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Beckwith Electric M‑3425A 发电机综合保护继电器
时间: 2026-10-14浏览次数：
Beckwith Electric M‑3425A 发电机综合保护继电器
Beckwith Electric M‑3425A 发电机综合保护继电器
M‑3425A 发电机保护继电器完整操作指导手册，产品为基于 DSP 数字信号处理器的微机发电机综合保护装置，满足 IEEE C37.102、IEEE 242 发电机保护标准，适用于各类原动机、不同接地方式、不同接线形式的发电机保护；分为基础包 (Base)、完整包 (Comprehensive)、可选增值保护功能三档配置。
产品总体概况
定位：一体化发电机保护系统，覆盖发电机内部故障、系统外部故障、各类异常工况，支持主保护、后备保护、异常告警。
硬件形态：标准 19 英寸机架式安装，也支持立式面板安装；分为标准版 I/O、扩展 I/O 两个硬件版本。
标准 I/O：6 路控制状态输入，8 路可编程输出接点；
扩展 I/O（选件）：额外增加 8 路输入、15 路输出，输出全部 A 型接点；
采样输入：5 路电压输入；7 路电流输入，CT 支持1A/5A 二次两种规格；
供电：宽交直流电源；可选购冗余电源；扩展 I/O 机型标配双电源；
时间同步：支持 IRIG‑B（调制 / 解调）对时，实现事件毫秒级时间戳；
配套选件模块
选件模块 功能
M‑3931 HMI 人机界面 2 行 ×24 字符真空荧光显示屏 + 按键，本地浏览、修改定值、查看事件，三级密码权限
M‑3925A Target 告警指示模块 24 个保护动作 LED 指示灯、8 路输出状态 LED，直观显示哪个保护元件动作
M‑3921 励磁接地耦合器 配合 64F/64B 励磁接地 / 电刷抬起保护使用，隔离励磁高压直流
M‑3801D IPSplot PLUS 波形录波数据分析软件，解析 COMTRADE/BECO 格式录波文件
通信接口
COM1：前面板 RS‑232；COM2 背板 RS‑232；COM3 背板 RS‑485；
可选 RJ45 以太网，支持 Modbus‑TCP、BECO2200‑TCP、IEC 61850；
配套 S‑3400 IPScom PC 软件，用于定值读写、实时量测、录波下载、事件读取。
存储与记录能力
故障 Target 记录：保存最近 32 次跳闸事件，带时间戳，记录动作元件、输入输出状态、故障时刻相 / 中性点电流；断电丢失。
事件顺序记录 SOE：最多 512 条，1ms 时间分辨率；断电丢失。
故障录波 Oscillographic Recorder：采样率 16 倍工频；总长度最大 416 个周波，可划分为 1‑16 段存储；支持预触发、后触发；输出标准 COMTRADE 或 BECO 私有格式；断电录波数据全部丢失。
特色功能：IPSlogic 可编程布尔逻辑内置逻辑引擎，使用输入接点、保护元件动作状态，通过与、或、非、定时器，实现最多 6 套自定义逻辑，驱动输出接点、切换定值组。
四组定值组：4 套完整定值配置，可通过 HMI、通信、外部接点、IPSlogic 切换；切换过程继电器约 1 秒暂停保护。
保护功能分组（ANSI 设备号）
1）Base 基础包（标配）
ANSI 编号 保护功能全称 简要说明
24 过励磁 V/Hz 定时限 / 反时限过磁通保护，防止发电机铁芯过励磁
27 相低电压 三段相欠电压保护
32 方向功率 三定值方向功率；反向功率（防止电机倒拖）、低正向功率、过功率；可用于顺序跳闸
40 失磁保护 双区偏移姆霍圆；可投入低压控制加速跳闸
46 负序过电流 灵敏负序过流，反时限 / 定时限，应对不平衡负载、非全相
50 相瞬时过流 相电流速断
50/27 误上电保护 发电机未并网带电合闸保护（过流 + 低电压）
50BF 断路器失灵保护 发电机开关失灵保护
50N 中性点瞬时过流 中性线电流速断
51N 中性点反时限过流 中性点反时限接地过流，支持 IEC/IEEE 曲线族
51V 带电压控制 / 电压限制三相反时限过流 后备过流，电压抑制 / 电压控制
59 相过电压 三段相过电压保护
59N 中性点过电压 中性点零序过压接地告警 / 跳闸
59X 多功能过电压 可用于匝间故障、母线接地，额外电压输入通道
60FL PT 熔断器熔断检测 检测 PT 断线，闭锁相关电压类保护，输出告警
67N 剩余方向过流 零序方向接地保护
81 频率保护（4 段） 四段过频 / 欠频
87 相差动 发电机相电流差动主保护
87GD 接地（零序）差动 零序列接地差动，主要用于低阻抗接地机组
IPSlogic 可编程逻辑 布尔逻辑 + 定时器自定义逻辑
2）Comprehensive 完整包（在基础包之上增加）
ANSI 编号 保护功能全称 简要说明
21 三段相距离保护 三区域姆霍特性，系统故障后备；3 区可用于失步闭锁；支持负荷侵入遮拦
27TN 三次谐波中性点欠压 三次谐波定子 100% 接地保护（高阻接地发电机）
49 定子过载 正序过电流，定子热过载保护
50DT 定时限过流（分相差动） 可配置为裂相差动保护，启用该模式时不能使用 87、87GD
78 失步保护 Out‑of‑Step 失步检测，滑极计数，姆霍特性
81A 低频时间累计 低频累积，累积低频运行时间，保护汽轮机叶片
81R 频率变化率 ROCOF df/dt 频率滑差保护
3）可选订购保护（需要额外采购）
ANSI 编号 保护功能全称 硬件要求 说明
25 同步检相 Sync‑Check 无外部硬件 并网同步检查：相角差、电压差、频率差；支持空母线 / 空线路逻辑；启用会占用部分保护通道
64F / 64B 励磁接地 / 电刷抬起检测 M‑3921 耦合器 转子励磁回路接地；检测电刷抬起 / 接触不良；向转子注入低频方波测量绝缘电阻
64S 低频注入式 100% 定子接地保护 20Hz 信号源、带通滤波器、20Hz CT 发电机停机、运行状态都可以实现 100% 定子接地保护；外部硬件必须成套订货；启用后部分接地保护元件不可用
重要互斥约束：部分功能不能同时启用。例：启用 64S，则 50N/51N/59D/67N (I_N 模式)/87GD 将不可用；启用 25 同步检会禁用 59X (Vx)、67N (Vx) 模式；50DT 裂相差动模式禁用 87、87GD。
硬件电气、环境、机械规格
工作环境：工作温度‑20℃ ~ +70℃；湿热 40℃，93% RH 无凝露；通过 IEC 60255 全套 EMC 抗扰：静电 8/15kV、快速瞬变 4kV、浪涌、射频辐射抗扰。绝缘耐压 3500Vdc。
接点能力：跳闸接点满足 ANSI C37.90‑1；接通 30A‑0.2s；持续 8A；分断能力随电压等级不同。
测量精度：电压 ±0.5V 或 0.5%；电流 5A 档 ±0.1A 或 3%，1A 档 ±0.02A 或 3%；频率在额定附近 ±0.02Hz。
机械尺寸
普通 I/O（3U 机架）：483×132×259mm，重量 7.7kg；
扩展 I/O（4U 机架）：483×177×259mm，重量 8.6kg；
支持水平机架、立式面板安装，文档提供开孔图纸。
外部配套硬件（64S 低频注入）
20Hz 信号发生器；20Hz 带通滤波器；400/5A 的 20Hz 专用 CT；
M‑3921 励磁接地耦合器：隔离励磁直流最高 1200Vdc，用于 64F/64B 转子接地。
关键使用注意事项
录波、Target、SOE 全部存储在 RAM 中，断电全部丢失，需要通过软件及时上载保存到电脑硬盘。
多个保护功能存在互斥，订货和配置时需要核对，例如 64S 低频定子接地会禁用部分零序保护。
定值组切换会短暂暂停保护逻辑，不能用于不间断运行实时频繁切换。
64S 低频注入定子接地保护必须整套采购外部硬件，不能后期简单软件开启。
HMI 三级密码，出厂密码功能关闭；3 级密码 9999 代表关闭密码保护。
IRIG‑B 时间同步是毫秒级事件时标的必要条件；无对时时钟依靠本机内部时钟，时间精度有限。
CT 支持 1A/5A，订货时确定，硬件无法现场直接修改。
断路器监视 BM 功能：累计电弧 I²T，统计断路器触头磨损，到达阈值输出告警，提示检修开关；跳闸回路监视 TC 监测跳闸回路完好性。
典型应用场景
汽轮、水轮、柴油驱动各类发电机成套保护；
高阻接地发电机（三次谐波 27TN/59D 或者 64S 低频注入实现 100% 定子接地）；
低阻抗接地发电机，使用 87GD 接地差动；
并网发电机：同步检 25、失步 78、反向功率 32、误上电 50/27、断路器失灵 50BF；
转子保护：励磁接地 64F，电刷状态检测 64B；
使用 IPSlogic 实现电厂自定义联锁逻辑；
可外接温控器接点，通过 IPSlogic 做温度告警逻辑。
