ABB PFSK 163

ABB PFSK 163 是ABB集团电网自动化业务部为其 Relion® 系列保护继电器（特别是 REF54_馈线保护装置 及 REX系列 等）设计的一款专用 工频电流传感器模块。它不是独立的保护装置，而是构成完整保护系统的关键信号采集前端。该模块负责直接接收来自电流互感器（CT）二次侧的电流信号，对其进行高精度的隔离、滤波、比例转换和信号调理，将其转换为后续保护逻辑和测量单元能够安全、准确处理的标准化低电平信号。它是继电保护系统中连接一次高压回路与二次智能电子设备（IED）的“精确桥梁”，其性能直接决定了整个保护系统的测量准确性和动作可靠性。

应用场景：

在华东某沿海工业园区的110kV变电站内，一条为多家高端制造企业供电的10kV关键馈线，其保护屏柜内安装着 ABB REF542plus 馈线保护装置。该装置的核心测量单元就包含了 PFSK 163 电流传感器模块。馈线所带负荷中包含大量变频器和整流设备，其运行时产生的谐波会严重干扰传统的电磁式保护测量。在一次由雷击引发的线路远端接地故障中，故障电流中混杂着严重的衰减直流分量和谐波。此时， PFSK 163 模块凭借其先进的数字滤波技术和宽频带线性响应特性，准确提取出故障电流的工频基波分量，并将纯净的信号送至保护CPU。REF542plus装置据此准确判断出故障方向与距离，在20毫秒内发出了正确的跳闸指令，有选择性地切除了故障线段，而避免了上级变电站出线开关的越级跳闸，保障了园区内其他工厂的连续供电，避免了巨额的生产损失。

核心参数速览：

技术原理与创新价值：

PFSK 163 的核心在于其作为专业保护系统“感官”的卓越性能，其技术优势体现在：

• 创新点1：专为保护应用优化的宽范围线性传感技术。 不同于普通测量用互感器，该模块设计首要考虑的是在从正常负荷到极端短路故障的极宽电流范围内保持出色的线性度和快速响应。其内部采用特殊材料和电路设计，能够精确传变包含大幅值非周期分量（直流偏移）的故障电流，确保保护算法能基于真实、无失真的电流信息进行判断，这是实现快速、无误动作的前提。

• 创新点2：增强的电磁兼容性与信号完整性设计。 变电站环境中充斥着强烈的开关操作浪涌、辐射干扰和地电位差。 PFSK 163 在输入端采用了多重屏蔽、滤波和隔离技术，能有效抑制各种共模和差模干扰，防止虚假信号注入保护系统。其输出到AD采样电路的路径也被精心设计，以最小化噪声引入，为后端的精密数字处理提供了“干净”的信号源。

• 创新点3：模块化设计带来的高可靠性与易维护性。 作为ABB Relion® 平台的标准模块， PFSK 163 采用了模块化、插件式设计。这种设计允许在不影响装置整体结构的情况下，对测量通道进行独立测试、校准或更换。当某个传感器通道因雷击等异常情况损坏时，可以快速更换该模块，而无需更换整个昂贵的保护装置，极大地降低了维护成本和时间，提高了系统的可用性。

应用案例与行业价值：

行业案例：水电站厂用变压器差动保护系统升级
西南某大型水电站对厂用10kV变压器的差动保护系统进行数字化改造，选用了 ABB RET 670 变压器保护装置。改造的核心挑战之一是确保来自高、低压侧CT的电流信号能同步、无畸变地送入保护装置。

应用流程与价值： 装置内部的多块 PFSK 163 传感器模块（对应各侧电流）承担了这一关键任务。它们以一致的特性将各侧CT二次电流转换为内部信号，确保了在穿越性电流（如外部故障、励磁涌流）情况下，各侧信号的幅值和相位关系保持绝对精确，使差动保护能够可靠制动。电站继保班组长评价：“更换为带 PFSK 163 模块的数字化保护后，变压器区内外故障的判别从未出错。特别是在机组启动时，变压器励磁涌流很大，但保护装置纹丝不动。其模块化的设计也让我们在定期校验时效率大增，可以单独对传感器模块进行测试，节省了大量时间。”

相关产品组合方案：

在ABB保护系统中， PFSK 163 传感器模块是信号链的起点，需要与以下核心组件协同工作：

1. 主保护CPU模块（如保护装置中的 DSP/MCU板）：接收处理来自 PFSK 163 的信号，执行保护算法。

2. 电流互感器（CT）：安装在一次设备上，提供原始的电流信号。

3. 保护装置机箱与背板（如 RET 670, REF542plus 机箱）：为 PFSK 163 等模块提供机械安装和电气互联平台。

4. 电源模块：为整个保护装置及 PFSK 163 模块提供稳定工作电源。

5. 开入/开出模块：用于接收外部开关信号和驱动跳闸出口继电器，与测量模块共同完成保护功能。

6. 人机界面（HMI）模块：用于本地显示测量值、定值、事件记录等。

7. 通讯模块：支持IEC 61850等协议，将保护信息上送监控系统。

8. ABB PCM600 工程软件：用于配置保护装置参数、分析故障录波数据，其中包含对测量通道的校准和监测功能。

安装维护与全周期支持：

PFSK 163 模块的安装与更换必须由专业继电保护人员在装置断电后进行。操作时需严格遵守防静电规范。将模块对准机箱内导轨和连接器插入，确保锁紧机构到位。恢复CT二次回路接线时，务必确保电流回路不得开路。装置上电后，需通过专用软件或装置自检功能验证模块通信和基本功能正常。

日常维护主要是结合定期保护校验，使用继电保护测试仪从CT二次侧通入电流，校验整个测量回路的精度（包括 PFSK 163 及后续AD采样）。通过装置查看采样值是否正常。