WDGLVIX线路微机电力故障录波装置规程.docx

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WDGLVIX线路微机电力故障录波装置规程

WDGL-VI/X线路微机电力故障录波装置规程

1概述

1.1适用范围

WDGL-VI/X线路微机电力故障录波装置是正常监测和故障、稳态分析的有力工具

1.2本规程编写依据和参考资料

《电力工业技术管理法规》

电力建设施工及验收《电气装置篇》

《电力建设施工、验收及质量验评标准汇编》

部颁《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》

部颁《继电保护和电网安全自动装置检验条例》

部颁《继电保护检验规程》

部颁《微机继电保护装置运行管理规程》

《220KV-500KV电力系统故障动态记录装置的检测要求》（DL/T663-1999）

《220KV-500KV电力系统故障动态记录技术准则》（DL/T553-94）

《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》（DL/T873-2004）

山东山大《WDGL-VI/X线路微机电力故障录波监测》说明书

山东电力设计院提供的技术资料

1.3设备概况及参数

1.3.1WDGL-VI/X线路微机电力故障录波装置概况

1.3.1.1应用范围

WDGL-VI/X型故障录波装置是山大电力技术有限公司生产的微机型故障录波装置。

WDGL-Ⅳ/X型故障录波装置与继电保护装置一样，在投入电力系统运行一定时间后，应依照规程规定进行定期检验，以保证故障录波装置处于良好的运行状态，使其在所接入的电力元件发生异常、故障或扰动时，能实时准确的以数据、波形、报表等不同形式记录异常、故障或扰动全过程。

1.3.1.2技术特点

1.3.1.2.1全嵌入式硬件结构平台：

ETX（EmbeddedTechnologyExtended）嵌入式模块化CPU、32位浮点数字信号处理器（DSP）、大规模可编程逻辑器件（CPLD）、分层分布式多CPU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。

电磁兼容（EMC）通过严酷等级为Ⅳ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。

1.3.1.2.2先进可靠的软件平台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异的整体性能。

1.3.1.2.3完整可靠的启动方式模拟量启动（上限/下限/突变）、开关量启动、谐波启动、序分量启动（正序/负序/零序）、差流启动、频率越限启动、手动启动、远方启动等。

1.3.1.2.4高精度数据采集系统16位高精度A/D转换、模拟通道高速同步控制采样技术（采样频率达到12.8kHZ）、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）、CPLD自动频率跟踪技术等保证装置在宽范围内数据采集、处理的精度。

1.3.1.2.5360小时不间断稳态数据记录装置实现了360小时（15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；暂态数据可无缝嵌入稳态数据中，从而实现了稳态、动态、暂态数据的统一分析

1.3.1.2.6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；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。

1.3.1.2.7高精度故障测距技术基于补偿技术的单端测距算法极大提高了测距精度，克服了各种类型录波装置普遍存在的单端测距精度不尽如人意的缺点。

测距误差＜2%。

1.3.1.2.8内嵌式GPS同步采样数据带有绝对时标，时间精度误差＜1μs，可实现广域同步测量、同步双端测距。

1.3.1.2.9强大的计算功能可计算有功、无功、功率因数、频率、电压、电流、相角、阻抗、差电流、谐波、序分量等。

1.3.1.2.10大容量数据记录存贮实时监测、记录、存贮电力系统稳态、动态、暂态全过程电气量，连续记录时间长达15天，故障数据记录2000次。

1.3.1.2.11开放的数据格式记录文件输出支持COMTRADE国际标准格式，可与任何支持该格式的数据分析软件兼容。

1.3.1.2.12灵活可靠的组网及数据远传采用103规约，支持各种联网及数据远传方式，可适应于拨号方式、专线方式、一点多址专用数字通道、TCP/IP网络连接方式等。

装置设置参数可实现双向传送；根据设定的时段和信道可有选择地调用装置的稳态记录数据；可有选择地调用装置的暂态记录数据；数据传送有“断点续传”和“数据压缩”功能，大大提高了传输效率。

1.3.1.2.13远方维护功能支持远方参数配置、远方自检、远方启动录波等功能。

1.3.1.2.14多重看门狗技术DSP数据处理系统、CPU管理系统均采用多重看门狗技术。

1.3.1.2.15超宽电流输入范围满足范围宽达0-40倍额定电流量程内的记录精度要求，瞬时峰值（二次值）可达300A，误差小于0.5%。

1.3.1.3技术参数

1.3.1.3.1工作电源：

交流电源：

交流电源额定电压：

AC220V,允许偏差-20%~+20%

直流电源：

额定电压：

DC220V或DC110V允许偏差：

-20%~+20%波纹系数：

<5%

1.3.1.3.2模拟通道：

额定值/测量范围：

交流电压：

57.7V（100V）/0-180V，交流电流：

5A（1A）/0-200A（0-40A），交流频率：

50Hz/35-60Hz，直流电压：

0-300V，额定值/测量范围，高频量：

0~100V。

功率消耗：

直流回路：

≤50W，交流电压回路：

≤0.05VA，交流电流回路：

≤0.3VA。

开关量通道常开、常闭无源接点

1.3.1.3.3校时方式

外部GPS校时无源秒/分/小时脉冲，RS232，RS485，IRIG-B码，自带GPS校时可配置GPS接收模块，直接通过天线接收卫星信号，主站校时接受主站发来的软件校时命令对系统进行校时

1.3.1.3.4精度指标

模拟量通道交流电压：

±0.2%UN交流电流：

±0.2%IN有功功率：

±0.5%UNIN无功功率：

±0.5%UNIN直流通道：

±1%UN频率：

±0.005Hz

开关量分辨率：

0.08ms，测距精度优于，谐波分析率127次，校时精度24小，误差：

±1us（GPS同步）/±100ms（非同步），A/D转换16位，采样频率12800Hz,6400Hz,3200Hz（可选）

1.3.1.3.5启动方式

开关量变位启动，相电流越限、突变启动，相电压欠压、过压越限、突变启动

谐波启动，高频/直流越限、突变启动，正序、负序、零序分量启动，频率越限

电流变差启动，主变压器中性点电流越限，差动电流启动，手动启动，远方启动

1.3.1.3.6启动精度

越限量启动：

优于2%；突变量启动：

优于5%

开关量：

<1ms

记录容量

稳态记录15天，暂态记录2000个独立故障文件

存储方式自动循环存储：

达到记录容量后，新数据自动覆盖旧数据

1.3.1.3.7报警信号

装置输出如下报警接点信号：

录波启动，装置异常，交、直流失电

1.3.1.3.8数据输出方式

USB移动盘、保存到硬盘、数据远传、打印输出

1.3.1.3.9通讯接口

双网络接口、内置MODEM、RS232/485。

故障数据可转换成IEEECOMTRADE（StandardCommonFormatforTransientDataExchangeC37.111-1999）标准格式，支持IEC60870-5-103规约。

1.3.1.3.10电磁兼容特性

通过GB/T14598.9-1998规定的严酷等级为4级的抗干扰试验

正常工作大气条件

环境温度-5℃～+45℃；极限工作温度：

-10℃～+55℃

相对湿度5%～95%

大气压力80kPa～106kPa

1.4主要保护功能及原理

1.4.1基本原理

装置的功能分布在不同的智能化（具有独立的CPU、DSP）模块中。

各智能模块之间通过双口RAM采用总线式接口，保证了极高的数据吞吐能力。

整个装置具有高精度、高可靠性、可扩展性和可维护性等特点。

装置的主要构成：

智能数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块、GPS时间同步模块。

各部分作用如下：

1.4.1.1智能数据采集模块：

包括模拟量采集模块与开关量采集模块。

其功能是在管理板的同步控制下，以实时方式完成对模拟量和开关量的数据采集，并将采集数据通过双口RAM送到管理模块。

1.4.1.2管理模块：

启动判断，并把故障前后数据暂存到掉电保持RAM中，同时把数据传送到数据处理及分析模块。

1.4.1.3数据处理及分析模块：

对记录数据进行存盘，数据分析处理、显示和打印输出，通过联网通讯接口（Ethernet、标准的RS-232等）实现数据共享。

1.4.1.4GPS时间同步模块：

可接收来自其它GPS同步时钟装置的秒脉冲信号、串行口信号、IRIG-B码信号，获得全球定位系统同步时钟信号，为采样提供准确的时间基准。

也可以选装接卫星接收天线方式，直接获得同步时钟。

直接获得同步时钟。

装置硬件结构示意图

1.4.2记录方式

1.4.2.1故障记录

故障启动后，按图2的方式对各种接入量进行记录（其中A、B、C、D段的时间长度可由用户设定），

记录数据带有绝对时标。

记录方式

1.4.2.2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。

1.4.2.3稳态记录

记录所有模拟通道的稳态相量值和所有开关量通道的状态值，带有绝对时标。

稳态记录频率为1～50Hz，模拟量稳态记录方式为：

实部+虚部+绝对时标。

该记录功能可以投入或退出。

1.4.3技术原理

WDGL-VI/X线路微机电力故障录波监测装置5A时段：

（6～25周波）系统大扰动开始前状态数据，输出原始记录波形（最高采样频率12.8kHz，可设）。

B时段：

（10～150周波）系统大扰动后初期的状态数据，输出原始记录波形（最高采样频率12.8kHz，可设）。

C时段：

（0～1000周波）为系统大扰动后的中期状态数据，输出工频相量值（记录间隔1～5周波，可设）。

D时段：

（0～5000周波）为系统动态过程数据，输出工频相量值（记录间隔2～10周波，可设）。

1.4.3.1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。

1.4.3.2重复启动：

在已经启动过程中，如遇突变量判据有输出或开关量变位，则重新由S开始，按A-B-C-D时段顺序接着记录，在D时段，如果系统震荡，则一直按D时段记录，直到振荡平息。

1.4.3.3自动终止条件：

当记录时间大于3秒（可设定）并且所有的启动量全部复归，则自动停止记录。

1.4.4输出方式

存硬盘（≥40G）；存USB接口的移动硬盘，供操作完毕后取走；存USB接口的优盘，供操作完毕后取走；数据远传：

打印输出。

1.4.5输出分析报告内容

输出内容：

故障发生时间、启动量、故障线路、故障相别、故障测距、保护动作时刻、保护跳闸相别、断路器跳闸时刻、重合闸动作时刻、重合闸重合时刻、再次故障相别、保护再次动作时刻、保护再次跳闸相别、断路器再次跳闸时刻、断路器再次跳闸相别、重合是否成功，故障前3周波、故障后5周波、重合后5周波电压电流有效值，开关量动作情况一览表，故障波形等。

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1.5装置面板说明

1.5.1装置前面板如下图所示。

装置前面板

1.5.1.1指示灯：

运行：

装置上电运行，该指示灯亮。

录波启动：

装置启动录波，该指示灯亮，并一直保持，直到按“信号复位”键时熄灭。

装置异常：

装置出现内部故障，如通讯中断、自检异常等，该指示灯亮，并发装置异常信号。

内存记录：

装置启动录波，该指示灯亮，表明装置内RAM中有故障录波数据；数据输出到硬盘后，该指示灯自动熄灭。

越限指示：

装置接入模拟量出现越限时，该指示灯亮，当越限消失后，该指示灯自动熄灭。

硬盘：

硬盘读写指示灯，读写硬盘时，该指示灯亮。

1.5.1.2试验启动：

按“试验启动”按钮，手动启动录波一次。

1.5.1.3信号复位：

按“信号复位”按钮，复位继电器输出信号，“录波启动”和“装置异常”指示灯熄灭。

1.5.1.4USB接口：

可直接插入优盘，转出录波数据。

1.5.2后面板

装置后面板布置图如图所示。

装置后面板布置图

1.5.2.1GPS板

1.5.2.1.1IN+、IN-：

串行数据输入，可以接入RS232、RS485和直流B码信号。

1.5.2.1.2P+、P-：

时、分、秒脉冲节点输入，可以接入24V、110V和220V电压的有源节点，也可以接入,使用24V电压的无源节点以上两种信号的选择通过板内的跳线来调整。

1.5.2.1.3A-、B+：

RS485分脉冲输出信号，用于对时信号多台录波器级联。

1.5.2.1.4RUN：

运行指示灯。

1.5.2.1.5B码：

B码信号输入指示灯。

1.5.2.1.6串口：

RS232或RS485信号输入指示灯。

1.5.2.1.7脉冲：

时、分、秒脉冲信号输入指示灯。

1.5.2.2电源板

1.5.2.2.1+12V：

+12V电源指示灯。

1.5.2.2.2-12V：

-12V电源指示灯。

1.5.2.2.35V：

5V电源指示灯。

1.5.2.3ETX主板

1.5.2.3.11LAN1/LAN2：

网络接口。

1.5.2.3.2KEYBOARD/MOUSE：

键盘/鼠标接口。

1.5.2.3.3CRT：

外接显示器接口。

1.5.2.3.4COM1/COM2：

串口。

1.5.2.3.5PRINT：

打印机接口。

1.5.2.3.6USB：

2个USB接口。

1.5.2.3.7PHONELINE：

电话线接口。

1.5.2.3管理板

1.5.2.3.1RUN：

管理板运行指示灯。

1.5.2.3.2GPS：

GPS脉冲指示灯。

1.5.2.3.3V24+：

无源分脉冲或无源小时脉冲＋。

1.5.2.3.4GPSM+：

无源分脉冲或无源小时脉冲－。

1.5.2.3.5智能AD1-AD6板

1.5.2.3.6RUN：

AD板运行指示灯。

1.5.2.3.7+12/-12：

电源指示灯。

1.5.2.3.8AI：

模拟量输入端口。

每板接入16路模拟量，装置最多配置6块AD板，即最多96路模拟量。

1.5.2.4开关量管理板

1.5.2.4.1RUN：

开关量板运行指示灯。

1.5.2.4.2KI：

开关量输入端口，32路开关量输入。

1.5.2.4.3开关量板1-3

1.5.2.4.4KI：

开关量输入端口，每块开关量板可以输入64路开关量。

2检修类别及检修周期

检修类别

检修周期

检修工期

全检

6年

6天

部检

1年

2天

3检修项目

3.1A级检修项目

3.1.1硬件检查。

3.1.2清洁处理。

3.1.3绝缘电阻检测。

3.1.4软件检验。

3.1.5通道检查

3.1.6录波检查

3.1.7检查定值察看和修改。

3.1.8检查GPS输出，整定时钟日期。

3.1.9打印功能检查。

3.1.10面板指示灯和开出量检查。

3.1.11模拟故障

3.1.12远传检查

3.2C级检修项目

3.2.1硬件检查。

3.2.2绝缘电阻检测。

3.2.3软件检验。

3.2.4检查定值察看和修改。

3.2.5检查GPS输出，整定时种日期。

3.2.6打印功能检查。

3.2.7面板指示灯。

4检修步骤、方法

4.1A级检修项目

4.1.1硬件检查

各插件拔、插灵活，插件和插座、导轨之间定位良好，插入深度合适。

4.1.2清洁处理

4.1.2.1对机柜和插件的污染应进行清洁处理,以防爬电、短路等不良现象出现。

注意对灰不能用任何溶剂进行清洗。

应先用电吹机进行吹灰，然后用软毛刷轻刷，再吹净。

4.1.2.2对机柜内背板插座、端子能用电吹风吹，不能用任何物体碰触。

注意应在插件拔出状态下从后向前、从上向下吹，以免灰尘落入插座内引起接触不良。

对柜子其他部分吹灰应先进行，对机箱吹会应放最后。

4.1.3绝缘电阻测试。

4.1.3.1在保护屏端子排处，将所有外部引入的回路及电缆全部断开，并做好记录。

在进行本项试验时，需在保护屏端子排处将所有外引线全部断开，仅对保护屏内进行绝缘电阻测试。

采用1000V摇表分别测量各组回路间及各组回路对地的绝缘电阻。

绝缘电阻要求大于100MΩ。

4.1.3.2绝缘、耐压试验

4.1.3.2.1绝缘试验

试验前确保试验体与外界绝缘，必须严格按要求接线，注意安全。

4.1.3.2.1.1在正常试验大气条件下，装置的带电电路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无任何联系的各电路之间，用兆欧表进行绝缘耐压试验。

具体如下：

试验回路

试验电压

绝缘电阻（MΩ）

交流电流、电压回路对地

500V

≥50MΩ

交流回路与直流回路之间

500V

≥50MΩ

开关量输入回路对地

500V

≥50MΩ

整机带电部分对地

500V

≥50MΩ

信号和报警输出触点对地

500V

≥50MΩ

4.1.3.2.1.2试验时间不小于5s，要求绝缘电阻值不低于要求绝缘电阻。

4.1.3.2.2工频耐压试验

试验前确保试验体与外界绝缘，必须严格按要求接线，注意安全。

4.1.3.2.2.1在正常大气条件下，装置应能承受频率为50Hz的工频耐压试验。

4.1.3.2.2.2试验前应先进行绝缘试验。

4.1.3.2.2.3试验电压从零开始，在5s内逐渐升到规定值并保持1min，随后迅速平滑地降到零值。

具体如下：

试验回路

试验电压

交流电压、电流回路对地

1000V

交流回路与直流回路之间

1000V

高频通道回路对地

1000V

其他直流回路对地

1000V

开关量输入回路对地

1000V

整机带电部分对地

1000V

信号和报警输出触点对地

1000V

4.1.3.2.2.4要求试验期间应不发生击穿或闪络现象，以及泄漏电流明显增大或电压突然下降等现象，同时无元器件损坏现象。

备注：

测试完毕断电后，必须用接地线对被试品进行安全放电。

4.1.4软件检验。

打开电源，进入Windows2000，自动运行fdr50应用程序，各运行灯和电源灯亮，装置运行正常。

4.1.5通道检查

在电压通道和电流通道分别加上额定电压、额定电流，并使后台机进入实时监测界面，检查各通道幅值和相位是否正常。

对开关量干接点通道，短接被测通道，装置应启动，对开关量湿接点通道，加入24V电压，装置应启动。

高频通道：

在高频端子上加50Hz方波信号，或高频收发信机录波口信号，检查各高频通道录波波形是否正常。

4.1.6录波检查

用手动启动方法使装置启动录波，前置机前面板“录波启动”、“内存记录”灯亮，“通讯发送”、“通讯接收”指示灯闪亮。

“通讯发送”、“通讯接收”指示灯熄灭后，说明前置机已将故障数据传到后台机，“内存记录”指示灯灭。

后台机进行数据分析计算，并进行数据远传，故障数据、故障分析报告、测距结果将上传到主站。

在后台机打开故障文件，进行故障分析。

4.1.7检查定值察看和修改。

在“参数设置”中，按照定值单输入线路参数及启动定值，输入完成后，按下前置机面板上“定值输入”键，在后台机参数设置菜单文件菜单中，选中保存并写到前置机。

定值写完以后，松开“定值输入”键，按“系统复位”键，使系统以修改后的参数运行。

4.1.8检查GPS输出，整定时钟日期。

打开监控系统的“时间设置”菜单，监视录波CPU时间；

4.1.8.1无源输入测试：

模拟短接GPS输入接点，录波主CPU时间秒读数返回零。

有源输入测试：

模拟输入额定电压，录波主CPU时间秒读数返回零。

4.1.8.2注：

当秒数小于30时，收到GPS的脉冲信号，则秒数返零，分数不变。

当秒数不小于30时，收到GPS的脉冲信号，则秒数返零，分数加1。

4.1.9打印功能检查。

4.1.9.1对打印机进行自检

4.1.9.2打印机自检正常后，与后台机联机检查，手动录波后，打印机应自动打印简要报告。

如果是线路定值启动，除打印简要报告外，还应打印故障线路波形图。

4.1.10面板指示灯“运行”指示灯：

绿色，正常时，指示灯保持闪烁；录波时保持录波前状态。

4.1.10.1“数据”指示灯：

绿色，正常时，指示灯保持闪烁；录波时保持录波前状态。

4.1.10.2“正在录波”指示灯：

红色，正常时，指示灯不亮；录波时，指示灯保持常亮，录波结束后熄灭。

4.1.10.3“录波信号”指示灯：

红色，录波启动后，指示灯保持常亮；信号复归后，指示灯熄灭。

4.1.11模拟故障

在端子排上加故障量模拟各种不同相别的金属性故障，打印简要分析报告、波形分析报告及故障测距结果，观察录波及测距结果的正确性。

4.1.12远传检查

4.1.12.1远方信号试验：

按“试验”键，装置启动，录波器启动光字牌应亮，变电站警铃响。

4.1.12.2在录波器工程师站终端计算机和变电站录波器上，安装上YS-88的录波远传软件，利用调制解调器或局域网，在工程师站终端计算机和变电站录波器之间进行通信，修改启动定值、修正录波器时间、调用变电站录波器数据等远程操作。

4.2质量标准

上述所有的检修工艺均应符合以下规程标准：

4.2.1继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定；

4.2.2继电保护和电网安全自动装置检验条例；

4.2.3继电保护检验规程；

4.2.4微机继电保护装置运行管理规程；

4.2.5继电器及继电保护装置基本试验方法；

4.2.6继电保护和安全自动装置技术规程；

4.2.7电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范；

4.2.8静态继电保护及安全自动装置通用技术条件。

5安全、健康、环保要求

5.1安全

5.1.1进入现场必须按《安规》规定着装和使用安全防护用具。

5.1.2两人及以上工作时必须明确一名工作负责人。

5.1.3现场应设有足够的照明，并符合《安规》要求。

5.4使用电动工具必须使用漏电保护器，并遵守电动工具的使用规定。

不得使用有缺陷的工器具。

5.5需接地的电气设备，应接到接地牌上，禁止使用暖气管道、钢、梁等。

5.6若电源发生越级掉闸，应查明原因，方可重新送电。

5.1.7高处作业必须正确使用安全带、工具。

5.1.8认真遵守起重、搬运的安全规定。

搬运较长材料时要有人专护，不得碰触运行设备。

5.1.9工作结束应及时恢复工作过程拆除的栏杆、防护罩、沟盖板等防护设施。

5.1.10工作结束清点人员、工具，收回剩余的材料，清扫工作现场。

5.1.11清理工作现场易燃易爆杂物。

5.1.12隔离施工区与生产区域。

5.1.13工作结束