KSX196-H系列微机消谐装置说明书V1.2.doc

KSX196-H系列微机消谐装置
一、装置概述
KSX196-H系列微机消谐装置是我公司针对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，由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器（PT）烧毁甚至爆炸的恶性事故，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、打印，并自动记录、存贮有关故障信息，并上报给上位机。
三、型号说明

注： 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；
机箱尺寸详见附图六、七、八；需打印功能定货时请声明。
四、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。
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、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。

七、选型须知
选择型号
母线段数
通讯
设计附录图
KSX196-HA
1、2、3、4段可选
有（485、232）
端子图详见附图五
KSX196-HB
1、2、3、4段可选
有（485、232）
端子图详见附图六
KSX196-HC
1段
有（485、232）
端子图详见附图七
注： 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）

八、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（KSX196-HC简装版显示“系统无故障”）
正常（第X段）
XX年XX月XX日
XX时XX分XX秒
17HZ=XXXV
25HZ=XXXV
50HZ=XXXV
150HZ=XXXV
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（KSX196-HC简装版不显示母线段数）：
接地/谐振/过电压（第X段）
XX年XX月XX日
XX时XX分XX秒
17HZ=XXXV
25HZ=XXXV
50HZ=XXXV
150HZ=XXXV
2、菜单操作
（一） 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） 在待机屏幕时，按下“←”键，进入“厂家设置”，需输入密码方可设置，此为出厂设置，用户不可以设定。
（三） “复归”键。当发生接地和过电压故障，有蜂鸣器报警时，按下该键可以消除报警。
（四） 在待机屏幕时，顺序按下“→”、“复归”、“→”可进入启动电压设定屏幕。但必须提供密码才可进入。包括“JD”、“GDY、“XZH”三组启动值，分别对应接地、过电压、谐振的工频启动值。密码为9696，且此密码不可更改。此设定项，请用户结合现场实际情况慎选。
（五）在待机屏幕时，按 “↑”、“↓”、“→”、“回车”可进入主菜单，显示如下：

主菜单
→谐振报警1
故障报告
通讯
校时

在该屏幕下，按“↑”、“↓”可移动光标，按“回车”键可进入光标所在项子菜单。
（1）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”。若选中“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”。
（2）光标位于“故障报告”时，按“回车”键显示如下（KSX196-HC简装版不包含打印功能）：

故障报告
→ 显示
打印
清除

按“↑”、“↓”键可移动光标，按“回车”键可调用相应的功能。
（A）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“↑”、“↓”可追忆最近四次发生的故障信息；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。
（B）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。
（C）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。
（3）光标位于“ 通讯”时，按“回车”键显示如下：
通讯设置
上位机地址：XX
装置地址：XX
波特率：XXXX
按“←”、“→”键可移动光标,再按“↑”、“↓”键可进行数值修改，按“回车”键为生效退出，按“退回”键为放弃退出。
（4）光标位于“校时”时按“回车”键显示如下：
校时
XX/XX/XX
XX:XX:XX
按“←”、“→”键可移动光标，再按“↑”、“↓”键可进行数值修改，按“回车”键为生效退出，按“退回”键为放弃退回。
九、模拟试验
1、 模拟电路图
2、操作过程
（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、附图

（图一） KSX196－H系列微机消谐装置原理框图

（图二）KSX196-HA微机消谐装置面板布置图（一、二、三、四段母线通用）

（图三）KSX196-HB微机消谐装置面板布置图（一、二、三、四段母线通用）

（图四）KSX196-HC微机消谐装置面板布置图

说明：
1、 各段母线报警输出为无源常开触点。
2、 端子17 GND为通讯地。
3、 各段母线电压外接PT开口三角。
4、 端子29屏蔽地为机壳地，接大地。

（图五） KSX196-HA微机消谐装置端子图（一、二、三、四段母线通用）

说明：
1、 端子305 GND为通讯地。
2、 各段母线报警输出为无源常开触点。
3、 各段母线电压外接PT开口三角。
4、 端子112屏蔽地为机壳地，接大地。
（图六）KSX196-HB型微机消谐装置端子图（一、二、三、四段母线通用）

说明： 1、厂家调试电位器为生产厂家专用。
2、告警信号为无源常开触点。
（图七） KSX196-HC微机消谐装置端子图

（图八） KSX196-HA微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图

注：本装置外形尺寸为220×174×237（宽×高×深），单位：mm
上屏安装开孔尺寸为224×175（宽×高），单位：mm

（图九） KSX196-HB微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图

（图十） KSX196-HC微机消谐装置外形尺寸及安装开孔图

十一、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）

0EBH

同步头
90H
0EBH
90H
目的地址
装置地址
源地址
上位机地址
状态量（00H）
故障特征码
LEN=02H
报文长度
CODE=55H
命令码
00H
校验码
55H
结束码
0AAH
（四）上行报文格式：（装置向监控上发报文）
(1)无故障报文
0EBH

同步头
90H
0EBH
90H
源地址
装置地址
目的地址
上位机地址
状态量（00H）
故障特征码
LEN=02H
报文长度
CODE=50H
命令码
00H
校验码
55H
结束符
0AAH

(2)故障报文
一段母线故障报文：
0EBH
同步头
90H
0EBH
90H
目的地址
上位机地址
源地址
装置地址
状态量
故障特征码
年

信息段
月
日
时
分
秒
LEN=08
报文长度
CODE=50H
命令码
低位
代码和
高位
55H
结束符
0AAH

二、三、四段母线故障报文：

0EBH
同步头
90H
0EBH
90H
目的地址
上位机地址
源地址
装置地址
状态量
故障特征码
故障母线
故障母线段号
年

信息段
月
日
时
分
秒
LEN=09
报文长度
CODE=50H
命令码
低位
代码和
高位
55H
结束符
0AAH
注：（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。

十二、定货须知
(1) 装置的型号和数量。
(2) 是否带打印机。
(3) 通讯方式（RS485或RS232）。
(4) 如需要其它电压等级的电源，定货时注明。
(5) 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。

注：本设计手册如有改动，请恕不另行通知。

Ver 1.2
- 21 -