消谐装置使用说明书中恒合力.doc

ZH-WTXA微机型
铁磁谐振消除装置使用说明书

保定市中恒合力电气有限公司

目 录

一、概述……………………………………………………………………………1
二、重要功能和技术参数…………………………………………………………1
三、装置的工作特点………………………………………………………………2
四、工作原理………………………………………………………………………2
五、装置面板各元件的功能说明…………………………………………………3
六、操作说明………………………………………………………………………4
七通讯说明………………………………………………………………………6
八、装置的原理及后端子图………………………………………………………9
九、安装……………………………………………………………………………9
十、定货注意事项…………………………………………………………………10
附图一、ZH-WTXA后端子图………………………………………………………11
附图二、ZH-WTXA装置原理接线图………………………………………………12

ZH-WTXA微机型铁磁谐振消除装置
一、概述
电力系统中的铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压现象，在35KV以下中性点绝缘的电网中频繁发生。这种过电压连续时间长，甚至能长时间自保持，因而对电力系统的安全运营威胁极大。它是导致高压熔丝熔断、电磁式电压互感器烧损爆炸的重要因素，也是电力系统中某些重大事故的诱发因素之一。
ZH-WTXA微机型铁磁谐振消除装置是我公司科技人员在总结了十几年来国内各种消谐装置成功、失败的经验和教训之后，研制出的新一代铁磁谐振消除装置。该装置在软硬件的设计上进行了重大改善，无需整定和调试，使消谐成功率大大提高。
二、重要功能和技术参数
1、合用范围：35KV以下中性点不接地或经消弧线圈接地的小接地电流系统。
2、母线段数：1段。
3、消谐频率：三分频、二分频、基频、三次谐波或其它高次谐波。
4、动作频率范围（HZ）：三分频（14～18）、二分频（22～27）、基频（47～52）、三次谐波（145～162）、。
5、动作电压（V）：三分频、二分频30±5，基频、三次谐波、110±5。以上启动值为缺省经验值,用户无需整定。
6、远动报警功能：掉电报警、本机故障报警、谐振报警、过电压报警。
本系列报警各提供一对无源触点（触点容量为8A/250VAC、8A30VDC）在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5±0.75ms的直流回路中，装置输出触点的断开容量为40W。
7、工作状态指示：运营指示灯（绿色、装置正常运营时闪烁）、本机故障报警灯（红色、装置故障时点亮并退出运营）、谐振报警灯(红色、三次内消谐成功点亮)、过电压报警灯（红色、三次内消谐不成功点亮，此时装置返回运营,过电压消除后灭）。
8、通讯功能：RS232、RS422、RS485（供选择其一、请在订货时说明）。
9、电源：交直流220V、交直流110V（供选择其一、请在订货时说明）。
10、使用环境：温度-10℃～55℃ 湿度≤90% 大气压力80～110KP
11、开屏尺寸(mm)：227（宽）×178（高） 安装孔：φ7(mm)×4（个）
安装孔距(mm)：251（水平）×102（垂直） 装置最大深度：230(mm)

三、装置的工作特点

1、装置的显示界面为液晶汉字界面。
2、无需整定和调试，上电即投运。
3、装置的消谐回路和测量回路为独立回路。
4、反复消谐功能：系统谐振被阻尼消除后若再次被激发产生，装置能再次立即起动予以消除。
5、自检功能：随时监视装置的核心硬件电路和软件的执行情况。
6、自投运功能：装置上电后无论处在何种操作界面，若2分钟无人操作便自动进入运营（本机故障报警时除外）。
四、工作原理
1、电压互感器PT产生铁磁谐振的因素
电力系统有大量元件属于电感性的和电容性的，如电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈为电感元件，补偿用的电容器组、高压设备的寄生电容为电容元件，而线路各导线对地和导线间既存在纵向电感又存在横向电容，这些储能元件组成复杂的LC振荡电路，在一定的能量作用下，特定参数配合的回路就会发生谐振现象。例如在中性点非有效接地系统中发生单相接地时，电压互感器和线路对地电容之间、受电变压器和相间电容之间、空载变压器和空载长架空线电容之间所形成的振荡回路都有发生谐振的也许。例如电压互感器在正常工作条件下，三相基本平衡，电网中性点对地位移电压很小，但在电压互感器忽然合闸、电网中单相接地忽然消失等情况，会导致电磁式电压互感器的三相对地电压也随之变化，出现过电压 使电压互感器铁心饱和，电感量减少，与线路对地电容形成的振荡回路就也许激发起铁磁谐振。
2、铁磁谐振的产生条件
2.1 电压互感器的忽然投入
2.2 线路发生单相接地
2.3 系统运营方式的忽然改变
2.4 系统负荷发生较大的波动
2.5 电网频率的波动
2.6 负荷的不平衡变化
3、铁磁谐振的危害性
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，严重情况下危及运营人员的安全。
3.1 中性点不接地系统发生单相接地时接地电弧不能自然熄灭就会产生弧光过电压，致使系统中绝缘薄弱的地方放电击穿，在过电压的作用下导致第二点接地发展为相间短路，导致电力设备损坏并严重威胁系统安全运营。
3.2 发生铁磁谐振时，电压互感器感抗下降，一次励磁电流急剧增长，使高压保险熔断。假如电流未达成保险的熔断值，使电压互感器长时间处在过电流状态下运营，势必导致电压互感器的损坏。
3.3 产生零序电压分量，出现虚幻接地现象，使绝缘监察装置误发接地信号。
4、ZH-WTXA铁磁谐振消除装置工作原理
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（大功率可控硅），将PT开口三角绕组瞬间短接，产生强大阻尼，从而消除铁磁谐振。
当发生铁磁谐振时，装置启动消谐元件，瞬间短接后假如谐振仍未消除，则装置再次启动消谐元件，出于PT安全的考虑装置共可启动三次消谐元件。假如在三次启动过程中谐振被成功消除则装置的谐振指示灯点亮，并且谐振报警动作（连续时间10秒），以提醒曾有铁磁谐振发生，当操作装置查看记录后谐振灯熄灭；假如谐振未消除则装置的过电压指示灯亮，同时过电压报警出口动作，过电压消失后恢复正常。
五、装置面板各元件的功能说明
1、装置面板图：
ZH-WTXA微机型铁磁谐振消除装置

运 行

故 障

谐 振

过电压

保 定 市 中 恒 合 力 电 气 有 限 公 司

液晶显示
退出
确认
复位

2、装置面板各元件的功能说明：
a、液晶以汉字菜单显示装置的运营信息。
b、工作指示灯：运营（绿色、装置正常运营时闪烁）、故障（红色、装置故障时点亮并退出运营）、谐振（红色、三次内消谐成功点亮）、过电压（红色、三次内消谐不成功点亮，此时装置返回运营,过电压消除后灭）。
c、按键“△”“▽”“ ”“ ”为菜单选项用，有时“△”“▽”键作数值增、减1使用，“ ”“ ”键作左右移位用。
d、“退出”键作返回上一级菜单用。
e、“复位”键作整机复归用。
f、“确认”键作菜单选项或参数设立的拟定用。
请选择：
1．
2． 配置
3．故障记录
运营
图 1
六、操作说明
1、开机主界面显示如图1所示，按“△”“▽”键可上下移动黑条选
择相应菜单选择项，按“确认”键可进入相应菜单。

装置正在运营
202310月10日

08时36分48秒
图 2

1.1、选择“运营”项，按“确认”键确认后便可进入装置运营界面如图2所示。

配置：
1．
2．通讯设立
3．时钟校对
参数设定
图 3

2、在主界面按“△”“▽”键选择“配置”项，按“确认”键确认后进入相应界面如图3所示。
启动电压
1．17Hz ： 30V
2．25Hz ： 30V
3．50Hz ： 110V
4．150Hz： 110V
图 4

2.1、按“△”“▽”键选择“参数设定”项，按“确认”键确认后屏幕显示如图4所示。该启动电压值为本机默认配置，用户不能修改。
通讯设立：
1．

2．波特率
本机地址
图 5

2.2、按“△”“▽”键选择“通讯设立”项，按“确认” 键确认后屏
幕显示如图5所示。

本机地址： 06
图 6
0
2.2.1、按“△”“▽”键选择“本机地址”项，按“确认”比例键确认
后便进入地址设定界面，屏幕显示如图6所示。反显值表达当前可修
改，按“ ”“ ”键可选择要修改的位，选择后该值反显，按“△”
“▽”键可对该值进行修改，最后按“确认”键确 认修改。按“退出”
键返回图5显示界面。
波特率选择：
1．
2． 2400
3． 4800
4． 9600

图 7
1200
2.2.2、按“△”“▽”键选择“波特率”项，按“确认”键确认后便进
入波特率地址设定界面，屏幕显示如图7所示。按“△”“▽”键选择
波特率，按“确认”键确认设定。

时钟校对：
01﹣10﹣10
08︰36︰48
0
图 8
2.3、 按“△”“▽”键选择“时钟校对”项，按“确认”键确认后进
入时钟校对画面，如图8所示。反显值表达当前可修改，按“ ”“ ”
键可选择要修改的时间值，选择后该值反显。按“△”“▽”键可对该
值进行修改，最后按“确认”键确认后时钟校对完毕并返回图3所示界
记录：
1．
2．谐振次数
3．清除记录
故障报告
图 9
面；若按“退出”键则取消修改返回图3所示界面。

3、在主界面按“△”“▽”键选择“故障记录” 项，按“确认”键确
认后画面如图9所示。

故障09：谐振
幅值： 120 V
频率： 150 Hz
时间：
01﹣09﹣18
10︰32︰36
图 10
▽
△
3.1、按“△”“▽”键选择“故障报告”项，按“确认”键确认后画面
如图10所示(右上角“△”、右下角“▽”表达可上下翻页)。移动“△”
“▽”键可翻看其它故障记录信息。故障信涉及谐振、过电压，共可记
录20组故障信息。无端障信息时屏面显示“无端障信息”。

谐振总次数： 66
图 11
3.2、按“△”“▽”键选择“谐振次数”项，按“确认”键确认后画
面如图11所示，可查看谐振发生的总次数。

图 12
清除记录
否
是

3.3、按“△”“▽”键选择“清除记录”项，按“确认”键确认后，屏
幕显示如图12所示。

信息已清除
图 13

3.3.1、按“ ”“ ”键选择“是”项，按“确认”键确认后，屏幕显
示如图12所示，稍后自动返回图9所示界面。

注：装置上电后无论处在何种操作界面，若两分钟无人操作，自动进入运营。
七、通讯说明
1

2
RS422
3
4
5

6
RS232
7
8
9

10
RS485
11
12
1、通讯接口
装置有三种通讯接口可供选择，RS232、RS422、 RS485。用
户订货时需说明通讯接口，也可现场自行设立。打开装置面
板，逆时针旋转主板的固定把手，抽出主板，按右图调整主
板上的短路子。
2、通讯规约说明
装置默认一种规约，用户如有特殊规定需在订货时提出，默认规约具体内容如下：
2.1、上位机发校时命令：(CRT)
1
2
3
4
5
6
7
8
0EBH
90H
0EBH
90H
02H
站号
55H
08H
同步头
起始符
装置地址
特性码
报文长度

9
10
11
12
13
14
15
16
19
YEAR
MON
DAY
HOUR
MIN
SEC
&L
&H
03H
年
月
日
时
分
秒
代码和
结束符
2.2、事件查询
2.2.1、上位机下发查询故障信息命令：（ASK）
1
2
3
4
5
6
7
0EBH
90H
0EBH
90H
02H
站号
66H
同步头
起始符
装置地址
特性码
2.2.2下位机应答信息
无新事件时应答报文如下：(ACK)
1
2
3
4
5
6
7
8
0EBH
90H
0EBH
90H
02H
站号
06H
03H
同步头
起始符
装置地址
特性码
结束符
有新事件时应答报文如下：(R)
1
2
3
4
5
6
7
8
0EBH
90H
0EBH
90H
02H
站号
60H
0BH
同步头
起始符
装置地址
特性码
报文长度

9
10
11
12
13
14
15
16
YEAR
MON
DAY
HOUR
MIN
SEC
MUL
R
年
月
日
时
分
秒
母线号
事件类型

17
18
19
20
V
&L
&H
03H
幅值
代码和
结束符
2.2.3、上位机接受到故障报文后下发报文（ACK）
1
2
3
4
5
6
7
8
0EBH
90H
0EBH
90H
02H
站号
06H
03H
同步头
起始符
装置地址
特性码
结束符

上位机
消谐装置
3、通讯流程：
3.1、校时
CRT

3.2、查询事件
上位机
上位机
上位机
上位机

R
ASK ACK ASK ACK
消谐装置
消谐装置
消谐装置

无新事件 有新事件
注：1．装置地址：00H-0FFH。
2．报文长度指特性码、报文长度、报文内容之和。
3．代码和指特性码、报文长度、报文内容之和（16位值）。
4．母线号：01H。
5．事件类型：0CH表达谐振，0EH表达过电压，0FH表达过电压消失。
6．时间为BCD码。
7．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，波特率1200～9600bps。

八、装置原理框图

九、安装

图9-1 ZH-WTXA装置外形尺寸图（单位：mm）

图9-2 ZH-WTXA装置安装开孔尺寸图（单位：mm）
十、订货注意事项
订货时请说明： 1、电源（AC/DC220或AC/DC110）
2、通讯接口（RS232或RS422或RS485）

附图一、ZH-WTXA微机型铁磁谐振消除装置后端子图（本图亦为装置后端子的实际布局图）
附图二、ZH-WTXA微机型铁磁谐振消除装置原理接线图