DF3181A故障录波测距装置工程服务资料文档格式.docx
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3.2装置特点
a）硬件特点
1）装置采用先进的工业级芯片，选用IntelX86处理器作为主CPU，具有运算速度快，通信功能强大功能容易扩充的优点
2）采用16位A/D采集芯片，采样速度达到每秒12800点，对于工频信号是256点/周波，谐波处理能力达到128次，能满足电力系统各种场合的要求。
3）采用高速浮点DSP芯片，大大增强了装置的数据处理能力，能在高速采样的同时进行快速傅立叶变换等数字滤波运算，提高了启动录波的准确性和抗干扰性
4）硬件系统具有高的抗干扰能力及工作可靠性，芯片采用表面贴装技术，所有装置电气隔离和屏蔽按国际标准电磁兼容设计，采用两重WATCH-DOG技术，任一装置出现异常时，系统将自动复位
5）系统扩充方便，需要扩充录波容量时，只需增加一台录波采集模块即可
6）巡检功能：
装置除开机进行一次自检外，还会定时对各功能模块进行自检，出现异常时，将立即给出告警信息，并上传后台机
7）支持103规约，提供与后台监控或继电保护故障信息管理系统的通讯接口（功能待增加）
b）后台分析软件特点
1）录波采集模块本身可保存100个最新的历史录波数据（该功能待用DF3186替代DF3181A时实现）
2）不间断慢录波功能，录波间隔可达20ms，可保留最近10天的慢录波数据（该功能待用DF3186替代DF3181A时实现）
3）故障及振荡全过程测量电力系统频率值
4）可输出具有故障时间、故障类型、故障相别、故障线路、故障距离、测量电抗及故障前后7个周波的U、I有效值、最大峰值等数值信息的详细故障分析报告
5）谐波分析、功率分析、序分量分析、向量图分析功能
6）模拟量、开关量的波形显示及开关变位表输出
7）波形打印及打印预览功能
8）录波数据可转换为ANSI/IEEEC37．111-1999COMTRADE格式
9）采用电流分布系数法进行测距，金属性短路测距误差小于2.5%
3.3技术指标
3.3.1额定参数
1）交流额定电压（有效值）：
57.7V
2）交流额定电流（有效值）：
5A或1A；
最大过载40倍，持续时间1s
3）频率：
50Hz
4）高频信号输入范围：
-5V～5V
5）开关量输入信号：
常开或常闭空接点
3.3.2定值精确范围
1）电流定值范围：
0.1In～10In
2）电压定值范围：
3V～100V
3）零序电压定值范围：
1.1V～100V
3.3.3通道容量
每台录波采集模块最多可接入：
84路模拟量（电压、电流、高频量），168路开入量。
当容量不够时，可扩充录波采集模块，最多可扩至3个录波采集模块。
3.3.4采样指标
1）交流采样速度：
12800点/秒同步采样（工频每周波256点）
2）谐波分辨率：
128次
3）故障录波可根据需要设置保留最近的1000～8000次录波数据
4）开关事件分辨率：
0.1ms
5）电流、电压波形采样精度：
0.5级
6）频率测量精度：
优于±
0.05Hz
3.3.5记录方式
D
C
B
A
S
T=0ms（系统大扰动开始时刻）
图2-1模拟量录波时段顺序
A时段：
系统大扰动开始前的状态数据，输出原始记录波形，记录时间0.08～0.2s（4～10个周波）。
B时段：
系统大扰动后初期的状态数据，输出原始记录波形，记录时间0.06～0.2s（3～10个周波）。
C时段：
系统大扰动后的中期状态数据，输出低速原始波形或工频有效值，记录时间可大于2s。
D时段：
系统动态过程数据，输出工频有效值，记录时间可大于20s。
注意：
上述记录时间范围指的是一般的设置范围并不是可设置的最大值，实际上装置可记录的范围会因采样频率设置的不同而有所差别。
启动录波时数据采集按上图所示顺序进行，各时段的采样频率和录波长度可在规定范围内人工设定，输出数据的时间标签以大扰动开始时刻作为该次事件的事件零坐标。
在已经启动的录波过程中如在B段有开入量或突变量输出时，则由S时刻开始沿BCD时段重复执行，如在C、D段有开入量或突变量输出时，则由S时刻开始沿ABCD时段重复执行，直到所有启动量全部复归。
3.3.6数据存储容量及方式
故障后可连续记录，录波次数不限（连续重入的次数不能太频繁，否则会出现缓冲区覆盖丢失数据）。
录波数据实时传送到后台机，保存在后台机的硬盘上，可保留1000～8000个最新的录波数据，保留的录波数据个数可设定，硬盘满时或已超过设定的录波个数时新数据自动覆盖老数据。
录波采集模块本身可保存最新的100次录波，做到录波数据双备份。
另外录波数据也可通过规约远传到上级管理部门。
3.3.7测距精度
金属性短路测距误差小于2.5%
3.3.8告警信号
录波或装置发生故障时，输出告警信号，可接至光字牌。
输出的告警信号有：
●失电信号
●录波信号
●故障信号
3.3.9启动方式
1）交流相电压、零序电压、正序、负序突变量启动
2）交流电压越限启动
正序电压启动
负序电压启动
零序电压启动
3）频率启动，频率f≥50.5Hz或f≤49.5Hz，录波启动，启动误差不大于0.05Hz
4）交流电流启动
相电流突变量
相电流越限
负序电流越限
零序电流越限
振荡启动
5）开关量启动，可启动录波的开关量在变位3ms内录波启动
6）手动启动，人工控制启动录波
7）远方启动，上级部门通过远传下达启动命令
3.3.10启动精度
越限启动：
优于5%
突变启动：
优于10%
3.3.11通讯接口
采用双绞线作为传输介质，如用户要求用光纤时可工程改造。
4型号配置
4.1录波采集模块配置
后视插件位置图
DF3181A录波采集模块采用8U、19"
机箱，交流内部插件的方式。
主要由MON主控插件、AD插件、交流插件、开出插件、电源插件等组成。
各插件的数量：
MON主控插件1块
AD插件1～7块
交流插件1～7块
开出插件1块。
电源插件1块
4.1.1MON主控插件
该插件的后面板上标有“MON”字样，所用CPU为IntelX86系列，有32M字节RAM，用电子盘存放参数文件。
4.1.2AD插件
在装置该插件的后面板上标有“AD”字样，一块AD插件对应一块交流插件，可采集12个通道模拟量，交流插件上接入的模拟量通过相对应的AD插件采集数据，AD插件上采用16位AD芯片及高速DSP芯片负责采样及计算，并根据计算结果判断是否启动录波。
一块AD插件能对12个模拟量通道24个开入量通道进行同步采样。
4.1.3交流插件
一块交流插件可接入12通道模拟量，有以下几种类型：
1）PT插件：
接12个通道交流电压，交流电压额定输入为57.735V。
2）PCT插件：
前4个通道接交流电压，后8个通道接交流电流，交流电压额定输入为57.735V，交流电流额定输入分为5A或1A两种。
3）CT插件：
接12个通道电流，额定输入分为5A或1A两种。
4）HT高频插件：
接12个通道高频量，输入范围-10V～10V。
系统二次侧的交流电压、电流、高频量经本插件的隔离互感器隔离变换后，接入AD采集插件，经AD转换芯片，DSP对输入信号进行采样，并将采样数据进行处理。
4.1.4开出插件
开出插件通过继电器实现录波、故障等信号的输出。
开出插件内置了GPS接收模块。
4.1.5电源插件
本插件输入电压为交直流两用，按额定电压输入有220V或110V两种规格可供选择。
4.2型号说明
型号说明：
型号由基本型号和辅助代号（参量代号和特殊代号）组成，如下所示为单个录波装置的型号说明：
故障录波测距装置DF3181A/□□D□□□－C□□□□E□
基本型号
故障录波测距装置的基本型号
交流电流
参量
5A/50Hz
1A/50Hz
代号
5
1
交流电压
57.7V
2
直流电压
220V
110V
通信接口
方式
以太网
E
媒介方式
介质
屏蔽电缆
L
电压
插件
数量
电压电流插件
电流
3
4
6
高频
功能
开出
DO-GPS开出插件
5现场安装
5.1工控机安装
一体化工作站安装
●现场工控机开箱后先打开工控机后盖安装外扩的网卡
●安装工控机前面板的把手
●连接鼠标和键盘电缆：
取出附件电缆，找出一个人字形的转插电缆和2根连接电缆，将这两个连接电缆与那个人字形电缆分叉的那两个头连接，将人字形电缆只有一个插头的那端插在主板带的接口上，另外标有鼠标的一端插在工控机侧面标有MOUSE的那个插孔里，将标有键盘的一端插在标有KEY的那个插孔里，MOUSE和KEY接的是工控机前面板上的小键盘和鼠标。
还有一个EXT插孔留着插外接键盘。
●压一根反接双绞线，先测试一下，保证能用
●把键盘和鼠标放在机柜的键盘盒里
●将工控机装到机柜上开孔的对应位置，先不要用螺钉固定，前面需要一个人配合扶着工控机且工控机侧放，然后一个人到机柜后：
插入USB口的鼠标；
键盘插头插在工控机侧面的EXT口；
把双绞线一端插在工控机主板自带的那个以太网接口另一端插在DF3181A录波采集模块MON主控插件的以太网接口；
插好打印机电缆（可能是并口电缆也可能是USB口的）。
●将工控机放正，固定好螺钉，后面插好电源线，机柜的电源插座插孔与工控机电源线插头如不匹配时，可将插座插孔表面的那层壳用螺丝刀掀掉。
5.2打印机安装
开箱取出LQ300K＋II打印机，按说明书取出打印机里的固定条，安装色带等附件，之后安装在机柜上，连接好打印电缆和电源
5.3安装操作系统
在厂内调试时如已安装驱动程序时跳过本步。
将硬盘分为C、D、E三个分区，C区20G空间用来安装操作系统，D区40G空间用来安装录波分析软件和存储录波数据，剩下的为E区，用来备份驱动程序和录波分析软件。
操作系统可安装WIN2000和WINXP，注意要打补丁。
安装杀毒软件和防火墙，注意要进行一些设置，如查到病毒后自动杀毒不用询问等，不要在杀毒过程中还得进行人机操作，把自动更新、版本检查、自动升级等都去掉。
WINDOWS启动后的登录可设为自动登录，以保证看门狗复位后系统无人参与时能自动启动起来。
5.4安装录波分析软件
录波分析软件安装在D\DF3181A目录下，录波数据保存在D\81ADATA目录下，为方便调用在桌面建一个df81a_online.exe的快捷方式。
安装看门狗驱动程序：
在D\DF3181A\watchdog目录下有工控机主板的看门狗驱动程序，注意工控机厂家和主板型号，找到与主板型号对应的看门狗驱动安装。
如没有相应的驱动，请在工控机的随机光盘中查找，如还是没有找到则可与工控机厂家联系索取或与开发人员联系。
如果看门狗驱动程序没有安装时，软件死机后系统不能自动复位重启。
5.5安装驱动程序
●从工控机附件中找出随机光盘，安装主板驱动、主板自带的网卡、显卡、音频等驱动程序。
研祥工控机的主板型号是：
FSC-1713VNA，机箱型号是：
EWS-844V。
另外还要安装后来插的那块网卡的驱动。
●安装打印机的驱动程序（包装箱里有光盘）并打印测试页
●备份所有的驱动程序到E盘
5.6GPS对时
DF3181A的对时方式有3种：
1.内置GPS对时
这是DF3181A的缺省对时方式，DF3181A录波采集模块的DO-GPS插件内置有GPS接收模块，需将GPS天线接收头固定到房顶，另一端接DO-GPS的输入端子。
注意DO-GPS插件上的跳线：
XS16上的短路塞都跳开，XS13,XS14按照DC模式（即1-3，2-4）跳线，XS12按照GPS模式跳线，XS11按照9600BPS跳线,XS4按照GPS模式跳线。
2.IRIG-B格式对时
可能有用户不用DF3181A自带的GPS对时而要外接IRIG-B对时，这时DO-GPS板的跳线要跳到B格式对时状态：
即DO-GPS插件上XS16的短路塞都跳开，XS13,XS14按照DC模式（即1-3，2-4）跳线。
XS12按照IRIG模式跳线，XS11按照9600BPS跳线,XS4按照IRIG-B模式跳线。
用外接B格式对时时，外接B格式信号要接入DO-GPS插件的09、10端子，端子9接B+,端子10接B-。
3.后台对时
在内置GPS或IRIG-B对时失败时，后台软件会定时给录波采集模块对时。
如内置GPS或IRIG-B对时成功，则录波采集模块给后台机对时。
6分析软件使用说明
6.1主界面介绍
图6-1分析软件主界面
本装置的在线分析软件安装于现场的录波后台工控机中，完成录波数据的接收、保存、分析、打印以及录波装置的定值整定、参数设置等功能。
录波文件名称是用录波时刻来命名的，按顺序依次为年、月、日、时、分、秒、模块编号，文件名后缀为cmt。
主界面如图6-1所示，左面有两个窗口，上面的录波数据窗口以树状方式显示数据目录下的文件列表，其下面的采集模块窗口显示录波采集模块的当前连接状态等信息，右面窗口显示录波数据波形，下面的窗口显示录波历史记录。
6.1.1录波数据窗口
录波数据窗口可通过鼠标单击工具条最左面的“录波数据”按纽来打开或关闭，录波模块窗口可通过鼠标单击工具条左面数第二个“采集模块”按纽来打开或关闭，录波记录窗口可通过单击工具条左面第三个“录波记录”按纽来打开或关闭。
正常运行时这几个窗口都要求处于显示状态。
6.1.2波形显示窗口
录波数据可通过双击“录波数据”窗口中的文件名称来打开，文件打开后，波形显示在右面窗口，波形的显示比例可通过选择工具条中的横向和纵向比例来改变，也可鼠标左键单击波形显示窗口左边的通道名称放大该通道波形，鼠标右键单击通道名称缩小该通道的波形。
鼠标单击任一通道波形，可以看到一十字白线，交叉点为当前选中位置，波形窗口左面信息区显示通道名称和当前点时刻各个通道的瞬时值，此时按键盘的左、右箭头十字游标会跟着移动，显示的瞬时值也跟着改变，按上、下箭头，则十字游标选中不同的通道。
波形信息区除显示瞬时值外，也可以显示有效值、平均值、相位、一次侧值，显示内容的改变可通过右键单击信息区的数值区域，在快捷菜单中选择。
信息区前面显示的是通道编号或通道名称，切换方法也是在信息区数值区域的右键快捷菜单中选择。
图6-2波形显示窗口
状态栏从右到左分别显示当前计算机时间、当前打开录波文件的启动时刻、当前游标的所在波形位置相对录波开始的时刻、及相对于录波开始的时刻。
游标所在位置的相对时间，缺省是相对录波开始的时刻，鼠标靠近波形的起始点时会看到光标由斜箭头变为红的水平双箭头，此即为相对坐标位置，相对坐标可以改变，方法是在看到光标变为红的水平双箭头时按下左键并拖动鼠标，此时会看到一竖直线随光标移动，该线移到的位置即为相对坐标零点。
图6-3状态条
6.1.3采集模块窗口
在图6-1左下部可看到“采集模块”窗口，该窗口的上半部分显示采集模块的图标，下半部分显示与采集模块通讯相关的一些信息，如建立连接时间、断开连接时间、模块程序升级信息、时间信息、模块告警信息等。
图6-4采集模块图标的快捷菜单
分析软件没有与录波模块建立TCP连接时，该窗口中的采集模块图标显示红色，当建立连接时该图标显示绿色，同时在下面显示连接信息。
双击采集模块图标可打开该模块的参数设置窗口，当右键单击模块图标时弹出图6-4所示快捷菜单，该菜单里有一些功能在主界面菜单和工具条上也可调用，如“手动录波”、“参数设置”、“实时信息”、“实时波形”、“给模块对时”、“下装程序”等，在这里介绍一下在其它界面没有的功能。
召唤模块时间：
单击该菜单项时，在模块图标下边的列表中会显示录波采集模块返回的模块当前时刻、时钟源、秒中断源等信息。
时钟源有：
主板时钟、GPS、IRIG-B、后台对时时间等几种，目前DF3181A的DO-GPS开出板已作为标配，在接好卫星钟天线后，时钟来源应显示是GPS，秒中断来源也显示GPS，当没有收到GPS时间时，应该显示时钟来源和秒中断来源都为主板时钟，当不用内置的GPS而是在机柜端子上外接卫星钟的IRIG-B时，时钟来源和秒中断来源都应该显示为IRIG-B。
采集模块的时钟源和秒中断源能自动判断和切换，如发生变化时会自动上传信息并在采集模块窗口的信息列表中显示。
看门狗测试：
采集模块主板有看门狗功能，在1.5秒内如不清看门狗则认为程序出错并自动复位重启，用看门狗测试功能可试验一下，主板的看门狗是否好用，当单击看门狗测试菜单项时，通知模块主板不再清看门狗，这时应能看到装置自动复位，约等1分钟后，装置和后台软件间的通讯连接会自动恢复。
版本信息：
单击该菜单项后，在模块图标下边的列表中会显示录波采集模块返回的录波采集模块主板程序版本信息和各AD板的DSP程序版本信息，包括版本发布日期、版本号、CRC校验码等。
模块复位：
单击该菜单项后，录波采集模块的主板会重新启动。
慢录波功能：
该功能现在还没有完善，待完善后再更新本部分内容。
当鼠标双击采集模块窗口中的模块图标时会弹出“参数设置”窗口，可在该窗口中设置时段、定值、线路参数等。
当鼠标双击采集模块窗口中的信息列表时会弹出图6-5所示窗口，采集模块窗口中的信息列表只显示最新的部分信息，全部信息则在图6-5窗口中显示（可保存最新的300条信息），在该窗口信息可分类显示，并可输出为文本文件以方便保存和打印。
在该窗口还有一项功能是召唤模块历史自检信息，录波模块的主板能保存最新10的自检信息，在这里可以一起召唤上来显示，显示的内容也可输出为文本文件。
图6-5模块信息窗口
6.1.4录波记录窗口
在图6-1下部可看到“录波记录”窗口，该窗口显示最新的部分录波历史记录。
鼠标双击窗口里的表格弹出图6-7所示窗口，在该窗口显示记录全部录波历史记录，可将录波记录输出文本文件以方便存档和打印。
图6-6录波记录窗口
图6-7录波历史全记录窗口
6.2登录
在主界面菜单选“登录”，弹出登录对话框，选择用户名，输入密码及登录保持时间。
软件里的有关参数设置的操作都要求先成功登录以后才能操作。
软件的初始密码是“df”，可按5.4节说明进行修改。
图6-8登录窗口
6.3用户管理
在主界面选菜单“设置”->
“用户管理”，显示图6-9所示窗口，在此窗口管理员可设置各用户的功能权限和密码，对于没有管理员权限的普通用户在此窗口可修改自己的密码。
注意先登录后再进行设置。
图6-9登录窗口
6.4本机管理
图6-10本机管理
“本机管理”进入图6-10所示窗口，在此界面设置：
录波数据路径：
设置录波数据保存的路径，在该路径下录波数据按月保存，月目录会自动创建。
录波记录文件：
设置录波历史记录文件，录波记录保存在该文件中。
事项记录文件：
设置事项记录文件，现在没有用，留做以后备用。
模块信息记录文件：
保存模块信息，如通讯连接信息、模块告警信息、版本信息等。
保留最新录波数据：
设置录波数据保留的个数，设置范围是1000～8000，一般设置5000即可，即保留最新的5000个录波文件，过期的数据自动删除，这样可避免因定值设置不当而长期频繁录波从而把硬盘存满的情况出现。
开机后自动运行：
这项设置要设为“是”，这时在工控机启动后DF3181A分析软件能自动运行。
6.5模块地址设置
在分析软件主界面，单击工具条上的“模块地址设置”或选菜单“设置”->
“模块地址设置”显示图6-11所示界面，表中显示的录波采集模块的模块号及IP地址是原先设置的。
录波采集模块的缺省IP地址设为“172.20.10.2”，工控机网卡的IP地址设为“172.20.10.100”（和模块通讯用主板内置的那个网卡）。
单击属性页“模块搜索”弹
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