SHWX系列微機(jī)消諧裝置
一、裝置概述
SHWX系列微機(jī)消諧裝置是我公司針對(duì)電力部門和用戶由于鐵磁消諧而時(shí)常發(fā)生的電壓互感器(PT)燒毀甚至爆炸的惡性事故,研制開發(fā)的一種智能消諧裝置。本裝置利用ARM處理器作為裝置的核心處理元件,裝置具有性能穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。不但可以消除鐵磁諧振,還可以對(duì)過電壓,單相接地作出指示。
二、型號(hào)說(shuō)明
三、技術(shù)指標(biāo)
1. 工作電源:AC /DC80~250V,功耗小于15W;
2. 環(huán)境溫度:-45 ~+50℃;
3. 環(huán)境濕度:不大于90%RH;
4. 可消除諧振頻率:17Hz(1/3分頻),25Hz(1/2分頻),50Hz(工頻),150Hz(3倍頻)
四、裝置特點(diǎn)
1. 適用于各種電壓等級(jí),各種諧振頻率(1/3分頻、1/2分頻、工頻、3倍頻)適用范圍廣泛;
2. 無(wú)需整定和調(diào)試,開機(jī)后自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),維護(hù)量小;
3. 可區(qū)分鐵磁諧振,過電壓,單相接地;
4. 自動(dòng)顯示,記錄單相接地、鐵磁諧振發(fā)生時(shí)間及相關(guān)參數(shù)(諧振頻率、幅值);
5. 可存儲(chǔ)100次故障信息供追憶和顯示;
6. 可配置通信接口(RS232或RS485);
7. 所有報(bào)警信號(hào)均提供繼電器接點(diǎn)輸出。
五、裝置硬件構(gòu)成
1. 電源部分:本裝置采用高頻開關(guān)電源,具有抗干擾能力強(qiáng)、允許輸入電壓波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)。輸出電壓為DC+5V、±12V。
2. 裝置的控制中心處理器采用新ARM處理器、控制能力強(qiáng),運(yùn)行安全KK等特點(diǎn)。且內(nèi)部設(shè)有監(jiān)視定時(shí)器,可隨時(shí)解脫軟件故障造成的死機(jī)現(xiàn)象,為長(zhǎng)期安全KK運(yùn)行提供了BZ;
3. 數(shù)據(jù)存貯器,采用新的Flash存儲(chǔ)芯片,具有存儲(chǔ)容量大,掉電不丟失數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn);
4. 數(shù)據(jù)采集部分:其功能是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以備計(jì)算機(jī)處理;
5. 顯示部分:在系統(tǒng)正常情況下作時(shí)鐘用,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),可顯示有關(guān)故障信息;
6. 消諧控制:控制消諧電路、啟動(dòng)大功率消諧元件,用來(lái)快速消除各種頻率的鐵磁諧振。
六、裝置的工作原理
本裝置采用ARM處理器作為核心元件,對(duì)PT開口三角電壓(即零序電壓)進(jìn)行遁環(huán)檢測(cè)。正常工作情況下,該電壓小于30V,裝置內(nèi)的大功率消諧元件(可控硅)處于阻斷狀態(tài),對(duì)系統(tǒng)無(wú)不同影響。當(dāng)PT開口三角電壓大于30V時(shí),說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障。裝置開始對(duì)開口三角電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過數(shù)字測(cè)量、濾波、放大等數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算,判斷出當(dāng)前的故障狀態(tài)。如果出現(xiàn)某種頻率的鐵磁諧振,CPU立即啟動(dòng)消諧電路(使可控硅導(dǎo)通)讓鐵磁諧振在強(qiáng)大的阻尼下迅速消失。鐵磁諧振消除后,CPU作相應(yīng)記錄、存貯,并自動(dòng)報(bào)警、顯示有關(guān)諧振信息(包括發(fā)生時(shí)間、頻率、幅值等)。如果是過電壓或單相接地,CPU作出診斷后,裝置分別給出顯示和報(bào)警,并自動(dòng)記錄、存貯有關(guān)故障信息。Z后,CPU返回初始狀態(tài),并繼續(xù)檢測(cè)開口三角電壓。
七、裝置軟件構(gòu)成
本裝置采用C語(yǔ)言作為編制軟件,軟件主要由監(jiān)控程序、浮點(diǎn)運(yùn)算庫(kù)、診斷軟件、消諧、記錄等部分構(gòu)成。由實(shí)時(shí)監(jiān)控程序完成電壓檢測(cè)、采樣、診斷、消諧、時(shí)鐘、鍵盤命令以及顯示等任務(wù)。簡(jiǎn)單框圖如圖一所示:
八、裝置安裝
本裝置安裝在PK屏上或端子箱中,根據(jù)用戶選用情況每臺(tái)裝置可接入1~4段母線。裝置后端子接線示意圖如圖2所示:
- “1PT*”和“1PT”分別接段母線開口三角電壓的同名端和非同名端,“2PT*”和“2PT”分別接第二段母線開口三角電壓的同名端和非同名端,依此類推;
SHWX微機(jī)消諧裝置背部端子圖 |
1 |
4PT* |
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12 |
接地 |
2 |
4PT |
13 |
電源 |
3 |
3PT* |
14 |
電源 |
4 |
3PT |
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5 |
2PT* |
6 |
2PT |
7 |
1PT* |
15 |
諧振告警4 |
8 |
1PT |
16 |
諧振告警3 |
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17 |
諧振告警2 |
18 |
諧振告警1 |
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19 |
諧振告警公共端 |
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9 |
RS485地 |
20 |
接地告警4 |
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10 |
RS485B |
21 |
接地告警3 |
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11 |
RS485A |
22 |
接地告警2 |
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23 |
接地告警1 |
24 |
接地告警公共端 |
圖二 裝置背部接線示意圖
- “RS485”端子為通訊端子,可直接接入RS485通訊總線;
- “電源”端子即可接交流電源,也可不分極性接直流電源,其電壓范圍均為:80~250V;
- “接地告警”端子接外報(bào)警信號(hào),該端子無(wú)故障時(shí)為一對(duì)常開接點(diǎn)。故障發(fā)生時(shí)閉合,至故障消失后延時(shí)約1分鐘。其接點(diǎn)容量為AC 220V/5A;
- “諧振告警”端子接外報(bào)警信號(hào),該端子無(wú)故障時(shí)為一對(duì)常開接點(diǎn)。故障發(fā)生時(shí)閉合,其接點(diǎn)容量為AC 220V/5A。
九、裝置硬件構(gòu)成
1. 電源部分:本裝置采用高頻開關(guān)電源,具有抗干擾能力強(qiáng)、允許輸入電壓波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)。輸出電壓為DC+5V、±12V。
2. 裝置的控制中心處理器采用新ARM處理器、控制能力強(qiáng),運(yùn)行安全KK等特點(diǎn)。且內(nèi)部設(shè)有監(jiān)視定時(shí)器,可隨時(shí)解脫軟件故障造成的死機(jī)現(xiàn)象,為長(zhǎng)期安全KK運(yùn)行提供了BZ;
3. 數(shù)據(jù)存貯器,采用新的Flash存儲(chǔ)芯片,具有存儲(chǔ)容量大,掉電不丟失數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn);
4. 數(shù)據(jù)采集部分:其功能是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以備計(jì)算機(jī)處理;
5. 顯示部分:在系統(tǒng)正常情況下作時(shí)鐘用,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),可顯示有關(guān)故障信息;
6. 消諧控制:控制消諧電路、啟動(dòng)大功率消諧元件,用來(lái)快速消除各種頻率的鐵磁諧振。
十、使用說(shuō)明
1. 裝置開機(jī)顯示:
2. 按下“ 菜單/確認(rèn)” 按鍵,液晶面板顯示:
3. 通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以移動(dòng)光標(biāo);
4. 當(dāng)光標(biāo)選中“調(diào)整時(shí)間”時(shí),按下“菜單/確認(rèn)”按鍵,液晶面板顯示如下:
通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以調(diào)整光標(biāo)選中的數(shù)字,調(diào)整完畢后按下““菜單/確認(rèn)”按鍵,裝置顯示如下:
調(diào)整方式如前所述,所有調(diào)整完畢后,裝置顯示如下:
按下“取消”鍵,退出時(shí)間調(diào)整。
5. 當(dāng)光標(biāo)選中“調(diào)整啟動(dòng)電壓”時(shí),按下“菜單/確認(rèn)”按鍵,液晶面板顯示如下
通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以調(diào)整光標(biāo)選中的數(shù)字,調(diào)整完畢后按下““菜單/確認(rèn)”按鍵,裝置顯示如下:
依次類推,可以調(diào)整所有的母線回路的接地和諧振動(dòng)作電壓,當(dāng)所有的都調(diào)整完畢后,按下“取消”鍵,退出“調(diào)整啟動(dòng)電壓”菜單;
6. 當(dāng)光標(biāo)選中“通訊參數(shù)設(shè)置”時(shí),按下“菜單/確認(rèn)”按鍵,液晶面板顯示如下:
波特率有:1000/1200/2400/4800/9600/14400/28800可供選擇,通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以調(diào)整光標(biāo)選中的數(shù)字,調(diào)整完畢后按下“菜單/確認(rèn)”按鍵,裝置顯示如下:
通訊地址從0-255可供選擇,調(diào)整完畢后按下“菜單/確認(rèn)”按鍵確認(rèn)調(diào)整,按下“取消”鍵,退出“通訊參數(shù)設(shè)置”菜單;
7. 當(dāng)光標(biāo)選中“查看故障記錄”時(shí),按下“菜單/確認(rèn)”按鍵,液晶面板顯示如下:
通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以查看裝置的故障記錄,按下“取消”鍵,退出“通訊參數(shù)設(shè)置”菜單。
8. 按下“取消”鍵5秒種,可以清除裝置的所有故障記錄,液晶面板顯示如下:
十一、裝置安裝方式
裝置采用嵌入式安裝方式,開孔尺寸如下:
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