Beckwith M‑3430 发电机综合保护装置
产品基础概述
M‑3430 是 Beckwith 基于微处理器 + 数字信号处理 DSP 技术开发的全机型通用发电机综合保护继电器,集成 15 套标准 ANSI 保护功能,集测量、录波、事件 SOE、通讯、逻辑控制于一体,适配大中小型汽轮 / 水轮发电机;美国原厂制造,拥有两项美国专利,整机 5 年质保,通过 cULus、IEC、IEEE 全套电力继电保护安规标准,标准 19 英寸 3U 机架安装,支持 50/60Hz、1A/5A CT 两种规格,可选冗余电源、本地人机 HMI、故障光字目标模块、录波分析软件等配套组件。
配套可选外设
M‑3931 HMI:2 行 24 字符液晶本地操作面板,三级密码权限,就地整定 / 查看录波事件;
M‑3930 Target 故障目标光字模块,24 路动作指示灯,直观显示保护跳闸原因;
M‑3800A / S‑3400 IPScom 上位软件:Windows 平台,远程读写定值、调取录波、事件分析;
M‑3801D IPSplot 录波分析软件;
可选四线 RS‑485、冗余交直流供电电源。
15 项标准 ANSI 保护功能(含整定范围、精度)
1. 21 双段相间距离保护(相间故障后备)
双偏移姆霍兹阻抗圆,分 Ⅰ、Ⅱ 段独立整定;
阻抗直径:0.1~100Ω(1A 机型 0.5~500Ω),步长 0.1Ω;
偏移量:-100~100Ω;阻抗角 0~90°;
延时 1~8160 周波,精度 ±1% 或 ±3 周波。
2. 24 过激磁保护(V/Hz)
区分定时限、4 条反时限曲线,两级启动值;
启动倍数 100~200% 额定 V/Hz,支持 1~999 秒复位计时,覆盖发电机铁芯过励磁损伤防护。
3. 32 双定值灵敏逆功率保护
双段有功方向判据,用于机组程序跳闸、防电动机工况;
有功标幺值 - 3.000~+3.000PU,可分级延时实现分批次解列。
4. 40 双偏移姆霍兹失磁保护
正序电压闭锁双阻抗区,区分部分失磁、完全失磁,防止系统振荡误动;独立两段延时。
5. 46 负序过流保护(报警 + 跳闸双逻辑)
转子过热核心保护,3~100% 额定电流启动,具备反时限转子热积累计时。
6. 50BF 发电机断路器失灵保护
检测故障电流判失灵,外部跳闸输入联动,延时 1~8160 周波。
7. 50/27 误上电保护
低电压闭锁突加电流,防止盘车 / 停机状态误合发电机出口开关。
8. 27 / 59 机端低电压、过电压保护
分 RMS 全波形、DF 基波两种算法,各两段独立定值,覆盖机组空载、并网异常电压工况。
9. 27TN / 59N 100% 定子三次谐波接地保护
利用中性点三次谐波电压实现全定子绕组接地无死区保护,独立两段定值。
10. 60FL PT 熔断器断线检测
基于正负序电压电流判 PT 断线,闭锁各类电压相关保护防误动,可输出告警接点。
11. 81 四段频率保护(过频 / 低频)
4 组独立频率定值,50Hz 机型 40~57Hz、60Hz 机型 57~63Hz,用于超速、低频减载、解列。
12. 87 发电机纵差动保护
发电机内部短路主保护,可整定最小启动电流、1~100% 制动斜率,动作最快 1.5 周波。
13. 外部保护扩展(EXT)
6 路可编程开入接点,可外接外部保护(如接地变、励磁保护)接入装置实现统一事件记录与跳闸输出。

通用测量、录波与事件存储功能
1. 高精度实时计量
采集三相 / 零序电压、三相 / 零序电流、正负序分量、有功 / 无功 / 视在功率、功率因数、阻抗、频率;
电压精度:±0.5V 或 0.5%;
5A CT 电流 ±0.1A,1A CT±0.02A;
功率 ±0.01PU,额定频率区间频差 ±0.02Hz。
2. 故障录波 Oscillograph
采样速率:每周波 16 点;
总存储 170 周波波形,支持 1/2/3/4 分区分段存储;
触发条件:保护动作、外部开入、远程通讯命令;
故障前后连续缓存,可自定义触发后记录时长,波形通过软件导出分析。
3. 事件 Target 存储
最多保存 32 条带 IRIG‑B 毫秒时标的故障记录,每条包含:动作保护、启动状态、开入 / 输出变位、故障时刻电流电压、计时器状态,面板 Target 灯指示故障,可手动复位。
硬件输入输出配置
1. 模拟量采样输入
4 路电压输入:60~140Vac,耐受 240V 长期、360V 10s,PT 负荷<0.2VA;支持 ABC/ACB 相序切换;
7 路电流 CT:标准 5A / 可选 1A,长期 2 倍额定、1s 耐受 100 倍额定,CT 负荷极低。
2. 数字开入(6 路可编程干接点)
内部 24V 湿接点,最小动作电流 25mA;可用于:保护闭锁、录波触发、断路器 52b 位置、外部保护接入。
3. 可编程输出接点(共 8 路)
6 路 Form A 常开、2 路 Form C 转换;全部符合 IEEE C37.90 标准;可任意分配给任意保护跳闸、告警;另有独立电源故障、整机自检专用告警接点。
4. 通讯接口
前置 COM2 RS‑232:本地电脑调试;
背板 COM1 RS‑232 + 可选两线 / 四线 RS‑485;
IRIG‑B BNC 时钟同步口,毫秒级统一时标;
支持协议:MODBUS、BECO2200;
通讯功能:远程改定值、实时量测、读取录波、批量广播指令、查询 32 条历史故障。
供电电源规格
标准电源:交流 110/120/230/240Vac;直流 110/125/220/250Vdc,工作区间 85~265Vac / 80~288Vdc,短时耐压 300V 1s;
低压型:24/48Vdc,18~56V 可用;
可选第二路冗余电源,双路互为备用不中断运行;整机功耗 20VA。
人机与指示灯(标配 + 可选)
标配面板 LED:装置正常 RELAY OK、断路器合闸 BRKR CLOSED、录波触发 OSC TRIG、故障 TARGET、两路电源 PS1/PS2;TARGET RESET 复位按键;
可选 M‑3931 HMI:菜单式液晶,三级密码,就地整定、查看量测、故障记录;
可选 M‑3930 Target 模块:24 路保护动作光字灯,直观区分故障类型。
环境、安规与机械参数
1. 环境耐受
工作温度:-20℃ ~ +70℃;
湿度最高 93% 无凝露;PCB 防霉涂层;
抗扰:IEC 静电 8kV、4kV 快速瞬变;IEEE 振荡浪涌、射频辐射 35V/m;
绝缘耐压:独立回路 3500Vdc 1min,IRIG‑B 1500Vac;绝缘电阻>40MΩ。
2. 物理尺寸
标准 19 英寸机架,3U 高度:宽 48.3cm × 高 13.2cm × 深 25.4cm;
支持卧式标准安装、立式改造面板安装;净重 5.9kg,运输 6.8kg。
3. 端子规范
线缆 22~12AW 铜芯,绝缘 75℃;不同端子紧固扭矩区分 8~12 英寸磅,禁止超力矩损坏端子;仅允许干接点接入开入,严禁外部电压直接接入。
配套图纸内容
整机背板端子排布图;
发电机一次典型单线图(CT/PT、断路器、保护接线示意);
控制二次三线图(跳闸、告警、电源、通讯);
卧式、立式安装开孔尺寸图。
