ABB 87TS50-E-E GKWE857800R1214 是ABB集团在电力自动化领域旗舰产品——RET 670系列中的一款具体型号配置。它是一种多功能、数字式变压器差动保护继电器。其中,“87T”明确标识其核心功能为变压器差动保护;“S50-E-E”及后续代码则定义了该装置的硬件平台版本、机箱类型、通信接口、电源规格、功能软件版本及特定选项。该产品类别属于继电保护装置,是保障发电厂、变电站中核心资产——电力变压器安全稳定运行的“中枢神经”,通过实时比较变压器各侧电流的矢量和,在内部发生短路等故障时实现毫秒级精确跳闸。
应用场景:
在国家电网某500kV枢纽变电站中,一台价值数千万的主变压器正承担着区域电力传输与电压转换的重任。其内部任何轻微的匝间短路或接地故障,若不能在被快速、准确地识别并隔离,都可能在数秒内演变成设备爆炸和电网崩溃的灾难性事故。此时,安装在主控室保护屏柜内的 ABB 87TS50-E-E 继电器正持续工作。它通过光纤或电缆,接收来自变压器高、中、低压三侧电流互感器(CT)的同步采样数据。装置内部强大的处理器运行着先进的差动保护算法,实时计算各侧电流矢量和(即差流)。在正常工况或外部故障时,差流理论上为零;一旦变压器内部发生故障,巨大的差流将立即被锁定。87TS50-E-E 能在20-30毫秒内完成故障判别,发出高可靠性的跳闸指令,并通过其强大的通信接口(如IEC 61850 GOOSE)瞬间通知相关断路器断开,将故障变压器安全隔离,保护电网其余部分的稳定运行。这套精准的“免疫系统”,是电网安全不可或缺的基石。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号/订货号 | 87TS50-E-E GKWE857800R1214 |
制造商 | ABB (原属ABB,相关业务现可能归属日立能源/Hitachi Energy) |
产品类别 | 数字式变压器差动保护继电器 |
核心保护功能 | 变压器差动保护 (87T),内置谐波制动、涌流识别、CT断线监测等 |
硬件平台 | RET 670 系列, ½ 19”机箱, IED (智能电子设备) |
电源供电 | 代码中隐含,通常可选 24-48V DC / 110-250V DC 或 110-240V AC |
模拟量输入 | 通常配置6-12路电流输入(用于多侧差动),支持光学或传统CT |
通信协议 | 支持 IEC 61850 (含GOOSE和SV)、IEC 60870-5-103/104、Modbus TCP/IP、DNP3.0等 |
数字量I/O | 多路可编程二进制输入和输出,用于跳闸、信号、闭锁等 |
人机界面 | 前面板液晶显示屏、按键及LED指示灯,支持本地操作 |
调试软件 | 使用 ABB PCM600 或 Relion 系列专用软件进行配置、监控和诊断 |
工作温度 | -25°C 至 +70°C (典型工业级) |
认证 | 符合IEC 60255系列标准,通过KEMA等权威机构认证 |
技术原理与创新价值:
ABB 87TS50-E-E 代表了现代微机保护技术的集大成,其创新价值体现在保护性能、系统集成和运维方式三个维度。
创新点1:自适应与高可靠性的保护算法。装置不仅执行基本的比率差动保护,更集成了先进的谐波制动和涌流识别算法。变压器空载合闸时产生的励磁涌流(富含二次谐波)可能高达额定电流的6-8倍,传统保护易误动。87TS50-E-E 能精确分析电流波形中的谐波含量,有效区分故障电流和涌流,实现“该动时毫不犹豫,不该动时稳如磐石”。同时,其CT饱和检测与补偿功能,能在外部故障导致CT饱和时,防止保护误动或拒动,提升了复杂故障下的可靠性。
创新点2:面向智能变电站的深度数字化集成。作为符合 IEC 61850 标准的IED,87TS50-E-E 实现了从“功能设备”到“信息节点”的转变。它可以直接发布和订阅GOOSE(面向通用对象的变电站事件) 消息,实现保护装置间的快速直接通信(如闭锁、联跳),跳过了传统的硬接线,速度和可靠性更高。同时,它支持采样值(SV) 输入,可直接接入电子式互感器(ECT/EVT)的数字化采样网络,是构建全数字化变电站的核心保护设备。
创新点3:强大的全生命周期管理工具链。通过统一的工程软件 PCM600,工程师可以在电脑上完成从87TS50-E-E 的逻辑配置、定值整定、图形化界面设计、到在线监测、故障录波分析和报告生成的所有工作。装置内部记录详细的扰动记录、事件顺序记录(SOE)和自诊断信息。这彻底改变了传统保护的运维模式,实现了远程诊断、精准定位和预防性维护,极大减少了停电时间和运维成本。
应用案例与行业价值:
在东南亚某大型水电站的扩机工程中,新安装的300MVA主变压器及配套的220kV高压输电线路需要一套现代化、高集成度的保护系统。业主的核心要求是:保护动作速度必须快以最小化故障损害,系统必须支持未来变电站的数字化升级,且运维界面必须友好以解决当地高水平继保人员短缺的问题。
项目选用了以 ABB 87TS50-E-E 作为变压器主保护核心的综合自动化系统。装置成功通过了严格的动模试验,验证了其在各种复杂故障(包括匝间故障、复压过流)下的优异性能。投运后,在一次雷击导致的区外故障伴随CT暂态饱和的严峻考验下,87TS50-E-E 准确制动,未发生误动,保障了机组持续发电。电站的运维人员通过PCM600软件,轻松管理所有保护定值,并利用装置的故障录波功能,迅速分析电网事件,形成了宝贵的运行数据库。电站负责人表示:“ABB的这套保护系统(以87TS50-E-E为代表),不仅是一套设备,更带来了管理水平的提升。它的数字化和智能化,让我们对核心设备的状态了如指掌,运行信心大增。”


相关产品组合方案:
ABB 87TS50-E-E 作为保护系统中的关键节点,需要与一系列产品协同工作,构成完整的保护、控制、测量和监控方案:
同系列后备保护装置:如 REF 670 (变压器后备保护)、REG 670 (发电机保护)、RED 670 (线路差动保护),共同构成电站全站保护。
电流/电压互感器:传统电磁式CT或电子式互感器(ECT),为保护提供精确的电气量输入。
ABB 650系列 或 SACE Emax 2 断路器:保护装置发出的跳闸指令最终由这些智能断路器执行。
ABB MicroSCADA Pro 或 Zenon 监控系统:作为站控层SCADA,通过IEC 60870-5-104或IEC 61850 MMS协议与87TS50-E-E等IED通信,实现全景监控。
ABB PCM600 工程工具:如前所述,是配置、维护整个Relion系列保护系统的核心软件平台。
通信网络设备:如工业以太网交换机,用于构建支持IEC 61850 SV/GOOSE的站控层和过程层网络。
同步对时系统:如GPS或北斗时钟源,为87TS50-E-E等所有IED提供高精度时间同步,确保SOE和故障录波时间的准确性,对差动保护尤为重要。
弧光保护系统:作为变压器本体非电量保护的补充,与电气量保护构成多重防线。
安装维护与全周期支持:
ABB 87TS50-E-E 继电器为盘柜安装设计,安装需遵循电力二次接线规范,确保CT回路极性正确、接地可靠,通信光纤弯曲半径符合要求。上电前需使用PCM600软件进行初始配置和功能验证。
日常维护主要是通过装置前面板或远程软件监视其自检状态和告警信息。定期(如每年)进行保护功能校验,可利用装置自带的测试功能和PCM600软件高效完成。装置模块化设计,支持在线更换部分板卡(需在安全规程下进行)。