ABB 87TS01L-E/R1313（订货号 GJR2368900R1313）是ABB集团旗下SIPROTEC系列中的一款高性能、多功能 变压器（及电抗器）差动保护装置。作为电力系统核心一次设备的“终极卫士”，它专为电力变压器、发电机组变压器及并联电抗器提供高灵敏、高选择性的差动主保护，是防止内部故障导致设备损毁和系统停电的关键设备。
应用场景：
在东南亚某国家级500kV主干电网的关键枢纽变电站中，一台400MVA的超高压联络变压器是连接两个区域电网的生命线。某日，因内部绝缘老化，变压器高压侧绕组发生了轻微的匝间短路故障，产生了微小但持续的差动电流。常规后备保护因其动作值和时间定值限制，无法及时识别这一潜伏的“慢性病”。然而，配置了 ABB 87TS01L-E/R1313 保护装置的变压器差动保护系统，凭借其先进的谐波制动算法和极高灵敏度设置，准确捕捉到了这一异常差流。装置在80毫秒内发出高置信度跳闸指令，精准地将故障变压器从电网中隔离。由于动作迅速、选择性极强，故障被限制在单一设备内部，避免了故障扩大为相间短路，保护了价值数千万的变压器本体，更防止了可能引发的区域性电网潮流冲击与电压崩溃。这次事件证明了 87TS01L-E/R1313 不仅是故障的“终结者”，更是预防灾难性事故的“预警系统”。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
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产品型号 | 87TS01L-E/R1313 （订货号：GJR2368900R1313） |
制造商 | ABB（隶属于日立能源Hitachi Energy旗下，仍广泛使用ABB品牌） |
产品类别 | 数字式保护继电器 – 变压器/电抗器差动保护装置 |
保护功能核心 | 百分比制动式差动保护（主保护），带2次/5次谐波制动（防涌流、过励磁） |
应用对象 | 电力变压器（含多绕组）、并联电抗器、发电机组变压器 |
电流输入 | 最多支持 6组三相电流（例如：高、中、低三侧或带套管CT），满足复杂接线需求 |
额定电流 | 1A 或 5A（可配置），适用于不同CT二次侧标准 |
差动速断保护 | 提供无制动的高速差动段，应对严重内部故障 |
CT断线监视 | 内置灵敏的CT回路监视与告警功能，防止因CT异常导致的误动 |
通信接口 | 标配多个以太网口（支持IEC 61850-8-1 GOOSE/SV, Modbus TCP）及串行口（RS485），完美融入数字化变电站 |
本地人机界面 | 大尺寸图形液晶显示屏、导航键、LED状态指示灯，支持本地定值管理与故障录波查看 |
工作电源 | 宽范围直流或交流电源，例如 24 - 250 Vdc / 110 - 230 Vac |
环境标准 | 符合IEC 60255等严苛标准，适用于变电站控制室或开关柜环境 |
调试软件 | 使用ABB DIGSI 软件进行便捷的图形化配置、测试与诊断 |
技术原理与创新价值：
创新点1：自适应智能制动特性与谐波识别。 87TS01L-E/R1313 的核心在于其精密的差动算法。它采用具有自适应斜率的多段折线式制动特性，能有效区分内部故障电流和由CT误差、变压器分接头调整、励磁涌流产生的不平衡电流。其创新的谐波分析模块能实时计算差流中的二次和五次谐波含量。在变压器空载合闸产生的高谐波含量励磁涌流情况下，装置能可靠制动；而在内部故障时，故障电流主要为基波，装置能灵敏动作。这种智能识别能力，从根本上解决了变压器保护“防误动”与“防拒动”的核心矛盾。
创新点2：面向对象的全数字化工程与诊断。 作为符合IEC 61850标准的数字化装置，87TS01L-E/R1313 彻底改变了传统保护工程的模式。在DIGSI软件中，工程师通过拖拽“变压器对象”进行图形化配置，软件自动生成逻辑、定值列表和通信映射。装置内集成了强大的事件记录器、故障录波（含COMTRADE格式）和状态监测功能。任何操作、告警、跳闸事件都带有精确时标，并通过网络主动上送，使得故障分析和系统调试效率呈数量级提升，实现了从“黑匣子”到“透明玻璃盒”的转变。
创新点3：模块化可扩展硬件与高可靠性设计。 装置采用模块化插卡式设计，电源板、CPU板、开入开出板、通信板相互独立。这种设计不仅便于根据工程需求灵活选配（如不同数量的开入开出），更在维护时能以板卡为单位进行更换，极大缩短了平均修复时间（MTTR）。硬件上采用工业级元件和多层PCB板设计，具有极高的抗电磁干扰能力和电气隔离强度，确保在开关站恶劣的电磁环境中稳定运行，平均无故障时间（MTBF）长达数十年。
应用案例与行业价值：
案例：欧洲海上风电场集群升压站主变压器保护
在北海某大型海上风电场的220kV海上升压平台上，空间极端受限，环境腐蚀性强，对设备的可靠性和集成度要求极高。平台上的主升压变压器将数十台风机的电能汇集升压后送往陆上电网，其保护系统必须极致可靠。项目采用了ABB紧凑型变电站解决方案，其中变压器保护的核心即是 87TS01L-E/R1313 装置。
在应用中，装置直接通过过程层网络接收合并单元（MU）发送的符合IEC 61850-9-2标准的变压器各侧采样值（SV），并直接通过GOOSE报文向智能终端（IED）发送跳闸指令，实现了全数字化保护。其紧凑的尺寸节省了宝贵的平台空间，而强大的通信能力则简化了系统架构。在一次因海底电缆谐振引发的暂态过电压事件中，变压器经历多次励磁涌流冲击，87TS01L-E/R1313 凭借其卓越的谐波制动特性均保持稳定不误动。运维团队通过远程访问DIGSI软件，轻松调阅了装置记录的完整涌流波形和事件序列，验证了保护行为的正确性。风电场运营经理表示：“在这样一个维护成本极高的环境中，87TS01L-E/R1313 的‘零误动’记录和远程诊断能力，给我们带来了巨大的运营安全感与成本节约。”
相关产品组合方案：
为变压器提供完备的保护、测控与管理，需要以下ABB SIPROTEC或RELION系列产品与 87TS01L-E/R1313 协同工作：
后备保护装置（如REF615, RED615）：提供变压器各侧的过流、零序、过负荷等后备保护及测控功能，与主差动 87TS01L-E/R1313 构成“主后备”纵深防护。
非电量保护接口装置（如REC615）：接收瓦斯、压力、温度等非电气量继电器触点信号，并通过GOOSE或硬接线与 87TS01L-E/R1313 联动或独立跳闸。
合并单元（MU-1）：在数字化变电站中，将传统CT/PT的模拟信号转换为数字采样值（SV）流，供 87TS01L-E/R1313 等保护装置使用。
智能终端（如FI615, FI650）：接收 87TS01L-E/R1313 发出的GOOSE跳闸命令，驱动断路器分合闸线圈，并采集刀闸、地刀位置等状态。
弧光保护系统（如REA）：作为开关柜内部故障的快速补充保护，可与变压器差动保护信息交互，实现更全面的故障定位与隔离。
同步相量测量单元（PMU-1）：提供广域电网的动态监测数据，可与保护系统配合，用于复杂电网条件下的自适应保护策略。
变电站自动化系统（如MicroSCADA）：作为站控层系统，集成所有保护装置（包括 87TS01L-E/R1313）的数据，实现全站监控、告警和管理。
DIGSI 5 工程与诊断软件：配置、管理、测试和诊断整个SIPROTEC家族设备（包括 87TS01L-E/R1313）的统一平台。
安装维护与全周期支持：
ABB 87TS01L-E/R1313 装置采用标准的19英寸机架安装或面板嵌入式安装。安装前需仔细规划柜内布局、接线排布及通信光纤路径，并确保工作电源符合要求。接线时需特别注意CT回路的极性与相序，这是差动保护正确工作的基础，建议使用ABB提供的专用测试工具进行验证。
日常维护主要通过远程访问或本地连接DIGSI软件进行。软件可以定期自动读取装置的健康状态、自检报告、事件记录和定值清单，实现“状态巡检”。装置的前面板LED和LCD显示屏提供直观的运行状态指示。得益于模块化设计，故障板卡可以快速更换。
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