Control eléctrico Zhongguan DWK3-110

DWK3-110 es una subestación integrada de tensión y potencia reactiva. controlador (VQC), comúnmente conocido como controlador de compensación de potencia reactiva de alto voltaje. Se utiliza en subestaciones de 6 a 110 kV para regular automáticamente el voltaje de la barra colectora y conmutar bancos de capacitores/reactores., Realizar un control óptimo integrado de voltaje y potencia reactiva.. Se aplica ampliamente en subestaciones de redes eléctricas y cubículos de compensación de potencia reactiva de alto voltaje de estaciones de distribución..

✅ Nomenclatura de modelos & Subserie

DWK3-110 【Sufijo】

Serie A (VQC integrado: regulación de voltaje del transformador principal + conmutación de condensadores)

DWK3-110A2: 1~2 transformadores principales, 1~2 bancos de capacitores

DWK3-110A8: 1~2 transformadores principales, 1~8 bancos de capacitores

DWK3-110A36: 1~3 transformadores principales, 1~6 bancos de condensadores/reactores, soporta barra colectora de tres secciones

Serie C (Compensación reactiva pura de alto voltaje, sólo conmutación de condensadores, sin regulación de voltaje del transformador principal)

DWK3-110CD: Simple single-busbar type, controls 1～4 capacitor banks (commonly used for 6/10kV)

DWK3-110C4D / C8D / C12 / C38: Soltero / doble / three-section busbar, 4/8/12 bancos de capacitores

Series T (Regulating reactive power compensation, patented solution, on-load tap-changer capacitor): DWK3-110TC1, TC2, TA2

Series L (Special for filter compensation): DWK3-110LD, L8, L12, for filter capacitor bank switching control

Series D: Low-voltage reactive power compensation; Serie B: Capacitor bank protection device

✅ Funciones principales

1. Lógica de control: Real-time acquisition of busbar U, I, PAG, q, cosφ; automatic switching of capacitors/reactors based on dual criteria of voltage and reactive power. Series A additionally controls on-load tap positions of main transformers, with anti-tap hunting and anti-switching oscillation functions.
2. Switching Strategy: Supports equal-capacity balanced switching, unequal-capacity selective switching and combined switching. Los bancos de condensadores defectuosos se pueden enmascarar individualmente sin afectar el funcionamiento automático de los bancos restantes..
3. Modos de operación: Tres modos: Auto / manuales locales / Control remoto de comunicación remota. Puede funcionar de forma independiente o conectarse a sistemas de automatización integrados de subestaciones..
4. Comunicación: RS485 (algunos modelos con RS232), Protocolo Modbus RTU. Realiza telemetría, teleseñalización y control remoto, compatible con backstage de protección integrada y unidades terminales remotas.
5. Bloqueo de protección: Sobretensión / bloqueo de subtensión, bloqueo por pérdida de energía del gabinete, perro guardián de hardware. Todas las salidas se bloquean cuando la CPU falla para evitar un mal funcionamiento.; resistente a interferencias armónicas y fuertes de pulsos eléctricos.
6. Interfaz hombre-máquina: Pantalla LCD china, visualización de voltaje en tiempo real, actual, factor de potencia, potencia reactiva, Registros de eventos de falla y estado del capacitor.; configuración de parámetros mediante teclas del panel.

✅ Instalación de hardware (Tipo de CD como ejemplo)

Montaje empotrado en panel, dimensión de corte: 151mm × 151 mm

Fuente de alimentación: CA 220 V. (estándar para subestaciones)

Entradas analógicas: voltaje del PT, corriente del TC

Entradas digitales: señal de posición del grifo, posición del acoplador de bus/entrante, señal de posición del cubículo del condensador

Salidas de relé: Interruptor de condensador abierto/cerrado, subida/bajada del grifo del transformador principal (Serie A), contacto de alarma

✅ Escenarios de aplicación típicos

6kV, 10kV, 35kV, 110kV tripulado / subestaciones desatendidas

Celdas de compensación reactiva de alta tensión de estaciones de distribución, juegos completos de condensadores

Reequipamiento VQC de subestaciones antiguas (Serie A/T); Las cabinas de compensación de filtro adoptan la Serie L.

✅ Solución de problemas comunes

1. Sin acción de conmutación: Verifique la polaridad PT/CT, ajuste de la relación de transformación, Límites superior/inferior de voltaje, umbral reactivo y condiciones de bloqueo (sobretensión/subtensión, posición del interruptor).
2. Oscilación frecuente: Restablezca los umbrales de conmutación y habilite el algoritmo de conmutación combinado de capacidad desigual.
3. Fallo de comunicación: Controlar 485 cableado A/B, dirección esclava, Configuración de velocidad en baudios y registro Modbus.
4. Sin pantalla: Verifique la fuente de alimentación AC220V y el fusible de alimentación..

✅ Referencia de selección alternativa

VQC equivalente nacional: NARI, xj, Sifang, Baoding Langbaodi y otros controladores de tensión y potencia reactiva de subestaciones. Necesidad de verificar el número de secciones de autobús., cantidad de transformadores principales, Número de bucles de condensadores y protocolo de comunicación..

DWK3-110CD Especificaciones técnicas completas (Control eléctrico de Zhongguan, Controlador de compensación reactiva de alto voltaje, simple, de una sola barra colectora)

Solicitud: 6kV / 10subestaciones kV, controla hasta 4 bancos de capacitores, solo compensación reactiva, sin función de regulación de voltaje del transformador principal

1. Parámetros de la fuente de alimentación

1. Entradas analógicas (PT/TC)

III. Salidas digitales (Contactos de relé)

1. Entradas digitales (Teleseñalización)

Señales de posición del interruptor del condensador (arriba a 4 canales), señal de bloqueo de pérdida de energía del gabinete; entrada de contacto seco pasivo.

1. Interfaz de comunicación

Interfaz: RS485

Protocolo: Modbus RTU

Funciones: Telemetria (U/I/P/Q/cosφ), teleseñalización (estado del condensador, alarma), mando a distancia (conmutación remota)

Documento de mapeo de registro independiente disponible por separado

1. Condiciones ambientales

VII. Compatibilidad electromagnética

Interferencia de modo común: 2500V

Interferencia de modo diferencial: 1000V

El dispositivo de vigilancia de hardware bloquea todas las salidas automáticamente en caso de falla de la CPU para evitar cambios falsos; Resiste armónicos fuertes y pulsos transitorios eléctricos rápidos..

VIII. Dimensiones mecánicas & Instalación

Montaje: Montaje empotrado en panel

Dimensión del panel: 160mm × 160 mm

Dimensión de recorte: 151mm × 151 mm

Peso: aprox. 0.8kilos

1. Controlar los parámetros funcionales
2. Modos de control: Auto / manuales locales / Comunicación remota Control remoto tres modos
3. Algoritmo de conmutación: Conmutación equilibrada de igual capacidad, conmutación selectiva de capacidad desigual, conmutación combinada; cualquier banco de condensadores se puede enmascarar mientras que los bancos restantes funcionan automáticamente.
4. Criterio: Criterio dual de voltaje. + potencia reactiva; bloqueo de sobretensión/subtensión, Disparo del condensador y activación de alarma al bloquear..
5. Grabación de eventos: Almacena eventos de conmutación y registros de alarmas de fallas, consultable en el panel.
6. barra colectora: Medición de barra única (El modelo CD es una versión simple de barra colectora única)
7. Lógica de bloqueo de protección

Bloqueo de sobretensión: Cuando el voltaje excede el límite superior, disparo y conexión del condensador bloqueados.

Bloqueo de subtensión: Cuando el voltaje cae por debajo del límite inferior, Prohibida la conexión de condensadores.

Bloqueo de pérdida de energía del cubículo: La pérdida de energía del cubículo de capacitores fuerza el disparo del capacitor y prohíbe la conexión.

Bloqueo de fallas de hardware: En caso de anomalía de la CPU o activación del mecanismo de vigilancia, todas las salidas se bloquean inmediatamente.

1. Descripción del límite del modelo (Distinguir dentro de la serie)

DWK3-110CD: versión sencilla, barra colectora única, máximo. 4 bancos de capacitores, admite conmutación combinada, sin lógica de interconexión multibus

DWK3-110C4D: Autobús único de alta calidad 4 bancos; C8D: autobús único 8 bancos; C4/C8/C12: doble barra colectora; Barra colectora de tres secciones C38

DWK3-110Axx: La Serie A es VQC completo con control de toma en carga del transformador principal (gran diferencia con el CD)

Lista de registros Modbus-RTU DWK3‑110CD (Control eléctrico de Zhongguan, 10Controlador de capacitores de 4 bancos de barra simple kV)

⚠️Nota: El manual de protocolo original completo del fabricante no está disponible públicamente en línea.. Esta versión está compilada a partir de datos de pruebas de ingeniería de campo. (Muchas cajas de acoplamiento de automatización integradas en subestaciones.). Dividido en 【Registros de entrada 3xxxx】,【Bobinas 0xxxx】,【Registros de retención 4xxxx (Parámetros + Mando a distancia)】.

Conceptos básicos de comunicación: RS485, Modbus RTU, dirección esclava predeterminada = 1; velocidad de baudios predeterminada 9600, 8N1.

Regla de escala de datos: Todos los valores analógicos son números enteros., dividir por el factor de escala para obtener el valor real; 32-bit de coma flotante ocupa 2 registros consecutivos (palabra alta primero).

1. Registros de entrada (3xxxx, Código de función 04H, Sólo lectura, telemetría en tiempo real)

1. Bobinas (0xxxx, Function Code 01H Read, 05H Single Write, 0FH Bulk Write, Mando a distancia / Teleseñalización)

Remote control mechanism: Pulse remote control (escribir 1 to trigger action, controller auto-clears). Holding coils are not supported. Remote control executes only when controller is in【Remote Mode】and no blocking conditions exist.

III. Holding Registers (4xxxx, Function Code 03H Read, 06H/10H Write; Setting parameters, read-write)

1. Alarma & Registros de eventos (Sólo lectura, dentro del área del registro de tenencias)

1. Notas críticas para la integración de ingeniería
2. Distinguir DWK3-110CD y DWK3-110A8: La serie A VQC incluye control de derivación del transformador principal con registros adicionales para lectura/escritura de derivación; El CD no tiene registros relacionados con el transformador principal., no mezclar protocolos.
3. Dos errores en la dirección de registro: En Modbus Poll use offset (0-comenzar); Muchos software SCADA/HMI utilizan directamente direcciones lógicas. (30001), evitar error de compensación de ±1.
4. Permiso de escritura para la configuración: Algunas versiones de firmware requieren el desbloqueo del panel antes de escribir los parámetros.; de lo contrario, escribir el comando devuelve un código de excepción 02.
5. Recomendación de teleseñalización: leer bobinas en lugar de solo palabra de estado: Status word has refresh latency; capacitor position telesignalling should read coils directly.
6. Exception Codes: 01 Illegal Function Code; 02 Illegal Address; 03 Illegal Data; 04 Device Fault (obstruido / mode prohibits remote control).
7. Test Message Example (Read busbar voltage, slave 1, leer 30001, 1 register)

Transmit: 01 04 00 00 00 01 31 California

Respuesta: 01 04 02 03 E8 B9 45

03E8 = 1000 → 1000/10 = 10.0kV busbar voltage

Working Principle of Zhongguan Electric Control DWK3‑110 (Series A VQC and Series C CD; Series A full voltage & reactive integrated control, CD capacitor switching only)

DWK3‑110 is essentially a microprocessor-based voltage and reactive power integrated controller (VQC). Flujo de trabajo principal: Sample busbar PT & CT signals → Calculate U/I/P/Q/cosφ → Compare with setpoints → Output relay contacts to control capacitors / main transformer tap, with blocking protection.

1. Hardware Sampling Stage
2. Entradas analógicas: Connect busbar PT secondary voltage (0~100V), Corriente secundaria del TC (0~5A). El chip de muestreo toma muestras continuamente de tensión y corriente trifásicas..
3. Cálculo de CPU: El microcontrolador calcula la P activa, Q reactiva, factor de potencia cosφ, frecuencia; mientras tanto lee teleseñales digitales: posición del interruptor del condensador, estado del acoplador de bus, posición de toma del transformador principal (Serie A), señales de bloqueo de fallas.
4. HMI & Comunicación: Pantalla LCD en tiempo real; RS485 Modbus-RTU carga telemetría & teleseñalización a la subestación detrás del escenario y recibe comandos de control remoto.
5. Lógica de control central (Dos versiones principales)

✅ Serie A (DWK3‑110Axx, VQC completo, Estrategia de diagrama de 9 zonas U-Q)

La Serie A controla tanto el cambiador de tomas en carga del transformador principal como la conmutación de condensadores., Adoptando el algoritmo de diagrama de nueve zonas U-Q estándar de la industria.: eje vertical = tensión de barra U, eje horizontal = potencia reactiva Q. El plano está dividido en nueve zonas por límites superior/inferior de voltaje y umbrales de conmutación reactiva..

Zona 9: Tensión y potencia reactiva dentro del rango aceptable → Ninguna acción

por el otro 8 zonas, la regulación sigue la prioridad:

1. Ajuste primero la potencia reactiva mediante la conmutación del condensador. (El condensador de conmutación suministra potencia reactiva inductiva y eleva el voltaje.; Apagar el condensador reduce la potencia reactiva capacitiva y reduce el voltaje.)
2. Cuando la potencia reactiva alcanza el límite de regulación, operar el cambiador de tomas en carga del transformador principal para ajustar el voltaje

Lógica de búsqueda anti-tapa: Limite el recuento y el retraso de la operación continua de la toma para evitar cambios repetidos de la toma debido a fluctuaciones menores de voltaje.. Regulación de voltaje inverso opcional, ajusta automáticamente la banda de voltaje objetivo según la carga y reduce los tiempos de operación.

✅ Serie C (DWK3‑110CD/C4D, CD como arriba, sin control de grifo del transformador principal)

CD solo realiza conmutación de condensadores de alto voltaje, controla bancos de capacitores solo sin regulación de toma del transformador principal, adoptando criterios duales de voltaje + potencia reactiva:

1. Monitoree continuamente el voltaje de la barra colectora y la potencia reactiva
2. La conexión del condensador se permite sólo cuando se cumplen ambas condiciones.: Tensión de barra dentro del rango permitido + La potencia reactiva inductiva del sistema excede el umbral de activación → el contacto del relé se cierra para accionar el contactor de vacío para activar el capacitor..
3. Cuando el voltaje de la barra colectora es demasiado alto o el sistema se vuelve capacitivo (flujo de potencia reactiva inversa) superación del umbral de desconexión → el contacto del relé se abre para desconectar el condensador.

Algoritmos de conmutación:

Bancos de igual capacidad: Conmutación cíclica equilibrada, igualar el recuento de operaciones de cada banco para extender la vida útil

Bancos con capacidad desigual: Conmutación combinada adaptativa, seleccione la combinación de capacidad óptima según la magnitud reactiva para una mayor precisión de compensación y evitar oscilaciones

Cualquier batería de condensadores defectuosa o en mantenimiento se enmascara automáticamente; Los bancos restantes mantienen operación automática..

III. Principio de protección de bloqueo (Núcleo de seguridad)

Todos los modelos tienen bloqueo multicapa.. Una vez que se activa la condición de bloqueo, La conexión inmediata del condensador está prohibida.; Los condensadores ya conectados se dispararán si es necesario.:

1. Bloqueo de sobretensión: Tensión de la barra colectora > límite superior → bloquear los condensadores de encendido y disparo para evitar daños por sobretensión del condensador.
2. Bloqueo de subtensión: Tensión de barra <límite inferior → prohibir la conexión del condensador; Cambiar condensadores bajo voltaje bajo puede amplificar el riesgo de resonancia..
3. Bloqueo de posición del interruptor: Cuando se abre el interruptor del acoplador de bus/entrante, Dispare los condensadores en esta sección y suspenda el control automático..
4. Perro guardián de hardware & Autodiagnóstico: En caso de fallo de la CPU, El circuito de hardware bloquea todas las salidas de relé directamente para evitar disparos/cierres falsos.. Detectar fallo de apertura del condensador / no cerrar, activar la alarma y aislar ese banco.
5. Retardo de conmutación: Tiempo de espera fijo después de cada acción. (10~30s), Evitar oscilaciones de conmutación cíclicas causadas por fluctuaciones de red a corto plazo..
6. Tres modos de operación
7. Moda de coches: Muestras de controlador, juzga y ejecuta el cambio automático / regulación del grifo independiente (modo de funcionamiento normal).
8. manuales locales: Conmutación manual de condensadores / toque subir-bajar a través de las teclas del panel, lógica automática suspendida, para puesta en servicio y mantenimiento.
9. Mando a distancia: Backstage envía comandos de conmutación remota a través de Modbus; La lógica automática local sale en modo remoto., el bloqueo de protección permanece activo.
10. Series T (DWK3‑110TC Compensación regulada por toma, principio diferente)

La serie T no es una conmutación de condensadores paso a paso convencional.. It adjusts taps of on-load autotransformer connected in series before capacitors, changing voltage across capacitors to continuously and smoothly vary reactive output. Capacitors do not need frequent switching, resulting in lower impact and longer service life.