KSX196-H系列微機消諧裝置

目    錄

一、 裝置概述………………………………………………………………………1

二、 工作原理………………………………………………………………………1                                               

三、 技術參數………………………………………………………………………2                                               

四、 裝置特點………………………………………………………………………2                                                

五、 使用條件………………………………………………………………………2

六、 適用條件………………………………………………………………………3

七、 型號說明………………………………………………………………………3

八、 選型須知………………………………………………………………………3  

九、 定貨須知………………………………………………………………………3

十、 操作說明………………………………………………………………………4

1、加電投運……………………………………………………………………4

2、菜單操作……………………………………………………………………4

十一、模擬試驗………………………………………………………………………7

十二、附圖……………………………………………………………………………8

圖一   KSX196-H系列微機消諧裝置原理框圖……………………………8

圖二   KSX196-HA微機消諧裝置面板布置圖 ……………………………8

圖三   KSX196-HB微機消諧裝置面板布置圖 ……………………………9

圖四   KSX196-HC微機消諧裝置面板布置圖 ……………………………9

圖五   KSX196-HA微機消諧裝置端子圖 ………………………………10

圖六   KSX196-HB微機消諧裝置端子圖 ………………………………11

圖七   KSX196-HC微機消諧裝置端子圖 ………………………………12

圖八   KSX196-HA微機消諧裝置外形尺寸及安裝開孔圖 ……………13

圖九   KSX196-HB微機消諧裝置外形尺寸及安裝開孔圖 ……………14

圖十   KSX196-HC微機消諧裝置外形尺寸及安裝開孔圖 ……………15

十三、通訊規約 …………………………………………………………………15

附錄  選型常見問題解答……………………………………………………20

一、裝置概述

在我國66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下電壓等級的中性點不接地或經電阻、消弧線圈接地系統中（小電流接地系統），通常裝設有三相五柱式電壓互感器。在系統網絡中，電磁式電壓互感器在電路中相當于帶鐵芯的非線性電感線圈，而架空線路、電纜線路等存在對地電容。當單相接地故障消失、倒閘操作等系統的某些擾動出現時，可能導致電壓互感器鐵芯不同程度的飽和，飽和后的電壓互感器勵磁電感變小，此時若系統網絡的對地電感與對地電容相匹配，就形成三相或單相共振回路，可激發各種鐵磁諧振過電壓，造成電壓互感器的高壓熔絲熔斷乃至PT的燒損或。針對這些惡性事故的發生，就有必要裝設微機消諧裝置以抑制和消除鐵磁諧振過電壓。

KSX196-H系列微機消諧裝置是我公司針對由于鐵磁諧振而時常發生的電壓互感器（PT）燒毀甚至的惡性事故，研制生產的新型智能消諧裝置。裝置利用80C196單片機作為檢測和控制的核心元件；采用大功率、無觸點元件消諧；以液晶顯示器（LCD）、信號指示燈、微型打印機為人機接口；配以最先進的智能化軟件，動作更可靠、操作更簡單、更直觀、更準確。

裝置可實時監測并顯示PT開口三角電壓 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz 四種頻率的電壓分量。發生故障時可以區分過電壓、鐵磁諧振以及單相接地，并給出相應的報警信號；如是諧振故障，可迅速啟動消諧元件進行消諧；并配有通信接口把故障信息傳送至有關部門，實現遠動控制。

二、工作原理

裝置采用80C196單片微機作為核心，對PT開口三角電壓（即：零序電壓）進行循環檢測。在正常工作情況下，該電壓在30V以下，裝置內的大功率消諧元件處于阻斷狀態，對系統無任何影響。當PT開口三角電壓大于30V時，說明系統出現故障，裝置對電壓互感器開口三角電壓進行數據采集、分析，并判斷出當前的故障狀態；如果發生了某種頻率的鐵磁諧振，迅速啟動消諧元件，使鐵磁諧振在強大的阻尼下迅速消失。同時裝置給出指示予以消除。如果是過電壓或接地，裝置給出相應的報警信號。

對于各種故障，裝置可以分別給出報警信號和顯示、打印，并自動記錄、存貯有關故障信息，并上報給上位機。

注意：本裝置可消除非線性的鐵磁諧振，但對持續存在的其它外因引起的PT過電壓在消諧三次后，報過電壓故障，給予報警輸出。

三、技術參數

（1） 工作電源：AC/DC220V；

（2） 最大功耗：≤20W；

（3） 電壓等級：1個；

（4） 母線段數：1～4段；

（5）可消除諧振頻率：17Hz（3分頻）、 25Hz（2分頻）、50Hz（工頻）、                         150Hz（3倍頻）及以上頻率。

四、裝置特點

（1）數據采集、運算、邏輯判斷、控制輸出等速度快，精度高，抗干擾、自檢及自恢復能力強。

（2）綜合國內各種先進技術，多年的現場運行經驗，性能穩定，安全可靠。

（3）采用液晶顯示器（LCD），中文菜單，顯示信息直觀。

（4）實時顯示PT開口三角電壓4種頻率（3分頻/17Hz、2分頻/25Hz、工頻/50Hz、3倍頻/150Hz）的電壓分量。

（5）可以判別過電壓、鐵磁諧振以及單相接地，并對鐵磁諧振迅速消除；對各種故障均可給出告警信號并顯示、打印和保存相關信息；并可以及時打印輸出故障報告（故障類型、故障時間及PT開口三角電壓4種頻率的電壓分量）。

（6）有記憶功能，可存儲最近4次發生的故障信息，掉電后不丟失。

（7）采用大功率、無觸點消諧元件，啟動迅速。

（8）調試和維護簡單、方便。

（9）適用于各種電壓等級的PT。

（10）可通過通信接口把各種故障信息傳送至有關部門，適用于無人職守變電站。

（11）可監測1～4段母線電壓。

五、使用條件

（1）環境溫度：－10℃～40℃；

（2）相對濕度≤95%；

（3）大氣壓力80～110Kpa；

六、適用條件

（1）適用于66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下電壓等級的中性點不接地或經電阻、消弧線圈接地系統中（小電流接地系統）。

（2）電壓互感器有開口三角電壓輸出。

七、型號說明

說明：KSX196-HA為4U機型,母線段數一、二、三、四可選；

      KSX196-HB為6U機箱,母線段數一、二、三、四可選；

  KSX196-HC為非標型簡裝機箱,母線段數一段；

機箱尺寸詳見圖八、九、十； 

八、選型須知

 說明：1、本裝置的電源可以采用AC220V或者DC220V；如需要其它電壓等級的電源，訂貨時請注明。

2、請注明通訊接口方式（例如：485通訊接口，出廠默認為485通訊方式）。

3、如需要打印機訂貨時請注明。（KSX196-HA型可配帶打印機，其它無）                                                                                                                                                                                                                                                                              

九、定貨須知

(1)  裝置的型號和數量。

(2)  母線段數。

(3)  是否帶打印機。

(4)  通訊方式（RS485或RS232）。

(5)  如需要其它電壓等級的電源，定貨時注明。

(6)  若不能滿足裝置的使用條件或有其它要求時，定貨時予以說明。

十、操作說明

1、加電投運

參照端子排正確接線后，給裝置上電，綠色“電源”和“運行”燈亮，液晶顯示器顯示各段母線各頻率電壓值：

以上屏幕稱為待機屏幕。

當系統發生故障時，裝置將顯示、打印并保存故障信息。顯示格式如下：

2、 菜單操作

（一）軟件版本信息

在顯示待機屏幕時，按“退回”鍵可以查閱軟件版本及技術支持電話，再按退回鍵即可返回待機屏幕。

（二）廠家設置

在待機屏幕時，按下“←”鍵，進入“廠家設置”，需輸入密碼方可設置。密碼正確可進行“母線段數設置”。（可為一、二、三、四，應與現場實際運行情況設為一致）此為出廠設置，用戶不可以設定。

（三）啟動電壓設置

在待機屏幕時，系統正常情況下，順序按下“復歸”—“→”—“復歸”鍵，顯示如下菜單（要求按鍵的間隔時間不能過長，否則認為放棄操作）。

按順序輸入“9696”，按“回車”鍵進入啟動電壓設定屏幕：（此密碼不可更改）

JD代表接地：默認啟動電壓為30V；

GDY代表過電壓：默認啟動電壓為120V；

XZH代表諧振；默認啟動電壓為150V。

可以通過“↑”、“↓”、“←”、“→”、鍵設定數值。但注意數值范圍不能沖突。要求范圍是：JD＜GDY＜XZH。此設定項，請用戶結合現場實際情況慎選。

（四）主菜單

在待機屏幕時，按 “↑”、“↓”、“→”、“回車”可進入主菜單。在主菜單下按“↑”、“↓”可移動光標，按“回車”鍵可進入光標所在項子菜單。主菜單顯示如下表所示。

（五）關于諧振報警設置

在待機屏幕時， 按“回車”鍵進入主菜單，光標位于“諧振報警1”時，按“回車”鍵則顯示“諧振報警0”；若顯示“諧振報警0” 時按“回車”鍵，則顯示“諧振報警1”。選中“諧振報警1”，則系統發生諧振故障時會給出報警信號；若選中“諧振報警0”，則系統發生諧振故障時不會給出報警信號。出廠時默認為“諧振報警1”。建議用戶慎用。

（六）故障報告（故障的顯示、打印與清除）

在待機屏幕時， 按“回車”鍵進入主菜單，按“↑”、“↓”移動光標選擇“故障報告”選項，再按“回車”鍵，進入如下菜單。該菜單下，按“↑”、“↓”鍵可移動光標，按“回車”鍵可調用相應的功能。

故障顯示：當光標位于“顯示”時，按下“回車”鍵，如果存有故障信息，可顯示故障追憶，再按“↑”、“↓”可追憶四次故障記憶；如果沒有故障信息，則顯示“無故障追憶”，此屏幕下按 “回車”或“退回”鍵，回到上級屏幕。

故障打�。�當光標位于“打印”時，按下“回車”鍵，如果存有故障信息，則打印故障追憶。如果沒有故障信息，則提示“無故障追憶”，此屏幕下按“回車”或“退回”鍵，回到上級屏幕。

故障清除：當光標位于“清除”時，按下“回車”鍵則清除故障記錄，并提示“已清除”，此屏幕下按“回車”或“退回”鍵，回到上級屏幕。

（七）通訊設置

在待機屏幕時，按“回車”鍵進入主菜單，按“↑”、“↓”移動光標選擇“通訊”選項，再按“回車”鍵，進入通訊設置：

按“←”、“→”鍵可移動光標,再按“↑”、“↓”鍵可進行數值修改。

上位機地址一般不用設置，裝置地址為微機消諧裝置自身的地址，十六進制表示。波特率只能設置為1200、2400、4800或9600。

設置完畢，按“回車”鍵保存所作的設置并退出。按“退回”鍵為放棄所作的設置并退出。

（八）校時功能

在待機屏幕時， 按“回車”鍵進入主菜單，按“↑”、“↓”移動光標選擇“校時”選項，再按“回車”鍵，進入如下菜單： 

按“←”、“→”鍵移動光標，按“↑”、“↓”鍵可進行數值修改。設置完畢，按“回車”鍵保存所作的設置并退出。按“退回”鍵為放棄所作的設置并退出。對應的時間格式為“年/月/日”、“時: 分: 秒”，分別用兩位表示。

（九）故障報警復歸

系統發生接地或過電壓故障，有蜂鳴器報警時，按下“復歸”鍵可以消除報警信號。

十一、模擬試驗

1、 模擬電路圖

（1）模擬接地故障：調節調壓器，使UX兩端電壓為30～120V時，裝置顯示接地故

障，并打印各頻率電壓值；蜂鳴器開始報警；接地指示燈亮；后端子報警節點吸合給出報警信號。此時按復歸鍵解除報警。

（2）模擬過電壓故障：調節調壓器，使UX兩端電壓為120～150V時，裝置顯示過

壓故障，并打印各頻率電壓值；蜂鳴器開始報警；過電壓指示燈亮；后端子報警節點吸合給出報警信號。此時按復歸鍵解除報警。

（3）模擬諧振故障：調節調壓器，使UX兩端電壓為150V以上時，裝置顯示諧振故

障，諧振燈亮，同時啟動消諧裝置進行消諧（此時會看到燈泡閃爍）。如果主菜單中選擇的是諧振報警 1，則蜂鳴器開始報警，后端子報警節點吸合給出報警信號；否則，不報警。消諧3次后，過電壓仍然存在，則裝置給出過電壓報警信號，過電壓指示燈亮。

十二、通訊規約

（一）初始化方式

8位數據位，1位起始位，1位停止位，異步，無奇偶校驗，半雙工，波特率1200～9600bps，串行口：RS232/RS485/RS422

（二）接線方法：

★ KSX196—HA機型：

（1）RS232接口：接口芯片為MAX232

內部引線：無短路塊； 

外部引線：TXD輸入線   裝置外部端子編號（TXD/485A）：13

   RXD輸出線   裝置外部端子編號（RXD/485B）：14

   GND地  線   裝置外部端子編號（GND）：17

（2）RS422接口：接口芯片為MAX491

內部引線：422A與T232短接；422B與R232短接。（用短路塊）

即：SW1和SW2沿垂直綠端子方向插放2個短路塊（位于CPU板小黃繼電器旁邊）。

外部引線：R+   裝置外部端子編號（TXD/485A） ----13

R- 裝置外部端子編號（RXD/485B） ----14

T- 裝置外部端子編號（422Z）----15

T+    裝置外部端子編號（422Y）----16

（3）RS485接口：

內部引線： 同RS422口；

外部引線： 13與16短接，14與15短接。

TXD   裝置外部端子（TXD/485A）------13

    RXD   裝置外部端子（RXD/485B）------14

★KSX196—HB機型：

（1）RS232接口：接口芯片為MAX232

內部引線：無短路塊； 

外部引線：TXD輸入線   裝置外部端子編號（TXD/485A）： 301

   RXD輸出線   裝置外部端子編號（RXD/485B）： 302

   GND地  線   裝置外部端子編號（GND）： 305

（2）RS422接口：接口芯片為MAX491

內部引線：422A與T232短接；422B與R232短接。（用短路塊）

即：SW1和SW2沿平行綠端子方向插放2個短路塊（位于CPU板小黃繼電器旁邊）。

外部引線： R+   裝置外部端子編號（TXD/485A） ----301

    R-   裝置外部端子編號（RXD/485B） ----302

    T-   裝置外部端子編號（422Z）----303

T+   裝置外部端子編號（422Y）----304

（3）RS485接口：

內部引線：同RS422口；

外部引線：301與304短接；302與303短接。

    TXD   裝置外部端子（TXD/485A）------301

    RXD   裝置外部端子（RXD/485B）------302

★KSX196—HC機型：

（1）RS232接口：接口芯片為MAX232

內部引線：撥碼開關1，2為ON ；3、4為OFF；

外部引線：TXD輸入線   裝置外部端子編號（TXD/485A）： 10

   RXD輸出線   裝置外部端子編號（RXD/485B）： 11

      GND地  線   裝置外部端子編號（GND）： 12

（2）RS485接口：接口芯片為MAX485

內部引線：撥碼開關1，2為OFF ；3、4為ON；

外部引線：TXD   裝置外部端子（TXD/485A）------10

          RXD   裝置外部端子（RXD/485B）------11

（三）下行報文格式：（監控向裝置下發報文）

（四）上行報文格式：（裝置向監控上發報文）

(1)無故障報文

(2)故障報文

一段母線故障報文：

二、三、四段母線故障報文：

說明：

（1）報文長度指故障特征碼、報文長度、報文內容長度之和。

（2）代碼和指故障特征碼，報文長度，報文內容長度之和的低16位值。

（3）故障類型：11H表示接地，22H表示諧振，33H表示過電壓。

附錄

選型常見問題解答

1、適用電壓等級：66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下

2、型號問題

KSX196—HA系列： 4U型（220 ×174 ×237（mm））

     一～四段母線通用。訂貨時說明母線段數，內部配置不同。

KSX196—HB系列：6U機型，寬19/3英寸（145.5×266×260（mm））

     一～四段母線通用。訂貨時說明母線段數，內部配置不同。

3、電壓等級

1~2個

4、母線段數

1～4段

5、關于電源

交直流兩用，220V，直流電源不分極性，直接接線。（其它電壓等級訂貨時請另行聲明。）

6、關于報警節點

為無源常開觸點；正常情況下斷開，報警輸出時閉合。

KSX196—HA(B)：

觸點容量：0.3A  125VAC

   0.3A  110VDC 

           1A   30VDC

KSX196—HC：

觸點容量：3A  250VAC

   3A  30VDC            

7、關于打印機

KSX196-HA可選配打印機；KSX196-HB（C）不帶打印機。

8、關于通訊問題

裝置預留三種通訊接口：RS485、RS232、RS422

    出廠默認：RS485通訊方式

9、關于接線問題：

（1） 第一段母線電壓——外接PT開口三角

（2） 第一段母線報警——對應一組無源常開節點

（3） GND——對應RS232通訊中的“通訊地”

（4） 屏蔽地——接大地

10、基本功能：接地、過電壓、諧振的報警及消諧。信息液晶顯示、信息存儲、信息打印、信息通訊上傳。不同故障類型共用一組報警節點，但可以通過通訊報文區分故障類型。

11、其它

    如果電壓等級在110KV、220KV以上，我公司有專門的BW-GXX196H微機消諧裝置適用。詳見該裝置的設計手冊。

注：本設計手冊如有改動，請恕不另行通知。