WDGLV线路录波装置说明书.docx
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WDGLV线路录波装置说明书
WDGL-V线路录波装置说明书
[V2005.1]版
WDGL-V/X
线路微机电力故障录波监测装置
山东山大电力技术有限公司
WDGL-V/X
新一代---线路微机电力故障录波监测装置
跨大区电网的互联和电力市场的发展在带来明显经济效益的同时，也对电力系统的安全
稳定运行提出了严峻的挑战。
大范围、长过程的严重故障，使电力系统的事故分析越来越困
难。
传统的主要记录暂态故障数据的故障录波装置，在电力系统日益发展的今天已很难满足
新的要求。
以十几年录波器的开发经验，依靠山东大学雄厚的科研技术力量，结合当前最先进的电
子技术，我们推出了带有稳态记录功能的新一代故障录波装置。
以高速精确的数据采集系统，
结合可靠快速的通讯手段，实现了360小时不间断记录全部通道稳态数据的能力。
在线分析
软件实现了对稳态、暂态数据的统一分析功能，故障的产生和发展过程一目了然。
全嵌入式硬件结构平台、先进可靠的软件平台、完整可靠的启动方式、高精度数据采集
系统、360小时不间断稳态数据记录、功能强大的在线分析软件、高精度故障测距技术、内
嵌式GPS同步采样、强大的计算功能、开放的数据格式、灵活可靠的组网及数据远传、远方
维护功能、双电源冗余设计、超宽电流输入范围等，使我们产品更具有优异的性能。
新一代WDGL-V/X型微机电力故障录波监测装置，必将为电力系统的可靠稳定运行提供
保障，必将大大提高运行人员的事故分析能力，也必将为电力系统带来明显的经济效益。
好录波器，山大造
目录Contents
1技术特点……...........................................................................................................12技术指标...................................................................................................................3
3技术原理...................................................................................................................5
3.1基本原理.....................................................................................................5
3.2记录方式.....................................................................................................5
3.3输出方式.....................................................................................................6
3.4输出分析报告内容.....................................................................................6
4装置面板说明...........................................................................................................7
4.1前面板.........................................................................................................7
4.2后面板.........................................................................................................85在线分析软件.........................................................................................................10
5.1概述...........................................................................................................10
5.2主界面.......................................................................................................11
5.3参数设置...................................................................................................14
5.4实时监视...................................................................................................23
5.5故障分析...................................................................................................26
5.6稳态分析...................................................................................................366运行维护.................................................................................................................39
7订货说明.................................................................................................................41
8附录..........................................................................................................................42
1
WDGL-V/X微机电力故障录波监测装置（以下简称装置）全面贯彻了全国电力行业标
准《220KV-500KV电力系统故障动态记录装置的检测要求》（DL/T663-1999）和《220KV-500KV电力系统故障动态记录技术准则》（DL/T553-94），并参考了2004年6月1日最新实施的行业标准《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》（DL/T873-2004），自主研制开发的新一代录波监测装置，与国内外同类产品和以往产品相比，具有更加鲜明的技术特点：
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?
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。
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。
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。
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。
360小时不间断稳态数装置实现了360小时（15天）不间断地记录全部模拟量和开
据记录关量稳态数据，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。
功能强大的在线分析软图形化界面设计；稳态数据和暂态数据同屏显示、统一分析；
件具有编辑、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。
WDGL-V/X线路微机电力故障录波监测装置
1
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%，并可实现双端测距。
数据带有绝对时标，时间精度误差＜1，可实现广域同步测,s内嵌式GPS同步采样
量、同步双端测距。
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。
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。
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。
灵活可靠的组网及数据采用103规约，支持各种联网及数据远传方式，可适应于拨号
远传方式、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。
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。
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。
双电源冗余设计装置采用交、直流供电，互为备用，可外接UPS，保证各种极
端情况下录波装置的可靠性。
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%。
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2
交流电源额定电压：
单相220V,允许偏差-20%~+20%
额定电压：
220V、110V工作电源直流电源允许偏差：
-20%~+20%
波纹系数：
<5%
交流电压：
57.7V（100V）/0-180V
交流电流：
5A（1A）/0-200A（0-40A）额定值/测量范围交流频率：
50Hz/35-60Hz
直流电压：
/0-300V模拟通道高频量：
/0~100V
直流回路：
?
50W
功率消耗交流电压回路：
?
0.05VA
交流电流回路：
?
0.3VA
开关量通道常开、常闭无源接点
外部GPS校时秒脉冲，RS232，RS485，IRIG-B码
校时方式自带GPS校时自带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
交流电压：
?
0.2%UN
交流电流：
?
0.2%IN
有功功率：
?
0.5%UNIN模拟量通道精度指标无功功率：
?
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2%
谐波分析率127次
校时精度24小时误差：
?
1us（GPS同步）/?
100ms（非同步）
A/D转换16位
采样频率12800Hz,6400Hz,3200Hz（可选）
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、零序分量启动启动方式频率越限
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
WDGL-V/X线路微机电力故障录波监测装置
2
越限量启动：
优于2%；突变量启动：
优于5%启动精度开关量：
<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、直流失电数据输出方式USB移动盘、保存到硬盘、数据远传、打印输出
双网络接口、内置MODEM、RS232/485。
故障数据可转换成IEEECOMTRADE通讯接口（StandardCommonFormatforTransientDataExchangeC37.111-1999）标准格
式，支持IEC60870-5-103规约。
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
环境温度-5?
～+45?
；极限工作温度：
-10?
～+55?
正常工作大相对湿度5%～95%气条件大气压力80kPa～106kPa
模拟量通道数16路、32路、48路、64路、80路、96路可选
开关量路数32路、96路、160路、224路可选订货须知屏体尺寸800mm×600mm×2360mm，800mm×600mm×2260mm
屏体颜色用户确定
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3.1基本原理
装置采用了如图1所示的系统结构，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）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。
（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。
（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。
（4）GPS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。
管理模块内部智能数据采集模块数据处理及分析总线
双显示、打印来自模拟双...端管理DSP智能A/D量变送端PC104口模块模块口总线RAM1--6RAM
嵌入式
ETX...
来自开关双量变送端GPS时钟及时序智能DI通讯接口口控制模块（RS232、网络）RAM
GPS时间基准模块
图1装置硬件结构示意图
3.2记录方式
（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。
ABCD
S
t=0
图2记录方式
WDGL-V/X线路微机电力故障录波监测装置
3
A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）。
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。
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。
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。
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。
（2）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。
3.3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。
3.4输出分析报告内容
输出内容：
故障发生时间，故障线路名称，故障相别，跳闸相别，保护动作时间（主保护和后备保护），
断路器跳闸时间，断路器重合时间，再次故障相别，再次跳闸相别，保护再次动作时间（主保护和后备保
护），再次跳闸相别，故障测距（距变电站本装置安装处），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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4.1前面板
装置前面板如图3所示。
WDGL-V/X线路微机电力故障录波监测装置
运行录波启动装置异常内存记录越限指示硬盘
试验启动信号复位USB
山东山大电力技术有限公司
图3装置前面板
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。
试验启动：
按“试验启动”按钮，手动启动录波一次。
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。
USB接口：
可直接插入优盘，转出录波数据。
WDGL-V/X线路微机电力故障录波监测装置
4
4.2后面板
装置后面板布置图如图4所示。
1NAKI2KI4KI6LKEYBOARDMOUSE天线
PRINTRS485
PHONELINECRTCOM2COM1
RS232RUNRUNRUNRUNRUNRUNRUNRUN+12VGPS+12+12+12+12+12+12-12VGL-12-12-12-12-12-12运行天线5V同步AI1AI2AI3AI4AI5AI6KI1KI3KI5KI724V
GJ+B232+GJ-B232-V24+B485+XHFWGPSM+B485-DC+GPSM-BTTL+USBLAN2BTTL-LBOD1DC-PPS+LBQD2PPS-ZZYCEGNDZLSDP24+JCOMP24-ONP220+OFFP220-POWER
图4装置后面板布置图
GPS板
天线：
接卫星天线。
RS485/RS232：
输入时钟接口。
运行指示灯：
GPS板上电运行，该指示灯亮。
天线指示灯：
接卫星天线后，该指示灯亮。
同步指示灯：
与卫星同步后，该指示灯亮。
输入节点：
B232+/B232-：
232电平调制B码输入；B485+/B485-：
485电平调制B码输入；
BTTL+/BTTL-：
TTL电平B码输入；PPS+/PPS-：
空接点秒脉冲输入；P24+/P24-：
24V秒脉冲输
入；P220+/P220-：
220V秒脉冲输入。
电源板
+12V：
+12V电源指示灯。
-12V：
-12V电源指示灯。
5V：
5V电源指示灯。
24V：
24V电源指示灯。
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DC+/DC-/GND：
220V直流电源插座。
POWER：
电源开关。
ETX主板
LAN1/LAN2：
网络接口。
KEYBOARD/MOUSE：
键盘/鼠标接口。
CRT：
外接显示器接口。
COM1/COM2：
串口。
PRINT：
打印机接口。
USB：
2个USB接口。
PHONELINE：
电话线接口。
管理板
RUN：
管理板运行指示灯。
GPS：
GPS脉冲指示灯。
智能AD1-AD6板
RUN：
AD板运行指示灯。
+12/-12：
电源指示灯。
AI：
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。
开关量管理板
RUN：
开关量板运行指示灯。
KI：
开关量输入端口，32路开关量输入。
开关量板1-3
KI：
开关量输入端口，每块开关量板可以输入64路开关量。
WDGL-V/X线路微机电力故障录波监测装置
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5.1概述
主要功能
在线分析软件是运行人员正常监测和故障、稳态分析的有力工具，其主要功能包括：
（1）参数设置：
提供参数及各种定值的录入及保存功能。
（2）实时监测：
实现对实时波形和实时数据的监视功能。
（3）故障分析：
实现对暂态录波数据的综合分析。
（4）稳态分析：
实现对稳态记录数据的综合分析，通过暂态数据无缝嵌入技术，实现稳态、动态和
暂态数据的统一分析，真正再现故障的产生和发展过程。
在线分析软件采用多线程技术，通讯、存盘、操作、分析、显示等功能同时进行，互不影响。
软件启动
开机后，系统自动启动在线分析软件，也可按照下面的系统菜单手动启动。
启动后，在线分析软件自
动进入监控主界面。
图5启动在线分析软件
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5.2主界面
图6监控主界面
主界面说明
主界面上方显示装置名称和当前时钟；
装置名称下方有一排功能按钮：
实时监视、稳态分析、故障分析、参数设置、退出。
单击可进入
相应的功能界面；
主界面中央显示通讯状态，当后台与前置通讯或数据远传时，在此显示通讯的状态；
主
升级会员 