SACE PR112/P数字式智能保护单元

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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd

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SACE PR112/P数字式智能保护单元

发布时间: 2025-10-31 14:21

ABB SACE PR112/P 是 Emax 系列空气断路器配套的数字式智能保护单元，专为工业电力系统提供高精度的过载、短路及接地故障保护。

商品信息

一、核心功能与技术参数

1. 保护能力

基础保护功能：

L（长延时过载保护）：反时限特性，可设置 0.4~1.0 倍额定电流（I₁），动作时间 5~600 秒，适用于电缆和设备的过载防护。
S（短延时短路保护）：定时限或反时限特性，电流范围 1.0~10 倍额定电流（I₂），动作时间 0.05~1 秒，用于选择性短路分断。
I（瞬时短路保护）：固定动作电流（I₃），范围 5~15 倍额定电流，响应时间 < 10ms，快速切断特大短路电流。
G（接地故障保护）：通过剩余电流检测，电流范围 0.2~1.0 倍额定电流（I₄），动作时间 0.05~1 秒，防止接地故障引发火灾。

扩展功能：

负载控制（K 保护）：可分阶段切除非关键负载，例如在过载时先断开空调系统，确保核心设备运行。
超温保护（OT）：监测断路器内部温度，防止触头过热导致绝缘老化。

2. 测量与监控

实时参数显示：

相电流（I₁、I₂、I₃）、中性线电流（Iₙ）、接地故障电流（Iₖ）。
触头磨损程度（通过累积电流计算）、操作次数统计，辅助预测性维护。

通信能力：

RS485 接口：支持 ABB SACE 协议，波特率 19.2kbps，可与 PLC 或 SCADA 系统通信（如 Modbus RTU 需选配 PR112/PD 型号）。
光纤扩展：通过 PR010/K 信号单元实现长距离通信，适合分布式电力系统。

3. 硬件特性

电源方式：

自供电：无需外部电源，直接从主回路取电，最小工作电流仅为额定电流的 15%（三相）。
辅助电源（可选）：24V DC ±20%，支持背光显示和远程参数设置，断电时保存配置数据。

环境适应性：

工作温度：-25°C ~ +70°C，存储温度：-40°C ~ +90°C，适合严苛工业环境。
防护等级：IP30（装入断路器后），防尘设计，可直接安装在控制柜内。

二、典型应用场景

1. 工业配电系统

石化工厂：

监测高压电机启动时的冲击电流，通过 S 保护设置 0.3 秒延时，避免越级跳闸影响生产连续性。
使用 G 保护检测电缆绝缘破损，动作时间 0.1 秒，防止电弧引发爆炸。

数据中心：

配置 I 保护为 10 倍额定电流，快速切断 UPS 输出短路，确保备用电源无缝切换。
通过 K 保护分阶段切除非核心负载（如照明系统），延长电池供电时间。

2. 能源与基础设施

风力发电场：

监测箱式变电站低压侧电流，L 保护设置为 0.8 倍额定电流，防止电缆长期过载。
利用光纤通信将断路器状态上传至中央控制室，实现远程故障诊断。

地铁供电系统：

S 保护配合上级断路器的 I 保护，实现选择性短路分断，确保故障区域最小化。
记录每次短路电流波形，辅助分析电网稳定性。

3. 智能建筑

商业综合体：

通过 Modbus RTU 将 PR112/P 连接至楼宇自控系统，实时监控各楼层配电箱电流。
设置中性线电流报警（Iₙ > 0.5 倍额定电流），防止三相不平衡导致变压器过热。

医院手术室：

配置 G 保护为 0.3 倍额定电流，动作时间 0.05 秒，确保医疗设备接地安全。
超温保护触发时，通过继电器输出信号联动空调系统增加制冷量。

三、安装与配置要点

1. 硬件安装

断路器适配：

兼容 Emax 系列 E1（630A）、E2（1250A）、E3（2500A）、E4（4000A）、E6（6300A）断路器。
嵌入式安装，通过导轨或螺丝固定在断路器面板，接线端子间距≥15mm，方便维护。

接线规范：

电流互感器（CT）：使用 0.5mm² 屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地，避免电磁干扰。
辅助电源：需通过隔离变压器供电，确保共模电流 < 3.5mA，符合 IEC 60950 标准。

2. 参数设置

基础配置流程：

通过薄膜按键进入菜单，设置额定电流（In）、保护类型（LSIG）、通信地址。
启动自整定功能，自动优化 L/S 保护的时间 - 电流曲线，确保与上下级断路器配合。
配置报警阈值，例如将中性线电流报警设为 0.4 倍额定电流，并关联继电器输出触发声光报警。

高级功能配置：

连接 PR010/K 信号单元，设置光纤波长（1310nm）和通信协议，确保与主站同步。
设置第一级负载切除电流（如 0.8 倍额定电流），动作时间 5 秒；
第二级负载切除电流（1.0 倍额定电流），动作时间 10 秒。
负载控制（K 保护）：
光纤通信：

四、维护与故障处理

1. 预防性维护

定期检查：

每季度清洁显示屏和按键，避免灰尘影响操作灵敏度。
使用 PR010/T 测试单元模拟短路电流，验证保护功能的准确性。

备件储备：

建议备用 PR112/P 控制单元、PR010/K 信号单元、CT 模块，确保故障时快速更换。

2. 常见故障处理

故障现象	可能原因	解决方法
显示 “----”	1. CT 断线；2. 电源故障	1. 检查 CT 接线；2. 测量辅助电源电压（24V DC）
通信中断	1. 波特率不匹配；2. 光纤损耗过大	1. 重新配置通信参数；2. 使用光功率计检测光纤衰减
误跳闸	1. 保护参数设置不当；2. 干扰	1. 重新整定保护曲线；2. 增加 CT 线缆屏蔽层接地
触头过热	1. 触头磨损；2. 连接松动	1. 更换触头模块；2. 扭矩扳手紧固端子（标准扭矩：10N・m）

五、替代方案与升级建议

1. 同系列替代型号

型号	核心差异	适用场景
PR111/P	无通信和测量功能	小型系统，仅需基础保护
PR113/P	支持 Modbus RTU、功率因数测量	需远程监控和电能质量分析的场景
PR112/PD	内置 Modbus RTU 协议	需与第三方系统（如西门子 PLC）通信

2. 第三方替代方案

施耐德 Micrologic 2.0：

优势：支持 Profibus DP，适合集成到施耐德 EcoStruxure 系统。
劣势：价格较高（约为 PR112/P 的 1.3 倍），中性线保护功能较弱。

西门子 Sentron PAC3200：

优势：高精度谐波分析（THD≤0.5%），适合数据中心等敏感负载。
劣势：需额外购买通信模块，兼容性较差。

3. 升级策略

功能扩展：

若需 Modbus 通信，可将 PR112/P 升级为 PR112/PD，保留原有断路器兼容性。
增加 PR020/K 信号单元，实现多断路器状态集中显示。

数字化改造：

搭配 ABB Ability™ Smart Power Manager，通过云端平台实现电力系统的实时监控和能源优化。

六、总结

ABB SACE PR112/P 凭借高可靠性、灵活保护配置和强大通信能力，成为工业电力系统的核心保护设备。其自供电设计和宽温工作特性，尤其适合无人值守变电站和恶劣环境。对于存量系统，建议通过定期测试和备件储备延长使用寿命；新项目若需智能化管理，可优先考虑 PR113/P 或 PR112/PD，以满足数字化转型需求。通过合理配置与预防性维护，PR112/P 可有效降低电气故障风险，提升电力系统的安全性与效率。