ABB 1MRK002311-AAr02 是ABB集团（现隶属日立能源Hitachi Energy）为其 RET 670 系列变压器保护IED（智能电子设备）设计的一款高可靠性数字量输入模块，其额定输入电压为110V DC。该模块专门用于安全、准确地采集变电站内断路器、隔离开关、保护继电器辅助触点等基于110V直流操作电源的开关状态信号，是构成保护逻辑、实现自动控制与联锁的关键前端感知单元。
应用场景：
在沿海地区一座大型风电场升压站内，海风带来的盐雾腐蚀和频繁启停的电力电子设备产生了复杂的电磁环境。站内所有关键开关设备的操作与控制均依赖于110V直流电源系统。当集电线路断路器因故障跳闸，其辅助触点状态必须被保护装置瞬间、无误地捕捉，以启动故障录波、闭锁重合闸或上报调度。ABB 1MRK002311-AAr02 模块正在此执行着关键任务。它将来自开关场、可能附着着浪涌和噪声的110V直流强电信号，通过内部精密的光电隔离与滤波电路，转换为保护CPU能够处理的纯净数字信号。任何延迟或误判都可能导致保护逻辑紊乱，影响故障隔离与系统恢复。这款模块以其针对110V直流系统的优化设计和卓越的抗干扰能力，确保了在最恶劣的电气环境下，保护装置的“感知”始终清晰、准确。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 1MRK002311-AAr02 |
制造商 | ABB (Hitachi Energy) |
产品类别 | 数字量输入模块 |
所属装置系列 | Relion® 670 系列，专用于 RET 670 变压器保护装置 |
额定输入电压 (Ue) | 110 V DC (适用于标准变电站110V直流系统) |
输入范围 (逻辑“1”) | 55 V DC 至 165 V DC (额定值的50% - 150%，宽范围抗干扰) |
输入范围 (逻辑“0”) | 0 V DC 至 22 V DC (额定值的0% - 20%) |
输入通道数量 | 8路 独立隔离通道 |
通道隔离电压 | 高等级隔离（典型 2.5 kV rms），通道间、通道对地、通道对内 |
典型功耗 (每通道) | ≤ 1.5 W (在额定电压下) |
响应时间 | ≤ 3 ms (从输入达到阈值到逻辑输出) |
电磁兼容性标准 | 符合 IEC 60255-26, IEC 61000-4 等严酷等级（如±5 kV 浪涌） |
工作温度范围 | -40°C 至 +70°C (宽温设计，适应户外柜环境) |
安装与接口 | 模块化设计，插入RET 670机箱背板；通过前部端子排连接现场电缆 |
技术原理与创新价值：
创新点1：针对110V DC系统优化的高抗扰输入电路。
与通用型输入模块不同，ABB 1MRK002311-AAr02 的输入电路是针对变电站110V直流操作电源的典型特性（如纹波、浪涌）进行专门校准和强化的。其宽阈值判定范围（55V-165V为“1”）能有效抵御因长电缆压降、电源波动或感应电压引起的信号畸变，确保只有在确切的“合位”电压下才被识别，避免了因临界电压导致的信号抖动和误报，极大地提升了状态判断的鲁棒性。
创新点2：多重隔离与高级电磁兼容设计。
模块内部，每一路输入通道均采用了高质量的光电耦合器实现电气隔离，彻底阻断现场侧可能出现的过电压和地电位差干扰窜入装置核心逻辑电路。此外，PCB布局、滤波元件选择和金属屏蔽壳体均遵循最高等级的工业与电力EMC标准设计，能够承受变电站开关操作产生的快速瞬变脉冲群（EFT）和浪涌（Surge）冲击，确保在强电磁干扰环境下稳定工作。
创新点3：集成化诊断与热插拔支持。
1MRK002311-AAr02 不仅采集外部信号，还持续进行自我监控。它能监测输入回路的状态，并支持回路完整性监视功能（需外部接线配合），可提前发现接线松动或断开隐患。其状态信息（如通道激活、模块健康、通信状态）可通过装置前面板LED和背板总线实时上传。模块支持热插拔功能（在系统设计和允许条件下），允许在不停电的情况下进行更换或维护，极大提升了系统的可用性和可维护性。
应用案例与行业价值：
案例一：超高压换流站直流保护系统升级
在某±500kV直流输电工程的换流站改造中，直流场和阀厅的开关设备位置信号至关重要，其准确性直接关系到直流系统的运行模式切换和保护闭锁逻辑。项目选用了配备 ABB 1MRK002311-AAr02 模块的RET 670作为极保护的一部分。在一次直流线路故障测试中，尽管故障瞬间产生了极强的电磁干扰，但所有相关的开关位置信号均被该模块准确、无抖跳地采集，保护装置正确动作，故障录波波形清晰。现场保护工程师评价：“在直流场这种电磁环境‘极端’的区域，DI模块的抗干扰能力是底线。1MRK002311-AAr02 的表现证明了其设计的专业性，我们录波看到的状态量变化干净利落，为事后分析提供了可靠依据。”
案例二：城市轨道交通主变电所综合自动化
为满足地铁供电系统高可靠性的要求，某城市新建主变电所采用了全数字化保护监控系统。所内110V直流电源系统为所有控制回路供电。ABB 1MRK002311-AAr02 模块被用于采集110kV进线、主变各侧以及10kV馈线开关的远方/就地、弹簧储能、控制回路断线等重要状态信号。其紧凑的8通道设计节约了屏柜空间，而其稳定的性能减少了因信号误报导致的检修排查工作。运营单位的自动化专工反馈：“地铁供电要求‘故障导向安全’，状态信号必须绝对可靠。这套DI模块运行三年来‘零误报’，它的稳定为我们实现无人值守和智能巡检提供了坚实的数据基础。”
相关产品组合方案：
构建一套完整的基于ABB RET 670的保护测控系统，需要以下与 ABB 1MRK002311-AAr02 紧密协同的组件：
RET 670 主单元机箱与背板：为所有模块提供物理安装和电气连接平台。
CPU 处理器模块（如 1MRK 002 023-xxx）：装置的核心，处理来自 1MRK002311-AAr02 等模块的数据，执行保护算法。
模拟量输入 (AI) 模块（如 1MRK002302-xxx）：采集电流、电压互感器信号，与DI信号共同构成完整的保护判据。
数字量输出 (DO) 模块（如 1MRK002312-xxx）：执行保护跳闸、信号复归等输出命令，与DI模块形成控制闭环。
人机界面 (HMI) / 显示模块：提供本地操作界面，可实时查看 1MRK002311-AAr02 各通道状态。
通信接口模块（如 1MRK002294-xxx）：支持IEC 61850、IEC 60870-5-103等协议，将包含DI信息在内的装置数据上传至站控层。
电源模块（如 1MRK002290-xxx）：为整个RET 670装置提供可靠的供电。
ABB Relion® 系列其他装置（如 REG 670, REF 670, REB 670）：共享类似的硬件平台和DI模块理念，共同构建全站保护体系。
安装维护与全周期支持：
ABB 1MRK002311-AAr02 模块的安装需由专业人员进行。在装置断电后，将其沿导轨插入RET 670机箱的指定插槽并锁紧。现场接线应使用截面积符合要求的屏蔽电缆，在端子排上可靠紧固。对于110V DC回路，需特别注意极性（通常“+”接正电源，“-”接信号公共端或负电源）。良好的屏蔽层单端接地对于保证信号质量至关重要。
日常维护主要依赖于装置的在线监测和定期巡检中的状态指示灯检查。通过IED的维护软件（如PCM600），可以读取详细的模块健康状态和通道信息。模块设计为长寿命免维护。
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