• 微機消諧電壓互感器保護裝置

    ITRT-WXB型微機消諧電壓互感保護裝置


     
    WXB微機消諧電壓互感器綜合保護裝置
    技術使用說明書
    (V1.0版)
     

    1、概述
          當電力系統發生鐵磁諧振時,經常導致電壓互感器燒毀或發生爆炸,造成惡性事故。為此,傳統的解決方法是在電壓互感器開口三角繞組上串接燈泡或電阻進行衰減。這種方法,不能從根本上解決問題,而且其作用極不明顯。后來,出現了一種模擬式消諧裝置,由于它本身不具有智能,所以,不僅經常在弧光接地時誤動作,而且只能消除某一特定頻率的鐵磁諧振,未能得到推廣應用。
          我公司研制的采用高性能16位單片微型計算機和智能化軟件技術的ITRT-WXB微機消諧電壓互感器綜合保護裝置(-110、120、130系列),可進行鐵磁諧振的診斷,還可區分出過電壓、鐵磁諧振、PT高壓側斷線、PT低壓側斷線、單相接地等故障類型;對于各種頻率的鐵磁諧振,能迅速消除并顯示有關信息。對于過電壓、鐵磁諧振、單相接地和PT斷線等,可報警,并記錄和顯示。本裝置經電力、冶金、煤炭、石油、化工等大型企業現場運行證明,該裝置性能優越,使用安全可靠。

    2、特點和技術規范

          2.1 特點
          2.1.1 無需整定和調試,維護量小。
          2.1.2 自動顯示和記錄過電壓、鐵磁諧振、單相接地、PT高壓側斷線、PT低壓側斷線發生的時間及相關參數(幅值及頻率)。
          2.1.3 可區分過電壓、鐵磁諧振、單相接地、PT高壓側斷線、PT低壓側斷線。
          2.1.4 可提供綜合報警信號,可自動顯示或記錄故障發生時刻及相關參數。
          2.1.5 適用于配電網各種電壓等級,各種特征諧振頻率, 適用范圍廣。
          2.1.6 診斷準確,消諧迅速、徹底。
          2.1.7 可存儲多重故障信息,并可追憶,進行顯示。
          2.1.8 帶有RS-232或RS-485通訊功能,符合多種通訊規約。
          2.1.9 帶打印功能(僅WXB130系列有此功能)。

          2.2 技術規范
          2.2.1 工作電源:交流/直流220V(-20% ~ +10%);注:A型的工作電源:直流110V(-20% ~ +10%);功耗≤10W。
          2.2.2 環境溫度:-10℃ ~ +55℃。
          2.2.3 相對濕度:小于90%。
          2.2.5 報警繼電器觸點容量: DC 220V/1A;AC 250V/1A。

          2.3 型號
          WXB -- 1 XX X 
          工作電源類型:D為低電壓直流110V, 空為交直流220V
          外形 功能 電壓等級
          設計序號
          版本
          例如:WXB-111 工作電源為交直流220V
          WXB-111D 工作電源為直流110V

          2.4 型號與功能對照表
    型號 外型尺寸(寬×高×深) 適用
    WXB-111 193×81×156 mm 10kV及以下系統
    WXB-112 193×81×156 mm 35kV及以上系統
    WXB-121 310´184´195 mm 10kV及以下系統
    WXB-122 310´184´195 mm 35kV及以上系統
    WXB-131 310´184´195 mm 10kV及以下系統并配打印機
    WXB-132 310´184´195 mm 35kV及以上系統并配打印機

    3、與同類裝置的主要區別

           3.1 本裝置抗干擾能力強,數據采集精度高。
           3.2 本裝置的中央處理器采用高性能1處理器,運算速度快、控制能力強;可區分過電壓、鐵磁諧振、單相接地及PT高壓側斷線、PT低壓側斷線。
           3.3 本裝置可自動顯示、記錄各種故障時間及相關參數,為現場分析提供數據。
           3.4 本裝置可存儲多重故障信息,并可追憶,進行顯示。
           3.5 本裝置采用插件式結構,維護簡單方便。
           3.6 本裝置采用大屏幕漢字液晶顯示,裝置掉電后存儲信息不丟失。

    4、裝置原理

           高性能微型處理器,對PT開口三角繞組電壓(即:零序電壓)和系統三相電壓進行循環檢測。在正常工況下,PT開口三角繞組電壓為零,裝置內的大功率消諧元件處于阻斷狀態,對系統無任何影響。
           當系統處于故障工況時,本裝置對電壓互感器開口三角電壓和系統三相電壓采集的數據經分析計算,診斷當前工況。如果是某種頻率的鐵磁諧振,則開啟消諧電路,使鐵磁諧振在強大阻尼下迅速消失,同時給出指示。鐵磁諧振消除后,裝置作相應記錄、存儲,并自動顯示時間及相關參數(幅值及頻率);如果是過電壓或單相接地或PT斷線,裝置分別給出指示和報警,可自動記錄故障信息。

    5、裝置軟件構成
           本裝置軟件主要由采樣程序、數據處理程序、故障處理程序、顯示程序等組成。

    6、裝置硬件構成
           本裝置硬件由以下部件構成:

           6.1 輸出板
           采用模塊電源,輸出DC+5V、DC+24V;放置大功率消諧元件、綜合報警繼電器;四路PT及信號調理電路。

           6.2 主板
           高性能16位微機芯片:運算速度快、控制能力強、運行可靠,硬件看門狗防止死機現象發生。

           6.3 顯示板
           采用122×32液晶和LED顯示和指示各種信息。

    7、裝置使用說明

           7.1 按鍵
           裝置前面板采用塑膜貼面,輕觸式按鍵。五個按鍵功能定義如下:
                  “上移”鍵: 菜單選擇時,上移光標;修改時間時,數值加1;
                  “下移”鍵: 菜單選擇時,下移光標;
                  “退出”鍵: 退出功能;
                  “確認”鍵: 選擇確認;
                  “復歸”鍵: 手動復歸報警信號(LED和信號繼電器)。

           7.2 指示燈
           指示燈用于指示裝置運行狀態和故障信息。五個信號指示燈定義如下:
                  “運行”燈:裝置運行時,“運行”燈閃綠光;
                  “諧振”燈:發生諧振時,“諧振”燈發紅平光;
                  “接地”燈:單相接地時,“接地”燈發紅平光,直到信號被復歸;
                  “過壓”燈:發生過電壓時,“過壓”燈發紅平光,直到信號被復歸;
                  “斷線”燈:PT斷線(高壓側和低壓側)時,“斷線”燈發紅平光,直到信號被復歸;

           7.3 操作說明
           7.3.1運行主菜單界面
           開機上電后,不按任何鍵系統自動進入運行方式,液晶畫面(如圖7-1)。在任意界面下,如果不按鍵,5分鐘左右裝置自動熄屏。熄屏情況下,按任意鍵,系統點亮背光。

          注: 7-1畫面中 1 陰影處為光標所在位置,用“上移”、“下移”鍵可改變光標位置,選擇不同功能的五個一級菜單。
    下面分別介紹運行主菜單各子菜單功能及操作方法:

          “1.裝置管理”

          光標移至“裝置管理”一級菜單后,按“確認”鍵進入該菜單下的二級菜單后,可以進行清除記錄,修改時鐘,報警配置,參數設置(見圖7-2),通過“上移”、“下移”鍵選擇相應子菜單功能,按“確認”鍵進入下一級菜單。此時若按“退出”鍵則返回至上一級菜單。各級菜單操作使用方法介紹如下:
          1) 清除記錄
          選擇清除記錄子菜單后,按“確認”鍵,則清除事件記錄,清除完畢后,自動返回到上一級菜單。

          2) 修改時鐘
          選擇時間修改子菜單后,進入該菜單畫面(如圖7-3)。用“下移” 鍵選擇時鐘不同的位,用“上移” 鍵對選定的位進行修改,按“確認”鍵確認修改并自動返回到上一級菜單。

          3) 報警配置
          可按“上移”、“下移”按鍵移動光標來選擇欲修改的項,然后按“確認”鍵對選定的項進行修改,按“確認”鍵可以使報警投退狀態在“投”和“退”間切換(如圖7-4)。一個項修改完畢,按“上移”、“下移”鍵選擇下一個要修改的項目。修改完畢,按“退出”鍵返回上一級菜單。

          4) 參數設置
          選擇參數設置子菜單后,進入該菜單畫面(如圖7-5)。用“下移” 鍵選擇參數不同的位,用“上移” 鍵對選定的位進行修改,按“確認”鍵確認修改并自動返回到上一級菜單。(注:波特率可在1200、2400、4800、9600選擇,源站、目的站為十六進制顯示)

          5) 退出“裝置管理”
          修改完參數后,按“退出”鍵,液晶屏幕顯示提示信息(如圖7-6),然后返回到上一級菜單。
          “2. 事件記錄”
          光標移至“事件記錄”菜單后,按“確認”鍵進入該項子菜單(如圖7-6),則可查閱歷次故障報告。故障報告編號從1到5,1號為最舊一次報告,5號為最新一次報告。各次報告之間用“上移”、“下移”鍵切換;液晶屏第一行顯示故障的序號、類型;第二行顯示故障的發生時間和故障值(開口三角電壓值)。查看結束時,按“退出”鍵返回上一級主菜單。

          如果沒有事件記錄,則顯示“暫無記錄”(如圖7-7)。

          “3.系統時鐘”
          進入“系統時鐘”菜單后,顯示裝置的系統時間,如圖7-8所示。查看結束時,按“退出”鍵返回上一級菜單。

          “4.版本信息”
          進入“版本信息”子菜單后,顯示裝置的版本信息,如圖7-9所示。按“退出”鍵返回上一級菜單。

          7.3.3 報警信息顯示
          當系統發生故障時液晶顯示當前故障信息、面板上的故障指示燈點亮、報警繼電器觸點閉合。發生故障后,按下“退出”鍵,液晶由故障菜單返回到主菜單;按下“復歸”鍵后,復歸故障指示燈和報警繼電器;如果未按下“復歸”鍵,故障指示燈和報警繼電器在2分鐘后自動復歸。

          7.4 整機實驗方法
          實驗接線圖如下(以工頻電壓實驗為例) 。



          a) 單相接地指示及實驗方法
          給裝置信號輸入端“Uo、Un”輸入工頻30V — 120V之間電壓(時間大于3秒鐘),A、B、C三相任兩相輸入100V電壓,正序相位差60度,另一相輸入零,此時伴隨燈泡閃爍一次,“接地”指示燈亮、報警,顯示故障信息。當“Uo、Un” 端輸入信號小于30V時,本裝置不動作。

          b) PT斷線指示及實驗方法
          1. 高壓側斷線:給裝置信號輸入端“Uo、Un”輸入工頻30V — 120V之間電壓(時間大于3秒鐘),A、B、C三相任兩相輸入57.7V電壓,正序相位差120度,另一相輸入零,此時伴隨燈泡閃爍一次,“斷線”指示燈亮、報警,顯示PT高壓側斷線故障信息。
          2. 低壓側斷線:給裝置信號輸入端“Uo、Un”輸入工頻啟動值(裝置出廠默認為30V)以下的電壓,A、B、C三相只要有一相輸入為零,“斷線”指示燈亮、報警,顯示PT低壓側斷線故障信息。(由于以上情況,系統投運以前給裝置上電,裝置報告PT低壓側斷線,系統投運,PT正常運行后報警即自行消失)

          c) 鐵磁諧振指示及實驗方法
          當輸入信號端“Uo、Un”短時輸入30V以上的電壓(3秒鐘之內),并迅速撤除電壓,此時伴隨燈泡閃爍一次,“諧振” 指示燈亮、報警,顯示故障信息(即當系統發生諧振時,零序電壓較高,經消諧,系統恢復正常,零序電壓很快降下來)。

          d) 過電壓指示及實驗方法
          當輸入信號端“Uo、Un”通入120V以上電壓(時間大于3秒鐘),此時伴隨燈泡閃爍一次,“過壓” 指示燈亮、報警,顯示故障信息(即當系統發生過電壓故障時,經過消諧后,過電壓仍然存在,系統沒有恢復正常,這時應盡快排除系統故障,以免造成損失)。

    8、安裝說明

          8.1 外形尺寸和安裝開孔尺寸
          8.1.1 WXB-110 (外形:193×81×156mm;開孔:163×82mm)


      
        8.1.2 WXB-120 WXB-130(外形:310×184×195mm;開孔:267×180mm)



          8.2 機箱后視端子位置圖及各端子說明




    各端子說明如下:
          X1:
                1:R485B 
                2:R485A 
                3:T232通訊發送端
                4:GND
                5:R232通訊接收端

          X2:
                1:電壓公共端Un。
                2:相電壓Uc 輸入端。
                3:相電壓Ub 輸入端。
                4:相電壓Ua輸入端。
                5:開口三角Uo輸入端(測量用)。

          X3:
                1:裝置電源輸入AC/DC(L/+)。
                2:裝置電源輸入AC/DC (N/-)。
                3:未用。
                4:FGND屏蔽地。

          X4:
          1、2:綜合報警繼電器輸出節點。
          3:開口三角Uo 輸入端(消諧用)。
          4:開口三角Un 輸入端(消諧用)。

    9、故障診斷和出錯處理

    序號 故障信息 處理方法
    1 裝置無顯示 檢查電源是否已正確引入
    檢查裝置各插板是否有松動現象
    2 系統故障時裝置不動作 檢查開口三角電壓是否可靠引入裝置
    檢查三相電壓是否可靠引入裝置
    3 其它問題 請與本公司聯系

    遇到您不能自行解決的問題,請與我公司聯系,以便得到及時妥善處理,不影響您正常使用。

    10、注意事項

         10.1 為確保裝置的正常使用,請按照以上圖示固定好機箱及接好外部接線后,重點檢查裝置用直流工作電源正負極性是否正確,各信號回路接線是否可靠無誤。以上確認無誤后再給裝置上電,操作及使用方法請詳細閱讀前述裝置使用說明。
         10.2 本公司產品售出二年內出現質量問題負責免費維修,并對售出產品負責終身維修,超出二年期限裝置維修酌情收取適量成本費。
         10.3本產品的正常工作電源為交流/直流220V,如要求其它等級的電源,請在訂貨時聲明。
         10.4 包裝好的產品在運輸過程中的貯存溫度為-25℃~+55℃,相對濕度不大于95%。
         10.5 包裝好的產品應貯存在-10℃~+40℃、相對濕度不大于80%、周圍空氣中不含有腐蝕性、火災及爆炸性物質的室內。
         10.6 本產品不需要現場調試,使用及操作等事項請詳細閱讀使用說明書。
         10.7 新裝置打開外包裝后請仔細核對產品裝箱清單,如發現實物與清單不符等事項,請及時與我公司聯系,以免影響您使用。
         10.8 說明書中的配置更改恕不另行通知,以隨貨說明書為準。


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