GE UR9KH

GE UR9KH 是通用电气公司（现为艾默生旗下） Multilin 系列中的一款高性能、多功能数字式馈线保护继电器。它属于电力系统二次保护与控制设备，专为中压配电网络（通常3.3kV至15kV）中的馈出线、变压器、母线分段及大型电动机等关键电气设备设计。该继电器集成了完整的保护、监控、测量和控制功能于一体，通过先进的微处理器技术，取代了传统的多个电磁式或静态继电器，为电力资产提供了全面、可靠且智能化的保护方案。

应用场景：

在一座大型化工厂的10kV配电室内，一条为关键生产装置（如大型压缩机组）供电的馈线正受到 GE UR9KH 继电器的严密守护。继电器实时采集来自电流互感器和电压互感器的三相电流、电压信号。当馈线末端因电缆绝缘老化发生相间短路时，电流瞬间骤增。UR9KH 内置的三段式相过流保护功能立即启动，其高精度的算法快速判断故障位于速断保护区外、但在限时速断保护区内。于是，限时速断元件经极短的延时（如0.3秒）后动作，驱动断路器跳闸，精准地切除了故障线段，避免了上游主变压器承受长时间的短路电流冲击。同时，继电器触发了故障录波功能，完整记录了故障前后数周波的电流电压波形，并通过IEC 61850 MMS 协议将事件报告、波形文件和测量数据实时上传至厂区能源管理系统，为运维人员提供了事故分析的“黑匣子”，助力快速定位故障点并恢复供电。

核心参数速览：

技术原理与创新价值：

GE UR9KH 的卓越性能源于其将传统保护原理与现代数字技术、通信能力的深度融合：

· 创新点1：基于先进算法的自适应保护与集成功能。 UR9KH 超越了简单的阈值比较。其反时限过流特性可灵活匹配下游设备（如变压器、电机）的热耐受曲线。方向性过流和接地故障保护提高了复杂放射状或环网系统中的选择性。更值得关注的是其集成的可编程逻辑（FlexLogic™） 功能，用户无需外部PLC即可创建自定义的控制方案（如电压闭锁、顺序配合、自动切换）。这种软硬件的结合，使得单一装置能够实现过去需要多台继电器和辅助设备才能完成的复杂保护与控制策略，极大地简化了系统设计和柜内布线。

· 创新点2：强大的数据管理与标准化的高级通信。 UR9KH 不仅是一个保护装置，更是一个智能数据节点。其内置的高精度电能计量功能可用于能耗分析。详尽的事件顺序记录和标准COMTRADE格式的故障录波，为事故分析提供了无可争议的证据。最重要的是，它原生支持 IEC 61850 协议，这是数字化变电站和智能电网的全球标准。通过61850，继电器可以与站控层设备进行基于对象模型的、自描述的、高速的数据交换，实现真正的互操作性，为状态监测、高级配电自动化和资产管理系统提供丰富的数据基础。

应用案例与行业价值：

案例一：制造业园区分布式光伏并网点保护 一个工业园区在多个厂房屋顶安装了分布式光伏发电系统。每个光伏阵列通过10kV馈线并入园区电网的并网点需要精密的保护，既要防止电网故障影响光伏系统，也要防止光伏系统故障影响电网。在每个并网点开关柜内安装了 GE UR9KH。它配置了带方向的过流和过压/欠压保护，能够准确区分故障方向，实现快速、有选择性的隔离。其电能计量功能精确计量了每个光伏系统的上网电量。通过IEC 61850协议，所有UR9KH 的数据被集中监控，实现了对分布式电源的“可观、可测、可控”。园区能源经理表示：“UR9KH 让我们对自发电部分的管理像管理负载一样精细。它的方向保护和通信能力，是我们安全、高效利用绿色电力的关键。” 案例二：矿山主通风机高压电机综合保护 一座深井矿山的主通风机电机（6kV， 2000kW）是保障井下安全的关键设备。其保护需要涵盖启动过流、运行过载、堵转、不平衡、接地故障等。采用 GE UR9KH 作为电机的综合保护单元。其热过载模型精确模拟了电机的热特性，避免了误动。启动过程中，它自动启用更高的启动电流阈值和更长的延时。当电机轴承磨损导致电流轻微不平衡时，负序过流保护提前发出预警。继电器还记录了每次启动的电流曲线，用于分析电机健康状况。机电科长说：“用一台 UR9KH 替换了原来一柜子的老式继电器，不仅节省了空间，可靠性更是天壤之别。它的预警功能让我们实现了预测性维护，避免了两次非计划停机，保障了矿井的绝对安全通风。”

相关产品组合方案：

GE UR9KH 作为保护和测控中心，需要与一次设备及其他系统组件协同工作：

1. 电流/电压互感器：为 UR9KH 提供高精度的二次电流和电压信号，是保护、测量的基础。

2. 中压断路器/接触器：执行 UR9KH 发出的跳闸或合闸命令的执行机构。

3. 开关柜本体：为 UR9KH 提供安装空间和环境（通常安装在柜门上）。

4. 操作电源：为继电器、断路器分合闸线圈等提供可靠的直流或交流操作电源。

5. 站控层系统：如SCADA系统、厂区能源管理系统（EMS），通过IEC 61850或Modbus协议与 UR9KH 通信，实现“四遥”功能。

6. 同步对时装置：为 UR9KH 提供精确的IRIG-B或SNTP时间同步，确保事件记录和故障录波的时间戳准确无误，用于事故分析。

7. 弧光保护系统：作为母线快速保护，可与 UR9KH 配合，构成完善的开关柜保护方案。

8. GE EnerVista 软件套件：用于对 UR9KH 进行配置、定值整定、在线监测、事件分析和故障录波查看的专业工具。

安装维护与全周期支持：

GE UR9KH 采用紧凑的面板安装设计，便于在开关柜门上开孔安装。安装前需确认开口尺寸，并注意接线空间。接线需严格按照图纸进行，电流回路注意极性，电压回路注意相序，通信线使用屏蔽双绞线并正确接地。上电后，通过前面板或使用 EnerVista 软件进行初步设置（如语言、时间、通信参数）。 日常维护的核心是状态监视和定期检验。通过前面板或远程系统，定期查看测量值、装置状态、自检信息和事件记录。建议定期（如每年）进行一次保护功能的传动测试，使用继电保护测试仪模拟各种故障，验证保护动作的正确性和定值的准确性。利用其故障录波数据，深入分析真实故障事件。装置固件可定期升级以获得新功能和性能改进。