KSX196-H系列微机消谐装置

目    录

一、 装置概述………………………………………………………………………1

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

三、 技术参数………………………………………………………………………2                                               

四、 装置特点………………………………………………………………………2                                                

五、 使用条件………………………………………………………………………2

六、 适用条件………………………………………………………………………3

七、 型号说明………………………………………………………………………3

八、 选型须知………………………………………………………………………3  

九、 定货须知………………………………………………………………………3

十、 操作说明………………………………………………………………………4

1、加电投运……………………………………………………………………4

2、菜单操作……………………………………………………………………4

十一、模拟试验………………………………………………………………………7

十二、附图……………………………………………………………………………8

图一   KSX196-H系列微机消谐装置原理框图……………………………8

图二   KSX196-HA微机消谐装置面板布置图 ……………………………8

图三   KSX196-HB微机消谐装置面板布置图 ……………………………9

图四   KSX196-HC微机消谐装置面板布置图 ……………………………9

图五   KSX196-HA微机消谐装置端子图 ………………………………10

图六   KSX196-HB微机消谐装置端子图 ………………………………11

图七   KSX196-HC微机消谐装置端子图 ………………………………12

图八   KSX196-HA微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图 ……………13

图九   KSX196-HB微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图 ……………14

图十   KSX196-HC微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图 ……………15

十三、通讯规约 …………………………………………………………………15

附录  选型常见问题解答……………………………………………………20

一、装置概述

在我国66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下电压等级的中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地系统中（小电流接地系统），通常装设有三相五柱式电压互感器。在系统网络中，电磁式电压互感器在电路中相当于带铁芯的非线性电感线圈，而架空线路、电缆线路等存在对地电容。当单相接地故障消失、倒闸操作等系统的某些扰动出现时，可能导致电压互感器铁芯不同程度的饱和，饱和后的电压互感器励磁电感变小，此时若系统网络的对地电感与对地电容相匹配，就形成三相或单相共振回路，可激发各种铁磁谐振过电压，造成电压互感器的高压熔丝熔断乃至PT的烧损或。针对这些恶性事故的发生，就有必要装设微机消谐装置以抑制和消除铁磁谐振过电压。

KSX196-H系列微机消谐装置是我公司针对由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器（PT）烧毁甚至的恶性事故，研制生产的新型智能消谐装置。装置利用80C196单片机作为检测和控制的核心元件；采用大功率、无触点元件消谐；以液晶显示器（LCD）、信号指示灯、微型打印机为人机接口；配以最先进的智能化软件，动作更可靠、操作更简单、更直观、更准确。

装置可实时监测并显示PT开口三角电压 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz 四种频率的电压分量。发生故障时可以区分过电压、铁磁谐振以及单相接地，并给出相应的报警信号；如是谐振故障，可迅速启动消谐元件进行消谐；并配有通信接口把故障信息传送至有关部门，实现远动控制。

二、工作原理

装置采用80C196单片微机作为核心，对PT开口三角电压（即：零序电压）进行循环检测。在正常工作情况下，该电压在30V以下，装置内的大功率消谐元件处于阻断状态，对系统无任何影响。当PT开口三角电压大于30V时，说明系统出现故障，装置对电压互感器开口三角电压进行数据采集、分析，并判断出当前的故障状态；如果发生了某种频率的铁磁谐振，迅速启动消谐元件，使铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失。同时装置给出指示予以消除。如果是过电压或接地，装置给出相应的报警信号。

对于各种故障，装置可以分别给出报警信号和显示、打印，并自动记录、存贮有关故障信息，并上报给上位机。

注意：本装置可消除非线性的铁磁谐振，但对持续存在的其它外因引起的PT过电压在消谐三次后，报过电压故障，给予报警输出。

三、技术参数

（1） 工作电源：AC/DC220V；

（2） 最大功耗：≤20W；

（3） 电压等级：1个；

（4） 母线段数：1～4段；

（5）可消除谐振频率：17Hz（3分频）、 25Hz（2分频）、50Hz（工频）、                         150Hz（3倍频）及以上频率。

四、装置特点

（1）数据采集、运算、逻辑判断、控制输出等速度快，精度高，抗干扰、自检及自恢复能力强。

（2）综合国内各种先进技术，多年的现场运行经验，性能稳定，安全可靠。

（3）采用液晶显示器（LCD），中文菜单，显示信息直观。

（4）实时显示PT开口三角电压4种频率（3分频/17Hz、2分频/25Hz、工频/50Hz、3倍频/150Hz）的电压分量。

（5）可以判别过电压、铁磁谐振以及单相接地，并对铁磁谐振迅速消除；对各种故障均可给出告警信号并显示、打印和保存相关信息；并可以及时打印输出故障报告（故障类型、故障时间及PT开口三角电压4种频率的电压分量）。

（6）有记忆功能，可存储最近4次发生的故障信息，掉电后不丢失。

（7）采用大功率、无触点消谐元件，启动迅速。

（8）调试和维护简单、方便。

（9）适用于各种电压等级的PT。

（10）可通过通信接口把各种故障信息传送至有关部门，适用于无人职守变电站。

（11）可监测1～4段母线电压。

五、使用条件

（1）环境温度：－10℃～40℃；

（2）相对湿度≤95%；

（3）大气压力80～110Kpa；

六、适用条件

（1）适用于66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下电压等级的中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地系统中（小电流接地系统）。

（2）电压互感器有开口三角电压输出。

七、型号说明

说明：KSX196-HA为4U机型,母线段数一、二、三、四可选；

      KSX196-HB为6U机箱,母线段数一、二、三、四可选；

  KSX196-HC为非标型简装机箱,母线段数一段；

机箱尺寸详见图八、九、十； 

八、选型须知

 说明：1、本装置的电源可以采用AC220V或者DC220V；如需要其它电压等级的电源，订货时请注明。

2、请注明通讯接口方式（例如：485通讯接口，出厂默认为485通讯方式）。

3、如需要打印机订货时请注明。（KSX196-HA型可配带打印机，其它无）                                                                                                                                                                                                                                                                              

九、定货须知

(1)  装置的型号和数量。

(2)  母线段数。

(3)  是否带打印机。

(4)  通讯方式（RS485或RS232）。

(5)  如需要其它电压等级的电源，定货时注明。

(6)  若不能满足装置的使用条件或有其它要求时，定货时予以说明。

十、操作说明

1、加电投运

参照端子排正确接线后，给装置上电，绿色“电源”和“运行”灯亮，液晶显示器显示各段母线各频率电压值：

以上屏幕称为待机屏幕。

当系统发生故障时，装置将显示、打印并保存故障信息。显示格式如下：

2、 菜单操作

（一）软件版本信息

在显示待机屏幕时，按“退回”键可以查阅软件版本及技术支持电话，再按退回键即可返回待机屏幕。

（二）厂家设置

在待机屏幕时，按下“←”键，进入“厂家设置”，需输入密码方可设置。密码正确可进行“母线段数设置”。（可为一、二、三、四，应与现场实际运行情况设为一致）此为出厂设置，用户不可以设定。

（三）启动电压设置

在待机屏幕时，系统正常情况下，顺序按下“复归”—“→”—“复归”键，显示如下菜单（要求按键的间隔时间不能过长，否则认为放弃操作）。

按顺序输入“9696”，按“回车”键进入启动电压设定屏幕：（此密码不可更改）

JD代表接地：默认启动电压为30V；

GDY代表过电压：默认启动电压为120V；

XZH代表谐振；默认启动电压为150V。

可以通过“↑”、“↓”、“←”、“→”、键设定数值。但注意数值范围不能冲突。要求范围是：JD＜GDY＜XZH。此设定项，请用户结合现场实际情况慎选。

（四）主菜单

在待机屏幕时，按 “↑”、“↓”、“→”、“回车”可进入主菜单。在主菜单下按“↑”、“↓”可移动光标，按“回车”键可进入光标所在项子菜单。主菜单显示如下表所示。

（五）关于谐振报警设置

在待机屏幕时， 按“回车”键进入主菜单，光标位于“谐振报警1”时，按“回车”键则显示“谐振报警0”；若显示“谐振报警0” 时按“回车”键，则显示“谐振报警1”。选中“谐振报警1”，则系统发生谐振故障时会给出报警信号；若选中“谐振报警0”，则系统发生谐振故障时不会给出报警信号。出厂时默认为“谐振报警1”。建议用户慎用。

（六）故障报告（故障的显示、打印与清除）

在待机屏幕时， 按“回车”键进入主菜单，按“↑”、“↓”移动光标选择“故障报告”选项，再按“回车”键，进入如下菜单。该菜单下，按“↑”、“↓”键可移动光标，按“回车”键可调用相应的功能。

故障显示：当光标位于“显示”时，按下“回车”键，如果存有故障信息，可显示故障追忆，再按“↑”、“↓”可追忆四次故障记忆；如果没有故障信息，则显示“无故障追忆”，此屏幕下按 “回车”或“退回”键，回到上级屏幕。

故障打印：当光标位于“打印”时，按下“回车”键，如果存有故障信息，则打印故障追忆。如果没有故障信息，则提示“无故障追忆”，此屏幕下按“回车”或“退回”键，回到上级屏幕。

故障清除：当光标位于“清除”时，按下“回车”键则清除故障记录，并提示“已清除”，此屏幕下按“回车”或“退回”键，回到上级屏幕。

（七）通讯设置

在待机屏幕时，按“回车”键进入主菜单，按“↑”、“↓”移动光标选择“通讯”选项，再按“回车”键，进入通讯设置：

按“←”、“→”键可移动光标,再按“↑”、“↓”键可进行数值修改。

上位机地址一般不用设置，装置地址为微机消谐装置自身的地址，十六进制表示。波特率只能设置为1200、2400、4800或9600。

设置完毕，按“回车”键保存所作的设置并退出。按“退回”键为放弃所作的设置并退出。

（八）校时功能

在待机屏幕时， 按“回车”键进入主菜单，按“↑”、“↓”移动光标选择“校时”选项，再按“回车”键，进入如下菜单： 

按“←”、“→”键移动光标，按“↑”、“↓”键可进行数值修改。设置完毕，按“回车”键保存所作的设置并退出。按“退回”键为放弃所作的设置并退出。对应的时间格式为“年/月/日”、“时: 分: 秒”，分别用两位表示。

（九）故障报警复归

系统发生接地或过电压故障，有蜂鸣器报警时，按下“复归”键可以消除报警信号。

十一、模拟试验

1、 模拟电路图

（1）模拟接地故障：调节调压器，使UX两端电压为30～120V时，装置显示接地故

障，并打印各频率电压值；蜂鸣器开始报警；接地指示灯亮；后端子报警节点吸合给出报警信号。此时按复归键解除报警。

（2）模拟过电压故障：调节调压器，使UX两端电压为120～150V时，装置显示过

压故障，并打印各频率电压值；蜂鸣器开始报警；过电压指示灯亮；后端子报警节点吸合给出报警信号。此时按复归键解除报警。

（3）模拟谐振故障：调节调压器，使UX两端电压为150V以上时，装置显示谐振故

障，谐振灯亮，同时启动消谐装置进行消谐（此时会看到灯泡闪烁）。如果主菜单中选择的是谐振报警 1，则蜂鸣器开始报警，后端子报警节点吸合给出报警信号；否则，不报警。消谐3次后，过电压仍然存在，则装置给出过电压报警信号，过电压指示灯亮。

十二、通讯规约

（一）初始化方式

8位数据位，1位起始位，1位停止位，异步，无奇偶校验，半双工，波特率1200～9600bps，串行口：RS232/RS485/RS422

（二）接线方法：

★ KSX196—HA机型：

（1）RS232接口：接口芯片为MAX232

内部引线：无短路块； 

外部引线：TXD输入线   装置外部端子编号（TXD/485A）：13

   RXD输出线   装置外部端子编号（RXD/485B）：14

   GND地  线   装置外部端子编号（GND）：17

（2）RS422接口：接口芯片为MAX491

内部引线：422A与T232短接；422B与R232短接。（用短路块）

即：SW1和SW2沿垂直绿端子方向插放2个短路块（位于CPU板小黄继电器旁边）。

外部引线：R+   装置外部端子编号（TXD/485A） ----13

R- 装置外部端子编号（RXD/485B） ----14

T- 装置外部端子编号（422Z）----15

T+    装置外部端子编号（422Y）----16

（3）RS485接口：

内部引线： 同RS422口；

外部引线： 13与16短接，14与15短接。

TXD   装置外部端子（TXD/485A）------13

    RXD   装置外部端子（RXD/485B）------14

★KSX196—HB机型：

（1）RS232接口：接口芯片为MAX232

内部引线：无短路块； 

外部引线：TXD输入线   装置外部端子编号（TXD/485A）： 301

   RXD输出线   装置外部端子编号（RXD/485B）： 302

   GND地  线   装置外部端子编号（GND）： 305

（2）RS422接口：接口芯片为MAX491

内部引线：422A与T232短接；422B与R232短接。（用短路块）

即：SW1和SW2沿平行绿端子方向插放2个短路块（位于CPU板小黄继电器旁边）。

外部引线： R+   装置外部端子编号（TXD/485A） ----301

    R-   装置外部端子编号（RXD/485B） ----302

    T-   装置外部端子编号（422Z）----303

T+   装置外部端子编号（422Y）----304

（3）RS485接口：

内部引线：同RS422口；

外部引线：301与304短接；302与303短接。

    TXD   装置外部端子（TXD/485A）------301

    RXD   装置外部端子（RXD/485B）------302

★KSX196—HC机型：

（1）RS232接口：接口芯片为MAX232

内部引线：拨码开关1，2为ON ；3、4为OFF；

外部引线：TXD输入线   装置外部端子编号（TXD/485A）： 10

   RXD输出线   装置外部端子编号（RXD/485B）： 11

      GND地  线   装置外部端子编号（GND）： 12

（2）RS485接口：接口芯片为MAX485

内部引线：拨码开关1，2为OFF ；3、4为ON；

外部引线：TXD   装置外部端子（TXD/485A）------10

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

（三）下行报文格式：（监控向装置下发报文）

（四）上行报文格式：（装置向监控上发报文）

(1)无故障报文

(2)故障报文

一段母线故障报文：

二、三、四段母线故障报文：

说明：

（1）报文长度指故障特征码、报文长度、报文内容长度之和。

（2）代码和指故障特征码，报文长度，报文内容长度之和的低16位值。

（3）故障类型：11H表示接地，22H表示谐振，33H表示过电压。

附录

选型常见问题解答

1、适用电压等级：66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下

2、型号问题

KSX196—HA系列： 4U型（220 ×174 ×237（mm））

     一～四段母线通用。订货时说明母线段数，内部配置不同。

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

     一～四段母线通用。订货时说明母线段数，内部配置不同。

3、电压等级

1~2个

4、母线段数

1～4段

5、关于电源

交直流两用，220V，直流电源不分极性，直接接线。（其它电压等级订货时请另行声明。）

6、关于报警节点

为无源常开触点；正常情况下断开，报警输出时闭合。

KSX196—HA(B)：

触点容量：0.3A  125VAC

   0.3A  110VDC 

           1A   30VDC

KSX196—HC：

触点容量：3A  250VAC

   3A  30VDC            

7、关于打印机

KSX196-HA可选配打印机；KSX196-HB（C）不带打印机。

8、关于通讯问题

装置预留三种通讯接口：RS485、RS232、RS422

    出厂默认：RS485通讯方式

9、关于接线问题：

（1） 第一段母线电压——外接PT开口三角

（2） 第一段母线报警——对应一组无源常开节点

（3） GND——对应RS232通讯中的“通讯地”

（4） 屏蔽地——接大地

10、基本功能：接地、过电压、谐振的报警及消谐。信息液晶显示、信息存储、信息打印、信息通讯上传。不同故障类型共用一组报警节点，但可以通过通讯报文区分故障类型。

11、其它

    如果电压等级在110KV、220KV以上，我公司有专门的BW-GXX196H微机消谐装置适用。详见该装置的设计手册。

注：本设计手册如有改动，请恕不另行通知。