Beckwith M‑3520 分布式电源并网联络综合保护装置
产品整体定位
M‑3520 是 Hubbell 旗下 Beckwith 开发DER 分布式电源并网联络专用微机保护继电器,面向光伏、风电、储能等分布式电源并网点设计,集成并网同期、潮流异常、相间 / 接地故障、频率电压扰动、失步等全套并网标准保护;采用 DSP 数字采样,集测量、故障录波、SOE 事件、多通道通讯、可编程逻辑于一体,提供 18 项标准保护 + 3 项可选扩展保护,支持基础精简版 / 完整标准版两种配置,配套人机、光字、上位软件等全套选件,50/60Hz、1A/5A CT 通用,19 英寸 3U 标准机架,整机 5 年质保,双项美国专利。
配套可选外设
M‑3931 HMI 本地操作面板:2 行 24 字符液晶,三级权限密码,就地整定、查看录波事件;
M‑3915 Target 故障光字模块:24 路保护动作指示灯,直观区分跳闸类型;
M‑3822 IPScom 通讯软件:Windows 平台远程读写定值、调取 SOE 与录波;
M‑3801D IPSplot 录波分析工具;
四线 RS‑485 接口、双冗余供电电源。
全套保护功能(18 标准 + 3 可选,ANSI 标准编号)
(一)标配 18 项保护(并网核心必备)
25 同期检同步(重合并网逻辑)
支持热并网、死线 / 死母线合闸判据;可调相角 0~90°、压差 1~50V、频差 0.001~0.5Hz;单独启用或配合 79 重合闸,延时 1~8160 周波;具备失压合闸阈值整定。
27 三相低电压保护(两段定值)
5~180V 整定,分全波形 RMS / 基波 DFT 两种算法,独立两段延时。
27G/59G 中性点过 / 欠电压保护
监测接地零序电压,适配不接地 / 谐振接地配网,用于定子 / 线路接地预警跳闸。
32 双段灵敏正 / 反向功率保护
标幺值‑3~+3PU 可调,可设置反向功率防孤岛、防倒送,分级延时实现分布式电源分批解列。
46 负序过流(定时 / 反时限)
适配三相不平衡、单相断线故障,提供多种 IEC / 通用反时限曲线,转子 / 设备过热保护。
47 负序过电压保护
不对称故障、断线产生负序电压告警跳闸。
50 相间瞬时过流
短路速断保护,快速切除相间故障。
50G 中性点瞬时零序过流
接地故障速断。
51V 电压控制 / 电压限制反时限相间过流
故障低压下自动抬高动作电流门槛,防止低压误跳闸。
51G 零序反时限过流
长时间接地故障后备保护,多条反时限曲线可选。
59 三相过电压(两段)
并网过压、孤岛升压保护。
59I 峰值过电压(铁磁谐振专用)
捕捉瞬时尖峰谐振电压,专门抑制 PT、变压器谐振损坏。
60FL PT 断线检测闭锁
基于正负序判据,PT 熔断自动闭锁所有电压类保护防误动,可输出告警接点。
67 相间方向过流(定时 / 反时限)
可设置最大灵敏角,正向故障跳闸、反向闭锁,区分区内区外短路。
67N 零序方向过流
支持零 / 负序 / 电流多种极化方式,精准区分接地故障流向。
79 重合闸投退逻辑
故障跳闸后计时,满足同期条件自动重合联络开关,延时 2~65500 周波。
81O/U 四段过频 / 低频保护
0.01Hz 高精度整定,分布式电源孤岛、系统频率崩溃解列核心保护。
6 路可编程外部开入扩展保护接点,外接接地变、励磁等外部保护统一记录跳闸。
(二)3 项可选扩展保护(按需订购)
21 双段相间偏移姆霍兹距离保护
长线路相间故障后备,两段独立阻抗圆、阻抗角、延时整定。
78 失步保护(振荡闭锁)
姆霍兹特性 + 遮挡元件,监测功角滑极,区分短路与系统振荡,防止联络开关误跳。
81R 频率变化率 ROCOF
孤岛检测核心保护,频滑 0.1~20Hz/s 整定,快速识别孤网工况解列电源。

测量、录波、事件存储能力
1. 全电量高精度计量
采集三相 / 零序 / 正负序电压、三相 / 零序电流、有功 / 无功 / 视在功率、功率因数、阻抗、频率;
电压精度 ±0.5V,5A CT 电流 ±0.1A,1A CT±0.02A,额定频率区间频差 ±0.02Hz。
2. 故障录波 Oscillograph
每周波 16 点采样,总存储 170 周波,支持 1/2/3/4 分区存储;保护动作、外部接点、远程指令均可触发,完整记录故障前后波形,配套 IPSplot 软件分析谐波、暂态冲击。
3. Target 事件存储
最多 32 条带 IRIG‑B 毫秒时标故障记录,存储动作保护、启动状态、开入 / 输出变位、故障时刻电流电压,面板 Target 灯指示故障,可手动复位查看当前启动元件。
4. 算法基础
采用离散傅里叶 DFT 提取基波相量;RMS 全波形算法适配宽频畸变电压,兼顾谐波、谐振场景测量精度。
硬件输入输出规格
1. 模拟采样回路
5 路电压输入:60~140Vac,长期 240V、10s 360V 耐压,PT 负荷<0.2VA,支持 ABC/ACB 相序切换;
4 路 CT 电流: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 路干接点)
内部 24V 湿接点,最小动作电流 25mA;可用于断路器位置、保护闭锁、录波触发、外部保护接入。
3. 可编程输出(8 路)
6 路 Form A 常开、2 路 Form C 转换;可自由分配任意保护跳闸、告警;独立电源故障、整机自检专用告警接点,接点容量符合 IEEE C37.90 标准。
4. 通讯硬件
前置 RS232:本地电脑调试;
背板 RS23 + 两线 RS485(可选四线);
IRIG‑B BNC 时钟同步,毫秒统一时标;
支持 MODBUS、BECO2200 双工业协议;
远程功能:读写定值、实时量测、下载录波、批量控制指令、查询历史故障。
5. 供电系统
标准交直流宽幅电源:85~265Vac / 80~288Vdc;24/48V 低压直流版本可选;可选第二路冗余电源,整机功耗 20VA,短时耐压 300V 1s。
人机面板与状态指示
标配 LED:装置正常、断路器合闸、录波触发、故障 Target、双电源运行、IRIG‑B 同步指示灯;Target 复位按键可查看当前启动保护;
选配 M‑3931 HMI:6 按键液晶,三级操作密码,就地查看定值、量测、故障记录;
选配 M‑3915 光字模块:24 路独立保护动作指示灯,运维无需电脑快速定位故障。
环境、安规与机械参数
1. 环境耐受
工作温度‑20℃ ~ +70℃;40℃/93% RH 无凝露;PCB 防霉涂层;通过 IEC 静电 8kV、4kV 快速瞬变、IEEE 振荡浪涌、35V/m 射频抗扰测试。
2. 绝缘耐压
独立回路 3500Vdc 耐压 1min,IRIG‑B、通讯回路 1500Vac;绝缘电阻>40MΩ。
3. 物理尺寸
标准 19 英寸 3U 机架:宽 48.3cm × 高 13.2cm × 深 25.4cm;支持卧式标准安装、立式改造面板;净重 7.7kg,运输 11.3kg。
4. 端子规范
适配 22~12AWG 铜线,不同端子区分 8/12 英寸磅紧固力矩;仅允许无源干接点接入开入,禁止外部强电直入。
配套图纸
整机背板端子定义图;
DER 分布式电源并网典型一次单线图(PT/CT、联络开关接线);
二次控制接线(跳闸、告警、通讯、电源);
卧式、立式机架开孔尺寸图纸。
