HT-WXZH微机消谐装置说明书

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1、HT-WXZH微机消谐装置使用说明书保定市惠通电气有限公司Tel:0312-3188215Fax:0312-3110361目 录装置概述.1装置的特点和主要技术指标.1使用条件.2装置的工作原理.2装置的使用说明.3装置的接线和开孔尺寸.7通讯.7HT-WXZH微机消谐装置使用说明书一、装置概述HT-WXZH微机消谐装置是我公司针对电力部门及用户由于铁磁谐振引发的电压互感器【PT】烧毁甚至爆炸的恶性事故，研制开发的新型高智能消谐装置。装置采用32位ARM芯片作为检测、控制的核心元件，与传统消谐装置相比，运算速度快、性能稳定、抗干扰能力强。不但可以消除铁磁谐振，还可实时监测谐振过电压，单相接地，

2、工业标准的RS-485通讯接口和MODBUS通讯协议，使得组网轻松便捷，是SCADA系统集成的理想选择。二、装置的特点和主要技术指标1、运算速度快、性能稳定、抗干扰能力强。2、采用128(W)64(H)点阵液晶显示器LCD，全中文化界面，具有各种操作、控制、数据输入、报警信息画面。3、开机即显示段母线PT开口三角电压4种频率分量的有效值，也就是3分频（17HZ）、2分频（25HZ）、工频（50HZ）、3倍频（150HZ）的电压分量有效值。通过菜单操作可以方便地查看其它测量值。4、装置可准确判断单相接地、铁磁谐振、谐振过电压等异常，并对铁磁谐振迅速消除。5、装置对单相接地，谐振，谐振过电压，均分

3、别给出报警信息。以方便客户更轻松及时准确的了解报警信息。同时装置还具备失电报警功能。 6、装置有21次故障信息记忆，掉电不丢失。7、装置配置RS485通讯接口和标准的ModBusRTU通讯协议，可以访问装置的所有测量数据和报警信息等实时数据；并可通过通讯接口整定装置，改变装置的运行状态（祥见通讯部分）。三、使用条件1、户内使用，要求通风良好。2、环境温度-1050C，相对湿度90%，大气压力80110Kpa、海拔高度2Km。3、适用范围：110KV、66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下等级的中性点不接地或经消弧线圈、电阻接地的小接地电流系统，可广泛用于电力、石油、化工、煤炭、冶金

4、、高层建筑等供电系统。4、工作电源AC50250V，频率5060Hz或DC50250V，功耗小于15W。四、装置的工作原理 装置实时检测PT开口三角电压，应用DFT算法计算出零序电压的四种频率分量。一旦检测到谐振发生，装置就会启动大功率消谐元件。动作判据如下（出厂设定值，也可根据现场情况整定）：1、谐振判据：17HZ谐波电压17V，25HZ谐波电压25V，150HZ谐波电压33V。2.接地判据：120V基波电压30V3.过压判据：基波电压120V，启动消谐出口，消谐成功认为是基波谐振，不成功则认为是谐振过压。当检测到谐振时，共进行3次消谐，每次50ms，间隔200ms，同时指示发生谐振的事故信

5、息，并存储相关的事件信息。五、装置的使用说明装置的显示器装置的显示器、按键的分布如下图。 图11、 按键的说明“Fn键”在菜单操作时，用作“退出键”；在输入设定数值时，用作“移动光标键”，以指示需要修改数值的位置。“UP键”在菜单操作时，向上移动光标，选择需要查看或设定的项目；在输入设定数值时，用作“加一键”。“DOWN键”在菜单操作时，向下移动光标，选择需要查看或设定的项目；在输入设定数值时，用作“减一键”。“ENT键”是“确认键”用于确认所选项目或所设定的参数。2、 菜单的操作装置的一般操作 装置上电后显示母线PT的3U0各分量值，如下图： 图2 第1屏在第1屏下，按FN或ENT键将进入如

6、下界面 图3 第2屏红色文字表示光标所在位置。在第2屏下，按“UP键”或“DOWN键”移动光标，按“Fn键”退回上一级菜单，按“ENT键”进入所选择的下一级菜单。选择“事件记录”并按“ENT键”进入“事件记录”查阅页面。如图4： 图4 第3屏在第3屏下，按“UP键”或“DOWN键”，可翻页浏览装置的事件记录，按“FN键”退回上一级菜单。在第2屏下，按“UP键”或“DOWN键”移动光标，选择“系统状态”， 并按“ENT键”，可查看系统状态，如图5所示：本页面显示系统的实时时钟和通讯状态（若和上位机有通讯则显示图示的网络标志，否则隐去）。按“FN键”退回上一级菜单。 图5 第4屏 在第2屏下，按“

7、UP键”或“DOWN键”移动光标，选择“清空记录”， 并按“ENT键”，出现如图6所示的页面。图6 第5屏在第5屏下，按“Fn键”移动光标，选择是否清空记录，按“ENT键”确认当前的操作。并退回上一级菜单。装置整定操作在第2屏下，选择“装置整定”并按“ENT键”可进入“装置整定保护密码”页面，如图7。输入保护密码（0001），则进入“装置整定选项”页面，如图8。 图7 第6屏图8 第7屏在第7屏下，选择“通讯设置” 并按“ENT键”可进入“通讯设置”页面，如图9。a、 在第8屏下，按“Fn键”移动光标，选择要修改的数值位置（首先是通讯地址的数值），按“UP键”或“DOWN键”修改通讯地址。b、

8、 按“ENT键”确认当前的修改，此时开始修改通讯速率，按“UP键”或“DOWN键”修改通讯速率。c、 按“ENT键”确认当前的修改，此时进入“是否保存修改”页面（如图10），按“Fn键”移动光标，选择是否保存，按“ENT键”确认当前的操作。并退回上一级菜单。 图9 第8屏 图10第9屏在第7屏下的其它“装置整定”项目的设置方法和“通讯设置”的设置方法类似，只是所设置的项目多少不一样，为了表述的更加清晰，把装置整定各项制成表格。通讯设置：通讯地址1247间的任意整数（默认1）通讯速率1200、2400、4800、9600、19200（默认9600）表1 通讯设置一览表谐振判据：50Hz 分量02

9、00.0V（默认120.0V）17Hz 分量0200.0V（默认17.0V）25Hz 分量0200.0V（默认25.0V）150Hz分量 0200.0V（默认33.0V）表2 谐振判据设置一览表接地判据：50Hz 分量0200.0V（默认30.0V）表3 接地判据设置一览表 注意：判据设置要合理，其中基波的谐振判据要大于接地判据。请参考装置的默认设置。在第7屏下，执行“恢复默认”命令后须重新设置时钟。六、装置的接线和开孔尺寸1、接线图 图11 装置接线图七、通讯 Modbus协议简述 通讯应用格式说明 装置通讯地址表（具体内容如需要，请向厂家索取）在本章主要讲述如何使用通讯来读取装置的测量数据

10、和进行参数设定。Modbus协议简述 本装置使用MODBUSRTU通讯协议，MODBUS协议详细定义了数据序列和校验码，这些都是数据交换的必要内容。MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工）。首先主计算机发出信号寻址某一台唯一的终端设备（从机）。被寻址终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。MODBUS协议只允许在主机（PC机或PLC等）和终端设备之间通讯。而不允许独立的终端设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。传输方式 传输方式是一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则。下面定义了与MODUB

11、US协议RTU方式相兼容的传输方式。 二进制编码（Coding System） 8位 起始位（Start bit） 1位 数据位（Data bits） 8位 校验（Parity） 无奇偶校验 停止位（Stop bit） 1位错误检测（Eerror checking ） CRC(循环冗余校验)协议当数据帧到达终端设备时，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址（Address）、被执行了的命令（Function）、执行命令生成的被请求数据

12、（Data）和一个校验码（check）。发生任何错误都不会成功的响应。数据帧格式Address Function Data Check 8-Bits 8-Bits N*8-Bits 16-Bits 表4数据帧格式地址（Address）域地址域在帧的开始部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为1247。这些位标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。每个终端设备的地址必须是唯一的，仅仅被寻址到的终端响应包含了该地址的查询。当终端发回一个响应，响应中的从机地址数据便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。功能（Funtion）域功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。

13、表5 列出了装置用到的功能码，以及它们的意义和功能。代码意义行为02读DI状态获得数字输入的当前状态（ON/OFF）03读寄存器获得一个或多个寄存器的当前二进制值16预置多寄存器设定二进制值到一系列多个寄存器中 表5 功能码数据（Data）域数据域包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。这些数据的内容可能是数值、参量地址或者设置值。例如：功能域码告诉终端读取一个寄存器，数据域则需要指明从哪个寄存器开始及读取多少个数据，内嵌的地址和数据依照类型和从机之间的不同内容而有所不同。错误校验（Check）域 该域允许主机和终端检查传输过程中的错误。有时，由于电噪声和其它干扰，一

14、组数据在从一个设备传输到另一个设备时在线路上可能会发生一些改变，出错校验能够保证主机或者终端不去响应那些传输过程中发生了改变的数据，这就提高了系统的安全和效率，出错校验使用了16位循环冗余的方法（CRC16）。更详细的有关Modbus的信息，可访问获取更详细的信息。通讯应用格式说明下面所举实例将遵循并使用表6所示的格式，（数字为16进制）。AddrFunData Start reg Hi Data Start reg LoData #of regs HiData #of regs LoCRC16HiCRC16Lo06H03H01H00H00H04H42H44H 表6 协议例述表中各部分含义Ad

15、dr:从机地址Fun: 功能码 Data Start reg Hi： 数据起始地址 寄存器高位Data Start reg Lo： 数据起始地址 寄存器低位Data #of regs Hi： 数据读取个数 寄存器高位Data #of regs Lo: 数据读取个数 寄存器低位CRC16 Hi:循环冗余校验 高位CRC16 Lo:循环冗余校验 低位1读数字输入状态（功能码02）查询数据帧此功能允许用户获得数字输入量DI的状态（在本装置中为读取装置的报警状态）ON/OFF（1=ON，0=OFF），除了从机地址和功能域，数据帧还需要数据域中包含将被读取DI的初始地址和要读取的DI数量。装置中DI的地

16、址从0000H开始（DI1=0000H，DI2=0001H，DI3=0002H，DI4=0003H）。表7的例子是从地址为17的从机读取DI1到DI4的状态。AddrFunDI Start addr Hi DIStart addr LoDI NUM HiDI NUM LoCRC16HiCRC16Lo11H02H00H00H00H04H7BH59H 表7 读DI1到DI4的查询响应数据帧响应包含从机地址、功能码、数据的数量和CRC错误校验，数据帧中每个DI占用一位（1=ON，0=OFF），第一个字节的最低位为寻址到的DI1值，其余的依次向高位排列，无用位填为0。 表8 所示为读数字输入状态（DI

17、1=OFF，DI2=ON，DI3=OFF，DI4=OFF）响应的实例。AddrFunByte countDataCRC16 HiCRC16 Lo 11H02H01H02H24H89HData字节内容7654321000000010MSB LSB表8 读DI1到DI4的状态响应2.读数据（功能码03）查询数据帧此功能允许用户获得设备采集与记录的数据及系统参数。表9的例子是从17号从机读4个采集到的基本数据（数据帧中每个地址占用2个字节）它们是母线3U0的4个分量,分别是17Hz、25Hz 、50Hz、 150Hz 分量。它们在装置中的地址分别是0100H、 0101H 、0102H、0103H。

18、AddrFunData Start AddrHi Data Start AddrLoData #of regs HiData #of regs LoCRC16HiCRC16Lo11H03H01H00H00H04H47H65H 表9 读母线3U0的查询数据帧响应数据帧 响应包含从机地址、功能码、数据的数量和CRC错误校验。表10的例子是读取母线3U0的各分量的响应(17Hz分量0.1V、25Hz分量0.1V、50Hz分量103.3V、150Hz分量3.8V、)。AddrFunByte count Data1 HiData1 LoData2 HiData2 LoData3 HiData3 LoDa

19、ta4 HiData4 Lo11H03H08H00H01H00H01H04H09H00H26HCRC16 HiCRC16 LoBCHFFH表10 读母线3U0的响应数据帧3.预置多寄存器查询数据帧 功能码16（十进制）（十六进制为10H）允许用户改变多个寄存器的内容，装置中谐振判据和时钟等数据可用此功能码写入。下面的例子是预置地址为17号的从机的谐振判据为17Hz分量17.0V、25Hz分量25.0V 、50Hz分量120.0V、 150Hz分量33.0V，占用8个字节。由于有1位小数，下发数据帧如下：AddrFunData Start reg HiData Start reg LoData

20、#of regs HiData #of regs LoByte Count11H10H02H82H00H04H08HValue HiValue LoValue HiValue LoValue HiValue Lo00HAAH00HFAH04HB0HValue HiValue LoCRC16 HiCRC16 Li01H4AH08H23H 表11 预置多寄存器查询数据帧响应数据帧对于预置多寄存器的正常响应是在寄存器值改变以后回应机器地址、功能码、数据起始地址、数据个数、CRC校验码。如下表。AddrFunData Start reg HiData Start reg LoData #of regs

21、 HiData #of regs LoCRC16 HiCRC16 Li11H10H02H82H00H04H62HCAH 表12 预置多寄存器响应数据帧装置通讯地址表实时测量参数区本区域的各参数均为实时测量参数，采用Modbus协议03号功能码读取。地址参数数值范围数据类型读写属性0100H母线3U0 17Hz分量065535 WordR0101H母线3U0 25Hz分量065535 WordR0102H母线3U0 50Hz分量065535 WordR0103H母线3U0 150Hz分量065535 WordR表13 实时测量参数地址表用户通过通讯读取的测量值与实际值之间的对应关系如下表所示：（

22、其中Rx为通讯读出的数值）适用参量对应关系单位母线3U0的各分量U=Rx/10伏（V） 表14 实时测量参数换算表时钟参数区本区域存储日历时钟参数，这些数据可使用Modbus协议03号功能码读取，可使用16号功能码设置。地址参数数值范围数据类型读写属性0190H年0099WordR/W0191H月112WordR/W0192H日131WordR/W0193H时023WordR/W0194H分059WordR/W0195H秒059WordR/W 表15 时钟参数地址表事件记录区本区域存储21笔报警事件，这些数据可采用Modbus协议03号功能码读取。地址参数数值范围数据类型读写属性01A0H第1

23、笔事件序号03WordR01A1H第1笔事件有效值065535WordR01A2H第1笔事件报频率值17、25、50、150WordR01A3H第1笔事件年099WordR01A4H第1笔事件月112WordR01A5H第1笔事件日131WordR01A6H第1笔事件时023WordR01A7H第1笔事件分059WordR01A8H第1笔事件秒059WordR01A9H第2笔事件序号03WordR01AAH第2笔事件有效值065535WordR01ABH第2笔事件报频率值17、25、50、150WordR01ACH第2笔事件年099WordR01ADH第2笔事件月112WordR01AEH第2

24、笔事件日131WordR01AFH第2笔事件时023WordR01B0H第2笔事件分059WordR01B1H第2笔事件秒059WordR01B2H第3笔事件序号03WordR01B3H第3笔事件有效值065535WordR01B4H第3笔事件报频率值17、25、50、150WordR01B5H第3笔事件年099WordR01B6H第3笔事件月112WordR01B7H第3笔事件日131WordR01B8H第3笔事件时023WordR01B9H第3笔事件分059WordR01BAH第3笔事件秒059WordR01BBH第4笔事件序号03WordR01BCH第4笔事件有效值065535WordR

25、01BDH第4笔事件报频率值17、25、50、150WordR01BEH第4笔事件年099WordR01BFH第4笔事件月112WordR01C0H第4笔事件日131WordR01C1H第4笔事件时023WordR01C2H第4笔事件分059WordR01C3H第4笔事件秒059WordR01C4H第5笔事件序号03WordR01C5H第5笔事件有效值065535WordR01C6H第5笔事件报频率值17、25、50、150WordR01C7H第5笔事件年099WordR01C8H第5笔事件月112WordR01C9H第5笔事件日131WordR01CAH第5笔事件时023WordR01CBH

26、第5笔事件分059WordR01CCH第5笔事件秒059WordR01CDH第6笔事件序号03WordR01CEH第6笔事件有效值065535WordR01CFH第6笔事件报频率值17、25、50、150WordR01D0H第6笔事件年099WordR01D1H第6笔事件月112WordR01D2H第6笔事件日131WordR01D3H第6笔事件时023WordR01D4H第6笔事件分059WordR01D5H第6笔事件秒059WordR01D6H第7笔事件序号03WordR01D7H第7笔事件有效值065535WordR01D8H第7笔事件报频率值17、25、50、150WordR01D9H

27、第7笔事件年099WordR01DAH第7笔事件月112WordR01DBH第7笔事件日131WordR01DCH第7笔事件时023WordR01DDH第7笔事件分059WordR01DEH第7笔事件秒059WordR01DFH第8笔事件序号03WordR01E0H第8笔事件有效值065535WordR01E1H第8笔事件报频率值17、25、50、150WordR01E2H第8笔事件年099WordR01E3H第8笔事件月112WordR01E4H第8笔事件日131WordR01E5H第8笔事件时023WordR01E6H第8笔事件分059WordR01E7H第8笔事件秒059WordR01E

28、8H第9笔事件序号03WordR01E9H第9笔事件有效值065535WordR01EAH第9笔事件报频率值17、25、50、150WordR01EBH第9笔事件年099WordR01ECH第9笔事件月112WordR01EDH第9笔事件日131WordR01EEH第9笔事件时023WordR01EFH第9笔事件分059WordR01F0H第9笔事件秒059WordR01F1H第10笔事件序号03WordR01F2H第10笔事件有效值065535WordR01F3H第10笔事件报频率值17、25、50、150WordR01F4H第10笔事件年099WordR01F5H第10笔事件月112Wor

29、dR01F6H第10笔事件日131WordR01F7H第10笔事件时023WordR01F8H第10笔事件分059WordR01F9H第10笔事件秒059WordR01FAH第11笔事件序号03WordR01FBH第11笔事件有效值065535WordR01FCH第11笔事件报频率值17、25、50、150WordR01FDH第11笔事件年099WordR01FEH第11笔事件月112WordR01FFH第11笔事件日131WordR0200H第11笔事件时023WordR0201H第11笔事件分059WordR0202H第11笔事件秒059WordR0203H第12笔事件序号03WordR0

30、204H第12笔事件有效值065535WordR0205H第12笔事件报频率值17、25、50、150WordR0206H第12笔事件年099WordR0207H第12笔事件月112WordR0208H第12笔事件日131WordR0209H第12笔事件时023WordR020AH第12笔事件分059WordR020BH第12笔事件秒059WordR020CH第13笔事件序号03WordR020DH第13笔事件有效值065535WordR020EH第13笔事件报频率值17、25、50、150WordR020FH第13笔事件年099WordR0210H第13笔事件月112WordR0211H第1

31、3笔事件日131WordR0212H第13笔事件时023WordR0213H第13笔事件分059WordR0214H第13笔事件秒059WordR0215H第14笔事件序号03WordR0216H第14笔事件有效值065535WordR0217H第14笔事件报频率值17、25、50、150WordR0218H第14笔事件年099WordR0219H第14笔事件月112WordR021AH第14笔事件日131WordR021BH第14笔事件时023WordR021CH第14笔事件分059WordR021DH第14笔事件秒059WordR021EH第15笔事件序号03WordR021FH第15笔事

32、件有效值065535WordR0220H第15笔事件报频率值17、25、50、150WordR0221H第15笔事件年099WordR0222H第15笔事件月112WordR0223H第15笔事件日131WordR0224H第15笔事件时023WordR0225H第15笔事件分059WordR0226H第15笔事件秒059WordR0227H第16笔事件序号03WordR0228H第16笔事件有效值065535WordR0229H第16笔事件报频率值17、25、50、150WordR022AH第16笔事件年099WordR022BH第16笔事件月112WordR022CH第16笔事件日131W

33、ordR022DH第16笔事件时023WordR022EH第16笔事件分059WordR022FH第16笔事件秒059WordR0230H第17笔事件序号03WordR0231H第17笔事件有效值065535WordR0232H第17笔事件报频率值17、25、50、150WordR0233H第17笔事件年099WordR0234H第17笔事件月112WordR0235H第17笔事件日131WordR0236H第17笔事件时023WordR0237H第17笔事件分059WordR0238H第17笔事件秒059WordR0239H第18笔事件序号03WordR023AH第18笔事件有效值06553

34、5WordR023BH第18笔事件报频率值17、25、50、150WordR023CH第18笔事件年099WordR023DH第18笔事件月112WordR023EH第18笔事件日131WordR023FH第18笔事件时023WordR0240H第18笔事件分059WordR0241H第18笔事件秒059WordR0242H第19笔事件序号03WordR0243H第19笔事件有效值065535WordR0244H第19笔事件报频率值17、25、50、150WordR0245H第19笔事件年099WordR0246H第19笔事件月112WordR0247H第19笔事件日131WordR0248H

35、第19笔事件时023WordR0249H第19笔事件分059WordR024AH第19笔事件秒059WordR024BH第20笔事件序号03WordR024CH第20笔事件有效值065535WordR024DH第20笔事件报频率值17、25、50、150WordR024EH第20笔事件年099WordR024FH第20笔事件月112WordR0250H第20笔事件日131WordR0251H第20笔事件时023WordR0252H第20笔事件分059WordR0253H第20笔事件秒059WordR0254H第21笔事件序号03WordR0255H第21笔事件有效值065535WordR025

36、6H第21笔事件报频率值17、25、50、150WordR0257H第21笔事件年099WordR0258H第21笔事件月112WordR0259H第21笔事件日131WordR025AH第21笔事件时023WordR025BH第21笔事件分059WordR025CH第21笔事件秒059WordR 表16 报警事件记录地址表事件序号对照表（通讯得到的序号所对应的含义）。读取的序号0123序号含义谐振接地过电压无 表17 序号含义对照表事件有效值（母线3U0的各分量）的换算关系如“表14”。系统参数区本区域存储与设备工作相关的系统参数，包括通讯参数、谐振判据等，可采用Modbus协议03号功能码

37、读取，或使用16号功能码设置。地址参数读写属性数值范围数据类型0280H通讯地址R/W1247Word0281H通讯波特率R/W04Word0282H谐振判据17HzR/W0200.0VWord0283H谐振判据25HzR/W0200.0VWord0284H谐振判据50HzR/W0200.0VWord0285H谐振判据150HzR/W0200.0VWord0286H接地判据R/W0200.0VWord 表18 系统参数地址表对表18的提示：、0：1200，1：2400，2：4800，3：9600，4：19200、注意：判据设置要合理，其中基波的谐振判据要大于接地判据。请参考装置的默认设置。数字

38、量输入DI状态本区域为当前数字量输入DI状态，用户可采用Modbus协议02号功能码读取。地址参数数值范围数据类型读写属性0000HDI11=ON，0=OFFBitR0001HDI21=ON，0=OFFBitR0002HDI31=ON，0=OFFBitR0003HDI41=ON，0=OFFBitR0004HDI51=ON，0=OFFBitR0005HDI61=ON，0=OFFBitR0006HDI71=ON，0=OFFBitR0007HDI81=ON，0=OFFBitR0008HDI91=ON，0=OFFBitR0009HDI101=ON，0=OFFBitR000AHDI111=ON，0=OFFBitR000BHDI121=ON，0=OFFBitR 表19 数字量输入地址表DI1DI3的含义分别是：DI1DI2DI3母线谐振母线接地母线过电压 表20 DI1DI3的含义对照表