ABB REF542PLUS 数字化馈线终端单元

ABB REF542PLUS 是一款集保护、控制、测量、监测和通信功能于一体的数字化馈线终端单元，属于ABB Relion® 产品家族中 “馈线保护与控制” 类别的主力产品。它专为中压配电网络（一次配电系统，通常电压等级为 6.6kV - 36kV）而设计，广泛应用于变电站、工业厂房、商业建筑、可再生能源场站等场景。

以下是该产品的详细说明：

1. 产品说明

• 类型： 多功能数字式馈线保护继电器/终端单元 (Feeder Protection and Control Terminal)。
• 核心功能： 为配电系统中的馈线、电缆、母线分段、变压器以及电动机等关键资产提供全面的继电保护、自动化控制、实时监测和远程通信能力。
• 设计理念： 基于模块化、可配置的平台，将传统分散的保护继电器、测控装置、RTU的功能整合在一个紧凑、智能的设备中，实现“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）功能。
• 定位： 是中压配电网自动化和智能化的核心元件，是实现故障快速隔离、系统恢复、状态监测和优化运行的关键设备。

2. 核心产品参数与规格 (典型值)

• 保护功能 (核心)： 
  • 过流保护: 三段式相间/接地定时限 (DTL)、反时限 (IDMT - 多种标准曲线) 过流保护，带方向性可选 (需电压输入)。
  • 接地故障保护: 灵敏的零序过流、剩余过流保护 (基波、谐波可选)，可选方向性。
  • 过负荷保护: 告警或跳闸。
  • 电压保护: 过压、欠压、负序过压、零序过压保护。
  • 频率保护: 过频、欠频保护。
  • 重合闸: 多达 4 次自动重合闸，可编程顺序和时序 (单相/三相重合闸)。
  • 断路器失灵保护 (BFD)。
  • 电机保护 (可选): 启动超时、堵转、不平衡、热过载模型 (需额外授权/配置)。
  • 变压器保护 (可选): 受限接地故障 (REF) 保护 (需额外授权/配置)。
• 控制功能： 
  • 本地/远程断路器、隔离开关 (需外部适配器) 的分合闸控制。
  • 可编程逻辑控制 (PLC)： 基于 IEC 61131-3 标准的灵活逻辑功能，用于实现本地自动化 (如联锁、顺序控制、备用电源自动投切 - ATS/AutoTransfer)。
• 测量功能： 
  • 高精度测量： 三相电流 (Ia, Ib, Ic, Ig, I0)、三相相/线电压 (Ua, Ub, Uc, Uab, Ubc, Uca, U0)、频率 (f)、有功功率 (P)、无功功率 (Q)、视在功率 (S)、功率因数 (PF)、电能 (Wh, VArh)、需量等。
• 监测与记录： 
  • 事件记录器 (SOE)： 带高精度时间戳 (≤1ms) 的事件顺序记录，容量大 (通常 > 1000 条)。
  • 故障录波器 (DFR)： 记录故障前后的模拟量波形和状态量 (通常 ≥ 8 个模拟通道 + 16 个状态量)，用于故障分析。
  • 报警与信号： 丰富的可编程信号和报警输出。
  • 自诊断： 持续的硬件和软件自检。
• 输入/输出 (I/O)： 
  • 数字量输入 (DI)： 通常 12-24 路，用于采集断路器/开关位置、保护信号、外部联锁等状态。
  • 数字量输出 (DO) / 继电器输出： 通常 8-12 路，用于跳闸、合闸、信号输出、控制命令执行等。
  • 模拟量输入 (AI)： 标准配置测量电流/电压输入端子 (来自CT/PT)。部分型号可配置额外的直流模拟量输入 (如温度、压力)。
• 通信接口 (关键优势)： 
  • 标配： 
    • IEC 61850: MMS (站控层 GOOSE (过程层，用于快速保护联锁和跳闸)，支持 IEC 61850-8-1 & 9-2。
    • Modbus: RTU (RS485) 和 TCP/IP (以太网)。
    • DNP3: Level 3 (串行 RS485 和 TCP/IP 以太网)。
  • 可选（视具体型号/模块）： 
    • 更多串行口 (RS232/485)。
    • 冗余以太网端口。
    • IEC 60870-5-103/101/104。
    • PROFIBUS DP。
• 电源： 
  • 宽范围直流： 24/48/60/110/125 V DC (-20% ~ +20%)。
  • 交流/直流： 85-250 V AC/DC (50/60Hz)。
• 机械规格： 
  • 安装方式： 标准 DIN 导轨安装或面板开孔安装（前插拔式）。
  • 尺寸： 紧凑型（通常约 6-8 模块宽度，具体型号需查）。
  • 防护等级： 前面板 IP54，整体安装在柜内符合 IP20。
• 环境条件： 
  • 工作温度： -25°C 至 +70°C。
  • 存储温度： -40°C 至 +85°C。
  • 湿度： 符合 IEC 60255 标准。
• 认证与标准： 
  • 电气标准： IEC 60255 系列（保护继电器）、IEC 61850、IEC 60870、DNP3、Modbus。
  • 安全： CE, UL, cUL, ATEX (Zone 2 可选)。
  • 电磁兼容 (EMC)： 符合 IEC 60255-26 (严酷等级 IV)。
  • 功能安全： SIL 认证可选（如 SIL2）。

3. 产品系列

• 所属系列： ABB Relion® 650 系列 / REF 54x 子系列。 
  • Relion® 是ABB继电保护产品的统一平台和品牌。
  • 650 系列是面向变电站自动化系统的中高端产品平台。
  • REF 54x 是 650 系列中专用于中压馈线保护和控制的子系列。
• 同系列成员： REF54x 系列包含多个型号，主要区别在于： 
  • I/O 容量 (DI/DO 数量)。
  • 特定保护功能的强化 (如更强的电机保护、变压器保护)。
  • 通信接口的配置和数量。
  • 硬件性能等级。
  • REF542PLUS 是该系列的主力型号之一，提供了丰富的标配功能和良好的扩展性。 还有其他型号如 REF541, REF543 等，可能在特定配置或目标应用上略有侧重。

4. 特征 (Key Features)

• 多功能集成： “All-in-One” 设计，减少屏柜空间、简化接线、降低成本（设备、工程、维护）。
• 强大的保护功能： 提供全面的、符合国际标准的馈线保护方案，确保电网安全和设备可靠运行。
• 灵活的通信： 原生支持主流国际标准通信协议 (尤其是 IEC 61850)，实现无缝集成到各种 SCADA、DMS、变电站自动化系统 (SAS)、本地/远程 HMI。
• 先进的控制与自动化： 内置 PLC 引擎，支持本地智能自动化策略，减少对上级系统的依赖，提高响应速度和可靠性（如 ATS）。
• 丰富的测量与监测： 提供高精度电气参数和详尽的故障记录数据，助力状态监测、能效管理、故障分析和资产管理。
• 模块化与可扩展性： 硬件模块设计（如通信模块）和软件授权机制，方便功能扩展和升级。
• 用户友好性： 
  • 清晰的图形化液晶显示屏 (LCD)。
  • 本地操作按键。
  • 强大的工程配置工具： PCM600 (ABB 统一的保护继电器配置管理软件)。
• 高可靠性： 工业级设计，严格测试，长寿命预期。
• 紧凑坚固： 节省空间，适应严苛的工业环境。

5. 作用 (Function)

REF542PLUS 的核心作用是为中压配电系统中的一条或多条馈线提供：

1. 保护 (Protection)： 实时监测电网参数，快速、可靠地检测并隔离各种故障（短路、过载、接地故障等），最大程度减少设备损坏和停电范围。
2. 控制 (Control)： 执行本地或远程的开关设备操作（断路器、接触器），实现系统运行方式的切换（如 ATS）。
3. 测量 (Measurement)： 精确采集电压、电流、功率、电能等运行数据。
4. 监测 (Monitoring)： 记录事件、故障波形、报警信息，提供设备状态和系统运行状况的可视化。
5. 通信 (Communication)： 作为自动化系统的现场智能终端 (IED)，将保护、测量、状态信息上传给控制中心 (SCADA/DMS)，并接收和执行遥控、遥调命令。
6. 自动化 (Automation)： 通过内置逻辑执行本地自动化功能，提升系统自愈能力和运行效率。

6. 用途 / 应用领域 (Uses / Applications)

REF542PLUS 适用于任何需要智能化保护、控制和监测的中压配电回路：

• 馈线保护与控制： 工厂、矿山、大型商业建筑、数据中心、医院、机场、港口等进线或出线馈线。
• 配电变压器保护： 为降压变压器提供主保护或后备保护 (需配置 REF 功能)。
• 母线分段保护： 用于母线分段断路器或母联断路器。
• 电动机保护与控制： 为中高压电动机提供综合保护和控制 (需启用电机保护功能)。
• 电容器组保护与控制: 投切控制和保护。
• 可再生能源接入点： 风电场、光伏电站的集电线路或升压站馈线保护。
• 公共事业配电网络： 城市配网、农村配网的柱上开关、环网柜 (RMU)、开闭所 (SO) 中的保护和自动化单元。

7. 应用领域 (Application Fields)

• 工业： 石油天然气、化工、制药、造纸、冶金、汽车制造、食品饮料、水处理厂。
• 电力与能源： 电网公司（配电分公司）、发电厂（厂用电系统）、输配电服务商。
• 基础设施： 交通（铁路、地铁）、机场、港口、数据中心、大型商业综合体、医院、大学校园。
• 建筑： 超高层建筑、大型酒店、购物中心。
• 可再生能源： 风电场、光伏电站、生物质发电厂。
• 采矿： 露天矿、地下矿。