SHWX系列微機(jī)消諧裝置
一、裝置概述
SHWX系列微機(jī)消諧裝置是我公司針對(duì)電力部門和用戶由于鐵磁消諧而時(shí)常發(fā)生的電壓互感器（PT）燒毀甚至爆炸的惡性事故，研制開發(fā)的一種智能消諧裝置。本裝置利用ARM處理器作為裝置的核心處理元件，裝置具有性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。不但可以消除鐵磁諧振，還可以對(duì)過電壓，單相接地作出指示。
二、型號(hào)說明
三、技術(shù)指標(biāo)
1. 工作電源：AC /DC80～250V，功耗小于15W；
2. 環(huán)境溫度：-45 ～+50℃；
3. 環(huán)境濕度：不大于90%RH；
4. 可消除諧振頻率：17Hz（1/3分頻），25Hz（1/2分頻），50Hz（工頻），150Hz（3倍頻）
四、裝置特點(diǎn)
1. 適用于各種電壓等級(jí)，各種諧振頻率（1/3分頻、1/2分頻、工頻、3倍頻）適用范圍廣泛；
2. 無需整定和調(diào)試，開機(jī)后自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，維護(hù)量。
3. 可區(qū)分鐵磁諧振，過電壓，單相接地；
4. 自動(dòng)顯示，記錄單相接地、鐵磁諧振發(fā)生時(shí)間及相關(guān)參數(shù)（諧振頻率、幅值）；
5. 可存儲(chǔ)100次故障信息供追憶和顯示；
6. 可配置通信接口（RS232或RS485）；
7. 所有報(bào)警信號(hào)均提供繼電器接點(diǎn)輸出。
五、裝置硬件構(gòu)成
1. 電源部分：本裝置采用高頻開關(guān)電源，具有抗干擾能力強(qiáng)、允許輸入電壓波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)。輸出電壓為DC+5V、±12V。
2. 裝置的控制中心處理器采用最新ARM處理器、控制能力強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。且內(nèi)部設(shè)有監(jiān)視定時(shí)器,可隨時(shí)解脫軟件故障造成的死機(jī)現(xiàn)象，為長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行提供了保證；
3. 數(shù)據(jù)存貯器,采用最新的Flash存儲(chǔ)芯片，具有存儲(chǔ)容量大，掉電不丟失數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)；
4. 數(shù)據(jù)采集部分：其功能是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以備計(jì)算機(jī)處理；
5. 顯示部分：在系統(tǒng)正常情況下作時(shí)鐘用，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),可顯示有關(guān)故障信息；
6. 消諧控制：控制消諧電路、啟動(dòng)大功率消諧元件，用來快速消除各種頻率的鐵磁諧振。
六、裝置的工作原理
本裝置采用ARM處理器作為核心元件，對(duì)PT開口三角電壓（即零序電壓）進(jìn)行遁環(huán)檢測(cè)。正常工作情況下，該電壓小于30V，裝置內(nèi)的大功率消諧元件（可控硅）處于阻斷狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)無任何影響。當(dāng)PT開口三角電壓大于30V時(shí)，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障。裝置開始對(duì)開口三角電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過數(shù)字測(cè)量、濾波、放大等數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，判斷出當(dāng)前的故障狀態(tài)。如果出現(xiàn)某種頻率的鐵磁諧振，CPU立即啟動(dòng)消諧電路（使可控硅導(dǎo)通）讓鐵磁諧振在強(qiáng)大的阻尼下迅速消失。鐵磁諧振消除后，CPU作相應(yīng)記錄、存貯，并自動(dòng)報(bào)警、顯示有關(guān)諧振信息（包括發(fā)生時(shí)間、頻率、幅值等）。如果是過電壓或單相接地，CPU作出診斷后，裝置分別給出顯示和報(bào)警，并自動(dòng)記錄、存貯有關(guān)故障信息。最后，CPU返回初始狀態(tài)，并繼續(xù)檢測(cè)開口三角電壓。
七、裝置軟件構(gòu)成
本裝置采用C語言作最為編制軟件，軟件主要由監(jiān)控程序、浮點(diǎn)運(yùn)算庫、診斷軟件、消諧、記錄等部分構(gòu)成。由實(shí)時(shí)監(jiān)控程序完成電壓檢測(cè)、采樣、診斷、消諧、時(shí)鐘、鍵盤命令以及顯示等任務(wù)。簡(jiǎn)單框圖如圖一所示：
八、裝置安裝
本裝置安裝在PK屏上或端子箱中，根據(jù)用戶選用情況每臺(tái)裝置可接入1～4段母線。裝置后端子接線示意圖如圖2所示：
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“1PT*”和“1PT”分別接第一段母線開口三角電壓的同名端和非同名端,“2PT*”和“2PT”分別接第二段母線開口三角電壓的同名端和非同名端,依此類推；
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SHWX微機(jī)消諧裝置背部端子圖
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1
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4PT*
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12
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接地
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2
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4PT
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13
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電源
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3
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3PT*
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14
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電源
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4
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3PT
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5
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2PT*
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6
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2PT
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7
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1PT*
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15
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諧振告警4
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8
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1PT
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16
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諧振告警3
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17
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諧振告警2
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18
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諧振告警1
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19
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諧振告警公共端
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9
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RS485地
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20
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接地告警4
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10
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RS485B
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21
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接地告警3
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11
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RS485A
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22
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接地告警2
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23
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接地告警1
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24
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接地告警公共端
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圖二 裝置背部接線示意圖
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“RS485”端子為通訊端子，可直接接入RS485通訊總線；
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“電源”端子即可接交流電源，也可不分極性接直流電源，其電壓范圍均為：80～250V；
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“接地告警”端子接外報(bào)警信號(hào)，該端子無故障時(shí)為一對(duì)常開接點(diǎn)。故障發(fā)生時(shí)閉合,至故障消失后延時(shí)約1分鐘。其接點(diǎn)容量為AC 220V/5A；
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“諧振告警”端子接外報(bào)警信號(hào)，該端子無故障時(shí)為一對(duì)常開接點(diǎn)。故障發(fā)生時(shí)閉合,其接點(diǎn)容量為AC 220V/5A。
九、裝置硬件構(gòu)成
1. 電源部分：本裝置采用高頻開關(guān)電源，具有抗干擾能力強(qiáng)、允許輸入電壓波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)。輸出電壓為DC+5V、±12V。
2. 裝置的控制中心處理器采用最新ARM處理器、控制能力強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。且內(nèi)部設(shè)有監(jiān)視定時(shí)器,可隨時(shí)解脫軟件故障造成的死機(jī)現(xiàn)象，為長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行提供了保證；
3. 數(shù)據(jù)存貯器,采用最新的Flash存儲(chǔ)芯片，具有存儲(chǔ)容量大，掉電不丟失數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)；
4. 數(shù)據(jù)采集部分：其功能是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以備計(jì)算機(jī)處理；
5. 顯示部分：在系統(tǒng)正常情況下作時(shí)鐘用，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),可顯示有關(guān)故障信息；
6. 消諧控制：控制消諧電路、啟動(dòng)大功率消諧元件，用來快速消除各種頻率的鐵磁諧振。
十、使用說明
1. 裝置開機(jī)顯示：
2. 按下“ 菜單/確認(rèn)” 按鍵，液晶面板顯示：
3. 通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以移動(dòng)光標(biāo)；
4. 當(dāng)光標(biāo)選中“調(diào)整時(shí)間”時(shí)，按下“菜單/確認(rèn)”按鍵，液晶面板顯示如下：
通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以調(diào)整光標(biāo)選中的數(shù)字，調(diào)整完畢后按下““菜單/確認(rèn)”按鍵，裝置顯示如下：
調(diào)整方式如前所述，所有調(diào)整完畢后，裝置顯示如下：
按下“取消”鍵，退出時(shí)間調(diào)整。
5. 當(dāng)光標(biāo)選中“調(diào)整啟動(dòng)電壓”時(shí)，按下“菜單/確認(rèn)”按鍵，液晶面板顯示如下
通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以調(diào)整光標(biāo)選中的數(shù)字，調(diào)整完畢后按下““菜單/確認(rèn)”按鍵，裝置顯示如下：
依次類推，可以調(diào)整所有的母線回路的接地和諧振動(dòng)作電壓，當(dāng)所有的都調(diào)整完畢后，按下“取消”鍵，退出“調(diào)整啟動(dòng)電壓”菜單；
6. 當(dāng)光標(biāo)選中“通訊參數(shù)設(shè)置”時(shí)，按下“菜單/確認(rèn)”按鍵，液晶面板顯示如下：
波特率有：1000/1200/2400/4800/9600/14400/28800可供選擇，通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以調(diào)整光標(biāo)選中的數(shù)字，調(diào)整完畢后按下“菜單/確認(rèn)”按鍵，裝置顯示如下：
通訊地址從0-255可供選擇，調(diào)整完畢后按下“菜單/確認(rèn)”按鍵確認(rèn)調(diào)整，按下“取消”鍵，退出“通訊參數(shù)設(shè)置”菜單；
7. 當(dāng)光標(biāo)選中“查看故障記錄”時(shí)，按下“菜單/確認(rèn)”按鍵，液晶面板顯示如下：
通過“↑/+”按鍵和“↓/-”按鍵可以查看裝置的故障記錄，按下“取消”鍵，退出“通訊參數(shù)設(shè)置”菜單。
8. 按下“取消”鍵5秒種，可以清除裝置的所有故障記錄，液晶面板顯示如下：
十一、裝置安裝方式
裝置采用嵌入式安裝方式，開孔尺寸如下：
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