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KSX196-H系列微機(jī)消諧裝置

目    錄

一、 裝置概述………………………………………………………………………1

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

三、 技術(shù)參數(shù)………………………………………………………………………2                                               

四、 裝置特點(diǎn)………………………………………………………………………2                                                

五、 使用條件………………………………………………………………………2

六、 適用條件………………………………………………………………………3

七、 型號(hào)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(yùn)……………………………………………………………………4

2、菜單操作……………………………………………………………………4

十一、模擬試驗(yàn)………………………………………………………………………7

十二、附圖……………………………………………………………………………8

圖一   KSX196-H系列微機(jī)消諧裝置原理框圖……………………………8

圖二   KSX196-HA微機(jī)消諧裝置面板布置圖 ……………………………8

圖三   KSX196-HB微機(jī)消諧裝置面板布置圖 ……………………………9

圖四   KSX196-HC微機(jī)消諧裝置面板布置圖 ……………………………9

圖五   KSX196-HA微機(jī)消諧裝置端子圖 ………………………………10

圖六   KSX196-HB微機(jī)消諧裝置端子圖 ………………………………11

圖七   KSX196-HC微機(jī)消諧裝置端子圖 ………………………………12

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

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

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

十三、通訊規(guī)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(jí)的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)電阻、消弧線圈接地系統(tǒng)中（小電流接地系統(tǒng)），通常裝設(shè)有三相五柱式電壓互感器。在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，電磁式電壓互感器在電路中相當(dāng)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(duì)地電容。當(dāng)單相接地故障消失、倒閘操作等系統(tǒng)的某些擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，可能導(dǎo)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(lì)磁電感變小，此時(shí)若系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)地電感與對(duì)地電容相匹配，就形成三相或單相共振回路，可激發(fā)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(duì)這些惡性事故的發(fā)生，就有必要裝設(shè)微機(jī)消諧裝置以抑制和消除鐵磁諧振過電壓。

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

裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示PT開口三角電壓 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz 四種頻率的電壓分量。發(fā)生故障時(shí)可以區(qū)分過電壓、鐵磁諧振以及單相接地，并給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)；如是諧振故障，可迅速啟動(dòng)消諧元件進(jìn)行消諧；并配有通信接口把故障信息傳送至有關(guān)部門，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制。

二、工作原理

裝置采用80C196單片微機(jī)作為核心，對(duì)PT開口三角電壓（即：零序電壓）進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)。在正常工作情況下，該電壓在30V以下，裝置內(nèi)的大功率消諧元件處于阻斷狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)無任何影響。當(dāng)PT開口三角電壓大于30V時(shí)，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，裝置對(duì)電壓互感器開口三角電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析，并判斷出當(dāng)前的故障狀態(tài)；如果發(fā)生了某種頻率的鐵磁諧振，迅速啟動(dòng)消諧元件，使鐵磁諧振在強(qiáng)大的阻尼下迅速消失。同時(shí)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(yīng)的報(bào)警信號(hào)。

對(duì)于各種故障，裝置可以分別給出報(bào)警信號(hào)和顯示、打印，并自動(dòng)記錄、存貯有關(guān)故障信息，并上報(bào)給上位機(jī)。

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

三、技術(shù)參數(shù)

（1） 工作電源：AC/DC220V；

（2） 最大功耗：≤20W；

（3） 電壓等級(jí)：1個(gè)；

（4） 母線段數(shù)：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(diǎn)

（1）數(shù)據(jù)采集、運(yùn)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(fù)能力強(qiáng)。

（2）綜合國內(nèi)各種先進(jìn)技術(shù)，多年的現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，性能穩(wěn)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(shí)時(shí)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(duì)鐵磁諧振迅速消除；對(duì)各種故障均可給出告警信號(hào)并顯示、打印和保存相關(guān)信息；并可以及時(shí)打印輸出故障報(bào)告（故障類型、故障時(shí)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(chǔ)最近4次發(fā)生的故障信息，掉電后不丟失。

（7）采用大功率、無觸點(diǎn)消諧元件，啟動(dòng)迅速。

（8）調(diào)試和維護(hù)簡單、方便。

（9）適用于各種電壓等級(jí)的PT。

（10）可通過通信接口把各種故障信息傳送至有關(guān)部門，適用于無人職守變電站。

（11）可監(jiān)測(cè)1～4段母線電壓。

五、使用條件

（1）環(huán)境溫度：－10℃～40℃；

（2）相對(duì)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(jí)的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)電阻、消弧線圈接地系統(tǒng)中（小電流接地系統(tǒng)）。

（2）電壓互感器有開口三角電壓輸出。

七、型號(hào)說明

說明：KSX196-HA為4U機(jī)型,母線段數(shù)一、二、三、四可選；

      KSX196-HB為6U機(jī)箱,母線段數(shù)一、二、三、四可選；

  KSX196-HC為非標(biāo)型簡裝機(jī)箱,母線段數(shù)一段；

機(jī)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(jí)的電源，訂貨時(shí)請(qǐng)注明。

2、請(qǐng)注明通訊接口方式（例如：485通訊接口，出廠默認(rèn)為485通訊方式）。

3、如需要打印機(jī)訂貨時(shí)請(qǐng)注明。（KSX196-HA型可配帶打印機(jī)，其它無）                                                                                                                                                                                                                                                                              

九、定貨須知

(1)  裝置的型號(hào)和數(shù)量。

(2)  母線段數(shù)。

(3)  是否帶打印機(jī)。

(4)  通訊方式（RS485或RS232）。

(5)  如需要其它電壓等級(jí)的電源，定貨時(shí)注明。

(6)  若不能滿足裝置的使用條件或有其它要求時(shí)，定貨時(shí)予以說明。

十、操作說明

1、加電投運(yùn)

參照端子排正確接線后，給裝置上電，綠色“電源”和“運(yùn)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(jī)屏幕。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，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(jī)屏幕時(shí)，按“退回”鍵可以查閱軟件版本及技術(shù)支持電話，再按退回鍵即可返回待機(jī)屏幕。

（二）廠家設(shè)置

在待機(jī)屏幕時(shí)，按下“←”鍵，進(jìn)入“廠家設(shè)置”，需輸入密碼方可設(shè)置。密碼正確可進(jìn)行“母線段數(shù)設(shè)置”。（可為一、二、三、四，應(yīng)與現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況設(shè)為一致）此為出廠設(shè)置，用戶不可以設(shè)定。

（三）啟動(dòng)電壓設(shè)置

在待機(jī)屏幕時(shí)，系統(tǒng)正常情況下，順序按下“復(fù)歸”—“→”—“復(fù)歸”鍵，顯示如下菜單（要求按鍵的間隔時(shí)間不能過長，否則認(rèn)為放棄操作）。

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

JD代表接地：默認(rèn)啟動(dòng)電壓為30V；

GDY代表過電壓：默認(rèn)啟動(dòng)電壓為120V；

XZH代表諧振；默認(rèn)啟動(dòng)電壓為150V。

可以通過“↑”、“↓”、“←”、“→”、鍵設(shè)定數(shù)值。但注意數(shù)值范圍不能沖突。要求范圍是：JD＜GDY＜XZH。此設(shè)定項(xiàng)，請(qǐng)用戶結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況慎選。

（四）主菜單

在待機(jī)屏幕時(shí)，按 “↑”、“↓”、“→”、“回車”可進(jìn)入主菜單。在主菜單下按“↑”、“↓”可移動(dòng)光標(biāo)，按“回車”鍵可進(jìn)入光標(biāo)所在項(xiàng)子菜單。主菜單顯示如下表所示。

（五）關(guān)于諧振報(bào)警設(shè)置

在待機(jī)屏幕時(shí)， 按“回車”鍵進(jìn)入主菜單，光標(biāo)位于“諧振報(bào)警1”時(shí)，按“回車”鍵則顯示“諧振報(bào)警0”；若顯示“諧振報(bào)警0” 時(shí)按“回車”鍵，則顯示“諧振報(bào)警1”。選中“諧振報(bào)警1”，則系統(tǒng)發(fā)生諧振故障時(shí)會(huì)給出報(bào)警信號(hào)；若選中“諧振報(bào)警0”，則系統(tǒng)發(fā)生諧振故障時(shí)不會(huì)給出報(bào)警信號(hào)。出廠時(shí)默認(rèn)為“諧振報(bào)警1”。建議用戶慎用。

（六）故障報(bào)告（故障的顯示、打印與清除）

在待機(jī)屏幕時(shí)， 按“回車”鍵進(jìn)入主菜單，按“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)選擇“故障報(bào)告”選項(xiàng)，再按“回車”鍵，進(jìn)入如下菜單。該菜單下，按“↑”、“↓”鍵可移動(dòng)光標(biāo)，按“回車”鍵可調(diào)用相應(yīng)的功能。

故障顯示：當(dāng)光標(biāo)位于“顯示”時(shí)，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(jí)屏幕。

故障打?。?/span>當(dāng)光標(biāo)位于“打印”時(shí)，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(jí)屏幕。

故障清除：當(dāng)光標(biāo)位于“清除”時(shí)，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(jí)屏幕。

（七）通訊設(shè)置

在待機(jī)屏幕時(shí)，按“回車”鍵進(jìn)入主菜單，按“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)選擇“通訊”選項(xiàng)，再按“回車”鍵，進(jìn)入通訊設(shè)置：

按“←”、“→”鍵可移動(dòng)光標(biāo),再按“↑”、“↓”鍵可進(jìn)行數(shù)值修改。

上位機(jī)地址一般不用設(shè)置，裝置地址為微機(jī)消諧裝置自身的地址，十六進(jìn)制表示。波特率只能設(shè)置為1200、2400、4800或9600。

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

（八）校時(shí)功能

在待機(jī)屏幕時(shí)， 按“回車”鍵進(jìn)入主菜單，按“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)選擇“校時(shí)”選項(xiàng)，再按“回車”鍵，進(jìn)入如下菜單： 

按“←”、“→”鍵移動(dòng)光標(biāo)，按“↑”、“↓”鍵可進(jìn)行數(shù)值修改。設(shè)置完畢，按“回車”鍵保存所作的設(shè)置并退出。按“退回”鍵為放棄所作的設(shè)置并退出。對(duì)應(yīng)的時(shí)間格式為“年/月/日”、“時(shí): 分: 秒”，分別用兩位表示。

（九）故障報(bào)警復(fù)歸

系統(tǒng)發(fā)生接地或過電壓故障，有蜂鳴器報(bào)警時(shí)，按下“復(fù)歸”鍵可以消除報(bào)警信號(hào)。

十一、模擬試驗(yàn)

1、 模擬電路圖

（1）模擬接地故障：調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使UX兩端電壓為30～120V時(shí)，裝置顯示接地故

障，并打印各頻率電壓值；蜂鳴器開始報(bào)警；接地指示燈亮；后端子報(bào)警節(jié)點(diǎn)吸合給出報(bào)警信號(hào)。此時(shí)按復(fù)歸鍵解除報(bào)警。

（2）模擬過電壓故障：調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使UX兩端電壓為120～150V時(shí)，裝置顯示過

壓故障，并打印各頻率電壓值；蜂鳴器開始報(bào)警；過電壓指示燈亮；后端子報(bào)警節(jié)點(diǎn)吸合給出報(bào)警信號(hào)。此時(shí)按復(fù)歸鍵解除報(bào)警。

（3）模擬諧振故障：調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使UX兩端電壓為150V以上時(shí)，裝置顯示諧振故

障，諧振燈亮，同時(shí)啟動(dòng)消諧裝置進(jìn)行消諧（此時(shí)會(huì)看到燈泡閃爍）。如果主菜單中選擇的是諧振報(bào)警 1，則蜂鳴器開始報(bào)警，后端子報(bào)警節(jié)點(diǎn)吸合給出報(bào)警信號(hào)；否則，不報(bào)警。消諧3次后，過電壓仍然存在，則裝置給出過電壓報(bào)警信號(hào)，過電壓指示燈亮。

十二、通訊規(guī)約

（一）初始化方式

8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，異步，無奇偶校驗(yàn)，半雙工，波特率1200～9600bps，串行口：RS232/RS485/RS422

（二）接線方法：

★ KSX196—HA機(jī)型：

（1）RS232接口：接口芯片為MAX232

內(nèi)部引線：無短路塊； 

外部引線：TXD輸入線   裝置外部端子編號(hào)（TXD/485A）：13

   RXD輸出線   裝置外部端子編號(hào)（RXD/485B）：14

   GND地  線   裝置外部端子編號(hào)（GND）：17

（2）RS422接口：接口芯片為MAX491

內(nèi)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(gè)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(hào)（TXD/485A） ----13

R- 裝置外部端子編號(hào)（RXD/485B） ----14

T- 裝置外部端子編號(hào)（422Z）----15

T+    裝置外部端子編號(hào)（422Y）----16

（3）RS485接口：

內(nèi)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(jī)型：

（1）RS232接口：接口芯片為MAX232

內(nèi)部引線：無短路塊； 

外部引線：TXD輸入線   裝置外部端子編號(hào)（TXD/485A）： 301

   RXD輸出線   裝置外部端子編號(hào)（RXD/485B）： 302

   GND地  線   裝置外部端子編號(hào)（GND）： 305

（2）RS422接口：接口芯片為MAX491

內(nèi)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(gè)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(hào)（TXD/485A） ----301

    R-   裝置外部端子編號(hào)（RXD/485B） ----302

    T-   裝置外部端子編號(hào)（422Z）----303

T+   裝置外部端子編號(hào)（422Y）----304

（3）RS485接口：

內(nèi)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(jī)型：

（1）RS232接口：接口芯片為MAX232

內(nèi)部引線：撥碼開關(guān)1，2為ON ；3、4為OFF；

外部引線：TXD輸入線   裝置外部端子編號(hào)（TXD/485A）： 10

   RXD輸出線   裝置外部端子編號(hào)（RXD/485B）： 11

      GND地  線   裝置外部端子編號(hào)（GND）： 12

（2）RS485接口：接口芯片為MAX485

內(nèi)部引線：撥碼開關(guān)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(bào)文格式：（監(jiān)控向裝置下發(fā)報(bào)文）

（四）上行報(bào)文格式：（裝置向監(jiān)控上發(fā)報(bào)文）

(1)無故障報(bào)文

(2)故障報(bào)文

一段母線故障報(bào)文：

二、三、四段母線故障報(bào)文：

說明：

（1）報(bào)文長度指故障特征碼、報(bào)文長度、報(bào)文內(nèi)容長度之和。

（2）代碼和指故障特征碼，報(bào)文長度，報(bào)文內(nèi)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(jí)：66KV、35KV、10KV、6KV、3KV及以下

2、型號(hào)問題

KSX196—HA系列： 4U型（220 ×174 ×237（mm））

     一～四段母線通用。訂貨時(shí)說明母線段數(shù)，內(nèi)部配置不同。

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

     一～四段母線通用。訂貨時(shí)說明母線段數(shù)，內(nèi)部配置不同。

3、電壓等級(jí)

1~2個(gè)

4、母線段數(shù)

1～4段

5、關(guān)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(jí)訂貨時(shí)請(qǐng)另行聲明。）

6、關(guān)于報(bào)警節(jié)點(diǎn)

為無源常開觸點(diǎn)；正常情況下斷開，報(bào)警輸出時(shí)閉合。

KSX196—HA(B)：

觸點(diǎn)容量：0.3A  125VAC

   0.3A  110VDC 

           1A   30VDC

KSX196—HC：

觸點(diǎn)容量：3A  250VAC

   3A  30VDC            

7、關(guān)于打印機(jī)

KSX196-HA可選配打印機(jī)；KSX196-HB（C）不帶打印機(jī)。

8、關(guān)于通訊問題

裝置預(yù)留三種通訊接口：RS485、RS232、RS422

    出廠默認(rèn)：RS485通訊方式

9、關(guān)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(bào)警——對(duì)應(yīng)一組無源常開節(jié)點(diǎn)

（3） GND——對(duì)應(yīng)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(bào)警及消諧。信息液晶顯示、信息存儲(chǔ)、信息打印、信息通訊上傳。不同故障類型共用一組報(bào)警節(jié)點(diǎn)，但可以通過通訊報(bào)文區(qū)分故障類型。

11、其它

    如果電壓等級(jí)在110KV、220KV以上，我公司有專門的BW-GXX196H微機(jī)消諧裝置適用。詳見該裝置的設(shè)計(jì)手冊(cè)。

注：本設(shè)計(jì)手冊(cè)如有改動(dòng)，請(qǐng)恕不另行通知。