REJ601 BD446NN1XG 是ABB Relion® 601系列中的一款专用于中大型同步发电机和电动机的数字式转子接地保护继电器。作为旋转电机保护系统的关键组件,它持续监测电机转子绕组(励磁回路)与转子铁芯/大地之间的绝缘状况,精准检测并定位转子绕组的一点接地故障,并能可靠识别可能发展为灾难性事故的两点接地故障,是防止因转子接地故障导致轴系磁化不对称、振动加剧甚至设备损毁的最后一道电气防线。
应用场景:


在一座600MW的燃煤火力发电厂,价值数亿元的汽轮发电机正以3000rpm的高速旋转。其转子绕组通过高达数千伏的直流励磁电流产生强大磁场。转子在高速旋转中承受着巨大的机械和热应力。若转子绕组绝缘因老化、污染或机械损伤而发生对地短路(一点接地),故障点可能产生电弧,局部高温会迅速破坏更多绝缘。如果未及时处理,发展为两点接地,将形成短路环流,产生巨大的不平衡磁拉力,导致转子剧烈振动、大轴弯曲,最终可能引发轴系扭振、轴承损毁乃至转子扫膛的灾难性事故。此时,
REJ601 BD446NN1XG 继电器如同一位不知疲倦的“绝缘诊断医生”,它通过精密的测量单元,向转子回路注入一个微弱的特定频率的交流测量信号,并持续监测该信号在接地回路中的响应。一旦检测到绝缘电阻下降至设定的报警值(例如20kΩ),它立即发出预警;若电阻进一步降至危险跳闸值(例如5kΩ)或检测到两点接地特征,则毫秒级内发出跳闸指令,切断励磁并停机,从而将故障扼杀在萌芽状态,避免了可能持续数月的停产大修和数千万的经济损失。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | REJ601 BD446NN1XG |
制造商 | ABB |
产品类别 | 数字式发电机/电动机转子接地保护继电器 |
保护功能 | 转子一点接地保护 (2段定值:报警 & 跳闸) |
| 转子两点接地保护 |
测量原理 | 注入式原理 (叠加测量电压) 结合测量式原理 |
测量频率 | 可选择的低频方波或正弦波 (如 1.25, 2.5, 5 Hz) |
绝缘电阻测量范围 | 0.1 kΩ 至 200 kΩ (典型) |
测量精度 | ±5% of reading 或 ±0.5 kΩ |
动作时间 | < 100 ms (对于跳闸段) |
输入 | 转子电压测量输入 (经隔离变送器) |
| 注入信号输出端子 |
输出 | 至少4路可编程继电器输出 (用于报警、跳闸等) |
通信接口 | 标配:前面板RS-232 (用于本地配置) |
| 可选:以太网 (IEC 61850, Modbus TCP/IP) 或串行 (IEC 60870-5-103, Modbus RTU) |
工作电源 | 24-250 VDC / 110-230 VAC (宽范围) |
环境耐受 | 工作温度: -25°C 至 +70°C |
标准认证 | 符合 IEC 60255, IEEE C37.90 等国际标准 |
技术原理与创新价值:
REJ601 BD446NN1XG 集成了ABB在旋转电机保护领域的领先技术,其核心在于高可靠性、高灵敏度的故障检测与强大的抗干扰能力。
创新点1:双原理融合与自适应测量技术。 该继电器并非采用单一的测量方法。其核心是注入式原理:通过外部耦合装置向转子回路与大地之间注入一个低频(如2.5Hz)的测量电压信号。通过精确测量该信号产生的电流,可以计算出转子绕组对地的绝缘电阻,此方法灵敏度高,且完全独立于转子励磁电压。同时,它结合了测量式原理,监测转子正负两极对地的电压。这种双原理融合设计,不仅提供了极高的接地故障检测灵敏度(可检测高达200kΩ的绝缘下降),还具备了交叉验证和冗余备份的能力,极大提升了保护的可靠性。
创新点2:出色的抗干扰与可靠性设计。 转子回路处于高dv/dt(电压变化率)和强电磁干扰环境中。REJ601 BD446NN1XG 选用极低的注入频率,远离工频及其谐波,并采用先进的数字滤波算法,有效抑制了来自励磁系统、轴电压等的干扰。其硬件设计包括精密的信号调理电路和强大的DSP处理器,确保了在恶劣电气环境下测量的稳定性和准确性。继电器还具有完善的自诊断功能,持续监控内部电路健康状态。
创新点3:灵活的配置与强大的通讯集成能力。 作为Relion® 601平台的一员,它可以通过前面板或专业的PC软件(如PCM600)进行便捷的参数设置和功能配置。用户可以根据发电机类型、运行方式(并网/空载)灵活设定报警和跳闸门槛、延时等。更重要的是,其支持IEC 61850、Modbus等标准通信协议,可以轻松集成到电厂的数字化保护监控系统或DCS中,实现远程定值管理、实时数据监测(如绝缘电阻趋势)、事件记录和故障录波调阅,为状态检修和智能运维提供了强大的数据支撑。
应用案例与行业价值:
案例一:抽水蓄能电站发电电动机保护升级
某抽水蓄能电站的发电电动机在抽水和发电两种工况下,转子电压极性反转,对转子接地保护提出了极高要求。采用 REJ601 BD446NN1XG 后,利用其不受转子电压极性影响的注入式原理,完美解决了这一难题。电站维护工程师表示:“REJ601 在所有运行模式下都表现稳定,其绝缘电阻的实时趋势图帮助我们提前发现了一起因碳刷粉堆积导致的绝缘缓慢下降,我们在计划停机时进行了清理,避免了一次非计划停机。其IEC 61850接口让我们在主控室就能完成所有监测和诊断。”
案例二:大型化工企业同步电动机驱动压缩机保护
一台驱动关键压缩机的10kV同步电动机,其励磁系统为静态励磁。原模拟式转子接地保护误动率高。更换为 REJ601 BD446NN1XG 后,其强大的抗干扰能力彻底消除了误动。此外,其两点接地保护功能在一次转子引线轻微松动导致间歇性两点接触的事故中,准确发出了早期预警。设备主管评价:“REJ601 BD446NN1XG 的精准诊断让我们从被动检修转向了预测性维护。它不仅仅是一个保护设备,更是一个宝贵的状态监测工具,保障了我们核心机组的连续安全运行。”
相关产品组合方案:
REJ601 BD446NN1XG 通常作为发电机或大型电动机完整保护方案的一部分,与以下系统组件协同工作:
REB500 或 RET600 系列定子保护继电器: 与 REJ601 共同构成完整的发电机电气保护系统,分别保护定子侧和转子侧。
注入式转子接地保护专用耦合/隔离单元: 外部设备,用于将 REJ601 产生的低频测量信号安全注入转子回路,并提供电气隔离。
转子电压测量隔离变送器: 用于将转子高直流电压安全、按比例地降低并隔离,供 REJ601 用于两点接地保护及测量原理。
励磁系统保护继电器 (如 ABB REG670): 保护励磁变压器、整流柜等励磁系统设备,与转子接地保护协同动作。
同步电机综合保护装置 (如 ABB REM601): 集成多种保护功能(差动、过流、失磁等)于一体,可与 REJ601 配合使用。
ABB PCM600 或类似的工程工具软件: 用于对 REJ601 及ABB其他Relion继电器进行图形化配置、定值整定、测试和状态监测。
SYS 600 系列或其它厂家的保护通讯管理机: 汇集多台继电器的信息,统一上送至监控系统,实现IEC 61850等协议转换。
厂用直流电源系统: 为 REJ601 及其它保护设备提供高可靠性的110/220VDC控制电源。
安装维护与全周期支持:
REJ601 BD446NN1XG 为标准19英寸机架安装或面板安装形式。安装需严格遵守电磁兼容规范,信号电缆与动力电缆应分层敷设并采用屏蔽。注入单元和电压测量变送器的接线必须准确、可靠。初次投运前,需通过专用软件进行完整的参数设置和功能测试。