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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以下中性點絕緣的電網(wǎng)中頻繁發(fā)生。這種過電壓持續(xù)時間長,甚至能長時間自保持,因而對電力系統(tǒng)的安全運行威脅極大。它是導致高壓熔絲熔斷、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)驗和教訓之后,研制出的新一代鐵磁諧振消除裝置。該裝置在軟硬件的設計上進行了重大改進,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)驗值,用戶無需整定。
6、遠動報警功能:諧振報警、過電壓報警。
本系列報警各提供一對無源觸點(觸點容量為8A/250VAC、8A30VDC)在電壓不超過250V,電流
超過0.5A,時間常數(shù)為5±0.75ms的直流回路中,裝置輸出觸點的斷開容量為40W。
7、工作狀態(tài)指示:運行指示燈(綠色、裝置正常運行時閃爍)、諧振報警燈(紅色、三次內(nèi)消諧成功點亮)、過電壓報警燈(紅色、三次內(nèi)消諧不成功點亮,此時裝置返回運行,過電壓消除后滅)。
8、通訊功能:RS232、RS422、RS485(供選擇其一、請在訂貨時說明)。
9、電源:交直流220V、交直流110V(供選擇其一、請在訂貨時說明)。
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)
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
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。
3、重復消諧功能: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入運行(本機故障報警時除外)。
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、消弧線圈為電感元件,補償用的電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件,而線路各導線對地和導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。例如在中性點非有效接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時,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)運行方式的突然改變
4.2.4 系統(tǒng)負荷發(fā)生較大的波動
4.2.5 電網(wǎng)頻率的波動
4.2.6 負荷的不平衡變化
4.3、鐵磁諧振的危害性
發(fā)生鐵磁諧振時產(chǎn)生的較高過電壓和較大的過電流,極易使電力設備的絕緣損壞,嚴重情況下危及運行人員的安全。
4.3.1 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時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接地發(fā)展為相間短路,造成電力設備損壞并嚴重威脅系統(tǒng)安全運行。
4.3.2 發(fā)生鐵磁諧振時,電壓互感器感抗下降,一次勵磁電流急劇增加,使高壓保險熔斷。如果電流未達到保險的熔斷值,使電壓互感器長時間處于過電流狀態(tài)下運行,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
裝置實時監(jiān)測電壓互感器PT開口三角處電壓和頻率,當發(fā)生鐵磁諧振時,裝置瞬時啟動無觸點消諧元件(大功率可控硅),將PT開口三角繞組瞬間短接,產(chǎn)生強大阻尼,從而消除鐵磁諧振。
當發(fā)生鐵磁諧振時,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亮,并且諧振報警動作(持續(xù)時間10秒),以提示曾有鐵磁諧振發(fā)生,當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,同時過電壓報警出口動作,過電壓消失后恢復正常。
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行信息。
b、工作指示燈:運行(綠色、裝置正常運行時閃爍)、諧振(紅色、三次內(nèi)消諧成功點亮)、過電壓(紅色、三次內(nèi)消諧不成功點亮,此時裝置返回運行,過電壓消除后滅)。
c、按鍵“ ”“ ”“△”“▽”為菜單選項用,有時“△”“▽”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、“復位”鍵作整機復歸用。
f、“確認”鍵作菜單選項或參數(shù)設置的確定用。
六、操作說明
1、開機主界面顯示如圖1所示,按“△”“▽”鍵可上下移動黑條選
擇相應菜單選擇項,按“確認”鍵可進入相應菜單。
1.1、選擇“運行”項,按“確認”鍵確認后便可進入 裝置運行界面
如圖2所示。
2、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“配置”項,按“確認”鍵確認后
進入相應界面如圖3所示。
2.1、按“△”“▽”鍵選擇“參數(shù)設定”項,按“確認”鍵確認后屏
幕顯示如圖4所示。該啟動電壓值為本機默認配置,用戶不能修改。
2.2、按“△”“▽”鍵選擇“通訊設置”項,按“確認”鍵確認后屏
幕顯示如圖5所示。
2.2.1、按“△”“▽”鍵選擇“本機地址”項,按“確認”比例鍵確
認后便進入地址設定界面,屏幕顯示如圖6所示。反顯值表示當前可
修改,按“ ”“ ”鍵可選擇要修改的位,選擇后該值反顯,按“△”
“▽”鍵可對該值進行修改,最后按“確認”鍵確認修改。按“退出”
鍵返回圖5顯示界面。
2.2.2、按“△”“▽”鍵選擇“波特率”項,按“確認”鍵確認后便進
入波特率地址設定界面,屏幕顯示如圖7所示。按“△”“▽”鍵選擇
波特率,按“確認”鍵確認設定。
2.3、按“△”“▽”鍵選擇“時鐘校對”項,按“確認”鍵確認后進入
時鐘校對畫面,如圖8所示。反顯值表示當前可修改,按“ ”“ ”
鍵可選擇要修改的時間值,選擇后該值反顯。按“△”“▽”鍵可對該
值進行修改,最后按“確認”鍵確認后時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,按“確認”鍵確認
后畫面如圖9所示。
3.1、按“△”“▽”鍵選擇“故障報告”項,按“確認” 鍵確認后畫
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。無故障信息時屏面顯示“無故障信息”。
3.2、按“△”“▽”鍵選擇“諧振次數(shù)”項,按“確認”鍵確認后畫面
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,按“確認”鍵確認后,屏
幕顯示如圖12所示。
3.3.1、按“ ”“ ”鍵選擇“是”項,按“確認”鍵確認后,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,自動進入運行。
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
戶訂貨時需說明通訊接口,也可現(xiàn)場自行設置。打開裝置面板,
逆時針旋轉(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
裝置默認一種規(guī)約,用戶如有特殊要求需在訂貨時提出,默認規(guī)約具體內(nèi)容如下:
2.1、上位機發(fā)校時命令:(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 | 報文長度 |
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 19 |
YEAR | MON | DAY | HOUR | MIN | SEC | &L | &H | 03H |
年 | 月 | 日 | 時 | 分 | 秒 | 代碼和 | 結(jié)束符 |
2.2、事件查詢
2.2.1、上位機下發(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下位機應答信息
無新事件時應答報文如下:(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 |
有新事件時應答報文如下:(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 | 報文長度 | ||||||||||||
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||||||||
YEAR | MON | DAY | HOUR | MIN | SEC | MUL | R | |||||||||
年 | 月 | 日 | 時 | 分 | 秒 | 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、上位機接收到故障報文后下發(fā)報文(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
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.報文長度指特征碼、報文長度、報文內(nèi)容之和。
3.代碼和指特征碼、報文長度、報文內(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,異步半雙工,波特率1200~9600bps。
八、裝置原理框圖
九、安裝
圖9-1 RT-WTXC裝置外形尺寸圖(單位:mm)
圖9-2 RT-WTXC裝置安裝開孔尺寸圖(單位:mm)
十、訂貨注意事項
訂貨時請說明: 1、電源(AC/DC220或AC/DC110)
2、通訊接口(RS232或RS422或RS485)
附圖一、RT-WTXC微機型鐵磁諧振消除裝置后端子圖(本圖亦為裝置后端子的實際布局圖)
附圖二、RT-WTXC微機型鐵磁諧振消除裝置原理接線圖
【上一個】 RT-DK3000系列多功能電力儀表 | 【下一個】 RT-DMK直流油泵控制柜 |