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RT-WTXC微機(jī)型智能消諧裝置

一、概述

電力系統(tǒng)中的鐵磁諧振過電壓是一種常見的內(nèi)部過電壓現(xiàn)象,在35KV以下中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)中頻繁發(fā)生。這種過電壓持續(xù)時(shí)間長,甚至能長時(shí)間自保持,因而對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行威脅極大。它是導(dǎo)致高壓熔絲熔斷、電磁式電壓互感器燒損爆炸的重要原因,也是電力系統(tǒng)中某些重大事故的誘發(fā)原因之一。

RT-WTXC微機(jī)型智能消諧裝置是我公司科技人員在總結(jié)了十幾年來國內(nèi)各種消諧裝置成功、失敗的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)之后,研制出的新一代鐵磁諧振消除裝置。該裝置在軟硬件的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了重大改進(jìn),無需整定和調(diào)試,使消諧成功率大大提高。

二、主要功能和技術(shù)參數(shù)

1、適用范圍:35KV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。以上啟動值為缺省經(jīng)驗(yàn)值,用戶無需整定。

6、遠(yuǎn)動報(bào)警功能:諧振報(bào)警、過電壓報(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、8A30VDC)在電壓不超過250V,電流

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:RS232、RS422、RS485(供選擇其一、請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明)。

9、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≤90%       大氣壓力80~110KP

11、開屏尺寸(mm)176(寬)×178(高)      安裝孔:φ7(mm)×4(個(gè))

    安裝孔距(mm)201(水平)×102(垂直)  裝置最大深度:230(mm)

三、裝置的工作特點(diǎn)

1、裝置的顯示界面為液晶漢字界面。

2、無需整定和調(diào)試,上電即投運(yùn)。

3、重復(fù)消諧功能:系統(tǒng)諧振被阻尼消除后若再次被激發(fā)產(chǎn)生,裝置能再次立即起動予以消除。

4、自檢功能:隨時(shí)監(jiān)視裝置的核心硬件電路和軟件的執(zhí)行情況。

5、自投運(yùn)功能:裝置上電后無論處在何種操作界面,若2分鐘無人操作便自動進(jìn)入運(yùn)行(本機(jī)故障報(bào)警時(shí)除外)。 

四、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,會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心飽和,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

4.2.1 電壓互感器的突然投入

4.2.2 線路發(fā)生單相接地

4.2.3 系統(tǒng)運(yùn)行方式的突然改變

4.2.4 系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動

4.2.5 電網(wǎng)頻率的波動

4.2.6 負(fù)荷的不平衡變化

4.3、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。

4.3.1 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。

4.3.2 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。

4.4.3 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。

4.4、RT-WTXC鐵磁諧振消除裝置工作原理

    裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓互感器PT開口三角處電壓和頻率,當(dāng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí),裝置瞬時(shí)啟動無觸點(diǎn)消諧元件(大功率可控硅),將PT開口三角繞組瞬間短接,產(chǎn)生強(qiáng)大阻尼,從而消除鐵磁諧振。

當(dāng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí),裝置啟動消諧元件,瞬間短接后如果諧振仍未消除,則裝置再次啟動消諧元件,出于PT安全的考慮裝置共可啟動三次消諧元件。如果在三次啟動過程中諧振被成功消除則裝置的諧振指示燈點(diǎn)亮,并且諧振報(bào)警動作(持續(xù)時(shí)間10秒),以提示曾有鐵磁諧振發(fā)生,當(dāng)操作裝置查看記錄后諧振燈熄滅;如果諧振未消除則裝置的過電壓指示燈亮,同時(shí)過電壓報(bào)警出口動作,過電壓消失后恢復(fù)正常。

五、裝置面板各元件的功能說明

5.1、裝置面板圖:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2、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)、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)。

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”鍵作返回上一級菜單用。

e、“復(fù)位”鍵作整機(jī)復(fù)歸用。

f、“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  

1、開機(jī)主界面顯示如圖1所示,按△”“▽”鍵可上下移動黑條選

擇相應(yīng)菜單選擇項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵可進(jìn)入相應(yīng)菜單。

   

1.1、選擇“運(yùn)行”項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后便可進(jìn)入 裝置運(yùn)行界面

如圖2所示。

      

2、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“配置”項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后

進(jìn)入相應(yīng)界面如圖3所示。

 

 

2.1、按△”“▽”鍵選擇“參數(shù)設(shè)定”項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后屏

幕顯示如圖4所示。該啟動電壓值為本機(jī)默認(rèn)配置,用戶不能修改。

 

 

2.2、按“△”“▽”鍵選擇“通訊設(shè)置”項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后屏

幕顯示如圖5所示。

 

 

2.2.1、按“△”“▽”鍵選擇“本機(jī)地址”項(xiàng),按“確認(rèn)”比例鍵確

認(rèn)后便進(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“△”

“▽”鍵可對該值進(jìn)行修改,最后按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)修改。按“退出”

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)后便進(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。  

            

2.3、按“△”“▽”鍵選擇“時(shí)鐘校對”項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后進(jìn)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。

 

3、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“故障記錄”項(xiàng),按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)

后畫面如圖9所示。

        

3.1、按“△”“▽”鍵選擇“故障報(bào)告”項(xiàng),按“確認(rèn)” 鍵確認(rèn)后畫

面如圖10所示(右上角“△”、右下角 “▽”表示可上下翻頁)。移動

“△”“▽”鍵可翻看其它故障記錄信息。故障信息包括諧振、過電壓,

共可記錄20組故障信息。無故障信息時(shí)屏面顯示“無故障信息”。                                      

 

3.2、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)。

 

 

 

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。

 

 

3.3.1、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,若兩分鐘無人操作,自動進(jìn)入運(yùn)行。

 

1

 

2

RS422

3

4

5

 

6

RS232

7

8

9

 

10

RS485

11

12

七、通訊說明

1、通訊接口                               

裝置有三種通訊接口可供選擇,RS232、RS422、RS485。用

戶訂貨時(shí)需說明通訊接口,也可現(xiàn)場自行設(shè)置。打開裝置面板,

逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)主板的固定把手,抽出主板,按右圖調(diào)整主板上的

短路子。

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)

1

2

3

4

5

6

7

8

0EBH

90H

0EBH

90H

02H

站號

55H

08H

同步頭

起始符

裝置地址

特征碼

報(bào)文長度

 

9

10

11

12

13

14

15

16

19

YEAR

MON

DAY

HOUR

MIN

SEC

&L

&H

03H

時(shí)

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:(ASK

1

2

3

4

5

6

7

0EBH

90H

0EBH

90H

02H

站號

66H

同步頭

起始符

裝置地址

特征碼

2.2.2下位機(jī)應(yīng)答信息

    無新事件時(shí)應(yīng)答報(bào)文如下:(ACK)

1

2

3

4

5

6

7

8

0EBH

90H

0EBH

90H

02H

站號

06H

03H

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)

1

2

3

4

5

6

7

8

0EBH

90H

0EBH

90H

02H

站號

60H

0BH

同步頭

起始符

裝置地址

特征碼

報(bào)文長度

9

10

11

12

13

14

15

16

YEAR

MON

DAY

HOUR

MIN

SEC

MUL

R

時(shí)

母線號

事件類型

 

17

18

19

20

V

&L

&H

03H

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(ACK

1

2

3

4

5

6

7

8

0EBH

90H

0EBH

90H

02H

站號

06H

03H

同步頭

起始符

裝置地址

特征碼

結(jié)束符

    3、通訊流程:

     3.1、校時(shí)

                                    

CRT

 

   

  3.2、查詢事件

                                                               

             

ASK       ACK                           ASK       R                 ACK

        

無新事件                                          有新事

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。

    3.代碼和指特征碼、報(bào)文長度、報(bào)文內(nèi)容之和(16位值)。

4.母線號:01H

5.事件類型:0CH表示諧振,0EH表示過電壓,0FH表示過電壓消失。

6.時(shí)間為BCD碼。

7.通訊方式:8位數(shù)據(jù)位,1位起始位,1位停止位,無校驗(yàn),異步半雙工,波特率12009600bps。

 

 

 

 

 

 

八、裝置原理框圖

 

九、安裝

 

9-1 RT-WTXC裝置外形尺寸圖(單位:mm

      9-2  RT-WTXC裝置安裝開孔尺寸圖(單位:mm

十、訂貨注意事項(xiàng)

訂貨時(shí)請說明: 1、電源(AC/DC220或AC/DC110)

               2、通訊接口(RS232或RS422或RS485)

 

 

附圖一、RT-WTXC微機(jī)型鐵磁諧振消除裝置后端子圖(本圖亦為裝置后端子的實(shí)際布局圖


 

附圖二、RT-WTXC微機(jī)型鐵磁諧振消除裝置原理接線圖

 

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