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技術文章 | Technical articles
一、SHLYXC-400微機型消弧裝置概述
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。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。
微機消諧裝置是我公司研制的新型智能化電力諧振消除裝置，使用簡單方便，無需維護，能迅速地消除各種頻率的鐵磁諧振,準確率高。同時可根據用戶需要將相關信息打印或通過通信接口傳給上級監控系統，適用于無人值守變電站。
二、SHLYXC-400微機型消弧裝置功能及特點
適用于配電網各種電壓等級。
可監測四段母線,本裝置監測一段母線。
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。
保存十條近期發生的故障信息，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。
三、SHLYXC-400微機型消弧裝置技術參數
3.1 環境要求
戶內使用，通風應良好 。
環境溫度：-10℃ ～ +55℃
相對濕度：小于90%，表面無凝露 。
大氣壓力：80 ～ 110Kpa 。
海拔高度：< 2000m 。
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
工作電源：AC/DC220V（如有特殊要求請在訂貨時說明），功耗≤20W。
報警節點容量：AC250V，5A；DC30V，5A。
通信接口：RS232/485（任選其一，請在訂貨時說明），波特率1200～9600bps。
通信規約：內置三種通信規約CM90、CDT、MODBUS。
四、SHLYXC-400微機型消弧裝置工作原理
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保障。
微機消諧裝置系列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。
五、SHLYXC-400微機型消弧裝置面板說明
微機消諧裝置面板見圖一所示：
液晶顯示器：128×64圖形點陣液晶，全中文顯示。
指示燈：指示系統當前運行狀態。
運行：裝置工作正常時，“運行"燈有規律的閃爍。
諧振：諧振消除后點亮。
過電壓：系統發生過電壓時點亮。
接地：系統發生單相接地時點亮。
裝置故障：裝置內部發生故障時點亮。
按鍵：用于設定參數、查看信息等操作。
六、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。
裝置地址：本機的地址，范圍1～255。
波特率：可選擇1200、2400、4800、9600。
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
顯示近期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清理追憶信息
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。
七、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：
0EBH | 同步字符 |
90H | |
0EBH | |
90H | |
STX（02H） | 起始符 |
ADDR | 裝置地址 |
CODE | 特征碼 |
Group Num（01h） | 分組數 |
Group No(01h) | 分組序號 |
Length | 報文長度 |
。 。 。 | 報文內容 |
Sum L | 代碼和 |
Sum H | |
ETX（03H） | 結束符 |
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
裝置無動作：母線號、類型為00。
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）
裝置無動作：母線號、類型為00。
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。
八、安裝
8.1 外形尺寸和安裝尺寸：
8.2 裝置端子接線說明
1 | Uo1* |
2 | Uo1 |
3 | UO2* |
4 | Uo2 |
5 | UO3* |
6 | Uo3 |
7 | UO4* |
8 | Uo4 |
9 | 綜合報警 |
10 | 綜合報警 |
11 | 232R/485A |
12 | 232T/485B |
13 | 通信GND |
14 | 工作電源 |
15 | 工作電源 |
16 | 接地 |
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。
九、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。
十、運輸及貯存
10.1 運輸
包裝好的產品在運輸過程中的貯存溫度為-25℃～+55℃，相對濕度不大于95%。產品可承受在此環境中的短時貯存。
10.2 貯存
包裝好的產品應貯存在-10℃～+55℃、相對濕度不大于80%、周圍空氣中不含有腐蝕性、火災及爆炸性物質的室內。
十一、質量保證及服務
11.1 質量保證
產品出廠后，在用戶*遵守本產品說明書規定的運輸、貯存、安裝和使用要求的情況下，產品自出廠之日起一年內，如發現產品及其配套件發生非人為損壞，制造廠負責免費修理或更換。
11.2 保修辦法
符合11.1條規定，在保修期內出現質量問題，制造廠負責更換或維修；
符合11.1條規定，超出保修期限所出現質量問題，由用戶同制造廠協商，采取有償方式進行更換或維修；
超出11.1條規定所出現的質量問題，用戶應同制造廠協商，采取有償方式更換或維修。
十二、訂貨須知
產品型號、名稱及訂貨數量。
裝置的工作電源額定值。
是否帶有通信功能，接口形式。
其他特殊要求。
