微机电力故障录波装置介绍

1、微机电力故障录波装置山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司 2010.72010.7山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司目录目录录波装置的作用及发展作用；作用；发展发展（以山大电力公司产品为例）（以山大电力公司产品为例）；新标准及记录方式；新标准及记录方式；录波装置的使用操作（以山大电力公司产品为例）（以山大电力公司产品为例） 基本原理及特点；基本原理及特点； 基本操作及分析（结合软件）；基本操作及分析（结合软件）； 常见问题；常见问题； 数据导出数据导出; ; 山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技

2、术有限公司山东山大电力技术有限公司录波装置的作用录波装置的作用正确评价继电保护和自动装置的工作正确评价继电保护和自动装置的工作了解系统故障时的运行状况，快速进行故障了解系统故障时的运行状况，快速进行故障定位定位正确分析事故原因及防范措施正确分析事故原因及防范措施山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山大电力公司录波装置发展型 号 WDGL-IIIWDGL-IVWDGL-V开发日期19961996年年19991999年年20032003年年CPU Intel80C196 Intel80C196 DSPTms320C32Tms320C32+

3、80C196 +80C196 DSP Tms320C32 Tms320C32+PLD+PLDA/D 12Bit 12Bit 14Bit 14Bit 16 Bit16 Bit采样频率(Hz) 2K2K9.6K9.6K12.8K12.8K模拟通道路数 484896969696操作系统 DOS DOS WIN98 WIN98 WIN2000 WIN2000模拟起动量 电压、电流越限电压、电流越限 电压、电流、各序分电压、电流、各序分量越限、突变及差电量越限、突变及差电流启动流启动电压、电流、各序量越电压、电流、各序量越限、突变及差电流启动限、突变及差电流启动连续记录时间30S30S不限不限不限不限*

4、 *结构方式一体化一体化模式模式前后台前后台模式模式嵌入一体化嵌入一体化模式模式山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司录波装置发展趋势录波装置发展趋势 随着电力系统的快速发展，能源接入的多重化，随着电力系统的快速发展，能源接入的多重化，系统也越来越庞大，故障日益变得复杂化，可以预见系统也越来越庞大，故障日益变得复杂化，可以预见未来的录波装置必将向着网络化，数字化，全天候录未来的录波装置必将向着网络化，数字化，全天候录波，高速度，大容量的趋势发展变化。波，高速度，大容量的趋势发展变化。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山

5、大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司微机故障录波装置主要依据标准DL/T533-94 220KV500KVDL/T533-94 220KV500KV电力系统故障动电力系统故障动态记录技术准则态记录技术准则DL/T633-1999 220KV500KVDL/T633-1999 220KV500KV电力系统故障电力系统故障动态记录装置监测要求动态记录装置监测要求山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司记录方式：A段输出原始波形；时间0.04sB段输出原始波形；时间0.10s;C段输出连续工频有效值；时间1.00s;D段每0.1s输出一个

6、工频有效值；时间20s;A AB BD DC CT=0.0000sT=0.0000s大扰动开始大扰动开始山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司A时段（0.10s）：为系统大扰动开始前的状态数据，每周波64点的采样值。B时段：为系统大扰动开始后初期的状态数据，每周波64点的采样值，可观察到10次谐波；若在C段以后再进入B段，该段记作B1段，按每周波32点记录。C时段：为系统大扰动后的中期状态数据，每N周波输出一个工频有效值。D时段：为系统动态过程数据，每N1周波输出一个工频有效值。输出波形的时间标签，短路故障等突变事件，短路开始时刻为该次

7、事件的零坐标，误差不大于1毫秒。B、C、D、时段的记录长度以及N、N1、N2由用户在“后台软件使用说明”的参数设置中设定。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司记录方式记录方式（1）第一次启动 符合任一启动条件时,装置即由S开始按A-B-C-D时段顺序记录。（2）重复启动 在已经启动记录的过程中，如遇电压突变量判据有输出或输入断路器跳合闸信号，则每次均由S开始，按A-B-C-D时段顺序接着记录，此时A、B段按每周波32点记录。 在D时段时段,如果系统震荡,则一直按D时段记录,直到振荡平息。（3）自动终止条件 当记录时间大于3秒并且所有的

8、启动量全部复归，则自动停止记录。（4）特殊记录方式 如果出现单纯性长期低电压或长期低频，则一直按D时段记录,直到启动量消失。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司WDGL-V型录波装置基本原理及特点；基本操作；常见问题；数据拷出山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司WDGL-V型录波装置结构方式交、直流电压电流变送，交、直流电压电流变送，开关量变送输入开关量变送输入交、直流电压电流变送，交、直流电压电流变送，开关量变送输入开关量变送输入采集与后台一体化（ISA/104BUSISA

9、/104BUS）后台处理机后台处理机数据管理数据管理双口双口RAMRAM智能数据采集智能数据采集双口双口RAMRAM智能数据采集智能数据采集内部总线一一体体化化结结构构山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司基本原理基本原理山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司基本特点基本特点 嵌入式硬件结构平台：嵌入式硬件结构平台： ETXETX（Embedded Technology ExtendedEmbedded Technology Extended）嵌入式模块化）嵌入式模块化CPUCP

10、U、3232位浮点数字信号处理器（位浮点数字信号处理器（DSPDSP）、大规模可编程逻辑器件）、大规模可编程逻辑器件(CPLD)(CPLD)、分层分布式多、分层分布式多CPUCPU并行技术；功能合理分散、结构紧凑、并行技术；功能合理分散、结构紧凑、易于扩展、充分保证装置具有强大的数据吞吐及处理能力。电磁易于扩展、充分保证装置具有强大的数据吞吐及处理能力。电磁兼容（兼容（EMCEMC）通过严酷等级为）通过严酷等级为级测试。实现了高性能、高可靠级测试。实现了高性能、高可靠性、免风扇、低能耗的整机一体化工业级设计。性、免风扇、低能耗的整机一体化工业级设计。 先进可靠的软件平台：先进可靠的软件平台：

11、基于先进的嵌入式实时多任务操作系统平台，采用组件化的软基于先进的嵌入式实时多任务操作系统平台，采用组件化的软件系统结构，大大提高软件系统的可靠性、保证整个装置具有优件系统结构，大大提高软件系统的可靠性、保证整个装置具有优异的整体性能。异的整体性能。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司基本特点基本特点完整可靠的启动方式：完整可靠的启动方式：模拟量启动（上限模拟量启动（上限/ /下限下限/ /突变）、开关量启动、谐波启动、序分突变）、开关量启动、谐波启动、序分量启动（正序量启动（正序/ /负序负序/ /零序）、差流启动、频率越限启动、手动

12、启零序）、差流启动、频率越限启动、手动启动、远方启动等。动、远方启动等。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司基本特点基本特点高精度数据采集系统：高精度数据采集系统： 1616位高精度位高精度A/DA/D转换、模拟通道高速同步控制采样技术（采样转换、模拟通道高速同步控制采样技术（采样频率达到频率达到12.8kHZ12.8kHZ）、基于最小二乘最优化原理的模拟量通道矢）、基于最小二乘最优化原理的模拟量通道矢量校正技术（包括幅值、相角误差校正）、量校正技术（包括幅值、相角误差校正）、CPLDCPLD自动频率跟踪技自动频率跟踪技术等保证装置在

13、宽范围内数据采集、处理的精度。术等保证装置在宽范围内数据采集、处理的精度。不间断稳态数据记录：不间断稳态数据记录： 开启稳态记录，装置可实现了开启稳态记录，装置可实现了360360小时（小时（1515天）不间断地记录天）不间断地记录全部模拟量和开关量稳态数据，为大范围、长过程、发展性故障全部模拟量和开关量稳态数据，为大范围、长过程、发展性故障的研究和分析提供了可靠的数据来源。稳态数据记录基波相量值；的研究和分析提供了可靠的数据来源。稳态数据记录基波相量值；稳态、暂态记录时间、采样频率可灵活设定；暂态数据可无缝嵌稳态、暂态记录时间、采样频率可灵活设定；暂态数据可无缝嵌入稳态数据中，从而实现了稳态

14、、动态、暂态数据的统一分析。入稳态数据中，从而实现了稳态、动态、暂态数据的统一分析。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司基本特点基本特点功能强大的在线分析软件：功能强大的在线分析软件： 图形化界面设计；稳态数据和暂态数据同屏显示、统一分析；图形化界面设计；稳态数据和暂态数据同屏显示、统一分析；具有编辑、漫游功能，提供波形的显示、迭加、组合、比较、剪具有编辑、漫游功能，提供波形的显示、迭加、组合、比较、剪辑、添加标注等分析工具，可选择性打印和打印预览；具有谐波辑、添加标注等分析工具，可选择性打印和打印预览；具有谐波分析、序分量分析、矢量

15、分析、阻抗图分析并显示阻抗变化轨迹分析、序分量分析、矢量分析、阻抗图分析并显示阻抗变化轨迹等功能。等功能。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司前面板图示前面板图示山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司 装置背面图GPS接口模块电源ETX管理模块A/D采集模块DSP管理模块开关量采集模块山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司嵌入式（嵌入式（ETXETX）数据管理模块）数据管理模块装置采用了装置采用了ETX（Embedded

16、 Technology Extended）嵌入式模块化嵌入式模块化CPU。ETX嵌入式计算机模块具有完整嵌入式计算机模块具有完整的的PC功能和高效的功能和高效的CPU性能，是最近发展的新的工业性能，是最近发展的新的工业控制技术。控制技术。该模块主要功能是接收来自该模块主要功能是接收来自DSP管理模块的数据，对管理模块的数据，对记录数据进行分析处理、显示或打印输出，同时提供记录数据进行分析处理、显示或打印输出，同时提供多种方式的联网通讯接口（多种方式的联网通讯接口（Ethernet、标准的、标准的RS-232等）。等）。 山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山

17、东山大电力技术有限公司嵌入式（ETX）数据管理模块构成：山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司智能模拟量采集模块智能模拟量采集模块模块构成：模块构成： 主要由低通滤波电路、高精度主要由低通滤波电路、高精度A/D、32位位DSP等构等构成。成。 主要功能：主要功能： 同步采集信号控制下，实时对被监测电气量进行数同步采集信号控制下，实时对被监测电气量进行数据采集及预处理，包括工频有效值、序分量、谐波据采集及预处理，包括工频有效值、序分量、谐波等计算，作为故障数据及稳态数据的数据源。该数等计算，作为故障数据及稳态数据的数据源。该数据通过双口据

18、通过双口RAM经装置内部总线将数据送到经装置内部总线将数据送到DSP管管理单元。理单元。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司智能模拟量采集模块构成图：山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司智能开关量采集模块主要由光电隔离电路、主要由光电隔离电路、32位位DSP及双口及双口RAM等构成。见构等构成。见构成图。成图。开关量信号经过光电隔离，送到缓冲电路。在同步采样脉冲开关量信号经过光电隔离，送到缓冲电路。在同步采样脉冲控制下，对多通道开关量运行状态进行读取及变位预判断，控制下，对多

19、通道开关量运行状态进行读取及变位预判断，然后通过双口然后通过双口RAM将数据送到将数据送到DSP管理单元。管理单元。本模块可采集本模块可采集32-224路开关量，以路开关量，以32路为单位选择。路为单位选择。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司智能开关量采集模块构成图山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司DSPDSP管理模块管理模块模块构成：模块构成： 本模块由本模块由DSP、NVRAM、CPLD、双口、双口RAM等构等构成成 。模块功能：模块功能： 该模块负责接收各智能模块数

20、据，进行启动判断，该模块负责接收各智能模块数据，进行启动判断，并把故障前后的数据缓存到并把故障前后的数据缓存到NVRAM中，同时实现中，同时实现与嵌入式数据管理模块的高速数据交换。与嵌入式数据管理模块的高速数据交换。 山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司DSP管理模块构成：山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司基本操作(见软件演示)山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司录波器常见问题录波器常见问题: 1、现象：、现象：装

21、置频繁启动装置频繁启动,或者内存灯一直常亮，硬盘灯闪或者内存灯一直常亮，硬盘灯闪 解决：解决： 打开波形，查看故障分析报告，根据启动量去检查波打开波形，查看故障分析报告，根据启动量去检查波形是否正常，有效值是否超过定值。形是否正常，有效值是否超过定值。 内存灯长亮时，可从内存灯长亮时，可从“实时监视实时监视”菜单中的菜单中的“显示当前启显示当前启动量动量”功能查看当前哪路模拟量以何种方式越限，通过修改定值功能查看当前哪路模拟量以何种方式越限，通过修改定值来处理。来处理。 2、现象：、现象：接接GPS脉冲对时方式后时钟不准脉冲对时方式后时钟不准 解决：检查参数设置中脉冲类型与实际接入的解决：检查

22、参数设置中脉冲类型与实际接入的GPS脉冲类型是脉冲类型是否相符，接线位置是否正确，初始时间设置是否精确。否相符，接线位置是否正确，初始时间设置是否精确。 测试时要查看测试时要查看“前置时钟前置时钟”，而非后台时钟，录波以前置，而非后台时钟，录波以前置时钟为准，因为前后台时间同步要半小时才能自动同步。时钟为准，因为前后台时间同步要半小时才能自动同步。 推荐推荐B码对时码对时 山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司录波器常见问题录波器常见问题:3、现象：、现象：故障时间长时，波形查看正常，但打印出来不完整故障时间长时，波形查看正常，但打印出

23、来不完整 解决：打印时将打印时间长度延长，缺省长度为解决：打印时将打印时间长度延长，缺省长度为3000MS，提前，提前打印预览查看。打印预览查看。4、现象：、现象：事故分析结果中启动量名称或选线名称不正确事故分析结果中启动量名称或选线名称不正确 解决：检查参数中的解决：检查参数中的“模拟量名称模拟量名称”及及“测距参数测距参数”中名称是否中名称是否对应正确，外部接线位置和内部通道定义是否一致对应。对应正确，外部接线位置和内部通道定义是否一致对应。5、现象：、现象：故障前后只有有效值，没有波形，只看到暂态波形故障前后只有有效值，没有波形，只看到暂态波形 解决：暂态大电流与负荷小电流对比悬殊，必须放大幅值比例查解决：暂态大电流与负荷小电流对比悬殊，必须放大幅值比例查看。看。山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司山