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RT-WTXC微機型智能消諧裝置

一、概述

電力系統中的鐵磁諧振過電壓是一種常見的內部過電壓現象,在35KV以下中性點絕緣的電網中頻繁發生。這種過電壓持續時間長,甚至能長時間自保持,因而對電力系統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,也是電力系統中某些重大事故的誘發原因之一。

RT-WTXC微機型智能消諧裝置是我公司科技人員在總結了十幾年來國內各種消諧裝置成功、失敗的經驗和教訓之后,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,無需整定和調試,使消諧成功率大大提高。

二、主要功能和技術參數

1、適用范圍:35KV以下中性點不接地或經消弧線圈接地的小接地電流系統。

2、母線段數: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、三次內消諧成功點亮)、過電壓報警燈(紅色、三次內消諧不成功點亮,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、無需整定和調試,上電即投運。

3、重復消諧功能:系統諧振被阻尼消除后若再次被激發產生,裝置能再次立即起動予以消除。

4、自檢功能:隨時監視裝置的核心硬件電路和軟件的執行情況。

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產生鐵磁諧振的原因

電力系統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,特定參數配合的回路就會發生諧振現象。例如在中性點非有效接地系統中發生單相接地時,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,電網中性點對地位移電壓很小,但在電壓互感器突然合閘、電網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起鐵磁諧振。

2、鐵磁諧振的產生條件

4.2.1 電壓互感器的突然投入

4.2.2 線路發生單相接地

4.2.3 系統運行方式的突然改變

4.2.4 系統負荷發生較大的波動

4.2.5 電網頻率的波動

4.2.6 負荷的不平衡變化

4.3、鐵磁諧振的危害性

發生鐵磁諧振時產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 中性點不接地系統發生單相接地時接地電弧不能自然熄滅就會產生弧光過電壓,致使系統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展為相間短路,造成電力設備損壞并嚴重威脅系統安全運行。

4.3.2 發生鐵磁諧振時,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下運行,勢必造成電壓互感器的損壞。

4.4.3 產生零序電壓分量,出現虛幻接地現象,使絕緣監察裝置誤發接地信號。

4.4、RT-WTXC鐵磁諧振消除裝置工作原理

    裝置實時監測電壓互感器PT開口三角處電壓和頻率,當發生鐵磁諧振時,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,產生強大阻尼,從而消除鐵磁諧振。

當發生鐵磁諧振時,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(持續時間10秒),以提示曾有鐵磁諧振發生,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、三次內消諧成功點亮)、過電壓(紅色、三次內消諧不成功點亮,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”項,按“確認”鍵確認后畫面

如圖11所示,可查看諧振發生的總次數。

 

 

 

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,也可現場自行設置。打開裝置面板,

逆時針旋轉主板的固定把手,抽出主板,按右圖調整主板上的

短路子。

2、通訊規約說明

裝置默認一種規約,用戶如有特殊要求需在訂貨時提出,默認規約具體內容如下:

2.1、上位機發校時命令:(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

代碼和

結束符

2.2、事件查詢

     2.2.1、上位機下發查詢故障信息命令:(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

母線號

事件類型

 

17

18

19

20

V

&L

&H

03H

幅值

 代碼和

結束符

2.2.3、上位機接收到故障報文后下發報文(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、報文內容之和。

    3.代碼和指特征碼、報文長度、報文內容之和(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位數據位,1位起始位,1位停止位,無校驗,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

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-PED型二次設備交流配電屏

扶着临产的肚子做

冀公網安備 13060202000967號