SH-X 微机消谐装置的详细介绍

1 概述

在电力系统中，铁磁谐振频繁发生，谐振时会产生过电压，严重威胁系统安全。铁磁谐振过电压可以在3～220千伏的任何系统中发生，特别是在35千伏及以下 的电网中，几乎所有的内部过电压事故均由铁磁谐振引起。铁磁谐振引起的过电压持续时间长，甚至可能长期存在。在分频谐振时，一般过电压并不高，但是PT的 电流大，易使PT过热而爆炸；基波和倍频谐振时，一般电流不大，但是过电压很高，常使设备绝缘损坏，造成恶性事故。

2 功能及特点

> 适用于配电网各种电压等级。

> zui多可监测四段母线。

> 迅速消除三分频、二分频、工频以及三倍频等特征频率的铁磁谐振。

> 能区分外部过电压、铁磁谐振和单相接地。

> 采用大功率、无触点消谐元件，消谐迅速、可靠。

> 提供一组无源报警节点。

> 故障发生时，能显示故障报告（类型、时间、电压值和频率）。

> 选配的微型打印机可以及时打印故障报告。

> 可配置通信接口将相关信息传给上级监控系统。

> 保存十条zui近发生的故障信息，失电后数据不丢失。

> 硬件看门狗电路防止死机现象发生。

> 具有完善的自检功能。

> 人机接口操作简单方便，全中文菜单，显示信息丰富直观。

3 技术参数

3.1 环境要求

Ø 户内使用，通风应良好 。

Ø 环境温度：-10℃ ～ +55℃

Ø 相对湿度：小于90%，表面无凝露 。

Ø 大气压力：80 ～ 110Kpa 。

Ø 海拔高度：< 2000m 。

Ø 周围介质无导电尘埃与导致金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。

3.2 技术参数

Ø 工作电源：AC/DC220V（如有特殊要求请在订货时说明），功耗≤20W。

Ø 报警节点容量：AC250V，5A；DC30V，5A。

Ø 通信接口：RS232/485（任选其一，请在订货时说明），波特率1200～9600bps。

Ø 通信规约：内置三种通信规约CM90、CDT、MODBUS。

4 工作原理

电力系统中有许多铁芯电感元件，例如变压器、电压互感器、消弧和并联补偿电抗器，

这些大都为非线性元件，它和系统的电容组成许多复杂的振荡回路，如果满足一定的条件，就可激发起持续时间较长的铁磁谐振过电压。发生铁磁谐振时产生的较高过电压和较大的过电流，极易使电力设备的绝缘损坏，严重情况下危及运行人员的安全。

SH-X系列微机消谐装置实时监测电压互感器PT开口三角处电压和频率，当发生铁磁谐振时，装置瞬时启动无触点消谐元件，产生强大阻尼，从而消除铁磁谐振。

5 面板说明

SH-X-100系列装置面板见图一所示：

SH-X-200系列装置面板见图二所示：

Ø 液晶显示器：128×64图形点阵液晶，全中文显示。

Ø 指示灯：指示系统当前运行状态

² 运行：装置工作正常时，“运行”灯有规律的闪烁。

² 谐振：谐振消除后点亮。

² 过电压：系统发生过电压时点亮。

² 接地：系统发生单相接地时点亮。

² 装置故障：装置内部发生故障时点亮。

Ø 按键：用于设定参数、查看信息等操作。

6 操作说明

装置开机后主菜单显示如下所示：

反白显示的行为光标当前位置，按方向键选择菜单项，按“确认”键进入相应子菜单，按“取消”键返回到主界面。

6.1 参数设置

参数设置子菜单用于设置装置启动电压、通信参数和时间参数：

反白显示的行为光标当前位置，按方向键选择菜单项，按“确认”键进入相应子菜单，按“取消”键返回到主菜单。

6.1.1 系统参数设置

按下方向键移动光标，按上方向键更改数值，修改后按“确认”键保存，按“取消”键不做保存。

6.1.2 通信参数设置

按下方向键移动光标，按上方向键更改数值，修改后按“确认”键保存，按“取消”键

不做保存。

Ø 装置地址：本机的地址，范围1～255。

Ø 波特率：可选择1200、2400、4800、9600。

Ø 规约：装置内置三种规约，南瑞CM90，循环远动CDT，MODBUS。

6.1.3 时间参数设置

按下方向键移动光标，按上方向键更改数值，修改后按“确认”键保存，按“取消”键

不做保存。

6.2 信息浏览

信息浏览子菜单用于管理故障信息：

6.2.1显示追忆信息

显示zui近十次发生的故障信息，按方向键切换信息,按“取消”键返回上层菜单。

  故障信息记录包括故障类型、电压值、频率和故障发生时间。

6.2.2清除追忆信息

删除全部故障记录，按方向键选择操作，按“取消”键返回上层菜单。

7 通信

>  本装置可提供RS232/485通信接口，用户任选一种，请在订货时说明。

>  波特率可设为1200、2400、4800、9600。

>  内置三种通信规约：南瑞CM90，循环远动CDT，MODBUS，详细设置见7.1.2。

>  通讯方式：8位数据位，1位起始位，1位停止位，无校验，异步半双工。

7.1 CM90规约

报文格式如下表所示：

>  报文长度指特征码，分组数，分组序号，报文长度字节数，报文内容长度之和。

>  代码和为地址码、特征码、分组数，分组序号，报文长度，报文内容总和的低16位值（单字节相加）。

>  分组序号为1。

7.1.1网络对时

系统下发命令：EB  90  EB  90  02  装置地址  5A  01  01  0A  年  月  日  时  

分  秒  代码和（L） 代码和（H）  03。

注：时间数据格式为BCD码。

7.1.2信号复归

用于复归装置报警信号。

系统下发命令：EB  90  EB  90  02  装置地址号  5F  01  01  04  代码和（L）代码和（H）  03。

7.1.3状态查询

系统下发命令：EB  90  EB  90  02  装置地址号  50  01  01  04  代码和（L）  

代码和（H）  03。

> 若装置无动作则回复   EB  90  EB  90  02  装置地址号  06  01  01  04  代码和（L） 代码和（H）  03。

>  若装置动作则回复     EB  90  EB  90  02  装置地址号  55  01  01  0E  年 月 日  时  分  秒  母线号  电压  频率  类型  代码和（L） 代码和（H）  03。

>  动作时间数据格式为BCD码。

>  母线号：01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，03—Ⅲ段，04—Ⅳ段。

>  频率：0x11—三分频；0x12—二分频；0x13—工频；0x14—三倍频。

>  类型：0x21—谐振；0x22—过电压；0x23—单相接地。

7.2 CDT规约

当装置的通信规约为CDT时，装置不接收任何信息，装置定时上传数据。报文格式如下：

EB  90  EB  90  EB  90  71  F4  01  装置地址  01  CRC  F0  母线号 00 类型    00  CRC

Ø 装置无动作：母线号、类型为00。

Ø 装置动作：母线号01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，04—Ⅲ段，08—Ⅳ段；类型：01—谐振，02—过电压，04—单相接地。

7.3 MODBUS规约

报文格式如下：

装置地址  功能码  数据数量  数据1……数据n   CRC（L）  CRC（H）

7.3.1网络对时

系统下发命令：装置地址  5A  06  年  月  日  时  分  秒  CRC（L）  CRC（H）  

注：时间数据格式为BCD码。

7.3.2信号复归

系统下发命令：装置地址  5F  04  00  00  00  1E  CRC（L）  CRC（H）

7.3.3状态查询

    系统下发命令： 装置地址  50  04  00  00  00  A5  CRC（L）  CRC（H）

装置回复：装置地址  55  04  母线号  00  类型  00  CRC（L）  CRC（H）

Ø 装置无动作：母线号、类型为00。

Ø 装置动作：母线号：01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，04—Ⅲ段，08—Ⅳ段；类型：01—谐振，02—过电压，04—单相接地。

8 安装

8.1  外形尺寸和安装尺寸： 

8.1.1 SH-X-100系列

8.1.2 SH-X-200系列

8.2 装置端子接线说明

>  1～8：四段母线PT开口三角电压输入端。

>  9、10：综合报警信号输出节点。

>  11、12、13：RS232/485通信接口。

>  14、15：装置工作电源。

>  16：屏蔽地。

9 试验说明

模拟试验接线如下图所示：

>  给装置信号输入端“Uo*，Uo” 输入工频30V～120V之间电压，此时伴随灯泡闪烁一次，“单相接地”指示灯亮、综合报警接点闭合。当输入信号小于30V时，本装置不动作。

>  当输入信号端短时通入30V以上的电压，并迅速撤除电压，此时伴随着灯泡闪烁一次，“谐振”指示灯亮、报警（即当系统发生谐振时，零序电压较高，经消谐，系统恢复正常，零序电压很快降下来）。

>  当输入信号端通入120V以上电压，此时伴随灯泡闪烁一次，“过电压”指示灯亮、报警（即当系统发生过电压故障时，经过消谐后，过电压信号仍存在，系统没有恢复正常，这时应尽快排除系统故障，以免造成损失）。

注：做模拟试验时，应在回路中串入负载（如图中的灯泡，兼作动作指示用，功率取100W即可）以防大功率消谐元件动作时损坏试验仪器。