一  概述…………………………………………………………………………2

二  装置工作原理………………………………………………………………3

三  装置功能及特点……………………………………………………………4

四  订货须知……………………………………………………………5

五  装置技术指标………………………………………………………………5

六  装置面板说明………………………………………………………7

七  装置外形尺寸及安装尺寸…………………………………………………8

八  后板端子图及说明…………………………………………………………9

九 操作及调试说明……………………………………………………………10

十 模拟实验…………………………………………………………………15

十一 通讯规约…………………………………………………………………16

 

 一 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。

    KSX2000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。本装置适用于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），及电压互感器有开口三角电压输出的系 统中。

KSX2000系列微机消谐装置引用标准如下：

GB/T 2422-1995    电工电子产品环境试验

GB/T 2423.1-2001  电工电子产品基本环境试验规程  试验A：低温试验方法

GB/T 2423.2-2001  电工电子产品基本环境试验规程  试验B：高温试验方法

GB/T 2423.4-1993  电工电子产品基本环境试验规程  试验Db：交变湿热试验方法

GB/T 4208-1993    外壳防护等级（IP代码）    

GB/T 7251.1-1997  低压成套开关设备和控制设备  第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备

GB/T 7261-2008    继电保护和安全自动装置基本试验方法

GB/T 11287-2000   电气继电器  第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验  第1篇：振动试验（正弦）

GB/T 14537-1993   量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验

GB/T 14598.10-2007电气继电器 第22部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第4篇： 快速瞬变干扰试验

GB/T 14598.13-2008  量度继电器和保护装置的电气干扰试验  第1部分：1MHz脉冲干扰试验（eqv IEC60255-22-1:2007）

GB/T 14598.14-1998  量度继电器和保护装置的电气干扰试验  第2部分：静电放电抗扰度试验(idt IEC60255-22-2:1996)

GB/T 14598.16-2002 电气继电器 第25部分:量度继电器和保护装置 电磁发射试验（IEC60255-25:2000,IDT）

GB/T14598.18-2007  电气继电器 第22－5部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验－ 浪涌抗扰度试验

GB/T14598.17-2005  电气继电器 第22－6部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验－ 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

GB/T14598.9-2002   电气继电器  第22部分： 量度继电器和保护装置的电气干扰试验  第三篇: 辐射电磁场干扰试验 (idt IEC60255-22-3:2000)

二 装置工作原理

●系统结构

本装置由以下插件构成：电源与CPU插件、PT插件。装置的插件配置如下图所示：

3#	2#	1#
电 源 插 件		消 谐 插 件

图一 装置插件配置

1、电源插件

电 源插件包括：CPU模块、装置电源模块。装置电源模块输入交直流AC85-220V、DC110-265V，输出+5V、+12V。+5V电压用于装置数 字器件工作，+12V电压用于驱动装置继电器。CPU模块包含：微处理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory、A/D转换电路、开关量输出 回路、网络通讯电路等；采取了多种抗干扰措施，大大提高了抗干扰性能。

2、TV插件

TV插件包括：TV模块和消谐模块。TV线性输入范围0~200V(工频最大耐压250V)，输出0~4V可供A/D采样电压。消谐模块采用大功率、无触点消谐原件，用于消除谐振。

3、人机对话插件

人机对话插件(安装于装置前面板)是装置与外界进行信息交互的主要部件，采用大屏幕液晶显示屏，全中文菜单方式显示（操作），主要功能为：按键操作、液晶显示、信号灯指示。

● 工作原理

    本装置对PT开口三角电压（即：零序电压）进行循环检测。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。

在 正常工作情况下，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开口三角电压大于对应的电压启动值时，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；如果是某种频率的铁磁谐振，迅速启动消谐元件予以消除。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、并自动记录、存贮有关故障信息，并上报给上位机实现远动控制。

三 装置功能及特点

1、本装置采用全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件结构。数据采集、运算、逻辑判断、控制输出等速度快、精度高。合理布局，抗干扰，自检及自我恢复能力强。

2、软件平台采用ATI公司的RTOS系统Nucleus Plus，Nucleus Plus是一个已在多个领域成功使用的实时多任务操作系统，保证了软件系统的高度可靠性。

3、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。

4、采用液晶显示器（LCD），中文菜单，显示信息直观。

5、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。

6、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、保存相关信息。

7、有记忆功能，可存储最近8次发生的故障信息，掉电后不丢失。

8、采用大功率、无触点消谐元件，启动迅速。

9、调试和维护简单、方便。

10、适用于各种电压等级的PT。

11、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。

12、监测段数可在1-4段之间任选。

四 订货须知

   为给您提供更好的服务，订货时请提供以下资料：

1、产品型号、名称、母线段数、订货数量；

2、电压及频率额定值；

3、特殊的功能要求及备品备件；

4、供货地址及时间。

五 装置技术指标

●额定数据

a . 装置电源:        AC110~265V ;DC110~265V

b. 额定频率：        50Hz

c．电压等级：       1个

d．母线段数：       1- 4段

e．监测TV电压频率 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz

f．TV线性输入范围：≤200V

●装置功耗 

a．TV电压回路：  每相不大于0.5VA；

b．电源回路：     正常工作时，不大于12W；保护动作时，不大于15W。

●环境条件

a. 环境温度：

工作： -25℃～+55℃。

储存： -25℃～+70℃，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及性气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。

b. 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90％，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面不凝露。最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50％。

c. 大气压力：80kPa～110kPa（相对海拔高度2km以下）。

●抗干扰性能

a. 脉冲群干扰试验：能承受GB/T14598.13－1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。

b. 快速瞬变干扰试验：能承受GB/T14598.10－2007第四章规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰试验。

c. 辐射电磁场干扰试验：能承受GB/T14598.9－2002第四章规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。

d. 静电放电试验：能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。

e. 电磁发射试验：能承受GB/T14598.16－2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。

f. 工频磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.8－2006第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。

g. 脉冲磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.9－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。

h. 阻尼振荡磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.10－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。

i. 浪涌抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级为Ⅲ级浪涌抗扰度试验。

j. 传导骚扰的抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。

k. 工频抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。

●绝缘性能

a. 绝缘电阻：各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。

b. 介质强度：装置通信回路等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象；其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz、2kV(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。

●机械性能

    a. 振动响应：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。

b. 冲击响应：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。

c. 振动耐久：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。

d. 冲击耐久：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。

e. 碰撞：装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

●故障启动值

 

U17Hz:    谐振: ≥40V

U25Hz:    谐振: ≥40V

U50Hz:    接地: 30V～99V

过压: 100V～149V

谐振: 150V～180V

U150Hz:   谐振: ≥100V

 

返回系数：0.9

●触点容量

在电压不大于250V，电流不大于0.5A，时间常数L/R为5ms±0.75ms的直流有感负荷电路中，触点断开容量为20W，长期允许通过电流不大于3A。

六 装置面板说明

    装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。面板上包括液晶显示器、信号指示器、按键等。

 

 

 

七 装置外形尺寸及安装尺寸

   装置外形尺寸及安装开孔尺寸如下图所示：

 

图三   BW-KSX2000系列微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图

八 后板端子图及说明 

 

                 图四   BW-KSX2000系列微机消谐装置端子示意图

1、消谐插件接线说明： 101-102、104-105、107-108、110-111端子分别接1-4段母线的PT开口三角；103、106、109为空端子；112端子为屏蔽地接大地.

2、电源插件接线说明301-302 端子接电源,直流不分正负极；304-305端子分别接485通信的485A、485B；309-310、311-312、313-314、 315-316、317-318端子分别接1-4段母线报警与掉电报警，各段母线报警输出为无源常开触点；303、306、307、308为备用空端子。

九 操作及调试说明

●加电投运

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

参照端子排正确接线后，给装置上电，绿色“运行”灯亮，显示待机屏幕如下图所示。

 

 

界面1

在待机屏幕下装置对各段母线电压进行轮询监测。按下“上键”显示系统时间，如下图所示：

系统时间 2009-7-24    12:00:00

 

 

  界面2

按下“下键”显示通讯信息（如下图所示），进入后按下“退出”键返回待机屏幕。

波特率：  09600 装置地址：001 通讯规约：XJ103 收：正常  发：正常     通讯中……

 

   

 

                                  

                                  界面3                                   

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

当系统发生故障时显示格式如下：

 

 

                                   

                                   

 

                                             界面4

显示母线段数、故障类、电压值，故障指示灯亮，并且蜂鸣报警。

注意：故障报警和故障处理只有在待机屏幕才起作用，所以对装置操作完以后要及时返回待机屏幕，不然在返回检测时间之内发生的故障不予处理。

●菜单操作

1、主菜单

  在待机屏幕按“确认“进入菜单密码(固定密码9696)，输入正确后进入主菜单，显示如下：

菜单密码：XXXX

 

 

 

                                 界面5

故障记录 主  通讯设置 菜  时间调整 单  电压整定 参数设置 装置信息

                       

                                       界面6

 进入主菜单后按“上键\左键”或“下键\右键”进行子菜单选择，按“确认”进入子菜单。当按 “退出”返回待机屏幕。            

2、故障记录

故障记录菜单显示如下：

1 查看 2 清除

界面7

有故障记录时按下“回车键”显示如下：

 

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

                                     界面8

按“上键\左键”或“下键\右键”在各组故障记录之间进行切换，总共8屏记录8组故障信息。选中清除，按“确认”清除故障记录；按“退出”回到主菜单。 

3、通讯设置

通讯设置菜单显示如下：

波特率：  09600 装置地址：001 通讯规约：XJ103

                                      界面9

按“上键\左键”或“下键\右键”进行选择，按“加键”或“减键”进行数值修改。按“退出”进入修改保存菜单进行保存。波特率的修改值为2400、4800、9600,装置地址的修改值为0x00-0Xff,默认通讯规约为XJ103规约不能修改。默认值为：09600、001。

4、时间调整

  时间调整菜单显示如下：

时间设置 2009-07-25 08:42:00

界面10

按“上键\左键”或“下键\右键”进行选择，按“加键”或“减键”进行数值修改。按“退出”进入修改保存菜单进行保存。

5.电压设置

电压设置分两屏显示，第一屏为用户警告屏，第二屏为电压参数设置屏，显示分别如下：

是否修改电压     定值？ 是- +    - -否

界面11

启动电压 接地：030V 过压：120V 谐振：150V

界面12

进 入用户警告屏后按“加键”进入电压参数设置屏，按“减键”退出电压设置回到主菜单。进入电压参数设置屏后，按“上键\左键”或“下键\右键”进行选择，按 “加键”或“减键”进行数值修改。按“退出”进入修改保存菜单进行保存。接地电压修改范围：30V-99V。过电压修改范围：100V-149V。谐振电 压修改范围：150V-180V。默认值分别为：30V、120V、150V。

注：启动电压参数最好不要修改，如果非要修改时需要根据现场的实际情况由专业人员进行修改，否则可能造成故障判断结果与实际不符造成严重后果！

6、系统参数

     系统参数菜单显示如下：

 

继电器输出:开启 返回监测:30s 背光延时:60s 按键声音:开启 蜂鸣报警:开启

                            界面13

 按 “上键\左键”或“下键\右键”进行选择，按“加键”或“减键”进行数值修改。按“退出”进入修改保存菜单进行保存。继电器输出有开启、关闭两种选择，按 “加键”选择开启，“减键”选择关闭，如选择“开启”当发生故障时继电器输出，否则继电器不动作。返回监测用于控制当无按键按下时多长时间返回待机屏，调 整范围有20S、30S、40S、60S 4种选择(建议选择最短时间)。背光延时用于控制无按键按下时背光的持续时间，调整范围有20S、30S、 40S…120S 11种选择，按键声音，蜂鸣报警设置同继电器输出，按“退出”进入修改保存菜单进行保存。默认值为：开启、30S、60S、开启、开启、开启。

7、装置信息

   装置信息菜单显示如下：

装置型号:KSX2000  程序校验:xxx  软件版本:xxx

界面14

   装置信息菜单主要介绍装置型号、程序校验、软件版本。

8.修改保存      

修改保存菜单显示如下：

是否保存修改参数？ 是- +        - -否

                                界面15

装置进行设置后都要到修改保存屏，按“加减”对修改进行保存并返回到主菜单，按“减键”放弃保存直接返回到主菜单。

 

 

 

 

 

十 模拟试验

●原理框图

 

●模拟电路图

 

●操作过程

1、模拟接地故障

当UX电压达到接地启动值时，装置显示接地故障，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、模拟电压故障

当UX电压达到过压启动值时，装置显示过压故障，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

当UX电压达到谐振启动值时，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）,蜂鸣器开始报警，后端子报警节点吸合给出报警信号。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。

注：模拟谐振时一定要在回路中接个灯泡作为负载，应为消谐是要释放较大能量。

 

十一 通讯规约

●通讯接口

    通讯规约：许继103规约

标准接口：RS485

通讯格式：异步，1位起始位，8位数据位，偶校验位，1位停止位。

通讯速率：2400，4800，9600.

装置地址：0x00~0xff

●告警信息

 

信   号	报文类型	INF	FUN	公共地址
一段母线接地	ASDU_1	0x11	0xB2	0x01
一段母线过压	ASDU_1	0x12	0xB2	0x01
一段母线谐振	ASDU_1	0x13	0xB2	0x01
二段母线接地	ASDU_1	0x21	0xB2	0x01
二段母线过压	ASDU_1	0x22	0xB2	0x01
二段母线谐振	ASDU_1	0x23	0xB2	0x01
三段母线接地	ASDU_1	0x31	0xB2	0x01
三段母线过压	ASDU_1	0x32	0xB2	0x01
三段母线谐振	ASDU_1	0x33	0xB2	0x01
四段母线接地	ASDU_1	0x41	0xB2	0x01
四段母线过压	ASDU_1	0x42	0xB2	0x01
四段母线谐振	ASDU_1	0x43	0xB2	0x01
预告总信息	ASDU_1	0xD5	0xB2	0x01

 

●报文格式

1、ASDU1（01H）上送压板及告警等开关量状态

 

 

 

 

类型标识TYP	01H										注释
VSQ	81H										间隔装置每一桢只送一个状态
传送原因COT	01H/09H										突发报文/总查询
ASDU—ADDR	ADDR										装置物理地址
功能类型FUN	FUN										表怔开关量的FUN和INF，详见各保护装置103信息表
信息序号INF	INF
1字节双点信息DPI	0	0		0	0		0	0			DPI为2位数组。值=0/3为无意义；值=1为分状态；值=2为合状态。
									DPI
4个字节的二进制时间	D7       时标ms            D0										2个字节的二进制毫秒时间（低字节在前）
	D15                         D8
	IV		备用			时标min					1个字节分钟，IV=0为有效；=1无效
	SU		时标h								1个字节小时，su为夏时制标志
附加信息SIN	SIN										1个字节。仅总查询有效，否则无意义。

2、ASDU7（07H）启动总查询

 

类型标识TYP	07H	注释
VSQ	81H	只有一个综合信息
传送原因COT	09H	总查询（总召唤）的启动
ASDU—ADDR	ADDR	测控装置物理地址
功能类型FUN	FF H	FUN=255全局功能类型，对所有系统服务一样
信息序号INF	00 H	INF=0全局功能类型，对所有系统服务一样
扫描序号SCN	SCN	1个字节。子站的总查询应答报文中附加信息 SIN=启动该次总查询的ASDU7中的SCN
此处空

 

 

 

 

 

 

3、ASDU8（08H）总查询结束（终止）

 

类型标识TYP	08H	注释
VSQ	81H	只有一个综合信息
传送原因COT	0aH	总查询（总召唤）的终止
ASDU—ADDR	ADDR	测控装置物理地址
功能类型FUN	FF H	FUN=255全局功能类型，对所有系统服务一样
信息序号INF	00 H	INF=0全局功能类型，对所有系统服务一样
扫描序号SCN	SCN	1个字节。=启动该次总查询的ASDU7中的SCN

 

4.ASDU6（06H） 对时：

 

类型标识TYP	06H			注释
VSQ	81H			综合信息
传送原因COT	08H			08H=时间同步
ASDU—ADDR	FFH			广播方式
功能类型FUN	FFH			全局功能GLB （255）
信息序号INF	00H			时间同步
7个8位位组时间	D7              时标ms    D0			2个字节的二进制毫秒时间（低字节在前）
	D15                        D8
	IV	备用	时标min	1个字节分钟，IV=0为有效；=1无效
	SU	时标h		1个字节小时，su为夏时制标志
	D7~D5周某天		D0~D4天数	日（周的某天未采用）
	备用		D3~D0月	月
	备用	D6~D0年		年