analysis and system maintenance. Its robust construction and flexible programmability via PCM600 engineering tools make it a reliable and adaptable cornerstone for protecting high-value electrical infrastructure.

应用领域

PCD235B1101​ 的应用由其对电气主设备内部短路故障的“零容忍”保护需求所界定。它通常作为“主保护”或“第一道防线”，应用于任何内部故障后果严重、需要毫秒级切除的场合。

在一個大型火力发电厂，一台容量数百兆瓦的发电机-变压器组是电厂的核心。PCD235B1101​ 被配置用于保护这台主变。它采集发电机出口和升压变高压侧(出线侧)的电流。在正常运行或外部电网故障时，流入和流出的电流经装置内部软件进行相位校正和平衡计算后，差动电流近乎为零。一旦变压器内部发生匝间短路，这种平衡被瞬间打破，PCD235B1101​ 能在20-30毫秒内发出跳闸指令，跳开变压器两侧的断路器，将故障设备从电网中隔离，防止事故扩大，保护了价值数千万的变压器，也保障了电网的稳定。同样，在电网的500kV或220kV枢纽变电站，PCD235B1101​ 保护着主变压器;在大型钢铁厂，它保护着为电弧炉供电的整流变压器;在抽水蓄能电站，它保护着可逆式发电电动机。

发电领域：火力发电、水力发电、核电站的发电机-变压器组(发变组)差动保护、启备变/厂高变保护、大型电动机(如给水泵电机)差动保护。

输配电领域：超高压/高压/中压枢纽变电站的主变压器、联络变压器保护。

工业领域：钢铁、有色、化工等行业的大型整流变压器、电弧炉变压器、同步电动机/异步电动机的差动保护。

可再生能源：海上风电场的海上升压站主变压器保护、光伏电站的集电升压变压器保护。

集成与配置要点

集成PCD235B1101​ 是一项高专业性的工作，其核心不仅在于装置本身，更在于整个电流回路和保护逻辑的正确性。一次设计的失误或配置的疏忽，可能导致保护拒动(该动未动)或误动(不该动乱动)，后果极其严重。

配置工作主要在ABB的PCM600​ 软件中完成。首先，必须极其精确地录入被保护设备（如变压器）的参数：额定容量、电压等级、接线组别(如Ynd11)、电流互感器(CT)的变比和接线方式。软件将根据这些参数自动计算各侧平衡系数并进行相位补偿。一个常见的技术陷阱是CT极性接反或变比设置错误，这会导致正常运行时产生巨大的差流，引起保护误动。因此，在投运前必须进行带负荷向量测试，验证各侧电流的幅值和相位关系正确。其次，保护定值的整定需要精细计算，包括最小动作电流、起始制动电流、比率制动系数、谐波制动系数等，需参照继电保护整定计算规程，兼顾灵敏性与安全性。

工具软件：使用ABB PCM600​ 及其对应的设备型号包(DTM)进行配置、定值下装和测试。

CT回路校验：确保所有电流回路接线正确、牢固，二次回路接地可靠(一点接地)，并进行绝缘测试。必须核实各侧CT变比，并在软件中准确设置。

定值整定：基于被保护设备的参数和系统短路计算报告，由专业继电保护工程师计算并设置差动保护定值。特别注意涌流制动系数和TA饱和检测相关定值。

逻辑配置：利用装置的可编程功能，配置跳闸出口矩阵、信号复归方式、非电量保护(如瓦斯、温度)的接入逻辑。

系统测试：投运前必须进行全面的测试，包括：1) 静态测试：用继电保护测试仪模拟各种故障(区内、区外、涌流)验证保护逻辑正确;2) 传动测试：实际合上断路器，通过测试仪注入电流，验证保护跳闸出口能正确动作于目标断路器。

生命周期与采购建议

ABB PCD235B1101 3BHE032025R1101​ 是ABB Relion® 670​ 系列中的一款成熟、先进且在全球电网和工业领域有大量成功应用的产品。从产品生命周期看，它处于成熟期（Mature），并持续作为ABB在中高端主设备保护市场的主力型号之一。它技术先进，性能稳定，是新建数字化变电站或大型厂站保护系统升级的理想选择。同时，由于其在已投运系统中承担着不可替代的核心保护功能，它也是必须储备的关键备件。

对于采购决策，建议如下：对于新建或改造项目，若被保护设备价值高、系统重要性高，且对保护速动性、可靠性和数字化(IEC 61850)有明确要求，PCD235B1101​ 是一个经过验证的优秀选择。对于备件采购，强烈建议为每一套在运的PCD235B1101​ 主保护配置至少一块同型号备件。主保护装置故障意味着设备失去最快速的保护，风险极高。由于继电保护装置专业性强，采购时必须确保硬件版本、固件版本与现场运行设备完全一致，并建议在投用前进行全面的功能测试。

我们的货源与保障承诺：本产品(深圳长欣)提供的ABB PCD235B1101 (3BHE032025R1101)​ 保护装置，均通过正规可靠的渠道采购，确保原装正品，可追溯。每一台装置在发货前，均会进行基本功能通电测试，检查显示、通信、按键响应等基本功能是否正常。我们深知其在电力系统中的关键作用，因此我们承诺：所有装置均为未使用过的合格产品，并提供12个月的质保期。我们可提供与产品相关的技术资料支持，并协助客户进行产品兼容性确认。我们是您保障电力主设备安全稳定运行的可靠合作伙伴。

Service Commitment in English:

The ABB PCD235B1101 (3BHE032025R1101)​ is a mission-critical component for power system security. We source this differential relay through stringent, authorized supply channels to guarantee authenticity and full traceability. Prior to shipment, each unit undergoes a meticulous quality assurance process at our facility, which includes a comprehensive power-on self-test, verification of all communication ports (Ethernet, serial), display and human-interface operation checks, and validation of basic relay functionality. We stand behind the integrity and performance of every relay with a 12-month warranty. Our technical team is knowledgeable in protection relay applications and can assist with preliminary compatibility verification. We maintain a strategic inventory of such critical protection devices to support rapid delivery, helping you minimize the risk of unprotected operation for your valuable electrical assets and ensure grid reliability.