一  概述…………………………………………………………………………2

二  裝置工作原理………………………………………………………………3

三  裝置功能及特點……………………………………………………………4

四  訂貨須知……………………………………………………………5

五  裝置技術指標………………………………………………………………5

六  裝置面板說明………………………………………………………7

七  裝置外形尺寸及安裝尺寸…………………………………………………8

八  后板端子圖及說明…………………………………………………………9

九 操作及調試說明……………………………………………………………10

十 模擬實驗…………………………………………………………………15

十一 通訊規約…………………………………………………………………16

 

 一 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。

    KSX2000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。本裝置適用于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），及電壓互感器有開口三角電壓輸出的系 統中。

KSX2000系列微機消諧裝置引用標準如下：

GB/T 2422-1995    電工電子產品環境試驗

GB/T 2423.1-2001  電工電子產品基本環境試驗規程  試驗A：低溫試驗方法

GB/T 2423.2-2001  電工電子產品基本環境試驗規程  試驗B：高溫試驗方法

GB/T 2423.4-1993  電工電子產品基本環境試驗規程  試驗Db：交變濕熱試驗方法

GB/T 4208-1993    外殼防護等級（IP代碼）    

GB/T 7251.1-1997  低壓成套開關設備和控制設備  第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設備

GB/T 7261-2008    繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法

GB/T 11287-2000   電氣繼電器  第21部分：量度繼電器和保護裝置的振動、沖擊、碰撞和地震試驗  第1篇：振動試驗（正弦）

GB/T 14537-1993   量度繼電器和保護裝置的沖擊與碰撞試驗

GB/T 14598.10-2007電氣繼電器 第22部分：量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗 第4篇： 快速瞬變干擾試驗

GB/T 14598.13-2008  量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗  第1部分：1MHz脈沖干擾試驗（eqv IEC60255-22-1:2007）

GB/T 14598.14-1998  量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗  第2部分：靜電放電抗擾度試驗(idt IEC60255-22-2:1996)

GB/T 14598.16-2002 電氣繼電器 第25部分:量度繼電器和保護裝置 電磁發射試驗（IEC60255-25:2000,IDT）

GB/T14598.18-2007  電氣繼電器 第22－5部分：量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗－ 浪涌抗擾度試驗

GB/T14598.17-2005  電氣繼電器 第22－6部分：量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗－ 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗

GB/T14598.9-2002   電氣繼電器  第22部分： 量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗  第三篇: 輻射電磁場干擾試驗 (idt IEC60255-22-3:2000)

二 裝置工作原理

●系統結構

本裝置由以下插件構成：電源與CPU插件、PT插件。裝置的插件配置如下圖所示：

3#	2#	1#
電 源 插 件		消 諧 插 件

圖一 裝置插件配置

1、電源插件

電 源插件包括：CPU模塊、裝置電源模塊。裝置電源模塊輸入交直流AC85-220V、DC110-265V，輸出+5V、+12V。+5V電壓用于裝置數 字器件工作，+12V電壓用于驅動裝置繼電器。CPU模塊包含：微處理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory、A/D轉換電路、開關量輸出 回路、網絡通訊電路等；采取了多種抗干擾措施，大大提高了抗干擾性能。

2、TV插件

TV插件包括：TV模塊和消諧模塊。TV線性輸入范圍0~200V(工頻最大耐壓250V)，輸出0~4V可供A/D采樣電壓。消諧模塊采用大功率、無觸點消諧原件，用于消除諧振。

3、人機對話插件

人機對話插件(安裝于裝置前面板)是裝置與外界進行信息交互的主要部件，采用大屏幕液晶顯示屏，全中文菜單方式顯示（操作），主要功能為：按鍵操作、液晶顯示、信號燈指示。

● 工作原理

    本裝置對PT開口三角電壓（即：零序電壓）進行循環檢測。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。

在 正常工作情況下，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開口三角電壓大于對應的電壓啟動值時，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；如果是某種頻率的鐵磁諧振，迅速啟動消諧元件予以消除。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、并自動記錄、存貯有關故障信息，并上報給上位機實現遠動控制。

三 裝置功能及特點

1、本裝置采用全封閉機箱，硬件電路采用后插拔式的插件結構。數據采集、運算、邏輯判斷、控制輸出等速度快、精度高。合理布局，抗干擾，自檢及自我恢復能力強。

2、軟件平臺采用ATI公司的RTOS系統Nucleus Plus，Nucleus Plus是一個已在多個領域成功使用的實時多任務操作系統，保證了軟件系統的高度可靠性。

3、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。

4、采用液晶顯示器（LCD），中文菜單，顯示信息直觀。

5、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。

6、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、保存相關信息。

7、有記憶功能，可存儲最近8次發生的故障信息，掉電后不丟失。

8、采用大功率、無觸點消諧元件，啟動迅速。

9、調試和維護簡單、方便。

10、適用于各種電壓等級的PT。

11、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。

12、監測段數可在1-4段之間任選。

四 訂貨須知

   為給您提供更好的服務，訂貨時請提供以下資料：

1、產品型號、名稱、母線段數、訂貨數量；

2、電壓及頻率額定值；

3、特殊的功能要求及備品備件；

4、供貨地址及時間。

五 裝置技術指標

●額定數據

a . 裝置電源:        AC110~265V ;DC110~265V

b. 額定頻率：        50Hz

c．電壓等級：       1個

d．母線段數：       1- 4段

e．監測TV電壓頻率 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz

f．TV線性輸入范圍：≤200V

●裝置功耗 

a．TV電壓回路：  每相不大于0.5VA；

b．電源回路：     正常工作時，不大于12W；保護動作時，不大于15W。

●環境條件

a. 環境溫度：

工作： -25℃～+55℃。

儲存： -25℃～+70℃，相對濕度不大于80%，周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及性氣體的防雨、防雪的室內；在極限值下不施加激勵量，裝置不出現不可逆轉的變化，溫度恢復后，裝置應能正常工作。

b. 相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90％，同時該月的月平均最低溫度為25℃且表面不凝露。最高溫度為+40℃時，平均最大濕度不超過50％。

c. 大氣壓力：80kPa～110kPa（相對海拔高度2km以下）。

●抗干擾性能

a. 脈沖群干擾試驗：能承受GB/T14598.13－1998規定的頻率為1MHz及100kHz衰減振蕩波（第一半波電壓幅值共模為2.5kV，差模為1kV）脈沖群干擾試驗。

b. 快速瞬變干擾試驗：能承受GB/T14598.10－2007第四章規定的嚴酷等級為Ⅲ級的快速瞬變干擾試驗。

c. 輻射電磁場干擾試驗：能承受GB/T14598.9－2002第四章規定的嚴酷等級為Ⅲ級的輻射電磁場干擾試驗。

d. 靜電放電試驗：能承受GB/T14598.14-1998中4.1規定的嚴酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗。

e. 電磁發射試驗：能承受GB/T14598.16－2002中4.1規定的傳導發射限值及4.2規定的輻射發射限值的電磁發射試驗。

f. 工頻磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.8－2006第5章規定的嚴酷等級為Ⅳ級的工頻磁場抗擾度試驗。

g. 脈沖磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.9－1998第5章規定的嚴酷等級為Ⅳ級的脈沖磁場抗擾度試驗。

h. 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.10－1998第5章規定的嚴酷等級為Ⅳ級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。

i. 浪涌抗擾度試驗：能承受IEC 60255-22-5:2002第4章規定的嚴酷等級為Ⅲ級浪涌抗擾度試驗。

j. 傳導騷擾的抗擾度試驗：能承受IEC 60255-22-6:2001第4章規定的射頻場感應的傳導騷擾的抗擾度試驗。

k. 工頻抗擾度試驗：能承受IEC 60255-22-7:2003第4章規定的工頻抗擾度試驗。

●絕緣性能

a. 絕緣電阻：各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)之間,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,用開路電壓為500V的測試儀器測試其絕緣電阻值不應小于100MΩ。

b. 介質強度：裝置通信回路等弱電輸入輸出端子對地能承受50Hz、500V(有效值)的交流電壓,歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡現象；其余各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)之間,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,能承受50Hz、2kV(有效值)的交流電壓,歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡現象。

●機械性能

    a. 振動響應：裝置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1規定的嚴酷等級為I級振動響應檢驗。

b. 沖擊響應：裝置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1規定的嚴酷等級為I級沖擊響應檢驗。

c. 振動耐久：裝置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2規定的嚴酷等級為I級振動耐久檢驗。

d. 沖擊耐久：裝置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2規定的嚴酷等級為I級沖擊耐久檢驗。

e. 碰撞：裝置能承受GB/T 14537-1993中4.3規定的嚴酷等級為I級碰撞檢驗。

●故障啟動值

 

U17Hz:    諧振: ≥40V

U25Hz:    諧振: ≥40V

U50Hz:    接地: 30V～99V

過壓: 100V～149V

諧振: 150V～180V

U150Hz:   諧振: ≥100V

 

返回系數：0.9

●觸點容量

在電壓不大于250V，電流不大于0.5A，時間常數L/R為5ms±0.75ms的直流有感負荷電路中，觸點斷開容量為20W，長期允許通過電流不大于3A。

六 裝置面板說明

    裝置采用加強型單元機箱，按抗強振動、強干擾設計；確保裝置安裝于條件惡劣的現場時仍具備高可靠性。不論組屏或分散安裝均不需加設交、直流輸入抗干擾模塊。面板上包括液晶顯示器、信號指示器、按鍵等。

 

 

 

七 裝置外形尺寸及安裝尺寸

   裝置外形尺寸及安裝開孔尺寸如下圖所示：

 

圖三   BW-KSX2000系列微機消諧裝置外形尺寸及安裝開孔圖

八 后板端子圖及說明 

 

                 圖四   BW-KSX2000系列微機消諧裝置端子示意圖

1、消諧插件接線說明： 101-102、104-105、107-108、110-111端子分別接1-4段母線的PT開口三角；103、106、109為空端子；112端子為屏蔽地接大地.

2、電源插件接線說明301-302 端子接電源,直流不分正負極；304-305端子分別接485通信的485A、485B；309-310、311-312、313-314、 315-316、317-318端子分別接1-4段母線報警與掉電報警，各段母線報警輸出為無源常開觸點；303、306、307、308為備用空端子。

九 操作及調試說明

●加電投運

第一段     U17Hz=xxxV 諧  U25Hz=xxxV 振  U50Hz=xxxV U150Hz=xxxV

參照端子排正確接線后，給裝置上電，綠色“運行”燈亮，顯示待機屏幕如下圖所示。

 

 

界面1

在待機屏幕下裝置對各段母線電壓進行輪詢監測。按下“上鍵”顯示系統時間，如下圖所示：

系統時間 2009-7-24    12:00:00

 

 

  界面2

按下“下鍵”顯示通訊信息（如下圖所示），進入后按下“退出”鍵返回待機屏幕。

波特率：  09600 裝置地址：001 通訊規約：XJ103 收：正常  發：正常     通訊中……

 

   

 

                                  

                                  界面3                                   

第一段    U17Hz =xxxV 諧  U25Hz =xxxV 振  U50Hz =xxxV U150Hz=xxxV

當系統發生故障時顯示格式如下：

 

 

                                   

                                   

 

                                             界面4

顯示母線段數、故障類、電壓值，故障指示燈亮，并且蜂鳴報警。

注意：故障報警和故障處理只有在待機屏幕才起作用，所以對裝置操作完以后要及時返回待機屏幕，不然在返回檢測時間之內發生的故障不予處理。

●菜單操作

1、主菜單

  在待機屏幕按“確認“進入菜單密碼(固定密碼9696)，輸入正確后進入主菜單，顯示如下：

菜單密碼：XXXX

 

 

 

                                 界面5

故障記錄 主  通訊設置 菜  時間調整 單  電壓整定 參數設置 裝置信息

                       

                                       界面6

 進入主菜單后按“上鍵\左鍵”或“下鍵\右鍵”進行子菜單選擇，按“確認”進入子菜單。當按 “退出”返回待機屏幕。            

2、故障記錄

故障記錄菜單顯示如下：

1 查看 2 清除

界面7

有故障記錄時按下“回車鍵”顯示如下：

 

1    2009-01-20 第     12:00:00 一 接 U17Hz:xxxV 段 地 U25Hz:xxxV    U50Hz:xxxV    U150Hz:xxxV

                                     界面8

按“上鍵\左鍵”或“下鍵\右鍵”在各組故障記錄之間進行切換，總共8屏記錄8組故障信息。選中清除，按“確認”清除故障記錄；按“退出”回到主菜單。 

3、通訊設置

通訊設置菜單顯示如下：

波特率：  09600 裝置地址：001 通訊規約：XJ103

                                      界面9

按“上鍵\左鍵”或“下鍵\右鍵”進行選擇，按“加鍵”或“減鍵”進行數值修改。按“退出”進入修改保存菜單進行保存。波特率的修改值為2400、4800、9600,裝置地址的修改值為0x00-0Xff,默認通訊規約為XJ103規約不能修改。默認值為：09600、001。

4、時間調整

  時間調整菜單顯示如下：

時間設置 2009-07-25 08:42:00

界面10

按“上鍵\左鍵”或“下鍵\右鍵”進行選擇，按“加鍵”或“減鍵”進行數值修改。按“退出”進入修改保存菜單進行保存。

5.電壓設置

電壓設置分兩屏顯示，第一屏為用戶警告屏，第二屏為電壓參數設置屏，顯示分別如下：

是否修改電壓     定值？ 是- +    - -否

界面11

啟動電壓 接地：030V 過壓：120V 諧振：150V

界面12

進 入用戶警告屏后按“加鍵”進入電壓參數設置屏，按“減鍵”退出電壓設置回到主菜單。進入電壓參數設置屏后，按“上鍵\左鍵”或“下鍵\右鍵”進行選擇，按 “加鍵”或“減鍵”進行數值修改。按“退出”進入修改保存菜單進行保存。接地電壓修改范圍：30V-99V。過電壓修改范圍：100V-149V。諧振電 壓修改范圍：150V-180V。默認值分別為：30V、120V、150V。

注：啟動電壓參數最好不要修改，如果非要修改時需要根據現場的實際情況由專業人員進行修改，否則可能造成故障判斷結果與實際不符造成嚴重后果！

6、系統參數

     系統參數菜單顯示如下：

 

繼電器輸出:開啟 返回監測:30s 背光延時:60s 按鍵聲音:開啟 蜂鳴報警:開啟

                            界面13

 按 “上鍵\左鍵”或“下鍵\右鍵”進行選擇，按“加鍵”或“減鍵”進行數值修改。按“退出”進入修改保存菜單進行保存。繼電器輸出有開啟、關閉兩種選擇，按 “加鍵”選擇開啟，“減鍵”選擇關閉，如選擇“開啟”當發生故障時繼電器輸出，否則繼電器不動作。返回監測用于控制當無按鍵按下時多長時間返回待機屏，調 整范圍有20S、30S、40S、60S 4種選擇(建議選擇最短時間)。背光延時用于控制無按鍵按下時背光的持續時間，調整范圍有20S、30S、 40S…120S 11種選擇，按鍵聲音，蜂鳴報警設置同繼電器輸出，按“退出”進入修改保存菜單進行保存。默認值為：開啟、30S、60S、開啟、開啟、開啟。

7、裝置信息

   裝置信息菜單顯示如下：

裝置型號:KSX2000  程序校驗:xxx  軟件版本:xxx

界面14

   裝置信息菜單主要介紹裝置型號、程序校驗、軟件版本。

8.修改保存      

修改保存菜單顯示如下：

是否保存修改參數？ 是- +        - -否

                                界面15

裝置進行設置后都要到修改保存屏，按“加減”對修改進行保存并返回到主菜單，按“減鍵”放棄保存直接返回到主菜單。

 

 

 

 

 

十 模擬試驗

●原理框圖

 

●模擬電路圖

 

●操作過程

1、模擬接地故障

當UX電壓達到接地啟動值時，裝置顯示接地故障，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、模擬電壓故障

當UX電壓達到過壓啟動值時，裝置顯示過壓故障，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

當UX電壓達到諧振啟動值時，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）,蜂鳴器開始報警，后端子報警節點吸合給出報警信號。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。

注：模擬諧振時一定要在回路中接個燈泡作為負載，應為消諧是要釋放較大能量。

 

十一 通訊規約

●通訊接口

    通訊規約：許繼103規約

標準接口：RS485

通訊格式：異步，1位起始位，8位數據位，偶校驗位，1位停止位。

通訊速率：2400，4800，9600.

裝置地址：0x00~0xff

●告警信息

 

信   號	報文類型	INF	FUN	公共地址
一段母線接地	ASDU_1	0x11	0xB2	0x01
一段母線過壓	ASDU_1	0x12	0xB2	0x01
一段母線諧振	ASDU_1	0x13	0xB2	0x01
二段母線接地	ASDU_1	0x21	0xB2	0x01
二段母線過壓	ASDU_1	0x22	0xB2	0x01
二段母線諧振	ASDU_1	0x23	0xB2	0x01
三段母線接地	ASDU_1	0x31	0xB2	0x01
三段母線過壓	ASDU_1	0x32	0xB2	0x01
三段母線諧振	ASDU_1	0x33	0xB2	0x01
四段母線接地	ASDU_1	0x41	0xB2	0x01
四段母線過壓	ASDU_1	0x42	0xB2	0x01
四段母線諧振	ASDU_1	0x43	0xB2	0x01
預告總信息	ASDU_1	0xD5	0xB2	0x01

 

●報文格式

1、ASDU1（01H）上送壓板及告警等開關量狀態

 

 

 

 

類型標識TYP	01H										注釋
VSQ	81H										間隔裝置每一楨只送一個狀態
傳送原因COT	01H/09H										突發報文/總查詢
ASDU—ADDR	ADDR										裝置物理地址
功能類型FUN	FUN										表怔開關量的FUN和INF，詳見各保護裝置103信息表
信息序號INF	INF
1字節雙點信息DPI	0	0		0	0		0	0			DPI為2位數組。值=0/3為無意義；值=1為分狀態；值=2為合狀態。
									DPI
4個字節的二進制時間	D7       時標ms            D0										2個字節的二進制毫秒時間（低字節在前）
	D15                         D8
	IV		備用			時標min					1個字節分鐘，IV=0為有效；=1無效
	SU		時標h								1個字節小時，su為夏時制標志
附加信息SIN	SIN										1個字節。僅總查詢有效，否則無意義。

2、ASDU7（07H）啟動總查詢

 

類型標識TYP	07H	注釋
VSQ	81H	只有一個綜合信息
傳送原因COT	09H	總查詢（總召喚）的啟動
ASDU—ADDR	ADDR	測控裝置物理地址
功能類型FUN	FF H	FUN=255全局功能類型，對所有系統服務一樣
信息序號INF	00 H	INF=0全局功能類型，對所有系統服務一樣
掃描序號SCN	SCN	1個字節。子站的總查詢應答報文中附加信息 SIN=啟動該次總查詢的ASDU7中的SCN
此處空

 

 

 

 

 

 

3、ASDU8（08H）總查詢結束（終止）

 

類型標識TYP	08H	注釋
VSQ	81H	只有一個綜合信息
傳送原因COT	0aH	總查詢（總召喚）的終止
ASDU—ADDR	ADDR	測控裝置物理地址
功能類型FUN	FF H	FUN=255全局功能類型，對所有系統服務一樣
信息序號INF	00 H	INF=0全局功能類型，對所有系統服務一樣
掃描序號SCN	SCN	1個字節。=啟動該次總查詢的ASDU7中的SCN

 

4.ASDU6（06H） 對時：

 

類型標識TYP	06H			注釋
VSQ	81H			綜合信息
傳送原因COT	08H			08H=時間同步
ASDU—ADDR	FFH			廣播方式
功能類型FUN	FFH			全局功能GLB （255）
信息序號INF	00H			時間同步
7個8位位組時間	D7              時標ms    D0			2個字節的二進制毫秒時間（低字節在前）
	D15                        D8
	IV	備用	時標min	1個字節分鐘，IV=0為有效；=1無效
	SU	時標h		1個字節小時，su為夏時制標志
	D7~D5周某天		D0~D4天數	日（周的某天未采用）
	備用		D3~D0月	月
	備用	D6~D0年		年