TLX99-3消谐仪说明书.doc

目录1 概述22 硬件结构23 功能34 主要技术指标45 安装及接线46 使用说明67 订货须知121 概述在电力系统中，由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压，直接威胁电力系统的安全运行，严重时会引起电压互感器（PT）的爆炸，造成事故。传统的解决办法是在电压互感器开口三角两端并接一个电阻，从理论上讲对频率越低的铁磁谐振阻值应取得越小，但太小的电阻并在PT开口三角上会影响其正常运行，严重时会造成PT烧毁。另外因为铁磁谐振的频率往往不是单一的，所以这种方法就难于消除所有频率的谐振。针对上述情况，国内一些厂家先后研制了一些分频消谐装置。这些装置的原理均是采用模拟选频的原理，功能单一，只对单一频率的谐振有效。由于电网中谐振往往是多种频率同时存在，所以其适应性较差，模拟电路实现的选频与微机选频相比其选频效果也差，有时电网的过渡过程等也会造成误动。TLX99-3型微机消谐装置将微机技术用于电网消谐，利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析，其选频准确。通过对PT开口三角电压的采集，对电网谐振时的各种频率成份能快速分析，准确地辨别出：单相接地；过渡过程；电网谐振。如果是电网谐振，计算机发出指令将消谐电路投入，实现快速消谐。经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确，动作迅速，较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题，并能记录存储谐振的次数及谐振频率，可广泛应用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。2 硬件结构装置原理框图如图1所示。硬件结构主要由CPU主板、消谐板、显示键盘板、电源模块及底板组成，各部分的功能如下：2.1 CPU主板本机的核心部分，主要完成数据采集、数据处理、消谐控制及本装置与上位机的通信。2.2消谐板主要包括信号转换部分、消谐部分。信号转换部分利用电压互感器来完成母线零序电压到低电平小信号的转换，消谐部分是当系统发生谐振时，接受CPU指令，可控硅图1 装置原理框图快速导通，将PT开口三角与消谐电阻连接，这时系统的铁磁谐振在这一强阻尼下快速消失，而后可控硅又恢复到阻断状态。2.3键盘显示板由液晶显示电路、LED显示电路、键盘电路、CPU接口电路等组成，该板作为人机对话接口，完成信息的中文显示、状态显示及键盘命令的输入。2.4电源模块 该模块为本装置其它模块提供+5V、+12V、-12V电源。2.5底板 该模块为无源底板，主要负责将装置内其他板卡连接在一起。3 功能3.1消谐功能装置循环检测PT开口三角的电压，当出现电压升高时，首先判断是单相接地，过渡过程还是电网谐振，如果是谐振，计算机发出指令将消谐电路投入，实现快速消谐。3.2故障报警功能当系统发生单相接地、谐振、装置失电时产生相应的报警信号。3.3显示功能液晶显示以中文方式显示实时时钟、零序电压、接地或谐振故障的母线序号、故障起止时间等；LED显示装置运行状态及故障状态。3.4设置功能通过汉字菜单提示用户可以设置消谐启动门限电压、实时时钟及通信方式。3.5通信功能装置具有完善的通信功能，RS-232/485通信接口和通信速率通过菜单可选。3.6故障追忆功能按时间顺序可查询最近十六次接地故障和十六次谐振故障。4 主要技术指标1）、适用范围：3kV66kV系统。2）、适用谐振频率：十分频、五分频、三分频、二分频、基频、三倍频、五倍频、七倍频、九倍频、十一倍频。3）、消谐路数：1 4路。4）、消谐响应时间：小于100ms。5）、电压测量精度：1%。6）、频率测量精度：0.2Hz。7）、电压回路功耗：0.5VA。8）、报警继电器输出触点容量：AC 220V/0.3A，DC 30V/2A。9）、通信方式：RS232、RS485可选。10）、通信速率：600bps-19200bps可选。11）、工作电源：AC220V20%，DC220V20%。12）、工作环境温度：10至 + 50，环境湿度：95%（在空气温度为+ 20时）。13）、机械性能、绝缘、湿热、冲击电压及电磁兼容，符合IEC及相应的国家标准要求。14）、该装置采用瞬态抑制电路，增强了抗雷击等强干扰能力。5 安装及接线5.1 装置外形尺寸及安装开孔尺寸（单位:mm）1） 外形尺寸如图2所示：图2 外形尺寸图2）装置可以直接安装在屏上，开孔尺寸如图3所示：图3 安装开孔尺寸图5.2装置接线1）装置背面接线端子如图4所示。2）来自PT开口三角的Ad、Xd经熔断器接到“零序电压输入”下标有“1UO、2UO、3UO、4UO”的接线端子上。若1台PT则接至1UO的L1、N1端子上，若2台PT则分别接至1UO、2UO的L1、N1及L2、N2端子上，依此类推。3）本装置供电可接入220V交流或220V直流电源，直流电源输入时，电源正极接至“电源输入”下“L/+”端，负极接至“电源输入”下“N/-”端。交流电源输入时，电源的L、N分别接至“电源输入”下“L/+”端和“N/-”端，地线接至“FG”端；建议使用空气开关的容量为35A。4）用户可根据所需要的通信方式（RS232、RS485）将需要的通信线接至对应“通信接口”端子。5）CJ2插件下“报警输出”端子对应PT1、PT2的接地报警输出和谐振报警输出。CJ3插件下“报警输出”端子对应PT3、PT4的接地报警输出和谐振报警输出；失电报警为本装置失电后产生的报警信号。报警输出均为无源接点，可用于控制声光报警电路。图4 装置背面接线端子图6 使用说明6.1装置前面板功能说明装置前面板主要包括三部分：装置运行状态指示灯；6只按键组成的键盘；汉字液晶显示屏。具体说明如下。1）面板状态指示灯说明 接地1接地2接地3接地4谐振1谐振2谐振3谐振4电源运行接收发送图5 装置面板状态指示灯布置图面板上第一排4个指示灯为接地故障母线段号指示，第二排4个指示灯为谐振故障母线段号指示；有故障出现时亮，无故障时灭；第三排4个指示灯为装置工作状态指示，其中：“电源”灯为装置内直流电源指示灯，装置内直流电源正常时亮；“运行”灯指示装置工作状态，正常时闪烁；“接收”和“发送”指示灯为通信接口接收数据和发送数据的指示灯，有数据发送或接收时闪烁。2）按键说明本装置共设有6个按键，位置安排如下图所示： 图6 装置面板键盘布置图按键从左到右依次为“退出”，“左移”，“上移”，“下移”，“右移”和“确认”键，各键的基本功能如下：“退出”键用于退出当前子菜单，返回上一级菜单；同时使在本级菜单内的未保存的操作无效。“左移”键即“”键，用于在同一画面中，向左移动数据段光标的位置。“右移”键即“”键，用于在同一画面中，向右移动数据段光标的位置。“上移”键即“”键，用于将数据段光标处的数值（09）加一，或用于光标位置在上、下行之间的切换。“下移”键即“”键，用于将数据段光标处的数值（09）减一，或用于光标位置在上、下行之间的切换。“确认”键用于使画面中光标所在位置的选择或已设定数据有效，进入下一级菜单或保存已设定数据并进入下一画面。6.2操作说明按照端子接线图接好所需接线，检查无误后，合上电源开关，装置开始工作。1）装置上电经过自检后，液晶显示如下画面，即系统显示的主菜单：设置 追忆显示*年*月*日 *时*分*秒 实心方块所在项表示选中状态日期时间系统主菜单显示有三个供选择的操作内容和当前日期与时间。按“”、“”键或“”、“”键可改变光标位置，在光标所在的位置按“确认”键进入对应功能子菜单。 2）在主菜单下，若选择“设置”功能，则进入“系统设置”子菜单，可供设置的内容包括：零序电压门限、通信方式和时钟，显示画面： 系统设置零序电压门限设置通信方式设置系统时间a) 在“系统设置”菜单下，按“”键或“”键选择设置内容，若选择了“零序电压门限”选项，则显示“零序电压门限”画面： 门限电压设置母线1 = * * V 零序电压门限的设定值范围是0V99V。按“退出”键则所做修改无效，并返回“系统设置”菜单；按“确认”键则所做修改有效并自动保存，进入下一画面。门限电压设置母线2 =* * V 按照上述方法可以完成所有4段母线的设置。b) 在“系统设置”菜单下，若选择“设置通信方式”选项，则显示“设置通信方式”画面： 设置通信方式地址：* * *接口方式：RS-*波特率：*画面显示装置原来设置内容，包括本机地址，通信接口方式（RS232，RS485）以及波特率。本机地址范围为：1128。设置好地址后，按“”键进入通信接口方式设置，通信接口方式可选择的内容为：232和485。分别对应EIA的RS232C和RS485。通过按“”、“”键选择。设置好通信接口方式后，按“”进入波特率设置。通过按“”、“”键选择波特率。波特率可选择的数据为：600，1200，2400，4800，9600，19200，单位为位秒。按“退出”键则所做修改无效，并返回“系统设置”菜单；按“确认”键则所做修改有效并保存起来，画面显示装置新设定的通信方式。c) 在“系统设置”菜单下，若选择“设置系统时间”选项，则显示“设置系统时间”画面： 设置系统时间*年*月*日 *时*分*秒画面显示装置当前时间，输入新时间后，按“确认”键则所做修改有效，画面显示重新设置后的新时间。3）在主菜单下，若选择“追忆”功能，则进入“故障追忆”子菜单，显示： 故障追忆 接地故障 谐振故障按“”键或“”键选择追忆故障类别；按“确认”键进入对应显示功能画面。按“退出”键，则退出“故障追忆”菜单，返回主菜单。a) 在“故障追忆”菜单下，若选择“接地故障”，则进入“接地故障追忆”显示画面：接地故障追忆01*段母线*年*月*日 *时*分*秒-“01”为故障记录序号-接地故障母线号-接地故障日期时间画面显示过去出现过且已经检测到的接地故障信息，分别为接地故障记录序号、发生接地故障的母线号及接地零序电压、接地故障的发生日期和时间。通过按“”键或“”键，可反复查阅最近的16次接地故障信息；在遇到没有接地故障信息记载时，显示： 接地故障追忆 无追忆内容！此时，按“退出”键，则退出“接地故障追忆”显示画面，返回“故障追忆”菜单。b) 在“故障追忆”菜单下，若选择“谐振故障”，则进入“谐振故障追忆”显示画面：谐振故障追忆 01*段母线*.*Hz*年*月*日 *时*分*秒-“01”为故障记录序号-谐振故障母线号，谐振频率-谐振故障日期时间画面显示过去出现过且已经检测到的谐振故障信息，分别为谐振故障记录序号、发生谐振故障母线号及频率、谐振故障的发生日期和时间。通过按“”键或“”键，可反复查阅最近的16次谐振故障信息；在遇到没有谐振故障信息记载时，显示： 谐振故障追忆 无追忆内容！此时，按“退出”键，则退出“谐振故障追忆”显示画面，返回“故障追忆”菜单。4）在主菜单下，若选择“显示”功能，则进入“数据显示”子菜单，显示：U01=*.* Vf1 =*.*HzU02=*.*Vf2 =*.*Hz 画面显示1、2段母线的零序电压值和频率，按“”键或“”键，可显示3、4段母线的零序电压和频率：U03=*.* Vf3 =*.*HzU04=*.*Vf4 =*.*Hz 按“退出”键，返回系统主菜单。5）系统在运行状态下且已检测到接地或谐振故障时，即显示如下画面：a) 若检测到母线接地故障，则显示接地故障画面：母线*接地零序电压：*.*V*年*月*日 *时*分*秒同时启动报警输出。故障解除后，报警自动退出，并返回系