泰源微机消谐装置说明书.docx
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泰源微机消谐装置说明书
TY–XXQ196系列
微机消谐装置
说
明
书
保定泰源电气有限公司
一、概述………………………………………………………………………………3
二、用途及范围………………………………………………………………………3
三、应用环境…………………………………………………………………………3
四、型号说明…………………………………………………………………………3
五、装置特点…………………………………………………………………………3
六、装置技术指标……………………………………………………………………4
七、装置工作原理……………………………………………………………………4
八、装置操作说明……………………………………………………………………4
九、外形及安装尺寸、端子说明及端子图…………………………………………14
十、通讯规约——MODBUS……………………………………………………………15
十一、通讯规约——DISA……………………………………………………………16
一、概述
TY-XXQ196系列微机电力谐振诊断消除装置,针对电力系统由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器(PT)烧毁甚至爆炸的恶性事故,在广泛征求用户意见的基础上,研制生产的一种新型智能消谐装置。
以高性能DSP芯片为核心,经大功率、无触点消谐元件出口,已液晶显示器(LCD)、信号指示灯,触摸按键为人机界面,配以智能化软件,组成了技术和原理先进,使用简单方便的智能谐振诊断、消除、记录装置。
与同类装置相比,具有集成度高、抗干扰能力强、体积小、重量轻、动作迅速等特点。
该装置实时显示系统时钟,通过按键操作可实时显示1-4段母线PT开口三角总电压及主振频率。
可区分过电压、谐振。
经电力、冶金、煤炭、石油、化工等大型企业现场运行证明,改装置性能优越,使用安全可靠。
二、用途及范围
适用于电压等级为380V、3KV、6KV、10KV、35KV及66KV中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流供电系统。
当系统发生铁磁谐振或3Uo越限故障时,对铁磁谐振故障进行消除和记录,对3Uo越限故障进行监测并记录。
注意:
本装置只能消除由于外在原因诱发的非永久性铁磁谐振故障,对持续存在的外因引起的其它PT过电压不能消除。
例如:
PT高压侧熔断器单相熔断等状况。
三、应用环境
1、环境温度:
-10℃~50℃(宽温型:
-20℃~70℃)。
2、大气压力:
80~110KPa。
3、空气相对湿度:
90%(25℃)、50%(40℃)
4、使用地点及空气中不得含有爆炸危险、腐蚀性和破坏绝缘的介质或气体。
5、安装地点必须具有防风、防雨、防沙、防尘等设施。
四、型号说明
TY–XXQ196
||
||
||-------------谐振消除装置代号
|------------------公司名称
五、装置特点
1)高可靠性:
采用国外先进的高速DSP芯片及CMOS工业级芯片,设计独特,具有电磁屏蔽、软硬件冗余,运行速度快、抗干扰能力强、功耗低等特点。
2)屏幕采用宽温液晶显示,可人机对话,操作方便。
3)优质的模数转换器耐温性能好、转换速度快、测量精度高。
4)丰富的通讯接口:
RS-232C接口、RS-485接口、RS-422接口。
适用于无人值班变电站或综合自动化设备。
5)故障记录信息可通过液晶屏显示追忆20次接地故障,装置掉电后信息不丢失。
6)具有3Uo越限监测与报警功能。
六、装置技术指标
1、工作电源:
AC220V±10%50Hz
DC220V±10%(特殊要求定货请提前声明)
装置功耗:
≤30W
2、消谐路数:
1-4路。
3、消谐频率:
三分频、二分频、基频、二倍频、三倍频、四倍频、五倍频、六倍频、七倍频。
4、消谐电压幅值可设定0~200V,检测量程为5~150V,测量误差不大于2%
5、报警继电器接点容量:
DC30V/2A、AC220V/5A。
6、谐振及3Uo越限记录20条,且掉电不丢
7、通讯接口:
RS232、RS422、RS485
8、通讯规约:
DISA、Modbus规约可选
9、通讯波特率:
1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps可选。
七、装置工作原理
本装置对PT开口三角电压(及零序电压)进行循环检测,正常情况下,该电压很小,装置内的大功率消谐元件处于阻断状态,对系统无任何影响。
当系统处于故障工况时(零序电压大于30V门限),本装置对开口三角电压分析计算,判断当前故障状态。
如果出现某种频率的铁磁谐振,则按程序设定瞬间启动消谐元件予以消除,并显示、保存故障信息,若动作后谐振未消失,则判定为永久性故障,随即发出谐振报警信号,在此状态下,装置脱离对该段母线的监控,直到复归时间到后,再恢复对该段母线的监控;如果是过电压或单相接地故障,装置分别给出指示和告警(3U0报警),并记录存储相关信息。
八、装置操作说明功能简述
指示灯:
从左到右依次为“电源”,“运行”,“通讯”,“报警”,“消谐”指示灯。
◆装置电源正常时“电源”指示灯亮。
◆装置工作正常时“运行”指示灯闪烁。
◆装置进行通讯时“通讯”指示灯闪烁。
◆装置报警时“报警”指示灯亮。
◆装置进行消谐动作时“报警”指示灯闪烁。
按键:
“复位”,“↑”,“↓”,“确定”,“翻页”,“返回”,
●“复位”:
为整机的复归键,接通电源时无论何种情况下,按此键程序重新开始运行。
●“↑”,“↓”,分别为对应“上、下或加、减”功能,用于上下移动光标或对选中参数进行加减操作。
●“确定”:
用于进入选择的功能菜单、激活修改状态、修改完成后保存数据。
●“返回”:
此按键用于返回上级菜单。
●“翻页”:
用于翻到下一屏。
注:
a)在单页面方式下,“↑”,“↓”功能为“上,下”。
b)在修改状态激活后数据输入时,“↑”,“↓”对应功能为“加1,减1”。
c)在修改状态激活后,“↑”,“↓”亦可用于功能项目的选择功能。
d)在多页面方式下“翻页”,功能为“下翻页”。
(翻到末页后再回到第1页,循环往复)
e)“确定”键一方面用于进入选择的功能菜单,另一方面在修改参数时,按“确定”键激活修改状态(光标由“►”变成“◆”),按“↑”或“↓”键修改参数,再按“确定”存储参数。
图1装置前面板图
1装置操作说明
装置上电后电源指示灯亮,先进入开机界面,显示装置名称、厂商信息等等,同时绿色“运行”指示灯闪烁,此时按“翻页”进入主菜单(图2所示),如果不按“翻页”,一分钟后自动转入运行界面(如图1所示)。
图2运行界面
1.1主菜单
装置运行时按任意键,液晶屏幕显示主菜单如图2所示,然后按“↑”,“↓”键移动光标“►”进行选择,按“确定”进入功能菜单。
图3主菜单
1.2参数设置菜单
在主菜单下,按“↑”,“↓”键移动光标“►”,选中“参数”项,然后按“确定”键,进入密码输入界面,参数菜单密码:
“1”,按“↑”输入密码后,按“确定”键进入如图3所示的屏幕显示,参数设置共两屏。
移动光标进入相应设置。
按“确认”键,进入相关设置菜单。
图4参数设置
门限电压:
故障电压的门槛值,零序电压若大于门限电压,说明系统出现故障,本装置对电压互感器开口三角电压进行数据采集,然后对数据进行分析,判断出当前的故障状态;如果是某种频率的铁磁谐振,迅速启动消谐电路予以消除。
在光标指向“门限电压”时,按“确定”键进入各母线门限电压及消谐动作总启闭设置。
如图4。
按“↑”,“↓”键移动光标“►”,选中需要设置的母线,再按“确定”键激活修改状态(光标由“►”变成“◆”),按“↑”或“↓”键修改参数,再按“确定”存储参数。
图5门限电压设置
图4的右上角的“1”为页码,说明还有下一页,按“翻页”转至下一页,进入“消谐动作总启闭设置”。
如图5
图6消谐动作总启闭设置
按“↑”,“↓”键移动光标“►”,选中需要设置的母线,再按“确定”键激活修改状态(光标由“►”变成“◆”),按“↑”或“↓”键选择是允许还是禁止,再按“确定”存储参数。
这里的“允许”是该段母线谐振时,允许启动消谐器件进行消谐,“禁止”是该段母线谐振时,不启动消谐元件。
消谐参数:
在参数设置菜单(图3所示)下,按“↑”,“↓”键移动光标“►”,选中“消谐参数”,进入如图6示的消谐参数设置菜单母线选择界面。
选择母线后按“确定”键进入下一级菜单(图7),针对谐振各频段参数做具体设置。
图7消谐参数设置母线选择
图8消谐参数各频段动作电压设置
修改过程依旧是“确定”、“↑”、“↓”几个键的配合,具体设置过程在此不再赘述。
在这里可具体设置从三分频到七倍频每个频段的动作电压。
消谐参数设置共6页,第4到6页为各母线消谐动作频段设置(图8)。
图9消谐参数动作频段设置
若发生某频段谐振时,如该频段设置为“允许”,则装置可启动消谐元件消谐;如该频段设置为“禁止”,则装置不启动消谐元件消谐。
注:
此处的“允许”、“禁止”只控制某一个频段消谐动作。
消谐动作总启闭设置中的“允许”、“禁止”控制该母线的所有频段的谐振动作,是总开关。
重投设置:
在参数设置菜单(图3所示)下,按“↑”,“↓”键移动光标“►”,选中“重投设置”,进入如图9示的重投设置菜单,总共4页,每页一段母线。
按“翻页”键选择母线后,具体设置过程与上类同,在此不再赘述。
图10重投设置
“重投”指某段母线谐振后,启动了消谐元件消谐,若谐振能量较大,一次动作未能完全消除谐振,间隔一定时间再重新启动消谐元件。
图9示的“重投:
允许”,这个允许指消谐元件动作后,未能完全消除谐振,允许间隔一定时间再次启动消谐元件,如设置为“禁止”,则谐振后只启动一次消谐元件,即便谐振没有消失,装置也不再动作。
“时间:
30秒”是再重新启动消谐元件的间隔时间。
1.3通讯设置
通讯设置菜单共两屏,如图10、11
图11通讯设置第一屏图12通讯设置第二屏
修改过程依旧是“确定”、“↑”、“↓”几个键的配合,具体设置过程在此不再赘述。
●地址设置:
地址范围(十进制)0~255
●波特率设置:
可选波特率1200/2400/4800/9600/19200bps。
●规约设置:
可选规约DISA,ModBus
●保护编号、事件编号、测量类型、动作类型由用户设置。
1.4时钟调整
在主菜单(图2)下,选中“时钟”,进入时钟调整界面。
如图12示。
图13时钟调整
按“↑”、“↓”键,选中要修改的项目,再按“确定”键,激活修改状态,再按“↑”或“↓”键,调整数据,之后按“确定”存储,完成设置。
1.5记录查询
在主菜单(图2)下,选中“记录”,进入记录查询界面。
如图13、14示。
记录的故障信息共二类,一类为谐振信息,如图13示;另一类为过电压信息,如图14示
图14谐振信息图15过电压信息
1.6调试
本菜单由本公司调试人员调试操作所用,如用户需要对此操作,请与本公司联系。
1.7信息显示
在主菜单(图2)下,选中“信息”,进入信息浏览界面,查看母线当前状态,显示母线当前电压、频率。
图15为母线电压信息,图16为母线频率信息。
在图15状态下,按“翻页”键进入频率信息显示界面。
图16母线电压信息图17母线频率信息
1.8版本信息
在主菜单(图2)下,选中“版本”,浏览装置版本信息,如图17示
图18版本信息
2母线故障状态显示
母线故障状态共两种:
一种是母线处于谐振状态,如图18示;另一种为母线处于过电压状态,过电压指大于“门限”并小于“启动”基频电压,只有基频才有过电压故障状态;其他频段只有谐振故障,无过电压故障。
例如门限电压设置为“30V”,基频启动电压设置为102V,若母线电压为基频并大于102V,则为谐振故障,启动消谐元件进行消谐。
如母线电压为基频大于30V并小于102V,则为过电压故障,此时装置给出3U0报警信号,并显示相应故障信息。
九、外形及安装尺寸、端子说明及端子图
后面板图
装置后端子说明
端子名称
端子说明
端子名称
端子说明
232T
232接口接上位机RXD
Uo1
第1段母线零序电压
232R
232接口接上位机TXD
Un1
第1段母线零序电压
通讯地
232接口通讯地
Uo2
第2段母线零序电压
485A
485接口A+
Un2
第2段母线零序电压
485B
485接口B-
Uo3
第3段母线零序电压
422T+
422接口T+
Un3
第3段母线零序电压
422T-
422接口T-
Uo4
第4段母线零序电压
422R+
422接口R+
Un4
第4段母线零序电压
422R-
422接口R-
掉电告警
装置掉电报警
总告警
谐振总报警
3U0升高
过电压报警
母线1谐振
第一段谐振报警
母线2谐振
第二段谐振报警
母线3谐振
第三段谐振报警
母线4谐振
第四段谐振报警
告警公共端
报警公共端
L
电源AC/DC220V
N
电源AC/DC220V
机壳地
接大地
外观及安装尺寸图:
十、通讯规约——MODBUS
谐振消除装置监控通讯规约——MODBUS
(一)物理界面
1.接口标准
装置带有RS-232C、RS-422、RS-485硬件接口,分别为三线制、四线制及二线制接线。
其选择通
过硬件跳线选择实现,请参阅后续章节中的通讯接口的选择。
2.通讯帧格式
异步通讯方式,一位起始位,八位数据位,一位停止位。
通讯速率(波特率):
1200,2400,4800,9600,19200bps
选址范围:
0-255(0-0FFH)
通讯方式:
1:
1或1:
N,主从查询制
(二)数据交换界面
1.一般报文格式
1.1.帧格式
1.2.CRC-16校验
X16+X15+X2+1
1.3.数据请求帧(下行)
1.4.数据响应帧(上行)
说明:
(1)数据字节数不含本身及CRC字节。
(2)CRC对除本身以外的所有字节从“装置地址”起校验。
(3)数据字节MU共8个字节表示母线故障状态。
MU从左向右排列为D0-D7。
D0:
表示1母状态,“0”母线无故障,“1”谐振,“2”越限。
D1:
表示2母状态,“0”母线无故障,“1”谐振,“2”越限。
D2:
表示3母状态,“0”母线无故障,“1”谐振,“2”越限。
D3:
表示4母状态,“0”母线无故障,“1”谐振,“2”越限。
D4-D7为备用字节。
数值为“0”。
(4)本规约为问答式,无论装置有无事件被检测到,只要收到数据请求,均上送数据。
2.报文类型定义
a.主机下行报文
C1(ASK02H)意义:
读消谐装置只可读数字量寄存器特征字02H
b.下位机上行报文
R1(事件信息02H)
3.报文数据交换
十一、通讯规约——DISA
谐振消除装置通讯规约——DISA
(一)物理界面
1.接口标准
装置带有RS-232、RS-422、RS-485硬件接口,分别为三线制、四线制和二线制接线。
通过硬件跳线实现选择。
2.通讯帧格式
异步通讯方式,一位起始位,八位数据位,一位停止位。
通讯速率(波特率):
1200,2400,4800,9600,19200bps
选址范围:
0-255(0-0FFH)
通讯方式:
1:
1或1:
N,主从查询制
(二)数据交换界面
1.一般报文格式
a.报头:
BYTE1~BYTE66字节
b.起始符:
BYTE502H
c.机器屏(柜)编号:
BYTE6DEV一字节用16进制表示范围0~255
d.报文类型码:
BYTE7CHR一字节,不同值代表不同类型报文(参阅“报文类型定义”)
e.报文长度:
BYTE8LEN一字节
f.报文正文:
BYTE9~BYTE(8+N),$1~$NN字节数据
g.校验和:
BYTE(8+N+1)~BYTE(8+N+2)2字节&L~&H
low16:
表示取累加和低16位,不计溢出。
h.结束符:
BYTE(8+N+3)03H一字节
2.报文类型定义
A.握手报文:
用于数据接收后的应答,定义格式如下:
ACK:
意义:
数据接收正确特征字06H
NAK:
意义:
数据接收错误特征字15H
B.监控主机命令报文
C1(ASK48H)意义:
查询装置待发送事件特征字48H
C2(RSK4FH)意义:
命令装置报警信号复归特征字4FH
C3(CRT04H)意义:
上位机命令终端校时特征字04H
各信息字节意义:
01~05:
报头14:
MIN分
06:
DEV本机柜号15:
SEC秒
09:
YL年低位16:
MSL毫秒低位
10:
YH年高位17:
MSH毫秒高位
11:
MON月18:
&L代码和低位
12:
D日19:
&H代码和高位
13:
H时
*将本机柜号设置为0,可支持广播指令
*本规约所有时间数据均为BCD码
C.下位机应答报文
R1(事件信息40H)
各信息字节意义:
1~5:
报头17:
MSH毫秒高位,本条指令为00H
6:
DEV本机柜号,用户可定义*18:
BHNO保护编号,用户可定义*
7:
40H报文特征码19:
F故障频率代号
8:
LEN报文长度,本条指令为13H20:
DQZT当前故障状态
9:
YL年低位21:
FAU故障类型,用户可定义*
10:
YH年高位22:
ACT动作类型,用户可定义(故障母线代号)*
11:
MON月23:
CLLX测量类型,用户可定义*
12:
D日24:
VL低位测量值
13:
H时25:
VH高位测量值,一般为00H
14:
MIN分26:
&L代码和低位
15:
SEC秒27:
&H代码和高位
16:
MSL毫秒低位,本条指令为00H28:
03H,结束符
“*”表示用户可定义字节,由用户按参数写入机内E2PROM,掉电不丢失。
DQZT当前故障状态意义如下:
参数值为1时表示:
谐振故障;
参数值为2时表示:
3U0越限故障;
F故障频率代号字节中参数意义如下:
参数值为“1”时表示:
频率为17Hz;
参数值为“2”时表示:
频率为25Hz;
参数值为“3”时表示:
频率为50Hz;
参数值为“4”时表示:
频率为100Hz;
参数值为“5”时表示:
频率为150Hz;
参数值为“6”时表示:
频率为200Hz;
参数值为“7”时表示:
频率为250Hz;
参数值为“8”时表示:
频率为300Hz;;
参数值为“9”时表示:
频率为350Hz;
FAU故障类型定义如下:
故障类型设置值+故障种类代号(1或2)
ACT动作类型定义如下:
动作类型设置值+故障母线代号(1-4)
3.报文数据交换
- 配套讲稿:
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