一、概述

電力系統中的鐵磁諧振過(guò)電壓是一種常見(jiàn)的內部過(guò)電壓現象，在35KV以下中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)中頻繁發(fā)生。這種過(guò)電壓持續時(shí)間長(cháng)，甚至能長(cháng)時(shí)間自保持，因而對電力系統的安全運行威脅極大。它是導致高壓熔絲熔斷、電磁式電壓互感器燒損爆炸的重要原因，也是電力系統中某些重大事故的誘發(fā)原因之一。

RT-WTXC微機型智能消諧裝置是我公司科技人員在總結了十幾年來(lái)國內各種消諧裝置成功、失敗的經(jīng)驗和教訓之后，研制出的新一代鐵磁諧振消除裝置。該裝置在軟硬件的設計上進(jìn)行了重大改進(jìn)，無(wú)需整定和調試，使消諧成功率大大提高。

二、主要功能和技術(shù)參數

1、適用范圍：35KV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的小接地電流系統。

2、母線(xiàn)段數：1段。

3、消諧頻率：三分頻、二分頻、基頻、三次諧波或其它高次諧波。

4、動(dòng)作頻率范圍（HZ）：三分頻（14～18）、二分頻（22～27）、基頻（47～52）、三次諧波（145～162）、其它高次諧波（頻率大于52的非三次諧波）。

5、動(dòng)作電壓（V）：三分頻、二分頻30±5，基頻、三次諧波、其它高次諧波（頻率大于52的非三次諧波）110±5。以上啟動(dòng)值為缺省經(jīng)驗值,用戶(hù)無(wú)需整定。

6、遠動(dòng)報警功能：諧振報警、過(guò)電壓報警。

   本系列報警各提供一對無(wú)源觸點(diǎn)（觸點(diǎn)容量為8A/250VAC、8A30VDC）在電壓不超過(guò)250V，電流

超過(guò)0.5A，時(shí)間常數為5±0.75ms的直流回路中，裝置輸出觸點(diǎn)的斷開(kāi)容量為40W。

7、工作狀態(tài)指示：運行指示燈（綠色、裝置正常運行時(shí)閃爍）、諧振報警燈(紅色、三次內消諧成功點(diǎn)亮)、過(guò)電壓報警燈（紅色、三次內消諧不成功點(diǎn)亮，此時(shí)裝置返回運行,過(guò)電壓消除后滅）。

8、通訊功能：RS232、RS422、RS485（供選擇其一、請在訂貨時(shí)說(shuō)明）。

9、電源：交直流220V、交直流110V（供選擇其一、請在訂貨時(shí)說(shuō)明）。

10、使用環(huán)境：溫度-10℃～55℃      濕度≤90%       大氣壓力80～110KP

11、開(kāi)屏尺寸(mm)：176（寬）×178（高）      安裝孔：φ7(mm)×4（個(gè)）

    安裝孔距(mm)：201（水平）×102（垂直）  裝置最大深度：230(mm)

三、裝置的工作特點(diǎn)

1、裝置的顯示界面為液晶漢字界面。

2、無(wú)需整定和調試，上電即投運。

3、重復消諧功能：系統諧振被阻尼消除后若再次被激發(fā)產(chǎn)生，裝置能再次立即起動(dòng)予以消除。

4、自檢功能：隨時(shí)監視裝置的核心硬件電路和軟件的執行情況。

5、自投運功能：裝置上電后無(wú)論處在何種操作界面，若2分鐘無(wú)人操作便自動(dòng)進(jìn)入運行（本機故障報警時(shí)除外）。 

四、工作原理

1、電壓互感器PT產(chǎn)生鐵磁諧振的原因

電力系統有大量元件屬于電感性的和電容性的，如電力變壓器、互感器、發(fā)電機、消弧線(xiàn)圈為電感元件，補償用的電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件，而線(xiàn)路各導線(xiàn)對地和導線(xiàn)間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些儲能元件組成復雜的LC振蕩電路，在一定的能量作用下，特定參數配合的回路就會(huì )發(fā)生諧振現象。例如在中性點(diǎn)非有效接地系統中發(fā)生單相接地時(shí)，電壓互感器和線(xiàn)路對地電容之間、受電變壓器和相間電容之間、空載變壓器和空載長(cháng)架空線(xiàn)電容之間所形成的振蕩回路都有發(fā)生諧振的可能。例如電壓互感器在正常工作條件下，三相基本平衡，電網(wǎng)中性點(diǎn)對地位移電壓很小，但在電壓互感器突然合閘、電網(wǎng)中單相接地突然消失等情況，會(huì )造成電磁式電壓互感器的三相對地電壓也隨之變化，出現過(guò)電壓使電壓互感器鐵心飽和，電感量降低，與線(xiàn)路對地電容形成的振蕩回路就可能激發(fā)起鐵磁諧振。

2、鐵磁諧振的產(chǎn)生條件

4.2.1 電壓互感器的突然投入

4.2.2 線(xiàn)路發(fā)生單相接地

4.2.3 系統運行方式的突然改變

4.2.4 系統負荷發(fā)生較大的波動(dòng)

4.2.5 電網(wǎng)頻率的波動(dòng)

4.2.6 負荷的不平衡變化

4.3、鐵磁諧振的危害性

發(fā)生鐵磁諧振時(shí)產(chǎn)生的較高過(guò)電壓和較大的過(guò)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。

4.3.1 中性點(diǎn)不接地系統發(fā)生單相接地時(shí)接地電弧不能自然熄滅就會(huì )產(chǎn)生弧光過(guò)電壓，致使系統中絕緣薄弱的地方放電擊穿，在過(guò)電壓的作用下造成第二點(diǎn)接地發(fā)展為相間短路，造成電力設備損壞并嚴重威脅系統安全運行。

4.3.2 發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，電壓互感器感抗下降，一次勵磁電流急劇增加，使高壓保險熔斷。如果電流未達到保險的熔斷值，使電壓互感器長(cháng)時(shí)間處于過(guò)電流狀態(tài)下運行，勢必造成電壓互感器的損壞。

4.4.3 產(chǎn)生零序電壓分量，出現虛幻接地現象，使絕緣監察裝置誤發(fā)接地信號。

4.4、RT-WTXC鐵磁諧振消除裝置工作原理

    裝置實(shí)時(shí)監測電壓互感器PT開(kāi)口三角處電壓和頻率，當發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，裝置瞬時(shí)啟動(dòng)無(wú)觸點(diǎn)消諧元件（大功率可控硅），將PT開(kāi)口三角繞組瞬間短接，產(chǎn)生強大阻尼，從而消除鐵磁諧振。

當發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，裝置啟動(dòng)消諧元件，瞬間短接后如果諧振仍未消除，則裝置再次啟動(dòng)消諧元件，出于PT安全的考慮裝置共可啟動(dòng)三次消諧元件。如果在三次啟動(dòng)過(guò)程中諧振被成功消除則裝置的諧振指示燈點(diǎn)亮，并且諧振報警動(dòng)作（持續時(shí)間10秒），以提示曾有鐵磁諧振發(fā)生，當操作裝置查看記錄后諧振燈熄滅；如果諧振未消除則裝置的過(guò)電壓指示燈亮，同時(shí)過(guò)電壓報警出口動(dòng)作，過(guò)電壓消失后恢復正常。

五、裝置面板各元件的功能說(shuō)明

5.1、裝置面板圖：

5.2、裝置面板各元件的功能說(shuō)明：

a、液晶以漢字菜單顯示裝置的運行信息。

b、工作指示燈：運行（綠色、裝置正常運行時(shí)閃爍）、諧振（紅色、三次內消諧成功點(diǎn)亮）、過(guò)電壓（紅色、三次內消諧不成功點(diǎn)亮，此時(shí)裝置返回運行,過(guò)電壓消除后滅）。

c、按鍵“   ”“  ”“△”“▽”為菜單選項用，有時(shí)“△”“▽”鍵作數值增、減1使用，“  ”“  ”鍵作左右移位用。

d、“退出”鍵作返回上一級菜單用。

e、“復位”鍵作整機復歸用。

f、“確認”鍵作菜單選項或參數設置的確定用。

六、操作說(shuō)明  

1、開(kāi)機主界面顯示如圖1所示，按“△”“▽”鍵可上下移動(dòng)黑條選

擇相應菜單選擇項，按“確認”鍵可進(jìn)入相應菜單。

1.1、選擇“運行”項，按“確認”鍵確認后便可進(jìn)入 裝置運行界面

如圖2所示。

2、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“配置”項，按“確認”鍵確認后

進(jìn)入相應界面如圖3所示。

2.1、按“△”“▽”鍵選擇“參數設定”項，按“確認”鍵確認后屏

幕顯示如圖4所示。該啟動(dòng)電壓值為本機默認配置，用戶(hù)不能修改。

2.2、按“△”“▽”鍵選擇“通訊設置”項，按“確認”鍵確認后屏

幕顯示如圖5所示。

2.2.1、按“△”“▽”鍵選擇“本機地址”項，按“確認”比例鍵確

認后便進(jìn)入地址設定界面，屏幕顯示如圖6所示。反顯值表示當前可

修改，按“  ”“  ”鍵可選擇要修改的位，選擇后該值反顯，按“△”

“▽”鍵可對該值進(jìn)行修改，最后按“確認”鍵確認修改。按“退出”

鍵返回圖5顯示界面。

2.2.2、按“△”“▽”鍵選擇“波特率”項，按“確認”鍵確認后便進(jìn)

入波特率地址設定界面，屏幕顯示如圖7所示。按“△”“▽”鍵選擇

波特率，按“確認”鍵確認設定。  

2.3、按“△”“▽”鍵選擇“時(shí)鐘校對”項，按“確認”鍵確認后進(jìn)入

時(shí)鐘校對畫(huà)面，如圖8所示。反顯值表示當前可修改，按“  ”“  ”

鍵可選擇要修改的時(shí)間值，選擇后該值反顯。按“△”“▽”鍵可對該

值進(jìn)行修改，最后按“確認”鍵確認后時(shí)鐘校對完畢并返回圖3所示界

面；若按“退出”鍵則取消修改返回圖3所示界面。

3、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“故障記錄”項，按“確認”鍵確認

后畫(huà)面如圖9所示。

3.1、按“△”“▽”鍵選擇“故障報告”項，按“確認” 鍵確認后畫(huà)

面如圖10所示(右上角“△”、右下角 “▽”表示可上下翻頁(yè))。移動(dòng)

“△”“▽”鍵可翻看其它故障記錄信息。故障信息包括諧振、過(guò)電壓，

共可記錄20組故障信息。無(wú)故障信息時(shí)屏面顯示“無(wú)故障信息”。                                      

3.2、按“△”“▽”鍵選擇“諧振次數”項，按“確認”鍵確認后畫(huà)面

如圖11所示，可查看諧振發(fā)生的總次數。

3.3、按“△”“▽”鍵選擇“清除記錄”項，按“確認”鍵確認后，屏

幕顯示如圖12所示。

3.3.1、按“  ”“  ”鍵選擇“是”項，按“確認”鍵確認后，屏幕顯

示如圖12所示，稍后自動(dòng)返回圖9所示界面。

注：裝置上電后無(wú)論處在何種操作界面，若兩分鐘無(wú)人操作，自動(dòng)進(jìn)入運行。

七、通訊說(shuō)明

1、通訊接口                               

裝置有三種通訊接口可供選擇，RS232、RS422、RS485。用

戶(hù)訂貨時(shí)需說(shuō)明通訊接口，也可現場(chǎng)自行設置。打開(kāi)裝置面板，

逆時(shí)針旋轉主板的固定把手，抽出主板，按右圖調整主板上的

短路子。

2、通訊規約說(shuō)明

裝置默認一種規約，用戶(hù)如有特殊要求需在訂貨時(shí)提出，默認規約具體內容如下：

2.1、上位機發(fā)校時(shí)命令：(CRT)

2.2、事件查詢(xún)

     2.2.1、上位機下發(fā)查詢(xún)故障信息命令：（ASK）

2.2.2下位機應答信息

    無(wú)新事件時(shí)應答報文如下：(ACK)

有新事件時(shí)應答報文如下：(R)

2.2.3、上位機接收到故障報文后下發(fā)報文（ACK）

    3、通訊流程：

     3.1、校時(shí)

CRT

  3.2、查詢(xún)事件

ASK       ACK                           ASK       R                 ACK

無(wú)新事件                                          有新事

注：1．裝置地址：00H-0FFH。

2．報文長(cháng)度指特征碼、報文長(cháng)度、報文內容之和。

    3．代碼和指特征碼、報文長(cháng)度、報文內容之和（16位值）。

4．母線(xiàn)號：01H。

5．事件類(lèi)型：0CH表示諧振，0EH表示過(guò)電壓，0FH表示過(guò)電壓消失。

6．時(shí)間為BCD碼。

7．通訊方式：8位數據位，1位起始位，1位停止位，無(wú)校驗，異步半雙工，波特率1200～9600bps。

八、裝置原理框圖

九、安裝

圖9-1 RT-WTXC裝置外形尺寸圖（單位：mm）

      圖9-2  RT-WTXC裝置安裝開(kāi)孔尺寸圖（單位：mm）

十、訂貨注意事項

訂貨時(shí)請說(shuō)明： 1、電源（AC/DC220或AC/DC110）

               2、通訊接口（RS232或RS422或RS485）

附圖一、RT-WTXC微機型鐵磁諧振消除裝置后端子圖（本圖亦為裝置后端子的實(shí)際布局圖）