MIC500-5S2E 变压器保护测控装置

适用于35kV及以下电压等级的不接地系统、电阻接地系统和直接接地系统中的变压器保护及测控装置。可组屏安装或安装在开关柜上。集保护、测量、控制、通信、录波功能于一体,提供完善的变压器保护解决方案。

MIC500-5S2E 变压器保护测控装置

产品概述

MIC500-5S2E 简介

MIC500-5S2E变压器保护测控装置适用于35kV及以下电压等级的不接地系统、电阻接地系统和直接接地系统中的变压器保护及测控装置。可组屏安装或安装在开关柜上。

本装置集保护、测量、控制、通信、录波功能于一体,采用高性能处理器和先进算法,为变压器提供全面的保护解决方案。

产品特点

人性化设计界面

大屏幕液晶显示屏,实时显示电流、电压、功率、频率等电气量。中文操作菜单简洁易用,清晰显示保护动作全过程。

独立出口

所有出口继电器使用单独通道,可单独配置用于遥控分合、保护跳闸、事故信号、告警信号等特殊信号出口。

高度集成

装置集成操作回路,紧急情况下可直接操作开关。可根据现场情况设计为集中组屏或单独安装在开关柜内。

可靠运行

具备完善的自检系统和操作记录,确保装置可靠运行,减少误动作。

功能配置

保护配置

  • 三段式定时限过流保护(跳闸,复合电压闭锁)
  • 反时限过流保护(跳闸,一般/非常/极端选项,复合电压闭锁)
  • 过负荷保护(告警/跳闸可选)
  • 零序过流I段(跳闸)
  • 零序过流II段(告警/跳闸可选)
  • 反时限零序过流保护(跳闸,一般/非常/极端选项)
  • 低侧零序过流保护(告警/跳闸可选)
  • 过电压保护(跳闸)
  • 低电压保护(告警/跳闸可选)
  • 零序过电压保护(告警/跳闸可选)
  • 低频减载保护(跳闸)
  • PT断线(告警,PT断线发生时,闭锁低电压保护)
  • 控制回路断线(告警)
  • 失压保护(告警/跳闸可选)
  • 非电量保护

测控功能

测量电压:Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0;测量电流:Ia、Ib、Ic、ia、ib、ic、3i0、3i0L;功率参数:P、Q、COSΦ;频率:f;电能:EP+、EP-、EQ+、EQ-;14路遥信输入采集;8路继电器出口;事件SOE记录。

通信功能

通信接口:2路以太网接口(支持以太网103协议,可选);1路RS485通信口(支持Modbus RTU协议);支持通信报文同步、SNTP同步和IRIG-B同步。

录波功能

保护事件:记录保护动作事件的时间、动作值和保护名称,最多可记录128条;告警事件:记录告警事件的动作时间、动作值和保护名称,可记录128个事件;遥信事件:记录遥信变位信息,容量为128条;操作记录:记录保护装置的操作步骤,包括定值修改、保护投退等,记录128条;自检事件:记录装置自检产生的事件16个;录波事件:记录保护动作事件对应的波形,容量为32条。

技术参数

主要技术参数

项目 参数
工作温度 -40℃ ~ 70℃
存储和运输温度 -40℃ ~ 80℃
相对湿度 5% ~ 90%(内部无凝露)
额定交流电流 5A或1A(订货时指定)
交流电压 100V
频率测量范围 35Hz ~ 65Hz
工作电源 交流:AC100V~264V;50Hz±0.5Hz;谐波畸变率不超过15%
直流:DC100V~264V,纹波系数不超过5%
功耗 交流电压回路:每相不大于0.5VA
交流电流回路:每相不大于0.5VA
直流电源回路:正常运行时不超过5W,保护动作时不超过10W
保护回路过载能力 交流电压回路:1.4倍额定电压,连续运行
交流电流回路:10倍额定电流,允许10秒;20倍额定电流,允许1秒

主要技术指标

项目 指标
定值精度 电流整定误差 ≤ ±2.5%;频率整定误差 ≤ ±0.02Hz
动作时间 当激励量≥1.2倍整定值时,瞬时动作段动作时间 ≤ 35ms
延时动作段动作时间离散化误差 不超过±5%或±35ms
遥信分辨率 ≤ 1ms
遥测测量精度 电流电压:0.5级;频率:±0.01Hz;其他:1.0级
继电器输出 输出形式:无源触点;触点容量:8A@250V(交流);8A@30V(直流)
动作时间 ≤ 8ms;返回时间 ≤ 5ms

电磁兼容性能

装置符合GB/T 14598.26-2015标准要求,具备优异的电磁兼容性能:

  • 静电放电:接触放电±8kV,空气放电±15kV,满足性能判据A
  • 快速瞬变:A级快速瞬变干扰试验(电压±4kV,干扰信号重复频率5kHz,干扰信号持续时间正负极性各60秒)
  • 辐射射频电磁场:10V/m辐射射频电磁场干扰试验,满足验收判据A要求
  • 浪涌:A级(线对地4kV,线对线2kV)浪涌干扰试验
  • 工频磁场:A级工频磁场抗扰度试验
  • 阻尼振荡磁场:严酷等级5(100A/m),满足性能判据A
  • 脉冲磁场:严酷等级5(1000A/m),满足性能判据A
  • 射频场感应的传导骚扰:满足验收判据A要求
  • 传导发射和辐射发射:符合GB/T 14598.26-2015规定的发射限值要求

绝缘性能

绝缘电阻:导电回路对地及无电气联系的回路之间的绝缘电阻不小于100MΩ

介质强度:导电回路对地及无电气联系的回路之间,额定绝缘电压63V~250V的回路能承受2.0kV工频耐压试验1分钟;额定绝缘电压≤63V的回路能承受500V工频耐压试验1分钟,无任何击穿、闪络及元器件损坏现象

冲击电压:各导电回路对地及无电气联系的回路之间能承受1.2/50μs标准雷电波短时冲击电压试验,额定绝缘电压63V~250V的回路开路试验电压5kV,额定绝缘电压≤63V的回路开路试验电压1kV,装置无绝缘击穿或损坏

保护原理

三段式定时限过流保护

过流保护是变压器保护的核心功能之一,MIC500-5S2E提供三段式定时限过流保护,每段均可独立投退,并可通过复合电压进行闭锁。

过流I段保护逻辑

  1. 过流I段控制字:OC-I - "ON"(0:"OFF",1:"ON")
  2. 保护电流ia、ib、ic中任一相 ≥ "OC-I定值"
  3. 满足上述条件的持续时间 ≥ "OC-I时间"
  4. 若满足上述条件,保护装置立即驱动出口4J(307/308),同时驱动事故信号继电器7J(313/314)

OC-II、OC-III段与OC-I段逻辑相同,每段都有独立的定值和延时设定。

复合电压闭锁元件

复合电压闭锁包括低电压闭锁和负序电压闭锁。过流N段、过流反时限和后加速复合电压闭锁可以独立投退,共用一套定值。

整定原则:低电压闭锁值一般整定为0.6-0.7倍额定线电压,负序电压一般整定为额定电压的4%~8%。

反时限过流保护

装置提供三种反时限特性(符合IEC225-4标准):

1) 一般反时限:

t = 0.14 / ((I/Ip)0.02 - 1) × Tp

2) 非常反时限:

t = 13.5 / ((I/Ip) - 1) × Tp

3) 极端反时限:

t = 80 / ((I/Ip)2 - 1) × Tp

式中,Ip为"OC-III定值",Tp为"OC-III时间"。

注意:反时限过流保护使用"OC-III定值"和"OC-III时间"。当反时限过流保护和OC-III同时投入时,反时限过流保护无效。

零序保护

零序过流I段保护

零序过流I段保护用于变压器接地故障保护,动作逻辑如下:

  1. 零序过流I段控制字:Neu-OC-I - "ON"(0:OFF 1:ON)
  2. 零序电流3I0 ≥ Neu-OC-I定值
  3. 满足上述条件的持续时间 ≥ Neu-OC-I时间
  4. 若满足上述条件,保护装置立即驱动出口4J(307/308),同时驱动事故信号继电器7J(313/314)

零序过流II段保护

零序过流II段保护可作为告警或跳闸使用,通过"Neu-OC-II类型"设置选择(0:跳闸,1:告警)。

反时限零序过流保护

提供与反时限过流保护相同的三种反时限特性,用于零序电流保护。

低侧零序过流保护

专门用于变压器低侧接地故障保护,可设置为告警或跳闸。

其他保护功能

过电压保护

用于防止系统过电压损坏变压器绝缘,当线电压Uab、Ubc、Uca最大值 ≥ "OV定值"且持续时间 ≥ "OV时间"时动作。

低电压保护

用于检测系统电压异常降低,可设置为三相低电压或单相低电压检测,可配置为告警或跳闸。

零序过电压保护

用于检测系统中性点位移电压,适用于不接地或经消弧线圈接地系统,可配置为告警或跳闸。

低频减载保护

当系统频率低于整定值且持续时间超过整定时间时动作,用于防止系统频率崩溃。

PT断线检测

检测电压互感器二次回路断线,当正序电压U1<0.3Un且ia、ib、ic电流最大值≥0.04In,或负序电压U2≥0.08Un时,判定为PT断线。

控制回路断线

检测控制回路完整性,当分合闸信号均为1或均为0且持续时间超过整定时间时,发出告警信号。

失压保护

当系统电压全部低于0.3Un,电流均小于0.04In,且合闸信号为1时,判定为系统失压,可配置为告警或跳闸。

非电量保护

装置支持多种非电量保护输入,可直接接入变压器非电量信号:

保护功能 说明 默认动作
重瓦斯 变压器内部严重故障 跳闸
轻瓦斯 变压器内部轻微故障 告警
温度高 变压器油温过高 跳闸
温度升高 变压器油温异常升高 告警
油位低 变压器油位过低 告警
油位高 变压器油位过高 告警
压力释放 变压器内部压力释放 可配置告警/跳闸

所有非电量保护均可独立投退,并可通过"类型"设置选择告警或跳闸。

硬件配置

装置结构与尺寸

装置机箱采用嵌入式安装方式,可组屏安装或安装在开关柜上。机箱结构和屏开孔尺寸如下:

装置尺寸图

宽×高×深:约XXXmm × XXXmm × XXXmm

屏开孔尺寸:XXXmm × XXXmm

背板端子图

装置背板端子布置合理,便于接线和维护:

端子号 功能 说明
201-202 RS485通信 485A/485B
203-204 IRIG-B对时 IRIG-B+/IRIG-B-
209-210 控制电源 控制电源+/合闸入口
211-212 合闸回路 合闸线圈/跳闸入口
213-214 跳闸回路 跳闸线圈/控制电源-
215-216 位置监视 合闸监视/跳闸监视
218-219 装置电源 工作电源+/工作电源-
220 接地 FG接地
301-316 继电器出口 8路常规出口+1路装置失电常闭出口
401-415 开关量输入 14路开关量输入,其中401为合闸信号,402为分闸信号

注意:网络口功能为可选功能,订货时需要指定。

插件板配置

交流插件板

模拟量输入端口:支持4路电压输入(三相电压、零序电压),8路电流输入(3路保护电流、2路零序电流和3路测量电流)。

注意:如果PT数量为2(即VV接线方式),只需将Ub连接到Un位置。

电源插件板

包含通信端口、控制电路端口和装置电源端口。通信端口包括1路RS485通信口和1路B码对时口(第二通道可切换为RS485通信)。

开入插件板

两个以太网接口:ETH1和ETH2(可选);14路开关量输入:输入1(401)为合闸信号,输入2(402)为分闸信号。

开出插件板

9路继电器出口:8路常规出口(出口定义可在[Set-Parameter]→[Output-Config]中设置),1路装置失电常闭出口。

接线原理图

装置接线原理图如下(图中开关量为无源输入,如需有源输入图纸请咨询厂家):

MIC500-5S2E接线原理图

交流回路、直流回路、开关量输入、通信回路详细接线示意图

注意:图中的输入量为无源输入。如果需要有源输入图纸,请咨询生产厂家。

使用说明

面板指示灯说明

面板共有八个指示灯,从左到右排列顺序如下:

指示灯 颜色 状态说明
电源 绿色 正常运行时常亮
运行 绿色 正常运行时闪烁
通信 绿色 串口正常通信时闪烁
事故 红色 装置跳闸时点亮,复归后熄灭
告警 红色 装置发生告警事件时点亮,复归后熄灭
故障 红色 装置自检异常时点亮
分闸 绿色 断路器分闸时点亮
合闸 红色 断路器合闸时点亮

按键使用说明

按键 功能说明
↑ (+) LCD光标上移键,按此键光标从下向上移动;同时此键也作为数字整定加键,按一次数字加1
↓ (-) LCD光标下移键,按此键光标从上向下移动;同时此键也作为数字整定减键,按一次数字减1
LCD光标左移键,按此键光标从右向左移动
LCD光标右移键,按此键光标从左向右移动
OK 执行命令键,按下此键进入下一步
ESC 按此键返回到上一级菜单
复归 信号复归,复归保持信号

装置菜单功能说明

在主屏幕状态下,按"OK"键进入主菜单,使用"↑"、"↓"、"OK"和"ESC"键选择子菜单。当有多级分组子菜单时,按"OK"键逐步进入下一级子菜单,按"ESC"键返回到上一级子菜单。

整定设置

设备参数设置

此菜单主要用于设置或查看电压互感器(电流互感器)参数、零序电压(零序电流)的选择方式以及电流极性选择。

序号 参数名称 设置范围 默认值
1 PT一次值 0.1 ~ 110.00kV 10kV
2 PT二次值 100 ~ 999V 100V
3 测量CT一次值 1 ~ 6000A 600A
4 测量CT二次值 1A, 5A 5A
5 保护CT一次值 1 ~ 6000A 600A
6 保护CT二次值 1A, 5A 5A
8 低侧零序CT二次值 1A, 5A 5A
9 PT数量 2, 3 3
11 计算3U0 0, 1 0
13-15 ia/ib/ic极性 0, 1 0

注意:正确设置PT一次额定值、PT二次额定值、测量CT一次额定值和测量CT二次额定值会影响装置界面上有功功率和无功功率的显示。

保护定值设置

保护定值设置菜单用于设置各种保护功能的动作值和动作时间:

序号 定值名称 设置范围 说明
1 低压闭锁电流值 1 ~ 400V 闭锁过流保护电压设定
2 负序闭锁电流值 0.1 ~ 400V 闭锁过流保护负序电压设定
3 OC-I定值 0.1 ~ 100A 过流保护I段设定
4 OC-I时间 0 ~ 100s 过流保护I段时间
5 OC-II定值 0.1 ~ 100A 过流保护II段设定
6 OC-II时间 0 ~ 100s 过流保护II段时间
7 OC-III定值 0.1 ~ 100A 过流保护III段设定
8 OC-III时间 0 ~ 100s 过流保护III段时间
9 反时限过流类型 0, 1, 2 0:一般 1:非常 2:极端
10 过负荷定值 0.1 ~ 100A 过负荷保护设定
11 过负荷时间 0 ~ 100s 过负荷保护时间
13 零序过流I段定值 0.1 ~ 100A 零序过流保护I段设定
14 零序过流I段时间 0 ~ 100s 零序过流保护I段时间
22 过电压定值 50 ~ 600V 过电压保护设定
23 过电压时间 0.01 ~ 100s 过电压保护时间
24 低电压定值 30 ~ 400V 低电压保护设定
31 低频定值 35 ~ 60.00Hz 低频减载保护设定
32 低频时间 0.01 ~ 100s 低频减载保护时间

注意:修改参数后,退出参数设置修改界面时,输入密码'1000'保存参数。

保护投退设置

保护投退菜单用于启用或禁用各个保护功能:

序号 保护名称 设置范围 说明
01 OC-I 0:OFF 1:ON 过流I段投退
02 低压闭锁OC-I 0:OFF 1:ON 低压闭锁过流I段
04 OC-II 0:OFF 1:ON 过流II段投退
10 反时限过流 0:OFF 1:ON 反时限过流保护投退
13 过负荷 0:OFF 1:ON 过负荷保护投退
14 零序过流I段 0:OFF 1:ON 零序过流I段投退
18 过电压 0:OFF 1:ON 过电压保护投退
19 低电压 0:OFF 1:ON 低电压保护投退
21 低频减载 0:OFF 1:ON 低频减载保护投退
22 PT断线 0:OFF 1:ON PT断线检测投退
24 控制回路断线 0:OFF 1:ON 控制回路断线检测投退
28 重瓦斯 0:OFF 1:ON 重瓦斯保护投退
30 温度高 0:OFF 1:ON 温度高保护投退

注意:如果[PT数量]设置为2,则"零序过电压"保护功能无效。

系统参数设置

此菜单主要用于设置通信参数、LCD显示和出口继电器相关参数:

序号 参数名称 设置范围 默认值
1 装置地址 1 ~ 25 1
2 串口1波特率 1-7 3
8 对时类型 0, 1, 2, 3, 4 0
9 网络1 IP地址 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255 192.168.0.66
17 语言 0, 1 0
23 出口宽度 0.2 ~ 30.0s 3s

注意:修改参数后,退出系统参数设置界面时,输入密码"1000"保存参数。继电器出口展宽:延长继电器动作保持时间。

联系我们

服务热线

400 881 0501

官方网站

www.hzmgmbh.com.cn

公司信息

HZM (杭州) 电力科技有限公司

版权声明

MIC500®是HZM (杭州) 电力科技有限公司的注册商标,其权利受商标法保护。

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