泰源微机消谐装置说明书.docx
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泰源微机消谐装置说明书
TY–XXQ196系列
微机消谐装置
说
明
书
保定泰源电气有限公司
一、概述………………………………………………………………………………3
二、用途及范围………………………………………………………………………3
三、应用环境…………………………………………………………………………3
四、型号说明…………………………………………………………………………3
五、装置特点…………………………………………………………………………3
六、装置技术指标……………………………………………………………………4
七、装置工作原理……………………………………………………………………4
八、装置操作说明……………………………………………………………………4
九、外形及安装尺寸、端子说明及端子图…………………………………………14
十、通讯规约——MODBUS……………………………………………………………15
十一、通讯规约——DISA……………………………………………………………16
一、概述
TY-XXQ196系列微机电力谐振诊断消除装置，针对电力系统由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器（PT）烧毁甚至爆炸的恶性事故，在广泛征求用户意见的基础上，研制生产的一种新型智能消谐装置。
以高性能DSP芯片为核心，经大功率、无触点消谐元件出口，已液晶显示器（LCD）、信号指示灯，触摸按键为人机界面，配以智能化软件，组成了技术和原理先进，使用简单方便的智能谐振诊断、消除、记录装置。
与同类装置相比，具有集成度高、抗干扰能力强、体积小、重量轻、动作迅速等特点。
该装置实时显示系统时钟，通过按键操作可实时显示1-4段母线PT开口三角总电压及主振频率。
可区分过电压、谐振。
经电力、冶金、煤炭、石油、化工等大型企业现场运行证明，改装置性能优越，使用安全可靠。
二、用途及范围
适用于电压等级为380V、3KV、6KV、10KV、35KV及66KV中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流供电系统。
当系统发生铁磁谐振或3Uo越限故障时，对铁磁谐振故障进行消除和记录，对3Uo越限故障进行监测并记录。
注意：
本装置只能消除由于外在原因诱发的非永久性铁磁谐振故障，对持续存在的外因引起的其它PT过电压不能消除。
例如：
PT高压侧熔断器单相熔断等状况。
三、应用环境
1、环境温度：
-10℃～50℃（宽温型：
-20℃～70℃）。
2、大气压力：
80～110KPa。
3、空气相对湿度：
90％（25℃）、50％（40℃）
4、使用地点及空气中不得含有爆炸危险、腐蚀性和破坏绝缘的介质或气体。
5、安装地点必须具有防风、防雨、防沙、防尘等设施。
四、型号说明
TY–XXQ196
||
||
||-------------谐振消除装置代号
|------------------公司名称
五、装置特点
1）高可靠性：
采用国外先进的高速DSP芯片及CMOS工业级芯片，设计独特，具有电磁屏蔽、软硬件冗余，运行速度快、抗干扰能力强、功耗低等特点。
2）屏幕采用宽温液晶显示，可人机对话，操作方便。
3）优质的模数转换器耐温性能好、转换速度快、测量精度高。
4）丰富的通讯接口：
RS-232C接口、RS-485接口、RS-422接口。
适用于无人值班变电站或综合自动化设备。
5）故障记录信息可通过液晶屏显示追忆20次接地故障，装置掉电后信息不丢失。
6）具有3Uo越限监测与报警功能。
六、装置技术指标
1、工作电源：
AC220V±10%50Hz
DC220V±10%（特殊要求定货请提前声明）
装置功耗：
≤30W
2、消谐路数：
1-4路。
3、消谐频率：
三分频、二分频、基频、二倍频、三倍频、四倍频、五倍频、六倍频、七倍频。
4、消谐电压幅值可设定0～200V，检测量程为5～150V，测量误差不大于2％
5、报警继电器接点容量：
DC30V/2A、AC220V/5A。
6、谐振及3Uo越限记录20条，且掉电不丢
7、通讯接口：
RS232、RS422、RS485
8、通讯规约：
DISA、Modbus规约可选
9、通讯波特率：
1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps可选。
七、装置工作原理
本装置对PT开口三角电压（及零序电压）进行循环检测，正常情况下，该电压很小，装置内的大功率消谐元件处于阻断状态，对系统无任何影响。
当系统处于故障工况时（零序电压大于30V门限），本装置对开口三角电压分析计算，判断当前故障状态。
如果出现某种频率的铁磁谐振，则按程序设定瞬间启动消谐元件予以消除，并显示、保存故障信息，若动作后谐振未消失，则判定为永久性故障，随即发出谐振报警信号，在此状态下，装置脱离对该段母线的监控，直到复归时间到后，再恢复对该段母线的监控；如果是过电压或单相接地故障，装置分别给出指示和告警（3U0报警），并记录存储相关信息。
八、装置操作说明功能简述
指示灯：
从左到右依次为“电源”，“运行”，“通讯”，“报警”，“消谐”指示灯。
◆装置电源正常时“电源”指示灯亮。
◆装置工作正常时“运行”指示灯闪烁。
◆装置进行通讯时“通讯”指示灯闪烁。
◆装置报警时“报警”指示灯亮。
◆装置进行消谐动作时“报警”指示灯闪烁。
按键：
“复位”，“↑”，“↓”，“确定”，“翻页”，“返回”，
●“复位”：
为整机的复归键，接通电源时无论何种情况下，按此键程序重新开始运行。
●“↑”，“↓”，分别为对应“上、下或加、减”功能，用于上下移动光标或对选中参数进行加减操作。
●“确定”：
用于进入选择的功能菜单、激活修改状态、修改完成后保存数据。
●“返回”：
此按键用于返回上级菜单。
●“翻页”:
用于翻到下一屏。
注：
a）在单页面方式下，“↑”，“↓”功能为“上，下”。
b）在修改状态激活后数据输入时,“↑”，“↓”对应功能为“加1，减1”。
c）在修改状态激活后,“↑”，“↓”亦可用于功能项目的选择功能。
d）在多页面方式下“翻页”，功能为“下翻页”。
（翻到末页后再回到第1页，循环往复）
e）“确定”键一方面用于进入选择的功能菜单，另一方面在修改参数时，按“确定”键激活修改状态（光标由“►”变成“◆”），按“↑”或“↓”键修改参数，再按“确定”存储参数。
图1装置前面板图
1装置操作说明
装置上电后电源指示灯亮，先进入开机界面，显示装置名称、厂商信息等等，同时绿色“运行”指示灯闪烁，此时按“翻页”进入主菜单（图2所示），如果不按“翻页”，一分钟后自动转入运行界面（如图1所示）。
图2运行界面
1.1主菜单
装置运行时按任意键，液晶屏幕显示主菜单如图2所示，然后按“↑”，“↓”键移动光标“►”进行选择，按“确定”进入功能菜单。
图3主菜单
1.2参数设置菜单
在主菜单下，按“↑”，“↓”键移动光标“►”，选中“参数”项,然后按“确定”键，进入密码输入界面，参数菜单密码：
“1”，按“↑”输入密码后，按“确定”键进入如图3所示的屏幕显示，参数设置共两屏。
移动光标进入相应设置。
按“确认”键，进入相关设置菜单。
图4参数设置
门限电压：
故障电压的门槛值，零序电压若大于门限电压，说明系统出现故障，本装置对电压互感器开口三角电压进行数据采集，然后对数据进行分析，判断出当前的故障状态；如果是某种频率的铁磁谐振，迅速启动消谐电路予以消除。
在光标指向“门限电压”时，按“确定”键进入各母线门限电压及消谐动作总启闭设置。
如图4。
按“↑”，“↓”键移动光标“►”，选中需要设置的母线，再按“确定”键激活修改状态（光标由“►”变成“◆”），按“↑”或“↓”键修改参数，再按“确定”存储参数。
图5门限电压设置
图4的右上角的“1”为页码，说明还有下一页，按“翻页”转至下一页，进入“消谐动作总启闭设置”。
如图5
图6消谐动作总启闭设置
按“↑”，“↓”键移动光标“►”，选中需要设置的母线，再按“确定”键激活修改状态（光标由“►”变成“◆”），按“↑”或“↓”键选择是允许还是禁止，再按“确定”存储参数。
这里的“允许”是该段母线谐振时，允许启动消谐器件进行消谐，“禁止”是该段母线谐振时，不启动消谐元件。
消谐参数：
在参数设置菜单（图3所示）下，按“↑”，“↓”键移动光标“►”，选中“消谐参数”，进入如图6示的消谐参数设置菜单母线选择界面。
选择母线后按“确定”键进入下一级菜单（图7），针对谐振各频段参数做具体设置。
图7消谐参数设置母线选择
图8消谐参数各频段动作电压设置
修改过程依旧是“确定”、“↑”、“↓”几个键的配合，具体设置过程在此不再赘述。
在这里可具体设置从三分频到七倍频每个频段的动作电压。
消谐参数设置共6页，第4到6页为各母线消谐动作频段设置（图8）。
图9消谐参数动作频段设置
若发生某频段谐振时，如该频段设置为“允许”，则装置可启动消谐元件消谐；如该频段设置为“禁止”，则装置不启动消谐元件消谐。
注：
此处的“允许”、“禁止”只控制某一个频段消谐动作。
消谐动作总启闭设置中的“允许”、“禁止”控制该母线的所有频段的谐振动作，是总开关。
重投设置：
在参数设置菜单（图3所示）下，按“↑”，“↓”键移动光标“►”，选中“重投设置”，进入如图9示的重投设置菜单，总共4页，每页一段母线。
按“翻页”键选择母线后，具体设置过程与上类同，在此不再赘述。
图10重投设置
“重投”指某段母线谐振后，启动了消谐元件消谐，若谐振能量较大，一次动作未能完全消除谐振，间隔一定时间再重新启动消谐元件。
图9示的“重投：
允许”，这个允许指消谐元件动作后，未能完全消除谐振，允许间隔一定时间再次启动消谐元件，如设置为“禁止”，则谐振后只启动一次消谐元件，即便谐振没有消失，装置也不再动作。
“时间：
30秒”是再重新启动消谐元件的间隔时间。
1.3通讯设置
通讯设置菜单共两屏，如图10、11
图11通讯设置第一屏图12通讯设置第二屏
修改过程依旧是“确定”、“↑”、“↓”几个键的配合，具体设置过程在此不再赘述。
●地址设置：
地址范围（十进制）0～255
●波特率设置：
可选波特率1200/2400/4800/9600/19200bps。
●规约设置：
可选规约DISA，ModBus
●保护编号、事件编号、测量类型、动作类型由用户设置。
1.4时钟调整
在主菜单（图2）下，选中“时钟”，进入时钟调整界面。
如图12示。
图13时钟调整
按“↑”、“↓”键，选中要修改的项目，再按“确定”键，激活修改状态，再按“↑”或“↓”键，调整数据，之后按“确定”存储，完成设置。
1.5记录查询
在主菜单（图2）下，选中“记录”，进入记录查询界面。
如图13、14示。
记录的故障信息共二类，一类为谐振信息，如图13示；另一类为过电压信息，如图14示
图14谐振信息图15过电压信息
1.6调试
本菜单由本公司调试人员调试操作所用，如用户需要对此操作，请与本公司联系。
1.7信息显示
在主菜单（图2）下，选中“信息”，进入信息浏览界面，查看母线当前状态，显示母线当前电压、频率。
图15为母线电压信息，图16为母线频率信息。
在图15状态下，按“翻页”键进入频率信息显示界面。
图16母线电压信息图17母线频率信息
1.8版本信息
在主菜单（图2）下，选中“版本”，浏览装置版本信息，如图17示
图18版本信息
2母线故障状态显示
母线故障状态共两种：
一种是母线处于谐振状态，如图18示；另一种为母线处于过电压状态，过电压指大于“门限”并小于“启动”基频电压，只有基频才有过电压故障状态；其他频段只有谐振故障，无过电压故障。
例如门限电压设置为“30V”，基频启动电压设置为102V，若母线电压为基频并大于102V，则为谐振故障，启动消谐元件进行消谐。
如母线电压为基频大于30V并小于102V，则为过电压故障，此时装置给出3U0报警信号，并显示相应故障信息。
九、外形及安装尺寸、端子说明及端子图
后面板图
装置后端子说明
端子名称
端子说明
端子名称
端子说明
232T
232接口接上位机RXD
Uo1
第1段母线零序电压
232R
232接口接上位机TXD
Un1
第1段母线零序电压
通讯地
232接口通讯地
Uo2
第2段母线零序电压
485A
485接口A+
Un2
第2段母线零序电压
485B
485接口B-
Uo3
第3段母线零序电压
422T+
422接口T+
Un3
第3段母线零序电压
422T-
422接口T-
Uo4
第4段母线零序电压
422R+
422接口R+
Un4
第4段母线零序电压
422R-
422接口R-
掉电告警
装置掉电报警
总告警
谐振总报警
3U0升高
过电压报警
母线1谐振
第一段谐振报警
母线2谐振
第二段谐振报警
母线3谐振
第三段谐振报警
母线4谐振
第四段谐振报警
告警公共端
报警公共端
L
电源AC/DC220V
N
电源AC/DC220V
机壳地
接大地
外观及安装尺寸图：
十、通讯规约——MODBUS
谐振消除装置监控通讯规约——MODBUS
（一）物理界面
1.接口标准
装置带有RS-232C、RS-422、RS-485硬件接口，分别为三线制、四线制及二线制接线。
其选择通
过硬件跳线选择实现，请参阅后续章节中的通讯接口的选择。
2.通讯帧格式
异步通讯方式，一位起始位，八位数据位，一位停止位。
通讯速率（波特率）：
1200，2400，4800，9600，19200bps
选址范围：
0－255（0－0FFH）
通讯方式：
1:
1或1:
N，主从查询制
（二）数据交换界面
1.一般报文格式
1.1．帧格式
1.2．CRC-16校验
X16+X15+X2+1
1.3．数据请求帧（下行）
1.4．数据响应帧（上行）
说明:
（1）数据字节数不含本身及CRC字节。
（2）CRC对除本身以外的所有字节从“装置地址”起校验。
（3）数据字节MU共8个字节表示母线故障状态。
MU从左向右排列为D0-D7。
D0:
表示1母状态，“0”母线无故障，“1”谐振，“2”越限。
D1:
表示2母状态，“0”母线无故障，“1”谐振，“2”越限。
D2:
表示3母状态，“0”母线无故障，“1”谐振，“2”越限。
D3:
表示4母状态，“0”母线无故障，“1”谐振，“2”越限。
D4-D7为备用字节。
数值为“0”。
（4）本规约为问答式，无论装置有无事件被检测到，只要收到数据请求，均上送数据。
2．报文类型定义
a．主机下行报文
C1（ASK02H）意义：
读消谐装置只可读数字量寄存器特征字02H
b.下位机上行报文
R1（事件信息02H）
3．报文数据交换
十一、通讯规约——DISA
谐振消除装置通讯规约——DISA
（一）物理界面
1.接口标准
装置带有RS－232、RS-422、RS－485硬件接口，分别为三线制、四线制和二线制接线。
通过硬件跳线实现选择。
2.通讯帧格式
异步通讯方式，一位起始位，八位数据位，一位停止位。
通讯速率（波特率）：
1200，2400，4800，9600，19200bps
选址范围：
0－255（0－0FFH）
通讯方式：
1：
1或1：
N，主从查询制
（二）数据交换界面
1．一般报文格式
a.报头：
BYTE1～BYTE66字节
b.起始符：
BYTE502H
c.机器屏（柜）编号：
BYTE6DEV一字节用16进制表示范围0～255
d.报文类型码：
BYTE7CHR一字节，不同值代表不同类型报文（参阅“报文类型定义”）
e.报文长度：
BYTE8LEN一字节
f.报文正文：
BYTE9～BYTE（8＋N），＄1～＄NN字节数据
g.校验和：
BYTE（8＋N＋1）～BYTE（8＋N＋2）2字节&L~&H
low16：
表示取累加和低16位，不计溢出。
h.结束符：
BYTE（8＋N＋3）03H一字节
2．报文类型定义
A．握手报文：
用于数据接收后的应答，定义格式如下：
ACK：
意义：
数据接收正确特征字06H
NAK：
意义：
数据接收错误特征字15H
B.监控主机命令报文
C1（ASK48H）意义：
查询装置待发送事件特征字48H
C2（RSK4FH）意义：
命令装置报警信号复归特征字4FH
C3（CRT04H）意义：
上位机命令终端校时特征字04H
各信息字节意义：
01～05：
报头14：
MIN分
06：
DEV本机柜号15：
SEC秒
09：
YL年低位16：
MSL毫秒低位
10：
YH年高位17：
MSH毫秒高位
11：
MON月18：
&L代码和低位
12：
D日19：
&H代码和高位
13：
H时
*将本机柜号设置为0，可支持广播指令
*本规约所有时间数据均为BCD码
C.下位机应答报文
R1（事件信息40H）
各信息字节意义：
1～5：
报头17：
MSH毫秒高位，本条指令为00H
6：
DEV本机柜号，用户可定义*18：
BHNO保护编号，用户可定义*
7：
40H报文特征码19：
F故障频率代号
8：
LEN报文长度，本条指令为13H20：
DQZT当前故障状态
9：
YL年低位21：
FAU故障类型，用户可定义*
10：
YH年高位22：
ACT动作类型，用户可定义（故障母线代号）*
11：
MON月23：
CLLX测量类型，用户可定义*
12：
D日24：
VL低位测量值
13：
H时25：
VH高位测量值，一般为00H
14：
MIN分26：
&L代码和低位
15：
SEC秒27：
&H代码和高位
16：
MSL毫秒低位，本条指令为00H28：
03H，结束符
“*”表示用户可定义字节，由用户按参数写入机内E2PROM，掉电不丢失。
DQZT当前故障状态意义如下：
参数值为1时表示：
谐振故障；
参数值为2时表示：
3U0越限故障；
F故障频率代号字节中参数意义如下：
参数值为“1”时表示：
频率为17Hz；
参数值为“2”时表示：
频率为25Hz；
参数值为“3”时表示：
频率为50Hz；
参数值为“4”时表示：
频率为100Hz；
参数值为“5”时表示：
频率为150Hz；
参数值为“6”时表示：
频率为200Hz；
参数值为“7”时表示：
频率为250Hz；
参数值为“8”时表示：
频率为300Hz；;
参数值为“9”时表示：
频率为350Hz；
FAU故障类型定义如下：
故障类型设置值+故障种类代号（1或2）
ACT动作类型定义如下：
动作类型设置值+故障母线代号（1-4）
3．报文数据交换
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