ABB SPAJ140C 组合式过电流与接地故障继电器

描述

核心参数

参数类别

规格说明

产品型号​

SPAJ140C

制造商​

ABB

产品类型​

组合式过电流与接地故障继电器

电源方式​

由CT输入自供电（无需外部电源）

工作温度​

-25°C至+55°C

安装方式​

面板安装，96×96mm标准切口

尺寸​

96mm×96mm×140mm（宽×高×深）

重量​

1.8kg

电流输入​

相位CT输入（三相）、剩余（接地）CT输入

拾音范围（相位）​

0.5-10A（可通过插头设置调节）

拾音范围（接地）​

0.1-4A（可调）

防护等级​

IP54（外壳）

认证标准​

IEC 60255、IEEE C37.90

技术特点

1.双重保护功能

SPAJ140C集成了过电流保护和接地故障保护两大功能模块，能够同时监测相电流和零序电流，实现对电力系统的全面保护。

过电流保护：

低定值段（I>）：采用定时限或反时限（IDMT）特性，针对过载和轻微短路故障

高定值段（I>>）：提供瞬时或定时限保护，应对严重短路故障，动作时间约40毫秒

接地故障保护：

低定值段（I0>）：支持IDMT或定时限特性，适用于中性点直接接地、电阻接地或高阻抗接地系统

高定值段（I0>>）：提供瞬时或定时限保护，快速隔离高阻抗接地故障，动作时间约50毫秒

2.灵活的配置选项

时间-电流曲线：提供六种特性曲线，其中四种符合BS142和IEC255标准（正常反时限、强反时限、超强反时限、长反时限），另两种为RI曲线和RXIDG曲线

保护方式选择：支持单相、两相或三相过流保护，以及无方向接地故障保护

输出继电器矩阵：配备2个重载继电器（用于跳闸）和4个信号输出继电器，可通过软件自由分配保护功能至不同输出端子

3.智能诊断功能

自我监控系统：持续监控电子设备和微处理器的运行情况，确保系统可靠性

本地显示：通过前面板显示屏实时显示测量值、设定值和故障时记录的数据

事件记录：可存储故障数据和操作记录，便于事后分析和故障诊断

4.通信能力

本地接口：通过前面板按钮或上级系统的串行接口和光纤总线读写设定值

远程监控：支持与上级控制系统进行数据交换，实现远程监控和管理

动作原理

SPAJ140C作为二次继电器，连接在被保护馈线的电流互感器上。三相过流元件和无方向接地故障元件连续测量被保护馈线的相电流与零序电流。在故障情况下，这些元件根据所选择的保护方式启动外部自动重合闸或使断路器跳闸。

过流保护动作过程：

当相电流超出过流元件的低定值段I>整定值时，元件在约60毫秒延时后发出启动信号

当整定动作时间到达后，发出过流保护低定值动作跳闸指令

当起动值超出高定值段I>>整定值时，元件在约40毫秒后发出启动信号，整定时间到达后发出高定值动作跳闸指令

接地故障保护动作过程：

当零序电流超出低定值段Io>整定值时，接地故障元件在约60毫秒后发出启动信号

当定时限或反时限定时间到达后，发出接地保护低定值动作跳闸指令

当起动电流超出高定值段Io>>整定值时，元件在约40毫秒后发出启动信号，整定时间到达后发出高定值动作跳闸指令

应用领域

1.电力系统保护

配电网保护：在10kV城市配电网中，快速定位单相接地故障点，缩短停电范围

变电站保护：保护变压器、母线、开关设备等关键电气设备

发电厂保护：保护发电机、输电线路等设备

2.工业配电系统

重工业领域：钢铁、化工等行业的高压电机、电弧炉等关键设备保护

制造业：自动化生产线、大型机械设备保护

3.新能源接入

随着光伏、风电并网规模扩大，SPAJ140C的反时限过流保护可兼容逆变器输出特性，防止因新能源波动引发的保护误动。

4.楼宇自动化

在智能建筑中，用于保护配电系统、照明控制、安防系统等设备。

系统集成

SPAJ140C是ABB配电自动化概念的一部分，可与ABB 800xA过程控制系统集成，实现集中监控和分散控制。模块支持热插拔功能，便于系统维护和扩展。

相关兼容产品：

ABB SPAJ141C：环网柜系统，具有类似外形尺寸和定向过电流能力

ABB SPAU 121C：辅助继电器，通常与SPAJ140C一起用于跳闸信号放大

ABB TA18/25：维护期间安全隔离试块

ABB SPAZ141C：电压监测模块，在完整的保护方案中补充SPAJ140C

安装与维护

安装要求

环境条件：应安装在干燥、通风良好的环境中，避免阳光直射和潮湿

安装位置：垂直安装在干净、干燥的外壳中，四周至少有25毫米间隙，确保气流

接线要求：验证CT比率是否与继电器输入范围匹配，确保极性正确，避免接地故障期间的误操作

端子扭矩：使用适当的端子扭矩以防止负载下过热

测试开关：安装测试开关（如TA18系列）以在检查期间进行安全隔离

维护建议

定期检查：每年进行一次目视检查，检查阀瓣运动是否卡滞、接触腐蚀或机械磨损

功能测试：定期进行保护功能测试，验证继电器动作准确性

参数校验：定期校验保护定值，确保与系统要求一致

清洁保养：保持继电器表面清洁，防止灰尘积累影响散热

定值设置

SPAJ140C装置通过外部接线方式区分电流互感器二次为1A/5A，定值设置的数据为互感器二次值的倍数。如果启动值输入1，外部互感器变比是110/1A，则启动值为1A；如果互感器变比是100/5A，则启动值为5A。

操作说明：

装置上部位于液晶屏下方的按钮为STEP按钮（带白色外按钮）

装置下部位于TRIP（跳闸）灯上方的黑色按钮为PROGRAM灯

所有设置通过这两颗按钮的短按、长按、组合按来实现

技术优势

1.高可靠性

采用工业级元器件和先进制造工艺，符合国际标准认证

电磁兼容（EMC）设计，具备抗电磁干扰能力

防护等级IP54，适用于恶劣工业环境

2.快速响应

过流保护高定值段动作时间约40毫秒

接地故障保护高定值段动作时间约50毫秒

快速隔离故障，防止故障扩大

3.灵活配置

支持多种时间-电流特性曲线

可配置单相、两相或三相过流保护

输出继电器矩阵，灵活分配保护功能

4.易于维护

模块化设计，支持热插拔功能

本地显示和操作界面，便于现场调试

完善的诊断功能，快速定位故障

市场价值

ABB SPAJ140C作为电力系统保护的关键设备，在配电网、工业配电、新能源接入等领域具有广泛的应用前景。随着电力系统智能化转型的推进，对高性能、高可靠性保护继电器的需求不断增加，SPAJ140C凭借其先进的技术和稳定的性能，在电力保护领域占据重要地位。

总结

ABB SPAJ140C组合式过电流与接地故障继电器是一款高性能的电力系统保护装置，具备过电流保护和接地故障保护双重功能。采用先进的微处理器技术，支持多种保护特性和灵活的配置选项，适用于各种电力系统的保护需求。模块的高可靠性、快速响应能力和易于维护的特点，使其成为电力系统保护的首选产品之一。

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