ABB SPAS123 是由全球电力与自动化技术巨头 ABB Group(ABB集团) 制造的一款经典 三相距离保护继电器(Three-Phase Distance Protection Relay)。这款 ABB SPAS123 专为高压及超高压输电线路设计,采用先进的模拟与数字混合技术(或早期微处理器技术,视具体批次),提供快速的三段式距离保护、方向性判断及故障测距功能,是确保电网安全稳定运行的“守门员”。
应用场景
在某省级电网的220kV枢纽变电站,夏季雷雨夜频发,一条重要的联络线遭受雷击,发生相间短路故障。瞬间,巨大的短路电流冲击着电网,若不能在规定时间内切除故障,将导致大面积停电甚至设备烧毁。就在这千钧一发之际,安装在保护屏上的 ABB SPAS123 迅速动作。它准确计算出故障点位于线路全长的45%处(即第一段保护范围内),在20毫秒内发出跳闸指令,驱动断路器切断故障电流。由于 ABB SPAS123 的精准选相和快速切除,故障未波及相邻线路,系统频率和电压迅速恢复稳定。事后分析显示,若是老式的电磁型继电器,可能会因触点抖动或延时过长导致事故扩大。变电站站长感叹:“ABB SPAS123 就像一位经验丰富的老将,在危急时刻从不手软,精准果断地守护了电网的安全。”在各类高压输配电网络中,ABB SPAS123 始终是继电保护工程师最信赖的防线。
核心参数速览
| 主要参数 | 数值/说明 |
|---|
| 产品型号 | ABB SPAS123 |
| 制造商 | ABB Group (ABB集团) |
| 产品类别 | 三相距离保护继电器 (Distance Protection Relay) |
| 保护原理 | 阻抗测量原理 (Impedance Measurement),多段式保护 |
| 保护段数 | 3个独立可调距离段 (Zone 1, 2, 3) + 启动元件 |
| 动作时间 | Zone 1: < 30ms (典型值),Zone 2/3: 可整定延时 |
| 测量精度 | 误差 < ±5% (在全量程范围内) |
| 输入电流 | 1A 或 5A (CT二次侧额定电流,可切换) |
| 输入电压 | 100V 或 110V (PT二次侧额定电压) |
| 频率适应 | 50Hz / 60Hz (自适应或拨码设定) |
| 辅助电源 | 24V/48V/110V/220V DC 或 110V/220V AC (宽范围可选) |
| 触点容量 | 5A @ 250V AC (用于跳闸及信号输出) |
| 环境工作温度 | -25°C 至 +55°C (适应户外及非温控屏柜) |
| 防护等级 | IP20 (嵌入式安装,防尘防触) |
| 通信接口 | 无 (传统硬接线) 或 选配串行通信 (视具体版本) |
技术原理与创新价值
创新点1:高精度的阻抗测量算法。ABB SPAS123 的核心在于其独特的阻抗测量回路。它通过实时采集线路的电压和电流信号,计算出视在阻抗。当发生短路故障时,测量阻抗会急剧下降,ABB SPAS123 利用精密的比较器电路,将测量值与预先整定的三个保护区域(Zone)设定值进行比对。其独特的抗过渡电阻能力,使得即使在故障点存在较大电弧电阻的情况下,ABB SPAS123 依然能准确判断故障位置,避免拒动或误动。
创新点2:灵活的多段式配合逻辑。为了适应复杂的电网拓扑结构,ABB SPAS123 设计了独立的三段式保护逻辑。第一段(Zone 1)通常设置为线路全长的80%-85%,实现瞬时切除本线路大部分故障;第二段(Zone 2)延伸至下一段线路,带短延时以作为本线路末端的后备;第三段(Zone 3)则作为远后备保护。ABB SPAS123 允许用户独立整定每一段的阻抗圆特性(如米氏圆、电抗圆等)和时间延迟,这种灵活性使其能完美融入各种分级保护体系中,确保选择性(Selectivity)与速动性(Speed)的最佳平衡。
创新点3:完善的自检与闭锁机制。安全性是继电保护的生命线。ABB SPAS123 内置了连续的自诊断系统(Self-Monitoring System),实时监测交流输入回路断线(PT/CT断线)、直流电源异常以及内部元器件状态。一旦检测到可能引起误动的异常(如电压回路断线导致阻抗计算错误),ABB SPAS123 会立即自动闭锁保护出口,并发出告警信号,防止“乱跳闸”。这种“故障安全”(Fail-Safe)设计理念,极大提升了 ABB SPAS123 在长期运行中的可靠性,减少了运维人员的担忧。
应用案例与行业价值
案例一:某大型钢铁企业自备电厂并网线路。该厂有一条110kV专线连接国家电网,由于厂内谐波源众多,传统的保护装置常受干扰误动。引入 ABB SPAS123 后,利用其优异的滤波特性和方向性判别功能,成功抵御了多次谐波冲击。在一次真正的厂区内部短路中,ABB SPAS123 准确识别为反向故障(对于电网侧而言)或正向快速切除(对于厂内侧),避免了越级跳闸导致全厂失电。电气总工评价:“ABB SPAS123 不仅抗干扰能力强,其整定计算也简单直观,让我们对电网互动更有信心。”
案例二:偏远地区110kV农网改造。在地形复杂、雷电活动频繁的山区,线路故障率高且巡线困难。部署 ABB SPAS123 后,其精确的故障测距功能(Fault Locating)帮助检修人员将故障查找范围缩小到几百米内,平均修复时间(MTTR)缩短了60%。此外,ABB SPAS123 的长寿命设计和宽温适应能力,使其在无人值守的简易变电站中稳定运行超过15年无需大修。这不仅降低了运维成本,更显著提高了偏远地区的供电可靠性,体现了 ABB SPAS123 在社会经济效益方面的巨大价值。


相关产品组合方案
为了构建完整的继电保护系统,我们推荐以下与 ABB SPAS123 协同工作的产品:ABB SPAU 系列 过流/接地保护继电器,可与 ABB SPAS123 配合,提供完善的后备保护;ABB SPCJ 系列 重合闸继电器,在 ABB SPAS123 动作跳闸后,自动执行重合闸逻辑,提高供电连续性;ABB SPAC 系列 通信接口模块,将 ABB SPAS123 的信号接入SCADA系统,实现远程监控;ABB 电流互感器 (CT) 与 电压互感器 (PT),为 ABB SPAS123 提供精准的一次侧信号转换;ABB 测试开关箱,方便在不拆线的情况下对 ABB SPAS123 进行定期校验;ABB 辅助中间继电器,扩展 ABB SPAS123 的触点容量,驱动大型断路器跳闸线圈;ABB 直流电源屏,为 ABB SPAS123 提供稳定可靠的控制电源;ABB 故障录波器,记录 ABB SPAS123 动作前后的波形,用于事故分析。这些产品共同构成了坚不可摧的电网保护屏障。
安装维护与全周期支持
安装准备与环境适应:在安装 ABB SPAS123 之前,务必确认保护屏柜的接地良好,接地电阻应符合电力行业标准(通常<0.5Ω),以防干扰。检查CT和PT二次回路的极性是否正确,严禁CT二次侧开路、PT二次侧短路,否则可能损坏 ABB SPAS123 或危及人身安全。接线时,应使用阻燃、耐热的铜芯导线,并按图纸严格核对端子号。对于直流电源输入,需确认电压等级与 ABB SPAS123 铭牌一致,并加装合适的熔断器。
日常维护与故障处理:日常巡检中,观察 ABB SPAS123 面板上的指示灯(如Power, Trip, Alarm)状态是关键。正常运行时,“Power”灯应常亮,“Trip”灯熄灭。若发出告警信号,应立即查阅说明书或使用专用测试仪对 ABB SPAS123 进行模拟量注入测试,验证各段保护的动作值和时限是否漂移。