SH-X 微機消諧裝置的詳細介紹

1 概述

在電力系統中，鐵磁諧振頻繁發生，諧振時會產生過電壓，嚴重威脅系統安全。鐵磁諧振過電壓可以在3～220千伏的任何系統中發生，特別是在35千伏及以下 的電網中，幾乎所有的內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時間長，甚至可能長期存在。在分頻諧振時，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，一般電流不大，但是過電壓很高，常使設備絕緣損壞，造成惡性事故。

2 功能及特點

> 適用于配電網各種電壓等級。

> zui多可監測四段母線。

> 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。

> 能區分外部過電壓、鐵磁諧振和單相接地。

> 采用大功率、無觸點消諧元件，消諧迅速、可靠。

> 提供一組無源報警節點。

> 故障發生時，能顯示故障報告（類型、時間、電壓值和頻率）。

> 選配的微型打印機可以及時打印故障報告。

> 可配置通信接口將相關信息傳給上級監控系統。

> 保存十條zui近發生的故障信息，失電后數據不丟失。

> 硬件看門狗電路防止死機現象發生。

> 具有完善的自檢功能。

> 人機接口操作簡單方便，全中文菜單，顯示信息豐富直觀。

3 技術參數

3.1 環境要求

Ø 戶內使用，通風應良好 。

Ø 環境溫度：-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 周圍介質無導電塵埃與導致金屬或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。

3.2 技術參數

Ø 工作電源：AC/DC220V（如有特殊要求請在訂貨時說明），功耗≤20W。

Ø 報警節點容量：AC250V，5A；DC30V，5A。

Ø 通信接口：RS232/485（任選其一，請在訂貨時說明），波特率1200～9600bps。

Ø 通信規約：內置三種通信規約CM90、CDT、MODBUS。

4 工作原理

電力系統中有許多鐵芯電感元件，例如變壓器、電壓互感器、消弧和并聯補償電抗器，

這些大都為非線性元件，它和系統的電容組成許多復雜的振蕩回路，如果滿足一定的條件，就可激發起持續時間較長的鐵磁諧振過電壓。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。

SH-X系列微機消諧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，產生強大阻尼，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圖形點陣液晶，全中文顯示。

Ø 指示燈：指示系統當前運行狀態

² 運行：裝置工作正常時，“運行”燈有規律的閃爍。

² 諧振：諧振消除后點亮。

² 過電壓：系統發生過電壓時點亮。

² 接地：系統發生單相接地時點亮。

² 裝置故障：裝置內部發生故障時點亮。

Ø 按鍵：用于設定參數、查看信息等操作。

6 操作說明

裝置開機后主菜單顯示如下所示：

反白顯示的行為光標當前位置，按方向鍵選擇菜單項，按“確認”鍵進入相應子菜單，按“取消”鍵返回到主界面。

6.1 參數設置

參數設置子菜單用于設置裝置啟動電壓、通信參數和時間參數：

反白顯示的行為光標當前位置，按方向鍵選擇菜單項，按“確認”鍵進入相應子菜單，按“取消”鍵返回到主菜單。

6.1.1 系統參數設置

按下方向鍵移動光標，按上方向鍵更改數值，修改后按“確認”鍵保存，按“取消”鍵不做保存。

6.1.2 通信參數設置

按下方向鍵移動光標，按上方向鍵更改數值，修改后按“確認”鍵保存，按“取消”鍵

不做保存。

Ø 裝置地址：本機的地址，范圍1～255。

Ø 波特率：可選擇1200、2400、4800、9600。

Ø 規約：裝置內置三種規約，南瑞CM90，循環遠動CDT，MODBUS。

6.1.3 時間參數設置

按下方向鍵移動光標，按上方向鍵更改數值，修改后按“確認”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、頻率和故障發生時間。

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，請在訂貨時說明。

>  波特率可設為1200、2400、4800、9600。

>  內置三種通信規約：南瑞CM90，循環遠動CDT，MODBUS，詳細設置見7.1.2。

>  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。

7.1 CM90規約

報文格式如下表所示：

>  報文長度指特征碼，分組數，分組序號，報文長度字節數，報文內容長度之和。

>  代碼和為地址碼、特征碼、分組數，分組序號，報文長度，報文內容總和的低16位值（單字節相加）。

>  分組序號為1。

7.1.1網絡對時

系統下發命令：EB  90  EB  90  02  裝置地址  5A  01  01  0A  年  月  日  時  

分  秒  代碼和（L） 代碼和（H）  03。

注：時間數據格式為BCD碼。

7.1.2信號復歸

用于復歸裝置報警信號。

系統下發命令：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狀態查詢

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

代碼和（H）  03。

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

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

>  動作時間數據格式為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規約

當裝置的通信規約為CDT時，裝置不接收任何信息，裝置定時上傳數據。報文格式如下：

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 裝置無動作：母線號、類型為00。

Ø 裝置動作：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規約

報文格式如下：

裝置地址  功能碼  數據數量  數據1……數據n   CRC（L）  CRC（H）

7.3.1網絡對時

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

注：時間數據格式為BCD碼。

7.3.2信號復歸

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

7.3.3狀態查詢

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

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

Ø 裝置無動作：母線號、類型為00。

Ø 裝置動作：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：綜合報警信號輸出節點。

>  11、12、13：RS232/485通信接口。

>  14、15：裝置工作電源。

>  16：屏蔽地。

9 試驗說明

模擬試驗接線如下圖所示：

>  給裝置信號輸入端“Uo*，Uo” 輸入工頻30V～120V之間電壓，此時伴隨燈泡閃爍一次，“單相接地”指示燈亮、綜合報警接點閉合。當輸入信號小于30V時，本裝置不動作。

>  當輸入信號端短時通入30V以上的電壓，并迅速撤除電壓，此時伴隨著燈泡閃爍一次，“諧振”指示燈亮、報警（即當系統發生諧振時，零序電壓較高，經消諧，系統恢復正常，零序電壓很快降下來）。

>  當輸入信號端通入120V以上電壓，此時伴隨燈泡閃爍一次，“過電壓”指示燈亮、報警（即當系統發生過電壓故障時，經過消諧后，過電壓信號仍存在，系統沒有恢復正常，這時應盡快排除系統故障，以免造成損失）。

注：做模擬試驗時，應在回路中串入負載（如圖中的燈泡，兼作動作指示用，功率取100W即可）以防大功率消諧元件動作時損壞試驗儀器。