SH-X 微機(jī)消諧裝置的詳細(xì)介紹

1 概述

在電力系統(tǒng)中，鐵磁諧振頻繁發(fā)生，諧振時(shí)會(huì)產(chǎn)生過電壓，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全。鐵磁諧振過電壓可以在3～220千伏的任何系統(tǒng)中發(fā)生，特別是在35千伏及以下 的電網(wǎng)中，幾乎所有的內(nèi)部過電壓事故均由鐵磁諧振引起。鐵磁諧振引起的過電壓持續(xù)時(shí)間長，甚至可能長期存在。在分頻諧振時(shí)，一般過電壓并不高，但是PT的 電流大，易使PT過熱而爆炸；基波和倍頻諧振時(shí)，一般電流不大，但是過電壓很高，常使設(shè)備絕緣損壞，造成惡性事故。

2 功能及特點(diǎn)

> 適用于配電網(wǎng)各種電壓等級。

> zui多可監(jiān)測四段母線。

> 迅速消除三分頻、二分頻、工頻以及三倍頻等特征頻率的鐵磁諧振。

> 能區(qū)分外部過電壓、鐵磁諧振和單相接地。

> 采用大功率、無觸點(diǎn)消諧元件，消諧迅速、可靠。

> 提供一組無源報(bào)警節(jié)點(diǎn)。

> 故障發(fā)生時(shí)，能顯示故障報(bào)告（類型、時(shí)間、電壓值和頻率）。

> 選配的微型打印機(jī)可以及時(shí)打印故障報(bào)告。

> 可配置通信接口將相關(guān)信息傳給上級監(jiān)控系統(tǒng)。

> 保存十條zui近發(fā)生的故障信息，失電后數(shù)據(jù)不丟失。

> 硬件看門狗電路防止死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。

> 具有完善的自檢功能。

> 人機(jī)接口操作簡單方便，全中文菜單，顯示信息豐富直觀。

3 技術(shù)參數(shù)

3.1 環(huán)境要求

Ø 戶內(nèi)使用，通風(fēng)應(yīng)良好 。

Ø 環(huán)境溫度：-10℃ ～ +55℃

Ø 相對濕度：小于90%，表面無凝露 。

Ø 大氣壓力：80 ～ 110Kpa 。

Ø 海拔高度：< 2000m 。

Ø 周圍介質(zhì)無導(dǎo)電塵埃與導(dǎo)致金屬或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。

3.2 技術(shù)參數(shù)

Ø 工作電源：AC/DC220V（如有特殊要求請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明），功耗≤20W。

Ø 報(bào)警節(jié)點(diǎn)容量：AC250V，5A；DC30V，5A。

Ø 通信接口：RS232/485（任選其一，請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明），波特率1200～9600bps。

Ø 通信規(guī)約：內(nèi)置三種通信規(guī)約CM90、CDT、MODBUS。

4 工作原理

電力系統(tǒng)中有許多鐵芯電感元件，例如變壓器、電壓互感器、消弧和并聯(lián)補(bǔ)償電抗器，

這些大都為非線性元件，它和系統(tǒng)的電容組成許多復(fù)雜的振蕩回路，如果滿足一定的條件，就可激發(fā)起持續(xù)時(shí)間較長的鐵磁諧振過電壓。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。

SH-X系列微機(jī)消諧裝置實(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(dòng)無觸點(diǎn)消諧元件，產(chǎn)生強(qiáng)大阻尼，從而消除鐵磁諧振。

5 面板說明

SH-X-100系列裝置面板見圖一所示：

SH-X-200系列裝置面板見圖二所示：

Ø 液晶顯示器：128×64圖形點(diǎn)陣液晶，全中文顯示。

Ø 指示燈：指示系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)

² 運(yùn)行：裝置工作正常時(shí)，“運(yùn)行”燈有規(guī)律的閃爍。

² 諧振：諧振消除后點(diǎn)亮。

² 過電壓：系統(tǒng)發(fā)生過電壓時(shí)點(diǎn)亮。

² 接地：系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)點(diǎn)亮。

² 裝置故障：裝置內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)點(diǎn)亮。

Ø 按鍵：用于設(shè)定參數(shù)、查看信息等操作。

6 操作說明

裝置開機(jī)后主菜單顯示如下所示：

反白顯示的行為光標(biāo)當(dāng)前位置，按方向鍵選擇菜單項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入相應(yīng)子菜單，按“取消”鍵返回到主界面。

6.1 參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置子菜單用于設(shè)置裝置啟動(dòng)電壓、通信參數(shù)和時(shí)間參數(shù)：

反白顯示的行為光標(biāo)當(dāng)前位置，按方向鍵選擇菜單項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入相應(yīng)子菜單，按“取消”鍵返回到主菜單。

6.1.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，按上方向鍵更改數(shù)值，修改后按“確認(rèn)”鍵保存，按“取消”鍵不做保存。

6.1.2 通信參數(shù)設(shè)置

按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，按上方向鍵更改數(shù)值，修改后按“確認(rèn)”鍵保存，按“取消”鍵

不做保存。

Ø 裝置地址：本機(jī)的地址，范圍1～255。

Ø 波特率：可選擇1200、2400、4800、9600。

Ø 規(guī)約：裝置內(nèi)置三種規(guī)約，南瑞CM90，循環(huán)遠(yuǎn)動(dòng)CDT，MODBUS。

6.1.3 時(shí)間參數(shù)設(shè)置

按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，按上方向鍵更改數(shù)值，修改后按“確認(rèn)”鍵保存，按“取消”鍵

不做保存。

6.2 信息瀏覽

信息瀏覽子菜單用于管理故障信息：

6.2.1顯示追憶信息

顯示zui近十次發(fā)生的故障信息，按方向鍵切換信息,按“取消”鍵返回上層菜單。

  故障信息記錄包括故障類型、電壓值、頻率和故障發(fā)生時(shí)間。

6.2.2清除追憶信息

刪除全部故障記錄，按方向鍵選擇操作，按“取消”鍵返回上層菜單。

7 通信

>  本裝置可提供RS232/485通信接口，用戶任選一種，請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。

>  波特率可設(shè)為1200、2400、4800、9600。

>  內(nèi)置三種通信規(guī)約：南瑞CM90，循環(huán)遠(yuǎn)動(dòng)CDT，MODBUS，詳細(xì)設(shè)置見7.1.2。

>  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。

7.1 CM90規(guī)約

報(bào)文格式如下表所示：

>  報(bào)文長度指特征碼，分組數(shù)，分組序號，報(bào)文長度字節(jié)數(shù)，報(bào)文內(nèi)容長度之和。

>  代碼和為地址碼、特征碼、分組數(shù)，分組序號，報(bào)文長度，報(bào)文內(nèi)容總和的低16位值（單字節(jié)相加）。

>  分組序號為1。

7.1.1網(wǎng)絡(luò)對時(shí)

系統(tǒng)下發(fā)命令：EB  90  EB  90  02  裝置地址  5A  01  01  0A  年  月  日  時(shí)  

分  秒  代碼和（L） 代碼和（H）  03。

注：時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。

7.1.2信號復(fù)歸

用于復(fù)歸裝置報(bào)警信號。

系統(tǒng)下發(fā)命令：EB  90  EB  90  02  裝置地址號  5F  01  01  04  代碼和（L）代碼和（H）  03。

7.1.3狀態(tài)查詢

系統(tǒng)下發(fā)命令：EB  90  EB  90  02  裝置地址號  50  01  01  04  代碼和（L）  

代碼和（H）  03。

> 若裝置無動(dòng)作則回復(fù)   EB  90  EB  90  02  裝置地址號  06  01  01  04  代碼和（L） 代碼和（H）  03。

>  若裝置動(dòng)作則回復(fù)     EB  90  EB  90  02  裝置地址號  55  01  01  0E  年 月 日  時(shí)  分  秒  母線號  電壓  頻率  類型  代碼和（L） 代碼和（H）  03。

>  動(dòng)作時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。

>  母線號：01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，03—Ⅲ段，04—Ⅳ段。

>  頻率：0x11—三分頻；0x12—二分頻；0x13—工頻；0x14—三倍頻。

>  類型：0x21—諧振；0x22—過電壓；0x23—單相接地。

7.2 CDT規(guī)約

當(dāng)裝置的通信規(guī)約為CDT時(shí)，裝置不接收任何信息，裝置定時(shí)上傳數(shù)據(jù)。報(bào)文格式如下：

EB  90  EB  90  EB  90  71  F4  01  裝置地址  01  CRC  F0  母線號 00 類型    00  CRC

Ø 裝置無動(dòng)作：母線號、類型為00。

Ø 裝置動(dòng)作：母線號01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，04—Ⅲ段，08—Ⅳ段；類型：01—諧振，02—過電壓，04—單相接地。

7.3 MODBUS規(guī)約

報(bào)文格式如下：

裝置地址  功能碼  數(shù)據(jù)數(shù)量  數(shù)據(jù)1……數(shù)據(jù)n   CRC（L）  CRC（H）

7.3.1網(wǎng)絡(luò)對時(shí)

系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址  5A  06  年  月  日  時(shí)  分  秒  CRC（L）  CRC（H）  

注：時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。

7.3.2信號復(fù)歸

系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址  5F  04  00  00  00  1E  CRC（L）  CRC（H）

7.3.3狀態(tài)查詢

    系統(tǒng)下發(fā)命令： 裝置地址  50  04  00  00  00  A5  CRC（L）  CRC（H）

裝置回復(fù)：裝置地址  55  04  母線號  00  類型  00  CRC（L）  CRC（H）

Ø 裝置無動(dòng)作：母線號、類型為00。

Ø 裝置動(dòng)作：母線號：01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，04—Ⅲ段，08—Ⅳ段；類型：01—諧振，02—過電壓，04—單相接地。

8 安裝

8.1  外形尺寸和安裝尺寸： 

8.1.1 SH-X-100系列

8.1.2 SH-X-200系列

8.2 裝置端子接線說明

>  1～8：四段母線PT開口三角電壓輸入端。

>  9、10：綜合報(bào)警信號輸出節(jié)點(diǎn)。

>  11、12、13：RS232/485通信接口。

>  14、15：裝置工作電源。

>  16：屏蔽地。

9 試驗(yàn)說明

模擬試驗(yàn)接線如下圖所示：

>  給裝置信號輸入端“Uo*，Uo” 輸入工頻30V～120V之間電壓，此時(shí)伴隨燈泡閃爍一次，“單相接地”指示燈亮、綜合報(bào)警接點(diǎn)閉合。當(dāng)輸入信號小于30V時(shí)，本裝置不動(dòng)作。

>  當(dāng)輸入信號端短時(shí)通入30V以上的電壓，并迅速撤除電壓，此時(shí)伴隨著燈泡閃爍一次，“諧振”指示燈亮、報(bào)警（即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí)，零序電壓較高，經(jīng)消諧，系統(tǒng)恢復(fù)正常，零序電壓很快降下來）。

>  當(dāng)輸入信號端通入120V以上電壓，此時(shí)伴隨燈泡閃爍一次，“過電壓”指示燈亮、報(bào)警（即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過電壓故障時(shí)，經(jīng)過消諧后，過電壓信號仍存在，系統(tǒng)沒有恢復(fù)正常，這時(shí)應(yīng)盡快排除系統(tǒng)故障，以免造成損失）。

注：做模擬試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在回路中串入負(fù)載（如圖中的燈泡，兼作動(dòng)作指示用，功率取100W即可）以防大功率消諧元件動(dòng)作時(shí)損壞試驗(yàn)儀器。