1 概述
在電力系統(tǒng)中，鐵磁諧振頻繁發(fā)生，諧振時(shí)會(huì)產(chǎn)生過電壓，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)**。鐵磁諧振過電壓可以在3～220千伏的任何系統(tǒng)中發(fā)生，特別是在35千伏及以下的電網(wǎng)中，幾乎所有的內(nèi)部過電壓事故均由鐵磁諧振引起。鐵磁諧振引起的過電壓持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，甚至可能長(zhǎng)期存在。在分頻諧振時(shí)，一般過電壓并不高，但是PT的電流大，易使PT過熱而爆炸；基波和倍頻諧振時(shí)，一般電流不大，但是過電壓很高，常使設(shè)備絕緣損壞，造成惡性事故。
2 功能及特點(diǎn)
> 適用于配電網(wǎng)各種電壓等級(jí)。
> *多可監(jiān)測(cè)四段母線。
> 迅速消除三分頻、二分頻、工頻以及三倍頻等特征頻率的鐵磁諧振。
> 能區(qū)分外部過電壓、鐵磁諧振和單相接地。
> 采用大功率、無觸點(diǎn)消諧元件，消諧迅速、可靠。
> 提供一組無源報(bào)警節(jié)點(diǎn)。
> 故障發(fā)生時(shí)，能顯示故障報(bào)告（類型、時(shí)間、電壓值和頻率）。
> 選配的微型打印機(jī)可以及時(shí)打印故障報(bào)告。
> 可配置通信接口將相關(guān)信息傳給上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。
> 保存十條*近發(fā)生的故障信息，失電后數(shù)據(jù)不丟失。
> 硬件看門狗電路防止死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。
> 具有完善的自檢功能。
> 人機(jī)接口操作簡(jiǎn)單方便，全中文菜單，顯示信息豐富直觀。
3 技術(shù)參數(shù)
3.1 環(huán)境要求
? 戶內(nèi)使用，通風(fēng)應(yīng)良好 。
? 環(huán)境溫度：-10℃ ～ +55℃
? 相對(duì)濕度：小于90%，表面無凝露 。
? 大氣壓力：80 ～ 110Kpa 。
? 海拔高度：< 2000m 。
? 周圍介質(zhì)無導(dǎo)電塵埃與導(dǎo)致金屬或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。
3.2 技術(shù)參數(shù)
? 工作電源：AC/DC220V（如有特殊要求請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明），功耗≤20W。
? 報(bào)警節(jié)點(diǎn)容量：AC250V，5A；DC30V，5A。
? 通信接口：RS232/485（任選其一，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明），波特率1200～9600bps。
? 通信規(guī)約：內(nèi)置三種通信規(guī)約CM90、CDT、MODBUS。
4 工作原理
電力系統(tǒng)中有許多鐵芯電感元件，例如變壓器、電壓互感器、消弧和并聯(lián)補(bǔ)償電抗器，
這些大都為非線性元件，它和系統(tǒng)的電容組成許多復(fù)雜的振蕩回路，如果滿足一定的條件，就可激發(fā)起持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的鐵磁諧振過電壓。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**。
SH-X系列微機(jī)消諧裝置實(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，產(chǎn)生強(qiáng)大阻尼，從而消除鐵磁諧振。
5 面板說明
SH-X-100系列裝置面板見圖一所示：
SH-X-200系列裝置面板見圖二所示：
? 液晶顯示器：128×64圖形點(diǎn)陣液晶，全中文顯示。
? 指示燈：指示系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)
2 運(yùn)行：裝置工作正常時(shí)，“運(yùn)行”燈有規(guī)律的閃爍。
2 諧振：諧振消除后點(diǎn)亮。
2 過電壓：系統(tǒng)發(fā)生過電壓時(shí)點(diǎn)亮。
2 接地：系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)點(diǎn)亮。
2 裝置故障：裝置內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)點(diǎn)亮。
? 按鍵：用于設(shè)定參數(shù)、查看信息等操作。
6 操作說明
裝置開機(jī)后主菜單顯示如下所示：
反白顯示的行為光標(biāo)當(dāng)前位置，按方向鍵選擇菜單項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入相應(yīng)子菜單，按“取消”鍵返回到主界面。
6.1 參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)置子菜單用于設(shè)置裝置啟動(dòng)電壓、通信參數(shù)和時(shí)間參數(shù)：
反白顯示的行為光標(biāo)當(dāng)前位置，按方向鍵選擇菜單項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入相應(yīng)子菜單，按“取消”鍵返回到主菜單。
6.1.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，按上方向鍵更改數(shù)值，修改后按“確認(rèn)”鍵保存，按“取消”鍵不做保存。
6.1.2 通信參數(shù)設(shè)置
按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，按上方向鍵更改數(shù)值，修改后按“確認(rèn)”鍵保存，按“取消”鍵
不做保存。
? 裝置地址：本機(jī)的地址，范圍1～255。
? 波特率：可選擇1200、2400、4800、9600。
? 規(guī)約：裝置內(nèi)置三種規(guī)約，南瑞CM90，循環(huán)遠(yuǎn)動(dòng)CDT，MODBUS。
6.1.3 時(shí)間參數(shù)設(shè)置
按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，按上方向鍵更改數(shù)值，修改后按“確認(rèn)”鍵保存，按“取消”鍵
不做保存。
6.2 信息瀏覽
信息瀏覽子菜單用于管理故障信息：
6.2.1顯示追憶信息
顯示*近十次發(fā)生的故障信息，按方向鍵切換信息,按“取消”鍵返回上層菜單。
故障信息記錄包括故障類型、電壓值、頻率和故障發(fā)生時(shí)間。
6.2.2**追憶信息
刪除全部故障記錄，按方向鍵選擇操作，按“取消”鍵返回上層菜單。
7 通信
> 本裝置可提供RS232/485通信接口，用戶任選一種，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。
> 波特率可設(shè)為1200、2400、4800、9600。
> 內(nèi)置三種通信規(guī)約：南瑞CM90，循環(huán)遠(yuǎn)動(dòng)CDT，MODBUS，詳細(xì)設(shè)置見7.1.2。
> 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。
7.1 CM90規(guī)約
報(bào)文格式如下表所示：
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0EBH
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同步字符
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90H
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0EBH
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90H
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STX（02H）
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起始符
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ADDR
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裝置地址
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CODE
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特征碼
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Group Num（01h）
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分組數(shù)
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Group No(01h)
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分組序號(hào)
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Length
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報(bào)文長(zhǎng)度
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。
。
。
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報(bào)文內(nèi)容
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Sum L
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代碼和
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Sum H
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ETX（03H）
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結(jié)束符
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> 報(bào)文長(zhǎng)度指特征碼，分組數(shù)，分組序號(hào)，報(bào)文長(zhǎng)度字節(jié)數(shù)，報(bào)文內(nèi)容長(zhǎng)度之和。
> 代碼和為地址碼、特征碼、分組數(shù)，分組序號(hào)，報(bào)文長(zhǎng)度，報(bào)文內(nèi)容總和的低16位值（單字節(jié)相加）。
> 分組序號(hào)為1。
7.1.1網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)
系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址 5A 01 01 0A 年 月 日 時(shí)
分 秒 代碼和（L） 代碼和（H） 03。
注：時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。
7.1.2信號(hào)復(fù)歸
用于復(fù)歸裝置報(bào)警信號(hào)。
系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址號(hào) 5F 01 01 04 代碼和（L）代碼和（H） 03。
7.1.3狀態(tài)查詢
系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址號(hào) 50 01 01 04 代碼和（L）
代碼和（H） 03。
> 若裝置無動(dòng)作則回復(fù) EB 90 EB 90 02 裝置地址號(hào) 06 01 01 04 代碼和（L） 代碼和（H） 03。
> 若裝置動(dòng)作則回復(fù) EB 90 EB 90 02 裝置地址號(hào) 55 01 01 0E 年 月 日 時(shí) 分 秒 母線號(hào) 電壓 頻率 類型 代碼和（L） 代碼和（H） 03。
> 動(dòng)作時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。
> 母線號(hào)：01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，03—Ⅲ段，04—Ⅳ段。
> 頻率：0x11—三分頻；0x12—二分頻；0x13—工頻；0x14—三倍頻。
> 類型：0x21—諧振；0x22—過電壓；0x23—單相接地。
7.2 CDT規(guī)約
當(dāng)裝置的通信規(guī)約為CDT時(shí)，裝置不接收任何信息，裝置定時(shí)上傳數(shù)據(jù)。報(bào)文格式如下：
EB 90 EB 90 EB 90 71 F4 01 裝置地址 01 CRC F0 母線號(hào) 00 類型 00 CRC
? 裝置無動(dòng)作：母線號(hào)、類型為00。
? 裝置動(dòng)作：母線號(hào)01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，04—Ⅲ段，08—Ⅳ段；類型：01—諧振，02—過電壓，04—單相接地。
7.3 MODBUS規(guī)約
報(bào)文格式如下：
裝置地址 功能碼 數(shù)據(jù)數(shù)量 數(shù)據(jù)1……數(shù)據(jù)n CRC（L） CRC（H）
7.3.1網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)
系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址 5A 06 年 月 日 時(shí) 分 秒 CRC（L） CRC（H）
注：時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。
7.3.2信號(hào)復(fù)歸
系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址 5F 04 00 00 00 1E CRC（L） CRC（H）
7.3.3狀態(tài)查詢
系統(tǒng)下發(fā)命令： 裝置地址 50 04 00 00 00 A5 CRC（L） CRC（H）
裝置回復(fù)：裝置地址 55 04 母線號(hào) 00 類型 00 CRC（L） CRC（H）
? 裝置無動(dòng)作：母線號(hào)、類型為00。
? 裝置動(dòng)作：母線號(hào)：01—Ⅰ段，02—Ⅱ段，04—Ⅲ段，08—Ⅳ段；類型：01—諧振，02—過電壓，04—單相接地。
8 安裝
8.1 外形尺寸和安裝尺寸：
8.1.1 SH-X-100系列
8.1.2 SH-X-200系列
8.2 裝置端子接線說明
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1
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Uo1*
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2
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Uo1
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3
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UO2*
|
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4
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Uo2
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|
5
|
UO3*
|
|
6
|
Uo3
|
|
7
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UO4*
|
|
8
|
Uo4
|
|
9
|
綜合報(bào)警
|
|
10
|
綜合報(bào)警
|
|
11
|
232R/485A
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|
12
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232T/485B
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13
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通信GND
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14
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工作電源
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|
15
|
工作電源
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16
|
接地
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> 1～8：四段母線PT開口三角電壓輸入端。
> 9、10：綜合報(bào)警信號(hào)輸出節(jié)點(diǎn)。
> 11、12、13：RS232/485通信接口。
> 14、15：裝置工作電源。
> 16：屏蔽地。
9 試驗(yàn)說明
模擬試驗(yàn)接線如下圖所示：
> 給裝置信號(hào)輸入端“Uo*，Uo” 輸入工頻30V～120V之間電壓，此時(shí)伴隨燈泡閃爍一次，“單相接地”指示燈亮、綜合報(bào)警接點(diǎn)閉合。當(dāng)輸入信號(hào)小于30V時(shí)，本裝置不動(dòng)作。
> 當(dāng)輸入信號(hào)端短時(shí)通入30V以上的電壓，并迅速撤除電壓，此時(shí)伴隨著燈泡閃爍一次，“諧振”指示燈亮、報(bào)警（即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí)，零序電壓較高，經(jīng)消諧，系統(tǒng)恢復(fù)正常，零序電壓很快降下來）。
> 當(dāng)輸入信號(hào)端通入120V以上電壓，此時(shí)伴隨燈泡閃爍一次，“過電壓”指示燈亮、報(bào)警（即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過電壓故障時(shí)，經(jīng)過消諧后，過電壓信號(hào)仍存在，系統(tǒng)沒有恢復(fù)正常，這時(shí)應(yīng)盡快排除系統(tǒng)故障，以免造成損失）。
注：做模擬試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在回路中串入負(fù)載（如圖中的燈泡，兼作動(dòng)作指示用，功率取100W即可）以防大功率消諧元件動(dòng)作時(shí)損壞試驗(yàn)儀器。