EATON FP-5000 微处理器基面板安装式多功能保护继电器
产品基础定位与核心特性
核心定位:微处理器基面板安装式保护继电器,专为 ANSI 和 IEC 应用场景设计,适用于中压配电电路(最高 69kV)的主电源、联络线或馈线保护,单台设备即可覆盖三相电路的全面保护需求;
目标用户:系统工程师、操作人员、故障排查人员,提供从设备配置、运行操作到故障分析的全流程指导;
合规认证:符合 ANSI/IEEE C37.90、IEC 255-3、UL/CUL 1053 等标准,通过 CE、CB、AK 认证,电磁兼容符合 EN 61000 系列要求,RoHS 合规;
核心优势:多功能集成(保护 / 监测 / 控制 / 计量)、多曲线适配、宽温工作(-40~60℃)、支持远程通信与编程、丰富日志记录与故障分析能力。
硬件参数与物理特性
(一)关键硬件规格
表格
类别 具体参数
测量输入 电流:4 路 CT 输入(FP5000-00 为 5A,FP5100-00 为 1A),稳态最大 2Inom,瞬时 80-100Inom(1 秒);电压:4 路 VT 输入(0-120VAC 线对地,0-144VAC 过载)
开关量 I/O 输入:8 路无源光隔离触点(40Vdc@2mA);输出:7 路继电器(2 Form C+5 Form A),触点容量 30A(0.25 秒)、5A(连续)
通信接口 本地:RS-232(DB9);远程:INCOM FSK,支持 MODBUS RTU/IMPACC 协议,波特率 9600-38400bps
电源配置 标准款:100-120VAC/48-125VDC;宽幅款:100-240VAC/100-250VDC,中断耐受时间 83ms-300ms
内存与备份 非易失性 Flash 内存,3V VL2330 可充电锂电池(备份 RTC 和事件日志,25℃下备份 3 个月)
物理尺寸 面板:165.1×254mm(宽 × 高),开孔:174×78mm,深度:177.8mm;重量:外壳 2.27kg,抽拉单元 2.63kg
防护等级 面板 IP52,壳体 IP20,抗振动 / 冲击符合工业标准
(二)显示与操作界面
显示模块:4 行 ×20 字符真空荧光屏,支持睡眠模式(15 分钟无操作黑屏,5 分钟唤醒提示);
操作按键:15 个薄膜按键(含复位、监测、设定、日志、状态控制等功能键),6 个导航按键(上下页 / 上下项 / 确认 / 返回);
状态 LED:11 个指示灯(运行、断路器分合闸、相 / 接地 / 其他跳闸、报警、拾取、辅助、设定 / 测试模式)。
核心功能详解
(一)保护功能体系
过流保护
相过流:2 级瞬时过流(50P-1/50P-2)、时限过流(51P)、电压约束时限过流(51P2),支持正向 / 反向 / 双向方向监视;
接地过流:独立测量接地(50X/51X)和残余接地(50R/51R),各含 2 级瞬时 + 1 级时限过流,50X 支持 3 种自定义曲线;
曲线类型:10 种标准曲线(热曲线:It/I2t/I4t/Flat;ANSI 曲线:MOD/VERY/XTRM;IEC 曲线:IECA/IECB/IECC),复位方式可选瞬时 / 延时 / 计算复位。
其他保护功能
电压保护:主电源 / 辅助电源欠压(27M/27A)、过压(59M/59A)、中性线过压(59N),支持任意相 / 两相 / 三相触发;
频率保护:欠频(81U)、过频(81O),阈值 45-65Hz,精度 ±0.02Hz;
不平衡保护:电流不平衡(46)、电压不平衡(47),基于负序 / 正序分量比值(2-40%);
特殊保护:断路器失灵保护(50BF,支持内部 / 外部 / 双触发)、同期检查(25,监测电压差 / 角度差 / 滑差)、区域联锁(87B,支持相 / 接地 / 双方向联锁)、冷负荷投切(避免合闸冲击)。
(二)监测与计量功能
基础监测:三相相 / 线电压、三相电流 / 零序电流、有功 / 无功 / 视在功率、功率因数(表观 / 位移)、系统频率(45-65Hz);
电能质量:2-15 次谐波分量、总谐波畸变率(THD)、电压 / 电流不平衡度;
统计分析:电流 / 功率需量(固定 / 滑动窗口,1-60 分钟)、极值记录(最大值 / 最小值 + 时间戳)、电能计量(正反向有功 kWh、四象限无功 kvarh);
数据冻结:支持定时(月 / 日 / 小时)、瞬时(通信命令)、约定(时区 / 时段切换)冻结,最多 12 条记录。
(三)日志与记录功能
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日志类型 记录容量 核心内容
跳闸日志 16 条(循环覆盖) 跳闸原因、故障类型、故障时刻电气参数、设定组、波形索引
事件日志 100 条(时间戳 1ms) 保护功能拾取 / 返回、触点输入 / 输出状态变化、设定值修改、通信事件
历史日志 永久存储 运行小时数、上电次数、跳闸次数、断路器操作次数、累计开断电流
波形记录 256 周期(16 事件 ×16 周期) 故障前后电压 / 电流波形,支持预触发(1-15 周期),触发方式可选跳闸 / 通信 / 手动
(四)控制与编程功能
控制模式:本地(面板分合闸按键)、远程(通信命令 / 触点输入),分合闸需 10 秒内确认,支持断路器状态反馈(52a/52b 触点);
设定组管理:最多 4 组保护设定组,支持本地 / 通信切换激活组,设定值掉电不丢失;
可编程逻辑:6 个逻辑门、6 个定时器、2 个逻辑锁存器,支持触点输入 / 保护功能 / 逻辑输出联动,可自定义保护逻辑;
安全机制:4 位字母数字密码保护,设定模式需解锁安全门,防止非授权修改。

编程与配置流程
(一)编程方式
本地编程:通过前面板 “Set” 键进入设定模式,输入密码(默认 0000)后,导航配置系统参数、保护参数、I/O 配置等;
软件编程:通过 RS-232 接口连接 PowerPort 软件,或通过 INCOM 接口连接 PowerNet 软件,支持设定值下载 / 上传、固件升级、日志导出;
快速配置:提供默认设定值,典型应用仅需配置系统频率、CT/VT 变比、接线方式、过流拾取值与曲线类型。
(二)关键设定参数
系统配置:频率(50/60Hz)、相序(ABC/ACB)、CT/VT 接线方式、CT/VT 变比、VT 二次额定电压(50-250V);
保护参数:过流拾取值(0.1-20pu)、时限乘数(0.05-10.0)、延时时间(0-9999 周期)、方向设定、不平衡阈值(2-40%);
I/O 配置:8 路触点输入自定义(断路器状态 / 远程控制 / 故障触发等)、7 路触点输出联动(跳闸 / 报警 / 控制等)。
安装与接线规范
安装要求:抽拉式安装,面板厚度 1.5-6mm,开孔尺寸 174×78mm,需强制接地以抑制电磁干扰;
接线方式:
电流回路:三相四线 3CT、三相三线 3CT/2CT,CT 二次侧连线截面 10-14AWG;
电压回路:VT 支持星型(线对地)或三角形(线对线)连接,二次侧连线截面 14-20AWG;
控制回路:电源端子 TB101(正 / 火)、TB102(负 / 零),分合闸线圈通过输出继电器连接;
典型接线:文档提供 4 种典型接线图(星型连接 / 星型 + 同期检查 / 开口三角形 / 开口三角形 + 同期检查),支持残余接地替代零序 CT。
测试与维护要点
测试模式:通过 “Test” 键进入,支持故障模拟、输出继电器测试、区域联锁测试、电池测试,测试过程中 LED 闪烁提示;
维护项目:
电池维护:3V 锂电池(DL2032)需在电源开启时更换,定期按电池测试键检查容量;
自检功能:设备上电自动执行硬件(处理器 / RAM/PROM/ 模拟电路)和软件自检,故障时显示警告信息;
日志维护:定期导出跳闸 / 事件日志,分析故障趋势,断路器操作次数达设定阈值时需维护;
故障排查:文档提供常见故障(通信失败、误跳闸、无显示、继电器不动作)的排查流程,支持通过波形记录定位故障原因。
