ABB PCD230 3BHE022291R0101 是ABB Relion® 650系列中一款高度集成的线路距离保护与测控装置。它专为中高压电网的架空线和电缆线路提供全面的保护、控制、测量和监视功能,代表了现代数字化变电站线路保护的最高标准,是提升电网选择性、可靠性和智能化的核心设备。
应用场景:
在国家电网某重要的220kV双回输电走廊上,一场由雷击引发的瞬时性故障可能导致大面积停电。传统保护装置需要依赖主站系统的复杂逻辑和较长延时来确保选择性。然而,部署了PCD230 3BHE022291R0101 的变电站,在故障发生的毫秒之内,其内置的高精度线路差动保护功能就通过光纤通道与对侧装置进行高速数据同步比对,瞬时识别出故障点位于本线路区内,并迅速发出跳闸指令。与此同时,它的距离保护后备功能也时刻待命。装置同步将带时标的详细事件、故障录波和实时测量数据通过IEC 61850标准上送至站控层,为调度员提供精准的故障分析依据。得益于PCD230 3BHE022291R0101 的快速、选择性动作,故障线路被瞬时隔离,非故障线路和整个电网的稳定运行得以保障,实现了“故障不出线,停电不越级”,完美诠释了现代电网保护“速动性、选择性、可靠性、灵敏性”的四性原则。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
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产品型号 | PCD230 3BHE022291R0101 |
制造商 | ABB (原属阿尔斯通电网,现为日立能源,但产品线通称ABB Relion系列) |
产品类别 | 线路距离保护与测控装置 |
主要保护功能 | 线路差动保护 (主保护), 三段式相间/接地距离保护 (后备), 方向过流, 自动重合闸, 过电压/低电压保护等 |
通信协议 | IEC 61850 (MMS, GOOSE, SV), IEC 60870-5-103/104, DNP3.0, Modbus |
采样与处理 | 模拟量采样率:高达 4 kHz, 数字信号处理 (DSP) |
故障录波 | 标配, 支持模拟量、开关量、事件记录, 支持COMTRADE格式 |
操作回路 | 集成, 支持跳合闸自保持、防跳、压力监视等 |
硬件接口 | 多个以太网口 (RJ45/光纤), 串行口, 数字量I/O模块, 模拟量输入, GPS/IRIG-B对时接口 |
工作电源 | 24-48 V DC / 80-265 V AC/DC (宽范围) |
工作温度 | -25°C 至 +70°C |
认证与标准 | 符合IEC 60255, IEEE C37.90, CE, UL, GB/T 等 |
安装方式 | 标准19英寸4U机架式或面板嵌入式安装 |
技术原理与创新价值:
创新点1:基于 IEC 61850 的完全数字化与互操作性
PCD230 3BHE022291R0101 的核心在于其对IEC 61850标准的原生支持。它不仅通过MMS协议与监控系统通信,更关键的是支持GOOSE(面向通用对象的变电站事件)和SV(采样值)服务。这意味着它可以与智能合并单元、智能终端等其他61850设备进行点对点、毫秒级的实时通信,实现保护跳闸命令和采样数据的直接、快速交换,彻底摆脱了传统硬接线的速度和灵活性限制。这种“数字原生”架构,是构建新一代数字化、网络化变电站的基石。
创新点2:集成式线路差动保护与高性能通道管理
装置将高可靠性的光纤电流差动保护作为主保护集成在内。它采用高性能的DSP处理器和先进的采样同步算法(如IEEE 1588 PTP或IRIG-B),确保线路两侧数据严格同步,使保护动作时间可缩短至20毫秒以内。其内置的通信接口模块支持多种光纤通道(专用纤、复用PCM、以太网),并具备完善的通道监视和自动切换功能,确保在任何通道工况下保护的可靠性,尤其适用于同塔双回、短线路等对主保护速动性要求极高的场景。
创新点3:先进的测距与故障分析功能
PCD230 3BHE022291R0101 的距离保护元件采用了抗过渡电阻能力强、适应系统振荡的先进算法。其高精度故障测距功能,可结合双端信息或利用单端信息,将故障点定位精度提升至线路全长的1%以内,极大缩短了巡线查找故障点的时间。结合其强大的故障录波和事件顺序记录(SOE)功能,为运行人员提供了从故障检测、定位到原因分析的完整数据链,是实现快速复电和电网事故分析的有力工具。
应用案例与行业价值:
案例一:新能源集电线路保护与快速故障隔离
在内蒙古某大型风电场,数十台风机通过35kV集电线路汇流至升压站。集电线路地处复杂环境,故障频发,且传统保护在新能源弱馈特性下易误动或拒动。场站采用ABB PCD230 3BHE022291R0101 作为每条集电线路的保护。其距离保护经过参数优化,能可靠识别风电场提供的故障电流特征。当某条线路发生接地故障时,PCD230 迅速准确动作,并通过GOOSE信号快速联跳该线路上游的箱变断路器,将故障范围精确限制在单条集电线路内,避免了整个风电场因一条线路故障而全部脱网。业主方表示:“PCD230 的快速选择性保护,使我们风电场的年等效利用小时数提升了近5%,经济效益非常显著。”
案例二:城市电网电缆线路改造与自动化升级
上海中心城区一条关键的110kV电缆线路进行数字化改造。项目采用PCD230 3BHE022291R0101 作为线路保护测控一体化装置,配合智能终端和合并单元,构建了全数字化的间隔层。装置通过光纤以太网直接接收SV采样值,并利用GOOSE实现与母差保护、闭锁等信号的快速交互。改造后,屏柜内电缆数量减少了70%,调试时间缩短了40%。更重要的是,调度中心可以实时获取线路的精确潮流、电能质量和设备状态信息。供电公司调度员评价:“PCD230 不仅保护更可靠,它提供的海量高质量数据,让我们的电网调度从‘经验驱动’向‘数据驱动’迈出了一大步,实现了对城市核心区供电网络的透明化、智能化管理。”


相关产品组合方案:
PCD230 3BHE022291R0101 是ABB Relion® 650系列及数字化变电站生态系统中的关键节点,可与以下产品协同构建完整解决方案:
REF 6xx 系列 变压器/电抗器保护装置:同为Relion 650系列,为变电站主变提供同等高标准的差动、后备保护,与PCD230 共享相同的硬件平台和软件工具,实现统一管理。
REC 6xx 系列 母线保护装置:为变电站母线提供快速、选择性的保护,通过GOOSE与PCD230 等间隔层装置快速交换闭锁/允许信号,构成完整的站内快速保护体系。
合并单元 (MU) 与 智能终端 (IT):如ABB的SMT系列,负责采集一次设备TA/TV的模拟量、状态量并数字化(SV),以及执行断路器/刀闸的分合命令,是PCD230 与一次设备间的“数字桥梁”。
RED 670 或 REG 670:同系列的电容器、电抗器或发电机保护装置,用于变电站内其他元件保护,实现全站保护的硬件和软件平台统一。
RTU 5x0 系列 远程终端单元:在需要传统远动功能的场合,可与PCD230 配合,将数据转换上传至更早期的调度主站系统。
PCM 600 工程与配置工具:ABB统一的保护装置参数配置、测试、监测和故障分析软件,用于对PCD230 及整个Relion系列进行全生命周期管理。
GPS/北斗时钟同步装置:为PCD230 提供高精度的时间同步信号,确保故障录波、SOE事件的时间标尺统一,对多装置协同和故障分析至关重要。
RER 670 或 REQ 650:备用电源自动投入(BZT)和低压低频减载装置,与PCD230 配合,共同维护电网的供电连续性和频率稳定。
安装维护与全周期支持:
安装与调试:PCD230 3BHE022291R0101 采用模块化、插件式设计,安装于标准屏柜内。其强大的PCM 600 工程软件提供了图形化的配置环境,用户可通过以太网或串口轻松连接装置,进行保护定值整定、逻辑配置、通信参数设置等。软件内置的测试模拟器可对保护逻辑进行离线仿真验证,极大提高了调试效率和安全性。其标准化的IEC 61850配置文件(ICD/CID)支持“即插即用”,可与符合标准的变电站自动化系统(SAS)快速集成。
维护与全周期支持:装置具备完善的在线自诊断功能,可实时监测硬件健康状态、通信链路、电源电压和采样回路。前面板的大尺寸液晶显示屏和导航键便于就地查看状态、测量值和事件记录。