一、概述

電力系統(tǒng)中的鐵磁諧振過電壓是一種常見的內(nèi)部過電壓現(xiàn)象，在35KV以下中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)中頻繁發(fā)生。這種過電壓持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，甚至能長(zhǎng)時(shí)間自保持，因而對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行威脅極大。它是導(dǎo)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(tǒng)中某些重大事故的誘發(fā)原因之一。

RT-WTXC微機(jī)型智能消諧裝置是我公司科技人員在總結(jié)了十幾年來國(guó)內(nèi)各種消諧裝置成功、失敗的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)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(shè)計(jì)上進(jìn)行了重大改進(jìn)，無需整定和調(diào)試，使消諧成功率大大提高。

二、主要功能和技術(shù)參數(shù)

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

2、母線段數(shù)：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(yàn)值,用戶無需整定。

6、遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警功能：諧振報(bào)警、過電壓報(bào)警。

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

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

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

8、通訊功能：RS232、RS422、RS485（供選擇其一、請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明）。

9、電源：交直流220V、交直流110V（供選擇其一、請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明）。

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

11、開屏尺寸(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、無需整定和調(diào)試，上電即投運(yùn)。

3、重復(fù)消諧功能：系統(tǒng)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(jiān)視裝置的核心硬件電路和軟件的執(zhí)行情況。

5、自投運(yùn)功能：裝置上電后無論處在何種操作界面，若2分鐘無人操作便自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行（本機(jī)故障報(bào)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(tǒng)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(jī)、消弧線圈為電感元件，補(bǔ)償用的電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件，而線路各導(dǎo)線對(duì)地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些儲(chǔ)能元件組成復(fù)雜的LC振蕩電路，在一定的能量作用下，特定參數(shù)配合的回路就會(huì)發(fā)生諧振現(xiàn)象。例如在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，電壓互感器和線路對(duì)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(zhǎng)架空線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(duì)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(duì)地電壓也隨之變化，出現(xiàn)過電壓使電壓互感器鐵心飽和，電感量降低，與線路對(duì)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 線路發(fā)生單相接地

4.2.3 系統(tǒng)運(yùn)行方式的突然改變

4.2.4 系統(tǒng)負(fù)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(fù)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)生的較高過電壓和較大的過電流，極易使電力設(shè)備的絕緣損壞，嚴(yán)重情況下危及運(yùn)行人員的安全。

4.3.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)接地電弧不能自然熄滅就會(huì)產(chǎn)生弧光過電壓，致使系統(tǒng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿，在過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(shè)備損壞并嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)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(lì)磁電流急劇增加，使高壓保險(xiǎn)熔斷。如果電流未達(dá)到保險(xiǎn)的熔斷值，使電壓互感器長(zhǎng)時(shí)間處于過電流狀態(tài)下運(yùn)行，勢(shì)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(xiàn)虛幻接地現(xiàn)象，使絕緣監(jiān)察裝置誤發(fā)接地信號(hào)。

4.4、RT-WTXC鐵磁諧振消除裝置工作原理

    裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓互感器PT開口三角處電壓和頻率，當(dāng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，裝置瞬時(shí)啟動(dòng)無觸點(diǎn)消諧元件（大功率可控硅），將PT開口三角繞組瞬間短接，產(chǎn)生強(qiáng)大阻尼，從而消除鐵磁諧振。

當(dāng)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(bào)警動(dòng)作（持續(xù)時(shí)間10秒），以提示曾有鐵磁諧振發(fā)生，當(dāng)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電壓指示燈亮，同時(shí)過電壓報(bào)警出口動(dòng)作，過電壓消失后恢復(fù)正常。

五、裝置面板各元件的功能說明

5.1、裝置面板圖：

5.2、裝置面板各元件的功能說明：

a、液晶以漢字菜單顯示裝置的運(yùn)行信息。

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

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

d、“退出”鍵作返回上一級(jí)菜單用。

e、“復(fù)位”鍵作整機(jī)復(fù)歸用。

f、“確認(rèn)”鍵作菜單選項(xiàng)或參數(shù)設(shè)置的確定用。

六、操作說明  

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

擇相應(yīng)菜單選擇項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵可進(jìn)入相應(yīng)菜單。

1.1、選擇“運(yùn)行”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后便可進(jìn)入 裝置運(yùn)行界面

如圖2所示。

2、在主界面按“△”“▽”鍵選擇“配置”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后

進(jìn)入相應(yīng)界面如圖3所示。

2.1、按“△”“▽”鍵選擇“參數(shù)設(shè)定”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后屏

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

2.2、按“△”“▽”鍵選擇“通訊設(shè)置”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后屏

幕顯示如圖5所示。

2.2.1、按“△”“▽”鍵選擇“本機(jī)地址”項(xiàng)，按“確認(rèn)”比例鍵確

認(rèn)后便進(jìn)入地址設(shè)定界面，屏幕顯示如圖6所示。反顯值表示當(dāng)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(duì)該值進(jìn)行修改，最后按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)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(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后便進(jìn)

入波特率地址設(shè)定界面，屏幕顯示如圖7所示。按“△”“▽”鍵選擇

波特率，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)設(shè)定。  

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

時(shí)鐘校對(duì)畫面，如圖8所示。反顯值表示當(dāng)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(duì)該

值進(jìn)行修改，最后按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后時(shí)鐘校對(duì)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(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)

后畫面如圖9所示。

3.1、按“△”“▽”鍵選擇“故障報(bào)告”項(xiàng)，按“確認(rèn)” 鍵確認(rèn)后畫

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

“△”“▽”鍵可翻看其它故障記錄信息。故障信息包括諧振、過電壓，

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

3.2、按“△”“▽”鍵選擇“諧振次數(shù)”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后畫面

如圖11所示，可查看諧振發(fā)生的總次數(shù)。

3.3、按“△”“▽”鍵選擇“清除記錄”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后，屏

幕顯示如圖12所示。

3.3.1、按“  ”“  ”鍵選擇“是”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)后，屏幕顯

示如圖12所示，稍后自動(dòng)返回圖9所示界面。

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

七、通訊說明

1、通訊接口                               

裝置有三種通訊接口可供選擇，RS232、RS422、RS485。用

戶訂貨時(shí)需說明通訊接口，也可現(xiàn)場(chǎng)自行設(shè)置。打開裝置面板，

逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)主板的固定把手，抽出主板，按右圖調(diào)整主板上的

短路子。

2、通訊規(guī)約說明

裝置默認(rèn)一種規(guī)約，用戶如有特殊要求需在訂貨時(shí)提出，默認(rèn)規(guī)約具體內(nèi)容如下：

2.1、上位機(jī)發(fā)校時(shí)命令：(CRT)

2.2、事件查詢

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

2.2.2下位機(jī)應(yīng)答信息

    無新事件時(shí)應(yīng)答報(bào)文如下：(ACK)

有新事件時(shí)應(yīng)答報(bào)文如下：(R)

2.2.3、上位機(jī)接收到故障報(bào)文后下發(fā)報(bào)文（ACK）

    3、通訊流程：

     3.1、校時(shí)

CRT

  3.2、查詢事件

ASK       ACK                           ASK       R                 ACK

無新事件                                          有新事

注：1．裝置地址：00H-0FFH。

2．報(bào)文長(zhǎng)度指特征碼、報(bào)文長(zhǎng)度、報(bào)文內(nèi)容之和。

    3．代碼和指特征碼、報(bào)文長(zhǎng)度、報(bào)文內(nèi)容之和（16位值）。

4．母線號(hào)：01H。

5．事件類型：0CH表示諧振，0EH表示過電壓，0FH表示過電壓消失。

6．時(shí)間為BCD碼。

7．通訊方式：8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，無校驗(yàn)，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裝置安裝開孔尺寸圖（單位：mm）

十、訂貨注意事項(xiàng)

訂貨時(shí)請(qǐng)說明： 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(jī)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）