HS-WTB系列微機(jī)型鐵磁諧振消除裝置使用說明書保定市華碩電氣有限公司目錄一、裝置概述…………………01二、工作原理…………………01三、主要功能和技術(shù)參數(shù)……………………02四、裝置的工作特點(diǎn)…………03五、裝置面板各元件的功能說明……………03六、操作說明…………………05七、通訊說明…………………07八、安裝……………………13九、端子圖……………………14十、裝置典型原理接線圖……………………15HS-WTB微機(jī)型鐵磁諧振消除裝置一、裝置概述HS-WTB系列微機(jī)消諧裝置是我公司針對66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下電壓等級(jí)的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)電阻、消弧線圈接地系統(tǒng)，由于鐵磁諧振而時(shí)常發(fā)生的電壓互感器（PT）燒毀甚至爆炸的惡性事故，研制生產(chǎn)的新型智能消諧裝置。裝置利用抗干擾能力強(qiáng)的AVR單片機(jī)作為檢測和控制的核心元件；采用大功率、無觸點(diǎn)元件消諧；以液晶顯示器（LCD）、信號(hào)指示燈；配以最先進(jìn)的智能化軟件，動(dòng)作更可靠、操作更簡單、更直觀、更準(zhǔn)確。裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測并顯示PT開口三角電壓17Hz、25Hz、50Hz、150Hz四種頻率的電壓分量。發(fā)生故障時(shí)可以區(qū)分過電壓、鐵磁諧振以及單相接地，并給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)；如是諧振故障，可迅速啟動(dòng)消諧元件進(jìn)行消諧；并配有通信接口把故障信息傳送至有關(guān)部門，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制。二、工作原理1、電壓互感器PT產(chǎn)生鐵磁諧振的原因電力系統(tǒng)有大量元件屬于電感性的和電容性的，如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈為電感元件，補(bǔ)償用的電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件，而線路各導(dǎo)線對地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容。這些儲(chǔ)能元件組成復(fù)雜的LC振蕩電路，在一定的能量作用下，特定參數(shù)配合的回路就會(huì)發(fā)生諧振現(xiàn)象。例如在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，電壓互感器和線路對地電容之間、受電變壓器和相間電容之間、空載變壓器和空載長架空線電容之間所形成的振蕩回路都有發(fā)生諧振的可能。例如電壓互感器在正常工作條件下，三相基本平衡，電網(wǎng)中性點(diǎn)對地位移電壓很小，但在電壓互感器突然合閘、電網(wǎng)中單相接地突然消失等情況下，會(huì)造成電磁式電壓互感器的三相對地電壓也隨之變化，出現(xiàn)過電壓使電壓互感器鐵芯飽和，電感量降低，與線路對地電容形成的振蕩回路就可能激發(fā)起鐵磁諧振。2、鐵磁諧振的產(chǎn)生條件2.1電壓互感器的突然投入2.2線路發(fā)生單相接地2.3系統(tǒng)運(yùn)行方式的突然改變2.4系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動(dòng)2.5電網(wǎng)頻率的波動(dòng)2.6負(fù)荷的不平衡變化3、鐵磁諧振的危害性發(fā)生鐵磁諧振時(shí)產(chǎn)生的較高過電壓和較大的過電流，極易使電力設(shè)備的絕緣損壞，嚴(yán)重情況下危及運(yùn)行人員的安全。3.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地電弧不能自然熄滅就會(huì)產(chǎn)生弧光過電壓，致使系統(tǒng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿，在過電壓的作用下造成第二點(diǎn)接地發(fā)展為相間短路，造成電力設(shè)備損壞并嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。3.2發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，電壓互感器感抗下降，一次勵(lì)磁電流急劇增加，使高壓保險(xiǎn)熔斷。如果電流未達(dá)到保險(xiǎn)的熔斷值，使電壓互感器長時(shí)間處于過電流狀態(tài)下運(yùn)行，勢必造成電壓互感器的損壞。3.3產(chǎn)生零序電壓分量，出現(xiàn)虛幻接地現(xiàn)象，使絕緣監(jiān)察裝置誤發(fā)接地信號(hào)。4、HS-WTB鐵磁諧振消除裝置工作原理裝置采用AVR單片微機(jī)作為核心，對PT開口三角電壓（即：零序電壓）進(jìn)行循環(huán)檢測。在正常工作情況下，裝置內(nèi)的大功率消諧元件處于阻斷狀態(tài)，對系統(tǒng)無任何影響。當(dāng)PT開口三角電壓大于30V時(shí)，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，裝置對電壓互感器開口三角電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析，并判斷出當(dāng)前的故障狀態(tài)；如果是某種頻率的鐵磁諧振，迅速啟動(dòng)消諧元件予以消除。如果是過電壓或接地，裝置給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。對于各種故障，裝置可以分別給出報(bào)警信號(hào)和顯示、并自動(dòng)記錄、存貯有關(guān)故障信息，并上報(bào)給上位機(jī)。三、主要功能和技術(shù)參數(shù)1、適用范圍：66KV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小接地電流系統(tǒng)。2、母線段數(shù)：1段。3、消諧頻率：三分頻、二分頻、基頻、三次諧波或其它高次諧波。4、動(dòng)作頻率范圍（HZ）：三分頻（14～18）、二分頻（22～27）、基頻（47～52）、三次諧波（145～162）、其它高次諧波（頻率大于52的非三次諧波）。5、動(dòng)作電壓（V）：三分頻、二分頻30±5，基頻、三次諧波、其它高次諧波（頻率大于52的非三次諧波）110±5。以上啟動(dòng)值為缺省經(jīng)驗(yàn)值，用戶無需整定。6、遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警功能：諧振報(bào)警、過電壓報(bào)警、接地報(bào)警、裝置失電報(bào)警。本系列報(bào)警各提供一對無源觸點(diǎn)（觸點(diǎn)容量為8A/250VAC、8A/30VDC），在電壓不超過250V，電流不超過0.5A，時(shí)間常數(shù)為5±0.75ms的直流回路中，裝置輸出觸點(diǎn)的斷開容量為40W。7、工作狀態(tài)指示：運(yùn)行指示燈（綠色、裝置正常運(yùn)行時(shí)閃爍）、諧振報(bào)警燈(紅色、三次內(nèi)消諧成功點(diǎn)亮)、過電壓報(bào)警燈（紅色、三次內(nèi)消諧不成功點(diǎn)亮，此時(shí)裝置返回運(yùn)行，過電壓消除后滅）。8、通訊功能：RS4859、電源：交直流220V、交直流110V（供選擇其一、請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明）。10、使用環(huán)境：溫度-10℃～55℃濕度四、裝置的工作特點(diǎn)1、CPU數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、邏輯判斷、控制輸出等速度快，精度高，軟硬兩級(jí)“看門狗”（Watchdog）模式，抗干擾、自檢及自恢復(fù)能力強(qiáng)；2、采用128×64點(diǎn)陣液晶顯示器（LCD），全中文化，顯示信息豐富、直觀；實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)時(shí)鐘、日歷、PT開口三角電壓4種頻率（3分頻/17Hz、2分頻/25Hz、工頻/50Hz、3倍頻/150Hz）的電壓分量；3、可以判別過電壓、諧振以及單相接地，并對諧振迅速消除，消諧分兩級(jí)動(dòng)作更可靠；4、對各種故障均可給出告警信號(hào)并顯示和保存有關(guān)信息，保存信息掉電后不丟失；5、消諧元件出口功率大、無觸點(diǎn)；6、通過中文菜單提示和面板按鍵整定，調(diào)試和維護(hù)簡單、方便；7、硬件、軟件冗余設(shè)計(jì)，抗干擾能力強(qiáng)；8、適用于各種電壓等級(jí)的PT；9、配置通信接口把各種故障信息傳送至有關(guān)部門，適用于無人值守變電站。五、裝置面板各元件的功能說明1、裝置面板圖：2、裝置面板各元件的功能說明：a、液晶以漢字菜單顯示裝置的運(yùn)行信息。b、工作指示燈：運(yùn)行（綠色、裝置正常運(yùn)行時(shí)閃爍）、接地（紅色、裝置故障時(shí)點(diǎn)亮并退出運(yùn)行）、諧振（紅色、三次內(nèi)消諧成功點(diǎn)亮）、過電壓（紅色、三次內(nèi)消諧不成功點(diǎn)亮，此時(shí)裝置返回運(yùn)行,過電壓消除后滅）、通訊（通訊正常時(shí)閃爍）。c、按鍵“△”“▽”“”“”為菜單選項(xiàng)用，有時(shí)“△”“▽”鍵作數(shù)值增、減1使用，“”“”鍵作左右移位用。d、“退出”鍵作返回上一級(jí)菜單用。e、“確認(rèn)”鍵作菜單選項(xiàng)或參數(shù)設(shè)置的確定用。六、操作說明請選擇：1．2．參數(shù)配置3請選擇：1．2．參數(shù)配置3．信息瀏覽圖3擇相應(yīng)菜單選擇項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵可進(jìn)入相應(yīng)菜單。系統(tǒng)時(shí)鐘01年10月10日08時(shí)36系統(tǒng)時(shí)鐘0108時(shí)36分48秒圖2圖2所示。配置：1．2．通訊參數(shù)3．時(shí)鐘校對圖32、在主界面按配置：1．2．通訊參數(shù)3．時(shí)鐘校對圖3進(jìn)入相應(yīng)界面如圖3所示。啟動(dòng)電壓1．17Hz：30V2．25Hz：30V3．50Hz：110V啟動(dòng)電壓1．17Hz：30V2．25Hz：30V3．50Hz：110V4．150Hz：110V圖4幕顯示如圖4所示。該啟動(dòng)電壓值為本機(jī)默認(rèn)配置，用戶不能修改。通訊設(shè)置：1．2．波特率圖52.2、按“△”“▽”通訊設(shè)置：1．2．波特率圖5幕顯示如圖5所示。本機(jī)地址：86圖602.2.1、按“△”“▽”鍵選擇“本機(jī)地址”本機(jī)地址：86圖60進(jìn)入地址設(shè)定界面，屏幕顯示如圖6所示。反顯值表示當(dāng)前可修改，按“”“”鍵可選擇要修改的位，選擇后該值反顯，按“△”波特率選擇：1．2．24003．4800波特率選擇：1．2．24003．48004．9600圖71200鍵返回圖5顯示界面。2.2.2、按“△”“▽”鍵選擇“波特率”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后進(jìn)入波特率地址設(shè)定界面，屏幕顯示如圖7所示。按“△”“▽”鍵選擇波特率，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)設(shè)定。時(shí)鐘校對：01﹣10﹣1008︰36︰480時(shí)鐘校對：01﹣10﹣1008︰36︰480圖8入時(shí)鐘校對畫面，如圖8所示。反顯值表示當(dāng)前可修改，按“”“”鍵可選擇要修改的時(shí)間值，選擇后該值反顯。按“△”“▽”鍵可對該值進(jìn)行修改，最后按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后時(shí)鐘校對完畢并返回圖3所示界面；若按“退出”鍵則取消修改返回圖3所示界面。記錄：記錄：1．2．諧振次數(shù)3．清除記錄圖93、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“信息瀏覽”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后畫面如圖9所示。諧振幅值：160V頻率：150Hz時(shí)間：01﹣09諧振幅值：160V頻率：150Hz時(shí)間：01﹣09﹣1810︰32︰36圖10▽△如圖10所示(右上角“△”、右下角“▽”表示可上下翻頁)。移動(dòng)“△”“▽”鍵可翻看其它故障記錄信息。故障信包括諧振、過電壓，共可記96圖96圖113.2、按“△”“▽”鍵選擇“諧振次數(shù)”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后畫面如圖11所示，可查看諧振發(fā)生的總次數(shù)。圖圖12清除記錄否是3.3、按“△”“▽”鍵選擇“清除記錄”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后，屏幕顯示如圖12所示。信息已清除信息已清除圖133.3.1、按“”“”鍵選擇“是”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后，屏幕顯示如圖12所示，稍后自動(dòng)返回圖9所示界面。注：裝置上電后無論處在何種操作界面，若兩分鐘內(nèi)無人操作，自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行。七、通訊說明1、通訊接口：RS485。2、通訊規(guī)約說明裝置默認(rèn)一種規(guī)約，用戶如有特殊要求需在訂貨時(shí)提出，默認(rèn)規(guī)約具體內(nèi)容如下：2.1、上位機(jī)發(fā)校時(shí)命令：(CRT)123456780EBH90H0EBH90H02H站號(hào)55H08H同步頭起始符裝置地址特征碼報(bào)文長度91011121314151619YEARMONDAYHOURMINSEC&L&H03H年月日時(shí)分秒代碼和結(jié)束符2.2、事件查詢2.2.1、上位機(jī)下發(fā)查詢故障信息命令：（ASK12345670EBH90H0EBH90H02H站號(hào)66H同步頭起始符裝置地址特征碼2.2.2無新事件時(shí)應(yīng)答報(bào)文如下：(ACK)123456780EBH90H0EBH90H02H站號(hào)06H03H同步頭起始符裝置地址特征碼結(jié)束符有新事件時(shí)應(yīng)答報(bào)文如下：(R)123456780EBH90H0EBH90H02H站號(hào)60H0BH同步頭起始符裝置地址特征碼報(bào)文長度910111213141516YEARMONDAYHOURMINSECMULR年月日時(shí)分秒母線號(hào)事件類型17181920V&L&H03H幅值代碼和結(jié)束符2.2.3、上位機(jī)接收到故障報(bào)文后下發(fā)報(bào)文：（ACK123456780EBH90H0EBH90H02H站號(hào)06H03H同步頭起始符裝置地址特征碼結(jié)束符3、通訊流程：上位機(jī)消諧裝置3.1上位機(jī)消諧裝置CRT3.2、查詢事件上位機(jī)上位機(jī)上位機(jī)上位機(jī)上位機(jī)上位機(jī)上位機(jī)上位機(jī)ASKACKASKRACK消諧裝置消諧裝置消諧裝置消諧裝置消諧裝置消諧裝置消諧裝置無新事件有新事件注：1．裝置地址：00H-0FFH。2．報(bào)文長度指特征碼、報(bào)文長度、報(bào)文內(nèi)容之和。