THTPXHK型说明书及通讯规约.docx
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THTPXHK型说明书及通讯规约
通过ISO9001质量体系认证企业
THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置
用户手册
保定天威恒通电气股份有限公司
前言
首先，祝贺并感谢您使用或准备使用保定天威恒通电气股份有限公司与上海交通大学联合研制的THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置。
本套说明书共分为《THT-PXHK偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置（V3000）技术使用说明书》、《THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置用户手册》。
《技术使用说明书》是为用户和设计部门选型和设计及安装部门安装使用而编写的，重点说明消弧线圈的选型和接线方面的内容。
《用户手册》是为用户日常使用和维护使用而编写的，重点说明消弧线圈控制柜使用界面和操作以及故障处理和接线方面的内容。
您所看到的本手册为《用户手册》，虽然本套装置选型、接线比较简单，我们依然建议您在使用前仔细阅读本手册，以便使之更好的为您服务。
您可以顺序阅读本手册，也可以按目录检索您感兴趣的内容。
目录
1消弧线圈的作用-----------------------------------------------
2THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置的特点--------――――-
2.1偏磁式消弧线圈原理-------------------------------------------
2.2自动跟踪补偿系统的特点--------------------------------------
3THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置概述-----------
3.1成套装置型号说明--------------------------------------------
3.2成套装置组成------------------------------------------------
3.3偏磁式消弧线圈本体型号说明-----------------------------------
3.4接地变压器型号说明------------------------------------------
4THT-PXHK偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置使用说明-------
4.1器件介绍----------------------------------------------------
4.1.1控制柜外形图----------------------------------------------
4.1.2控制柜的仪表盘--------------------------------------------
4.1.3控制器----------------------------------------------------
4.1.4空气开关--------------------------------------------------
4.2使用说明----------------------------------------------------
4.3维护说明----------------------------------------------------
5成套装置接线详述----------------------------------------------
5.1柜体外接线说明---------------------------------------------
5.2补偿系统接线说明-------------------------------------------
5.2.16kV和10kV电压等级线路补偿系统接线说明------------------
5.2.235kV和66kV电压等级线路补偿系统接线说明-----------------
5.2.3发电机中性点补偿系统接线说明-----------------------------
1消弧线圈的作用
我国的城市电网及厂矿企业的中压系统，大部分为中性点不接地（即小电流接地）系统。
这种系统在发生单相接地时，电网仍可带故障运行，这就大大降低了运行成本，提高了供电系统的可靠性，但这种供电方式在单相接地电流较大时容易产生弧光过电压和相间短路，给供用电设备造成了极大的危害。
防止这种危害的方法之一就是在中性点和地之间串接一个电抗器，这个电抗器也就是通常所说的消弧线圈。
它能有效地减少接地点电流，从而达到自动熄灭电弧的目的。
理想的消弧线圈在正常运行时，能实时监测电网单相接地电流的大小，此时消弧线圈的电抗值很大，相当于中性点不接地系统。
在发生单相接地时，能在极短时间内调节电抗值，使接地点残流基波无功分量为零。
这种消弧线圈我们称为能自动跟踪动态补偿的理想消弧线圈，THT-PXHK偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置（V2000）即为此类。
2THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置的特点
2.1偏磁式消弧线圈原理
偏磁式消弧线圈在其交流工作线圈内布置了一个铁芯磁化段，通过改变铁芯磁化段磁路上的直流助磁磁通大小来调节交流等值磁导，实现电感连续可调的目的。
其直流励磁绕组采取反串连接方式，使整个绕组上感应的工频电压相互抵消。
通过对三相全控整流电路输出电流的闭环调节，实现消弧线圈励磁电流的控制。
利用微机的数据处理能力，对这类消弧线圈伏安特性固有的不大的非线性实施动态校正。
2.2自动跟踪补偿系统的特点
1调节精度高
电控无级连续可调，利用施加直流励磁电流达到连续调节电抗的目的，可以带高压负荷以mS级速度调节电感值。
2可靠性高，使用寿命长
全静态结构，内部无任何运动部件，整套装置无任何触点，可靠性高，噪音小。
3响应速度快
补偿响应速度不大于20ms。
4在线实时扫描，自动跟踪补偿
对系统中性点电压和电网电容电流自动跟踪扫描。
5调节范围大
补偿电流调节范围大，上下限之比可达6～10倍。
6动态补偿，无须阻尼电阻器
采用自动跟踪动态补偿方式，可带高压调节，无须外加阻尼电阻，不存在由于控制死区和误动拒动而引起的电阻烧损故障，使电网更安全可靠。
7测量精度高
8控制系统功能齐全
a.可按用户要求配置422/485串行接口，可同上位机、变电所监控装置通讯，实时传送电容电流、中性点电压、装置自检信息，电网发生接地故障后传送补偿电流、残流等信息。
b.自动和手动控制方式切换功能。
c.装置可选装单相接地选线单元,监视多条馈出支路；
d.具有双套并运功能；
e.装置配有大屏幕点阵图形液晶显示器,可将系统运行状态及参数即时显示出来。
3THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置概述
3.1成套装置型号说明
控制柜型号与配套成套装置型号相同。
6kV和10kV系统控制柜，不带平波电抗器；而35kV和66kV系统控制柜，带平波电抗器。
THT-PXHK
偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置
天威恒通电气股份有限公司
3.2成套装置组成
THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置一般由以下几部分组成:
（1）微机控制柜；
（2）偏磁式消弧线圈本体；
（3）如果是6kV和10kV系统则还有接地变压器；如为35kV、66kV系统或发电机中性点则没有接地变压器；
（4）其他附件：
如避雷器（非必选件）、隔离开关（非必选件）、高压真空开关及电力电缆等。
3.3偏磁式消弧线圈本体型号说明
偏磁式消弧线圈本体分为油浸式和干式两类，6kV、10kV、35kV、66kV四大系列。
PXHK—/
3.4接地变压器型号说明
接地变压器用来为无中性点的6kV和10kV系统提供一个人为的、可带负载的中性点，供消弧线圈本体用。
接地变压器也可带一连续使用的二次绕组，作为站（所）用变压器使用。
接地变压器分为油浸式和干式两类，6kV、10kV两大系列。
DKS—/—/
二次额定电压kV
二次额定容量kVA
一次系统电压kV
一次额定容量kVA
G：
干式
三相
接地变压器
4THT-PXHK型偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置使用说明
在将系统投入使用前，请在“5成套装置接线详述”部分中找到对应的系统接线图检查接线，在确定接线正确后再投入使用。
使用前请仔细阅读《电力变压器维护使用说明书》。
4.1器件介绍
4.1.1控制柜外形图
消弧线圈控制柜
1
3
2
6
4
图一控制柜外形图
侧视图
后视图
正视图
说明：
（1）仪表盘
（2）控制器（3）锁（4）玻璃门（5）后门（6）空气开关
您所使用的控制柜外形可能与此不同，应以实物为准。
也有可能双套装于一个柜上，
外形图不再示出。
4.1.2控制柜的仪表盘
图二仪表盘
4.1.3控制器
4.1.3.1指示灯：
用于指示补偿系统当前状态。
运行灯：
正常运行时闪烁。
上限灯：
正常运行时，此灯不亮；当其亮时，说明补偿系统将运行于上限状态。
下限灯：
正常运行时，此灯不亮；当其亮时，说明补偿系统将运行于下限状态。
故障灯：
正常运行时，此灯不亮；当其亮时，说明补偿系统将运行于故障状态。
接地灯：
正常运行（电力系统不接地）时，此灯不亮；当其亮时，说明电力系统运行于接地时状态，补偿系统将运行于补偿状态。
4.1.3.2按键：
用于操作控制柜，共分：
、、、、取消、确认、复位7个键；
4.1.3.3液晶显示器：
128×128点阵图形显示器，用于显示补偿系统当前状态和参数；
4.1.4空气开关：
是用于控制柜投入和退出该系统的电源开关。
4.2使用说明
确认接线和本体无问题，打开控制柜上的空气开关，补偿系统开始工作。
开机首先映入您眼帘的是我公司的公司图标和欢迎词，显示一会儿，出现主菜单。
4.2.1主菜单
主菜单中有4项内容，可由按键、键选择您要执行的内容，按确认键运行，若按取消键则取消操作退回到主菜单。
选中的项反色显示，如图示。
4.2.2运行
4.2.2.1监测状态
1.运行主菜单
2．参数设置
3．时间设置
4．追忆
5．调试
××：
××：
××
20××年××月××日
在监测状态，屏幕显示：
中性点电压值、检出的电网电容电流值、目前直流励磁情况（运行人员不必注意）、当两段母线时正在使用的母线PT、当前时间等。
如果检测出的电网电容电流值超出上下限，则报警接点输出、相应指示灯亮。
4.2.2.2接地状态
运行中接地
中性点UN×××.×V
电容电流×××.×A
电感电流×××.×A
××：
××：
××
20××年××月××日
当电网系统发生单相接地时，屏幕显示：
中性点电压值、电网电容电流值、补偿的电感电流值、母线PT号、当前时间等；报警接点输出；接地指示灯亮；仪表盘的仪表都有相应显示。
4.2.2.3故障状态
运行接地
中性点UN×××.×V
电容电流×××.×A
输出DA值××××
××：
××：
××
20××年××月××日
当刚投入补偿系统并工作于下限状态，中性点电压值大于15%相电压时，屏幕显示：
中性点电压值、检出的电网电容电流值、目前直流励磁为0、母线PT号、当前时间等；报警接点输出；故障指示灯亮。
此时，应检查系统，找出高阻接地点，并消除故障。
4.2.3参数设置
×
按、键选择不同位置，选中项反色显示。
按、加减数值（指启动电压和灵敏度）或变换方式（指控制方式的自动、手动和母线PT1、PT2投入），按确定键执行后退回到主菜单，若按取消键则取消操作退回到主菜单。
4.2.4时间设置
2
按、键选择不同位置，按、加减数值，按确定键执行后退回到主菜单，若按取消键则取消操作退回到主菜单。
4.2.5故障追忆
追忆
故障记录
软件版本
××：
××：
××
20××年××月××日
检测记录
按、键选择项目，按确定键执行，进入相应子菜单，按取消键退回到主菜单。
4.2.5.1检测记录
检测记录200
电容电流×××.×A
时间××：
××：
××
日期20××-××-××
一共能放255组最近的检测记录。
进入该菜单后，显示最新的记录，按、键选择翻页，显示上一次的记录，并循环显示。
按取消键返回到上级菜单。
4.2.5.1故障记录
故障记录200
中性点UN×××.×V
电容电流×××.×A
电感电流×××.×A
残流××.×A
时间××：
××：
××
日期20××-××-××
一共能放255组最近的单相接地记录。
进入该菜单后，显示最新的记录，按、键选择翻页，显示上一次的记录，并循环显示。
按取消键返回到上级菜单。
4.2.6复位按键
本装置可靠性高，内部还带有硬件看门狗，一般保证不会发生死机现象。
如有特殊情况，可按复位键复位。
4.2.6手动、自动切换功能
在参数设置菜单控制方式中可设置为手动、自动。
设置为手动方式，按、键可调节励磁电流，改变消弧线圈的电抗值；设置为自动方式，则自动执行。
4.3维护说明
本补偿系统属于智能型产品，基本上属于免维护产品，但在使用过程中仍需按随机的《电力变压器维护使用说明书》中的说明使用和维护。
5成套装置接线详述
5.1柜体外接线说明
5.1.1内部布局说明
我们打开柜体后门，将看到柜体内部从上到下有：
①仪表、控制器、整流和保护部分以及整流变压器。
整流和保护部分从右到左又分：
散热器和整流模块、保护部分、熔断器FU、霍尔传感器和分流器R，其中分流器R的空悬端为连接本体的L1端；在6kV和10kV系统控制柜中的熔断器FU的空悬端为连接消弧线圈本体的L2端，在35kV和66kV系统控制柜中则连接到平波电抗器的一端。
见5.2的说明。
②在柜体左侧有一端子排X1。
③如果是35kV或66kV补偿系统柜体，则在整流变压器外侧还有一平波电抗器L，其中空悬端为连接消弧线圈本体的L2端。
如果是6kV和10kV补偿系统柜体，则没有此电抗器。
见5.2的说明。
5.1.2对外连接说明
5.1.2.1端子排X1说明
为了便于说明，将竖排端子横画
1端子1-4为三相电源输入端；
2端子11、12为从消弧线圈本体CT来的S1、S2输入端；
3端子13、16、19、22为从母线1PT引来的A630、B630、C630、N600输入端。
如果只由一段母线使用本补偿系统，则只引此路PT信号；
4端子23、26、29、32为从母线2PT引来的A640、B640、C640、N600输入端。
如果有两段母线共用同一个补偿系统，则引入此路PT信号；如果只由一段母线使用本补偿系统，则不引此路PT信号；
5端子33-36为开入信号输入端；当两段母线上的两个补偿系统有并联运行要求时，从33、34引入母联开关的辅助常闭触点作信号；当为发电机中性点补偿系统时，从33、34引入发电机出口断路器开关的辅助常闭触点作信号；
6端子37-40为开出信号输出端；作报警常开接点用。
此处继电器的触点容量与寿命为：
循环容量220Vd.c感性负载τ=5mS接通,断开50W或220VAC,COSΦ=0.4接通,断开250VA；
接通容量220Vd.c感性负载（τ=5mS）5A不断弧；105开断机械寿命。
5.1.2.2励磁输出接线说明
控制屏内的分流器R外接消弧线圈本体的L1接线柱；对于6kV和10kV系统，控制柜中熔断器FU的空悬端接消弧线圈本体的L2接线柱，对于35kV和66kV系统，控制柜中平波电抗器的空悬端接消弧线圈本体的L2接线柱，如5.2.1、5.2.2接线图所示。
注：
L1端和L2端为M8螺丝联结，制作联接电缆时联结件应与之对应。
5.2补偿系统接线说明
油浸式6kV和10kV系列（容量大于1000kVA）接地变压器、消弧线圈及35kV和66kV消弧线圈，需加装瓦斯继电器。
其接点将不在以下图中出现，请在设计和接线时注意。
油浸式装置运输时将吸湿器摘除，装置就位后，验收及安装时应注意。
其他事项见随机电力变压器使用说明书。
消弧线圈的安装地点的接地电阻应符合DL/T621-1997《交流电气装置的接地》的规定。
5.2.16kV和10kV电压等级线路补偿系统接线说明
B
A
C
消弧线圈控制柜
母线PT
PXHD
L1
DL
三相电源
母
线
PT
B630
A630
13
X1
C
B
A
22
19
16
控制器7
N600
C630
L2
12
11
O
DKS口
报警接点
37
X1
通讯口
S1
b
38
CT
熔断
器
FU
分
流
器
R
S2
FV
QS
OX
N
L2
L1
5.2.235kV和66kV电压等级线路补偿系统接线说明
X1
5.2.3发电机中性点补偿系统接线说明
X1：
34
注：
以上接线仅供参考，最终接线应以随货接线图为准。
附录
附录C:
消弧线圈控制主板与上位机通讯规约
1.CDT形式规约
采用RS485串口通讯，波特率为4800bit/s，基于基本CDT规约，在五秒内发一帧，数据为8位，停止位一位，无校验位。
控制字节为71。
功能码：
遥信从F0开始，遥测从00开始。
帧别：
遥信为F4，遥测为61；源站地址为02，目的地址为01；
1.1遥信量通过高低电平（即0、1）表示两种状态。
遥信量字节BYTE1:
A.7:
备用；
A.6:
备用；
A.5:
为0表示所在母线无单相接地故障，为1表示所在母线有单相接地故障；
A.4:
备用；
A.3:
备用；
A.2:
备用；
A.1：
为1时，表示测得的母线电容电流为上限；
A.0：
为1时，表示测得的母线电容电流为下限；
遥信量字节BYTE2:
B.7：
备用；
B.6：
备用；
B.5:
为1时，表示系统不平衡电压超过规定值；
B.4：
为1时，表示装置自身故障；
B.3：
备用；
B.2：
备用；
B.1：
备用；
B.0：
备用；
遥信量字节BYTE3:
备用。
遥信量字节BYTE4:
备用。
遥信帧：
EB90EB90EB9071F40102011E
F0BYTE1BYTE2BYTE3BYTE4CRC校验码
1.2传送的遥测量有：
电网电容电流ic（功能码为00）、消弧线圈电感电流il（功能码为01）、残流ia（02）
补偿时三个量均有；未补偿时，只有ic值，ia和il等于0,
无符号位，皆为正值,以BCD码形式发送。
遥测帧：
a）补偿时：
EB90EB90EB907161030201D0
00百位十位个位小数点后一位CRC校验码
01百位十位个位小数点后一位CRC校验码
02百位十位个位小数点后一位CRC校验码
b）未补偿时：
EB90EB90EB907161030201D0
00百位十位个位小数点后一位CRC校验码
01百位十位个位小数点后一位CRC校验码
03百位十位个位小数点后一位CRC校验码
2.MODBUS形式规约
采用RS485串口通讯，波特率为4800bit/s，基于基本MODBUS规约，采用RTU传输模式，数据格式为8个数据位、1个停止位、无奇偶校验
本装置地址为02；功能码：
遥测为03，遥信为02
1.遥信量。
1.1遥信量的数量：
两个字节的遥信量（分别用为A、B表示）
1.2遥信量各BIT位的含义如下：
A.7:
备用；
A.6:
备用；
A.5:
为0表示所在母线无单相接地故障，为1表示所在母线有单相接地故障；
A.4:
备用；
A.3:
备用；
A.2:
备用；
A.1：
为1时，表示测得的母线电容电流为上限；
A.0：
为1时，表示测得的母线电容电流为下限；
遥信量字节BYTE2:
B.7：
备用；
B.6：
备用；
B.5:
为1时，表示系统不平衡电压超过规定值；
B.4：
为1时，表示装置自身故障；
B.3：
备用；
B.2：
备用；
B.1：
备用；
B.0：
备用；
1.3上位机（主机）下发报文格式（十六进制）：
02020002CRC校验码（字）
1.4本装置（从机）回应报文格式（十六进制）：
020202A字节B字节CRC校验码（字）
2.遥测量
2.1遥测量的数量：
有电网电容电流ic（占4字节）、消弧线圈电感电流il（占4字节）、残流ia（占2字节）共3个模拟量。
各模拟量无符号位，皆为正值,且以BCD码形式发送。
3.2上位机（主机）下发报文格式（十六进制）：
3.2.1未发生单相接地故障时（即遥信量A.4=0、A.5=0）：
02030004CRC校验码（字）
3.2.2发生单相接地故障时（即遥信量A.4=1或A.5=1）：
0203000ACRC校验码（字）
3.3本装置（从机）回应报文格式（十六进制）：
3.3.1未发生单相接地故障时（即遥信量A.4=0、A.5=0）：
02030004ic（百位十位个位小数点后一位）CRC校验码（字）
3.3.2发生单相接地故障时（即遥信量A.4=1或A.5=1）：
0203000Aic（百位十位个位小数点后一位）il（百位十位个位小数点后一位）ia（个位小数点后一位）CRC校验码（字）
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