保護電驛 ANSI 編號 87/51/50/67 速查表 — IEEE C37.2-2022 全 20 個常用 Device 解碼

打開任何一張變電所單線圖，你會看到大量數字代號：87T、51/50、67N、27/59、81U/81O……這些不是設備編號，而是 ANSI/IEEE Device Function Numbers，由 IEEE C37.2-2022 標準定義，全球電力工業通用。

本文整理最常用的 20 個編號，按功能群組分類，附中文名稱、典型應用與 IEEE C37.2-2022 條款編號（已對照原文驗證）。

為什麼工程師都要學 ANSI 編號？

如果你拿到一份單線圖寫著「87T 主變保護 + 51N 中性點過電流 + 27 欠壓低週脫離」，你必須能立刻翻譯：

87T = 變壓器差動保護
51N = 中性點反時限過電流
27 = 欠電壓
81U = 低週率（U = Under）

不會這套編號等於看不懂保護圖。而且它是國際標準——你買 ABB 的電驛、看 GE 的手冊、讀 ENTSO-E 的 grid code，都是同一套編碼。

87 群：差動保護

差動保護是電力系統最重要的保護方式之一。基本原理：進入區段的電流 = 流出區段的電流，差值若不為零代表內部故障。

IEEE C37.2-2022 §3.1.87 原文僅定義 Device 87：「A device that operates on a percentage, phase angle, or other quantitative difference of two or more currents or other electrical quantities.」

下表 87T / 87B / 87L / 87G 後綴為業界慣例（非 §3.1.87 條款明訂，但 IEEE C37.2-2022 附錄 IEC 61850 邏輯節點對照表中收錄 87B 與 87G）：

ANSI（業界慣例）	中文名稱	應用場景	來源
87	差動保護電驛	通用差動	IEEE C37.2 §3.1.87
87T	變壓器差動	主變一次/二次電流差比較	業界慣例
87B	匯流排差動	變電所匯流排所有迴路加總	IEEE C37.2 附錄表
87L	線路縱差	兩端線路經光纖比對電流	業界慣例
87G	發電機差動	發電機定子繞組三相差比較	IEEE C37.2 附錄表

速度與選擇性的權衡（工程實務說明）：87 系列為「絕對選擇性」保護——只在保護區內部故障動作，外部故障絕不誤動，因此通常設計為瞬時跳脫。代價是需要每個區段獨立的 CT 與電驛配置。

51 群：反時限過電流（時限）

反時限過電流電驛 (AC Inverse Time Overcurrent Relay) — IEEE C37.2-2022 §3.1.51 — 是配電系統最普遍的後備保護，動作時間隨故障電流增大而縮短。

下表 51N / 51G / 51V 後綴為業界慣例（IEEE C37.2 §3.1.51 僅定義 51 本身）：

ANSI	中文名稱	應用	來源
51	反時限過電流	通用相過電流	IEEE C37.2 §3.1.51
51N	中性點反時限過電流	變壓器或發電機中性點接地電流	業界慣例
51G	接地反時限過電流	從接地線（CT 套在地線）量測	業界慣例
51V	電壓限制反時限	加上電壓抑制特性，避免發電機機端低壓時誤動	業界慣例

特性曲線（業界慣例命名，非 IEC 60255-151 OCR 條款明列名稱）：常見有 Standard Inverse (SI)、Very Inverse (VI)、Extremely Inverse (EI)、Long Time Inverse (LTI) 等。此 4 種命名源於早期 BS 142 與 IEC 60255-3:1989（已被 IEC 60255-151:2009 取代）；現行 IEC 60255-151 以數學參數定義曲線，不直接以此 4 種命名。各廠商說明書仍沿用舊名以方便用戶理解。

50 群：瞬時過電流（無時限）

瞬時過電流電驛 (Instantaneous Overcurrent Relay) — IEEE C37.2-2022 §3.1.50 — 是「電流超過設定值立刻跳」，無時間延遲。

下表 50N / 50G 後綴為業界慣例（IEEE C37.2 §3.1.50 僅定義 50 本身）：

ANSI	中文名稱	應用	來源
50	瞬時過電流	高電流故障快速保護	IEEE C37.2 §3.1.50
50N	中性點瞬時過電流	中性點高接地故障電流	業界慣例
50G	接地瞬時過電流	接地線高電流	業界慣例

51 vs 50 配合使用（業界寫法）：保護圖中常見「50/51」標記表示同一電驛同時具備瞬時與反時限兩段保護。

67 群：方向性過電流

當變電所有環路或多電源時，純過電流保護無法判斷故障方向，需用方向性過電流電驛 (AC Directional Overcurrent Relay) — IEEE C37.2-2022 §3.1.67。

下表 67N / 67G 後綴為業界慣例：

ANSI	中文名稱	應用	來源
67	方向性過電流	環路網、雙電源饋線	IEEE C37.2 §3.1.67
67N	中性點方向性	接地故障方向判別	業界慣例
67G	接地方向性	同上但量測點不同	業界慣例

為何需要方向（工程實務說明）：環狀配電網中，A 線故障時 B 線電驛也會看到故障電流；67 透過比對電流相位與電壓相位（極化），確認故障是否在保護方向之內，避免誤跳健全饋線。

其他常用 Device

下列為 IEEE C37.2-2022 中其他常見編號，搭配 PowerLex 詞條連結：

ANSI	中文名稱	IEEE C37.2 §
21	距離電驛	§3.1.21
25	同步檢定電驛	§3.1.25
27	欠電壓電驛	§3.1.27
32	方向性功率電驛	§3.1.32
40	場（過/欠激磁）電驛	§3.1.40
46	反相或相平衡電驛	§3.1.46
49	機器或變壓器熱動電驛	§3.1.49
52	交流斷路器（不是電驛，是被動作元件）	§3.1.52
59	過電壓電驛	§3.1.59
63	壓力開關（變壓器瓦斯電驛常用）	§3.1.63
64	接地檢出電驛	§3.1.64
68	閉鎖電驛（搖擺閉鎖、power swing block）	§3.1.68
79	自動再閉路電驛	§3.1.79
81	頻率電驛（含 81U 低週、81O 高週）	§3.1.81
86	鎖定電驛	§3.1.86
94	跳閘或自由跳閘電驛	§3.1.94

規格書怎麼寫保護電驛功能要求（示意，非標準規範文字）

以下三個範例為業界配置示意，非 IEEE C37.2 條款明訂。實際工程應依機組規格、業主規範、保護協調研究結果擬定。

範例 1：變電所主變保護（22kV/11kV 30MVA）

主變一次保護：87T 比率差動 + 50/51 瞬時 + 反時限過電流，二次保護：51N 中性點過電流 + 51G 接地過電流，輔助：63（瓦斯壓力）+ 26（油溫）+ 49（熱動）+ 86（鎖定）。

範例 2：饋線保護（11kV 配電饋線）

主保護：50/51（相過電流）+ 50N/51N（接地過電流），環路饋線追加 67（方向性）。再閉合：79（依協調研究設定 reclose 次數與間隔）。同步檢定：25。

範例 3：發電機保護（10MW 同步機）

87G 發電機差動 + 21 後備距離 + 32 反向功率 + 40 失磁 + 46 反相 + 51V 電壓限制過電流 + 59/27 過/欠壓 + 81U/81O 低/高頻 + 64F 場接地。

重要提醒：IEEE C37.2 不定義「保護電驛」本身

值得注意的是 PowerLex 已知坑點之一：IEEE C37.2-2022 只定義 Device Function Numbers，不定義「保護電驛」(protective relay) 這個術語本身。核心電驛術語位於 IEC 60050-447（IEV）。

所以若你的規格書要寫「保護電驛之定義依 IEEE C37.2」是錯誤的——IEEE C37.2 只給編號，定義在 IEV。實務寫法：「保護電驛功能編號依 IEEE C37.2-2022；電驛分類與術語依 IEC 60050-447」。

配套工具

PowerLex 提供保護電驛單線圖互動圖，繪製主變 + 饋線典型保護布置：含 87T 框、63 瓦斯、49 熱動、發電機組 32/40/46/64、饋線 50/51/67/27/59/81/79/25/21/68/86/94 共 23 個 hotspot。點擊任一編號可看對應 PowerLex 詞條與 IEEE C37.2-2022 條款原文。

完整 IEEE C37.2-2022 §3.1 共定義 100+ 個 Device Function Numbers，本表挑出實務上 80% 場景會用到的 20 個。剩餘編號可在 Source Registry 查閱完整 IEEE C37.2-2022 條款。