电力系统录波装置操作说明B5.docx

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电力系统录波装置操作说明B5

第一章系统介绍

1.1概述

XGL-10型电力系统故障录波装置主要用于发电厂和变电站，当输电线路或其他电力设备发生故障，保护装置动作切除故障及切除故障的断路器重新合闸的故障过程中，由前置机记录故障发生的时间和电流、电压的变化过程以及开关量的动作时刻，同时监视保护装置高频通道在传输中的工况，并将记录结果传给后台机存于硬盘中。

由后台机进行运算，处理，并计算出故障的类型及其故障发生地点与保护安装处的距离。

故障数据和信息可在显示器上给出，并可存入软盘或通过远传与调度端进行远方信息传送，也可通过打印机打印保存。

为分析故障发生的原因，及时准确地查找故障点，分析电力系统在故障过程中的工况，分析保护装置的动作行为，制定反事故措施提供可靠依据。

XGL-10型电力系统故障录波装置基于高档工业控制计算机采用高速PCI模拟量采集卡，基于以太网构成上下位机结构，在系统组成方面采用最新的硬件技术，在软件结构方面遵循现代软件工程理论与方式，以领先指标，高可靠性完成传统故障录波器功能的同时，提供了一些新的重要功能。

高采样频率（最大10kHz），高数据传速率（10Mbps），支持连续故障录波，参数结构开放，支持用户定义故障数据格式，定义新的派生量。

以精心设计的模拟量隔离通道及数字滤波等算法，保证模拟量计算精度。

◆技术指标：

通道容量：

模拟量32～96路，开关量64/128路（有源或无源接点）

模拟量采样频率：

10000Hz

开关量事件分辨率：

0.5ms

A/D转换器精度：

12bit

有效值精度：

0.5级

谐波分辨率：

32次以上

输入信号范围：

交流额定电压（有效值）：

57.7V或100,最大过压2倍。

交流额定电流（有效值）1A或5A最大过载20倍，持续时间1s。

高频信号：

-30V-30V

测距精度：

金属性短路优于2%

录波时间：

由用户设定（数据总量≤10Mbytes，一般为4秒）

前置机连续记录故障次数：

10次（特殊情况下30次）

后台机记录故障次数：

1000次以上

供电电源：

DC220V±10%AC220V±10%，50HZ±0.5HZ

DC110V±10%

1.2技术特点

1.2.1运行稳定抗干扰能力强

XGL-10从整体方案设计、元器件筛选、生产工艺控制、出厂前测试等方面的生产过程中，严格按照ISO9001质量体系标准的要求进行质量控制，保证了产品的高质量和高可靠性。

1.2.2高性能硬件配置

XGL-10上、下位机均采用PⅢ800以上CPU。

上位机配128MDRAM（PC100），下位机配128MDRAM。

下位机配以16MDOC电子盘，具备防震、防尘性能。

上、下位机双绞线连接，采用局域网的通讯方式，高速可靠。

1.2.3用户灵活配置

用户可根据需要对故障录波数据结构进行设置，对启动参量、启动值进行调整；同时可以派生新的参量。

如果测量中包含某三相电压、电流，用户可方便地定义其P、Q、COSφ等，或其正序、负序、零序等参量。

用户可根据情况充分利用已有资源，灵活扩展。

1.2.4故障分析功能强大

基于Windows2000平台的分析软件，数据分类、显示方法遵循Windows程序风格，使用方便。

提供参量分类、混合显示并有各种打印输出方式；提供参量快速浏览，准确定位故障参量；提供丰富的谐波分析手段。

1.2.5接口完备

系统具有GPS同步时钟接口，对时精度可达微秒级，可通过公用电话线、局域网实现数据远传或MIS系统接口等功能。

1.3启动方式

1.3.1模拟量启动

（1）突变量启动：

包括电流启动、电压启动，零序电流及零序电压启动。

（2）越限量启动：

包括电流启动、电压启动，零序电流及零序电压启动（其中电压包括欠压和过压两种）。

（3）正序、负序、零序启动

（4）频率越限与变化率启动

（5）电流变差启动

1.3.2开关量启动

开关量变位启动、闭合启动或断开启动

1.3.3手动启动

1.3.4远程启动

1.4录波数据记录方式

1.4.1模拟量采样方式

A

B

C

D

E

s

故障启动后，装置按下图的方式对故障数据分段记录。

t=0.0ms

A时段：

系统大扰动开始前的状态数据，输出高速原始记录波形，采样频率10KHz、5KHz，记录时间≥0.2S

B时段：

系统大扰动后的状态数据，输出高速原始记录波形，采样频率10KHz、5KHz，记录时间≥0.2S

C时段：

系统动态过程数据，输出低速原始记录波形，采样频率1KHz，记录时间≥2S

D时段：

系统动态过程数据，每0.1S输出一个工频有效值，记录时间≥20S

E时段：

系统长过程的动态数据，每1S输出一个工频有效值，记录时间≥600S

1.4.2录制方式

1.4.2.1非振荡故障录制

1.一次启动且仅有一次故障

符合启动录波条件规定的任一条件时自动启动，自S时刻开始按A→B→C→D时段顺序录波。

2.重复启动

在已经启动记录的过程中，进行至C时段后，如又遇：

A）电压突变量启动

B）断路器启动

则在该启动时刻开始重新从S时刻开始按A→B→C→D时段顺序重复录波。

3.自动终止记录条件

同时符合如下条件时，则自动停止记录：

A）记录时间＞4S

B）所有启动量全部复归

1.4.2.2特殊记录方式

如果出现系统振荡，则由S时刻开始沿A→B→C→D→E顺序录波，直至所有起动量振荡停止或E段录波时间满10分钟。

1.5主要功能

1.5.1故障录波

系统投入运行后，下位机进行数据采集、计算，将结果送内存中的循环队列保存，同时根据用户设定的故障启动判据对照模拟量、开关量，一旦满足启动条件即开始按用户设定的数据格式录制数据，同时发出报警信号，故障录制完毕后启动网络通讯向上位机传送故障数据，上位机将数据写入硬盘并更新故障文件列表以便用户分析。

1.5.2运行监测

在常态运行时，上位机可实时显示全部模拟量值、开关量状态，以1Hz的频率刷新。

1.5.3线路测距

发生短路故障时,可根据录波数据识别故障线路，故障相别，记录断路器的动作，计算出故障点到装置的故障距离，并输出故障报告。

第二章组成结构

2.1系统功能框图

下位机

开关量转接卡

脉冲、键盘卡

开关量I/O卡

模拟量采集卡

VGA显示卡

NE2000网卡

工控CPU卡

EtherNet10Mbps

模拟量通道单元

模拟量隔离单元

开关量隔离单元

GPS卫星同步时钟

上位机

15”CRT

工控机/键盘/鼠标

彩色打印机

可扩展接口

现场总线

MIS系统

数据远传

注：

虚线内的可扩展接口指明系统具备开发此接口的硬件环境，可根据用户需求开发。

由于这一部分的现场需求差别较大，系统未提供一个标准版本。

2.2屏体布置图

2.3模拟通道原理

交流电流信号

交流电压信号

直流电压信号

直流电流信号（mV信号）

转速信号

隔

离

电

路

分频

电路

输出

电路

采

集

单

元

过零

检测

2.4开关量通道原理

无源开关量

有源开关量

2.5下位机后面板说明

RK2

RK1

RET

KB／POUT

R4

R3

R2

R1

从左到右依次为：

①6块采集卡（R1～R6）：

A／D采集，与通道处理单元连接。

②显示卡：

BIOS自检和调试时使用。

③接口：

打印机接口，调试时使用。

④CPU卡

⑤网卡：

与录波处理单元连接。

⑥键盘处理（KB）及脉冲（Pout）卡：

同步脉冲及自定义键盘，同步脉冲与采集卡连接，自定义键盘与CPU卡连接。

⑦空槽位

⑧开关量采集卡：

数字量采集。

⑨2块开关量转接卡（RK1、RK2）：

与开关量单元连接。

连接时请注意插头上的标识与插座上的标识一一对应。

第三章软件安装

系统出厂时已经预装了全部软件，各功能模块已调整完毕。

随机提供上、下位机安装盘供用户做为备份。

3.1上位机

（1）Windows2000

除非误删除系统软件或系统错误设置外，用户无须重新安装Windows。

Windows2000安装需插入安装盘按照提示安装即可。

（2）网络

Windows必须为上位机软件提供网络环境，请首先正确安装NE2000兼容网卡，添加NWLinkIPX/SPX协议，并设置协议属性中心“帧类型”项为Ethernet802.3。

（3）软件安装

将安装光盘插入软驱，运行“setup.exe”按安装向导提示进行安装，需注意安装的目录盘。

磁盘空间应足够存储故障文件，否则系统在启动时将提出警告。

3.2下位机

下位机软件安装需一些准备工作，需连接键盘、显示器、软驱。

（1）CMOS设置

A）设置所有硬盘为“None”。

B）IRQ5分配为LeacyISA

C）COM2须禁止,同时IRQ3须分配为LeacyISA。

以提供给网络适配器。

D）禁止下位机主板的网络和modem功能。

E）禁止下位机主板的USB功能。

F）下位机的PCI优化参数设置为disable。

（2）软件安装

安装前应格式化C：

盘，并装入系统（FormatC:

/S）之后将下位机映象盘内容拷贝到C：

盘。

（3）网络

如果更换了上位机网卡，需用其网卡地址（6字节）更新C:

\line\node.sys文件。

安装完毕后应校准系统时间。

若进行了上、下位机任一个的重新安装，应在系统运行后（上、下位机连接成功）立即进行“参数设置”，以保证上、下位机参数一致。

3.3投运前准备

系统投入运行前应充分做好准备工作。

以下步骤针对一个仅仅具备硬件的最基本系统。

因为出厂前已经过双方合作调试，通常用户不会面对这种情况，用户可选择需要的步骤调整。

但出现硬盘损坏之类严重故障时，用户需按此恢复系统。

（1）安装软件

按前两节所述设置工控机CMOS，并安装上、下位机的软件

（2）设置参量

用户根据设计要求将模拟量、开关量接入系统后，须在“参数设置”中设置接入量的名称、代号、额定值等信息，并设置需要的派生量。

设置完毕，观察上位机的“模拟量监测”、“开关量监测”窗口，检查设置是否正确。

（3）模拟量、派生量精度校准

使用“通道修正”校准修正模拟量通道的零点、通道修正系数等。

（4）启动量、启动值设置

根据设计要求，选择参与故障启动的参量，并设置其启动值（模拟量）。

（5）故障录波数据格式设置

确定故障录波数据格式，设置录波各段的采集频率、录波时间。

（6）故障录制模拟

至少模拟两次故障录制，分别用开关量、模拟量启动，系统应正确响应。

第四章线路录波程序

4.1界面介绍

双击LineOn图标，进入如图4-1所示线路录波主程序界面

图4-1主程序界面

该界面为标准的Windows窗口。

由以下各部分组成：

4.1.1标题栏

标题栏位于主界面的第一行，该窗口有两个作用：

一是用来说明该窗口的名称，如：

电力系统故障录波装置XGL-10。

二是用来对窗口进行操作，窗口最小化窗口最大化关闭窗口。

4.1.2菜单栏

菜单栏位于标题栏的下面一行，从左至右列出了各个菜单供用户选取。

常用菜单及其功能说明将在下面详细介绍。

4.1.3工具栏

工具栏位于菜单栏的下面一行，工具栏中命令按钮均为使用频率较高的命令，各命令按钮均在菜单栏的各菜单项中有对应的子菜单项。

手动启动用于人为启动故障，开始按设定参数的录制波形。

用户登录系统设置了多个级别的用户，用户以不同的用户名和密码登录可获取不同的权限，禁止非指定人员使用特定的功能，以保证系统的安全。

程序退出用鼠标左键单击该按钮，通过退出验证后，退