FGL3000C录波器说明书x.docx

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FGL3000C录波器说明书x

1.系统介绍

概述

FGL-3000C型发变组综合监录装置主要用于发电厂和变电站，当发电机、变压器组发生故障时，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，装置可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，同时监视保护装置开关量在传输中的工况，并将记录结果保存于硬盘中。

故障数据和信息可在本地显示打印，也可通过远传与调度端进行远方信息传送。

为分析故障发生的原因、输电系统在故障过程中的工况、保护装置的动作行为和制定反事故措施提供可靠依据。

FGL-3000型发变组综合监录装置在硬件上采用最新的嵌入式软硬件新技术，由以高速浮点处理器DSPC6713+CPLD为核心的分布式数据采集单元完成信号的高速采集和高精度运算，由嵌入式工控模块完成数据集中处理，装置的性能高、运行可靠。

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。

技术特点

1.1.1.全嵌入式分布式结构

装置由1个或多个机箱组成，每一机箱由数据单元独立完成48路模拟量、至少64路开关量的采集。

机箱之间通过通讯线连接，模拟量信号和开关量信号从背板传输，不通过信号线，抗干扰能力强。

数据采集单元以高速浮点处理器TMS320C6713,为运算核心，以CPLD为控制和逻辑核心，结合板上多路同步A/D，完成48路模拟量和64/128路开关同步采集，采样频率可达10K/S。

管理单元采用高性能、低功耗、无风扇的工控模块，完成多路数据采集单元的数据采集、处理、存贮等，硬件具有看门狗模块，可靠性好。

1.1.2.多样的通讯和协议支持

装置支持多种通讯方式，包括以太网、串行通讯（RS232和RS485）、MODEM。

支持多种通讯协议，包括MODBUS、103等，可直接与DCS控制系统或故障信息处理系统通讯，上传数据和接收控制。

1.1.3.丰富的软件功能

本装置的软件功能丰富，除包括传统录波器录波功能外，还包括其它一些实用的软件功能，具体如下：

●发电机变压器组故障录波

故障录波是本装置最强大的功能之一，它能在故障情况下自动起动，对所输入的模拟量及其派生量、开关量进行记录，并有专用的故障分析软件进行故障分析，查找故障类型及其起因，并能存盘打印。

●发电机电气试验

装置能够完成发电机启动过程中如下电气试验：

1）发电机空载试验、短路试验

2）主励磁机空载试验、负载试验

3）发电机零起升压、±10%阶跃及灭磁等励磁调节器动态试验

4）同期试验

5）用户定义的其它试验

在发电机进行电气试验时，不影响故障录波功能。

此项功能是将试验数据、报表、参数计算和曲线绘制等工作通过计算机自动完成，大大提高了数据的准确性和工作效率。

另外，试验前无须再接线，避免了人为失误造成的事故。

●稳态数据记录

装置可连续记录发电机或变压器组稳态情况下的电气记录，记录频率可达50点/S。

可记录30日以上的实时监测数据，并可查询、分析、显示趋势图等。

●运行监测功能

对所有模拟量及其派生量、开关量进行在线监视，同时可与其它网络系统或局域网联接，实现数据共享。

技术指标

1.1.4.输入信号

交流电压:

0～220V（PT二次侧）;0～900V（无PT）

交流电流:

0～100A

直流电压:

0～±2000V

直流电流:

0～75mV

温度信号:

主变油温等。

开关量输入信号：

无源常开或常闭空接点，有源直流220V或110V。

1.1.5.通道容量

模拟量48/96路，开关量64/128/192路（有源或无源接点）

1.1.6.精度指标

●模拟量采样频率：

10KHz

●开关量事件分辨率：

0.1ms

●A/D转换器精度：

14bit

●有效值精度：

0.2级

●谐波分辨率：

50次以上

1.1.7.启动方式

开关量启动（变位、断开、闭合）

模拟量突变启动

模拟量越上限启动

模拟量越下限启动

派生量突变启动

派生量越上限启动

派生量越下限启动

电流变差启动

手动启动

远程启动

1.1.8.录波数据记录方式

1.1.8.1.模拟量采样方式

故障起动后，装置按下图的方式对故障数据分段记录：

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。

1.1.8.2.录制方式

1.1.8.2.1.非振荡故障录制

1.一次起动且仅有一次故障

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

2.重复起动

在已经起动记录的过程中，进行至C时段后，如又遇：

A）电压突变量起动

B）断路器起动

则在该起动时刻开始重新从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）所有起动量全部复归

1.1.8.2.2.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20分钟。

1.1.9.录波容量

录波时间：

由用户设定

连续记录故障次数：

大于等于5000次,最大次数由硬盘容量决定。

1.1.10.通讯方式

串行口（RS232或RS485）、以太网，支持与DCS及故障信息处理系统的连接。

1.1.11.供电电源

供电电源：

DC220V±10%AC220V±10%，50HZ±0.5HZ

DC110V±10%

2.组成与结构

装置结构

装置主体包括一个或2个机箱，2个机箱分别为主机箱和扩展机箱。

每一机箱可采集48路模拟量和64路开关量（扩展机箱可达128路开关量），管理单元板安装在主机箱，各机箱的数据采集单元通过通讯线与管理单元连接。

单独一主机箱可采集模拟量48路，开关量64路，在发电机组或变压器组需要采集的模拟量和开关量路数少时，可只安装主机箱。

两个机箱可采集模拟量96路，开关量192路，适用于电气量和保护开关量较多的机组或变压器组。

装置除主机箱和扩展机箱外，还包括键盘鼠标抽屉、打印机等，共同安装在屏体中。

系统功能图

系统硬件原理如图1所示。

图1

模拟量通过模拟量单元输入，经过背板进入DSP数据采集单元，开关量通过开关量单元输入，经过背板进入DSP数据采集单元。

DSP数据采集单元以10K/S的采集频率对模拟量和开关量进行采集，并保存到缓冲区。

数据采集单元可达2个，数据采集单元间有脉冲信号线连接，以保证两块DSP的所有通道采集同步。

数据采集单元通过USB2.0传送数据到管理单元，通讯速度可达480M/S。

管理单元负责实时接收数据采集单元传送波形及计算数据，实时显示监测结果、波形，实时记录稳态数据，根据故障判据识别故障姓录制暂态故障波形。

管理单元同时负责人机界面（键盘、鼠标、液晶等），打印输出等。

模拟量通道原理

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

开关量通道原理

无源开关量有源开关量

3.系统配置程序操作

系统配置程序是在运行在线监测程序之前配置的一些系统参数的工具。

主要配置如下参数：

●通讯配置

●设备配置

●采集配置

●图元配置

●运行配置

（主界面）

3.1.1.通讯配置

点击通讯配置按钮，弹出通讯配置窗口。

如下图：

（通讯配置）

录波器系统通讯配置的通讯类型应选自定义项，其它属性不用设置。

3.1.2.设备配置

点击设备配置按钮，弹出设备配置窗口。

如下图：

（设备配置）

在设备配置窗口中通讯设备属性中选择通讯配置窗口中添加的通讯项，驱动程序选择运行程序所在文件夹下的RecorderDeviceUsb.dll动态库。

3.1.3.采集配置

点击采集配置按钮，弹出采集配置窗口。

如下图：

（采集配置）

在采集配置窗口中可以设置通道板个数、采集频率、显示方式、极对数、频率自适应、测频板号、测频通道号。

3.1.4.图元配置

点击图元配置按钮，弹出图元配置窗口。

如下图：

（图元配置）

在图元配置窗口中可以设置模拟量监测、开关量监测、波形监测、趋势图等图元的文件路径、图形项名称、刷新时间等属性。

3.1.5.运行配置

点击运行配置按钮，弹出运行配置窗口。

如下图：

（运行配置）

在运行配置窗口中可以设置最多故障录制个数、最近故障显示个数、最多日志记录个数等运行参数。

4.在线监测程序操作

在线监测程序是录波程序主程序，集采集、显示、传输、存储为一体的监测系统。

主界面如下图：

（主界面）

主界面由菜单、工具条、显示区、设备状态、事件日志、状态条等组成，菜单包括系统、监测、参数配置、通道修正、系统配置、工具、视图、帮助；工具条包括登录、手动录波、模拟量、开关量、设备状态、退出，如下图：

（菜单、工具条）

显示区实时显示采集量信息，显示区可以显示配置程序中图元配置好的图元信息：

模拟量、开关量、波形、趋势图等，如下图：

（显示区—模拟量监测）

状态条信息包括登录用户、当前系统时间、系统研发公司等操作信息。

如下图：

（状态条）

4.1.1.系统

（系统菜单）

系统菜单包括登录、手动录波、导入参数、导出参数、退出等子项。

4.1.1.1.登录

（用户登录）

输入用户名、密码点确定按钮，若正确则进入系统，根据不同用户权限，显示不同菜单项；否则只能已游客身份进入系统查看实时数据，不能进行其他操作。

4.1.1.2.手动录波

选择手动录制菜单项手动启动录制波形。

4.1.1.3.导入参数

（导入参数）

选择导入参数菜单项，将备份的参数文件导入到系统中，替换系统的配置文件recorderconfig.xml，重新登录有效。

4.1.1.4.导出参数

（导出参数）

选择导出参数菜单项，将系统配置文件recorderconfig.xml另存到自定义的文件夹下，备份参数。

4.1.1.5.退出

退出系统。

4.1.2.监测

（监测菜单）

监测菜单下包括4个子项，模拟量监测、开关量监测、波形监测、趋势监测。

打开的监测图元是由配置程序中图元设置的。

4.1.2.1.模拟量监测

（模拟量监测）

显示模拟量实时数据。

4.1.2.2.开关量监测

（开关量监测）

显示开关量实时状态。

4.1.2.3.波形监测

（波形监测）

显示实时通道波形曲线。

4.1.2.4.趋势监测

（趋势监测）

显示实时通道趋势图曲线。

4.1.3.参数配置

（参数配置菜单）

参数配置菜单包括7个子项，母线配置、线路配置、模拟量配置、开关量配置、派生量配置、开出配置、录波配置。

参数配置主要设置系统各种配置信息。

4.1.3.1.母线配置

（母线配置）

母线配置窗口包含如下功能：

●添加、删除母线列表

●更改母线属性名称

4.1.3.2.线路配置

（线路配置）

线路配置窗口包含如下功能：

●添加、删除线路设备列表

●更改线路属性

4.1.3.3.模拟量配置

（模拟量配置）

模拟量配置窗口包括如下功能：

●添加、删除模拟量通道

●更改通道属性

●设置报警属性

4.1.3.4.开关量配置

（开关量配置）

开关量配置窗口包括如下功能：

●添加、删除开关模拟量通道

●更改通道属性

●设置报警属性

4.1.3.5.派生量配置

（派生量配置）

派生量配置窗口包括如下功能：

●添加、删除派生量通道

●更改通道属性

●设置报警属性

●设置计算参数

4.1.3.6.开出配置

（开出配置）

开出配置窗口包括如下功能：

●添加、删除开出通道

●更改通道属性

4.1.3.7.录波配置

（录波配置）

录波配置窗口包括如下功能：

●设置A、B、C段录波采样频率、采样时间

4.1.4.通道修正

（通道修正菜单）

通道修正菜单包括5个子项，零点修正、系数修正、相位修正；开出测试、开入测试。

通道修正主要设置各通道修正信息及开入开出测试功能。

4.1.4.1.零点修正

（零点修正）

零点修正窗口修正各模拟量通道当前值在未加量前为0。

●归零按钮修改选中通道当前值为0；

●全部归零按钮修改全部通道当前值为0；

●零点修正按钮修改当前选中通道当前值为右边框输入值；

4.1.4.2.系数修正

（系数修正）

系数修正窗口修正各模拟量通道当前实际幅值。

●更新到按钮修改选中通道当前值为右边框输入值；

●修正系数按钮修改选中通道系数为为右边框输入值；

4.1.4.3.相位修正

（相位修正）

相位修正窗口修正各模拟量通道相角差。

●修正初相按钮修改选中通道初相为右边框输入值；

●相差归零按钮修改选中通道相角差为0；

●设置相差按钮修改选中通道相角差为右边框输入值；

4.1.4.4.开出测试

（开出测试）

开出测试窗口是为测试各开出通道接线是否正确，鼠标左键点击窗口上的圆形图标，如果接线正确，则接该通道的继电器有动作；否则，无反应。

4.1.4.5.开入测试

（开入测试）

开入测试窗口是为测试各开入通道接线是否正确，如果有开入通道，窗口中的圆形图标变成红色。

4.1.5.系统配置

（系统配置菜单）

系统配置菜单包括5个子项，用户配置、系统信息、GPS配置、子站通讯配置、子站配置。

4.1.5.1.用户配置

（用户配置）

用户配置窗口包括如下功能：

●添加、删除用户列表

●更改用户信息

●设置用户权限

●设置用户密码

4.1.5.2.系统信息

（系统信息）

系统信息窗口包括如下功能：

●更改产品名称

●更改厂家名称

●更改设备名称

●更改单位名称

4.1.5.3.GPS配置

（GPS设置）

GPS配置窗口包括如下功能：

●设置串口、波特率、数据位、停止位、奇偶校验等串口信息

●设置贞长度、头长度、头标识、显示格式等属性

●设置时间格式

●数据流测试、校时测试

4.1.5.4.子站通讯配置

（子站通讯配置）

通讯配置窗口主要是为了设置子站通讯配置，包括如下功能：

●添加、删除通讯配置列表

●更改通讯设备属性

●通讯类型属性设为网络服务器方式

●网络配置属性的本地IP地址设为本机IP地址、端口号

4.1.5.5.子站接口配置

（子站接口）

对外接口配置窗口主要是为了设置子站接口配置，包括如下功能：

●添加、删除设备列表

●更改设备属性

●通讯设备属性选择子站通讯添加的属性

●驱动程序属性选择执行程序文件夹的RecNetServerSlave.dll动态库

4.1.6.工具

（工具菜单）

工具菜单包括数据分析项。

（分析软件）

分析软件分析故障文件。

4.1.7.视图

（视图菜单）

视图菜单包括设备状态、日志2个子项。

显示、隐藏设备状态、日志窗口。

（设备状态）

设备状态窗口记录故障列表信息及设备、采集单元运行状态。

（设备状态）

当采集单元未连接时，设备状态显示异常；当采集单元连接正常时，设备状态显示正常。

（事件日志）

事件日志记录系统运行信息。

（事件信息）

事件信息包括系统启动、系统退出、打开USB设备状态、设备运行状态等信息列表。

4.1.8.帮助

（帮助菜单）

帮助菜单包括关于子项。

（关于）

关于窗口包括系统名称、版本、公司等信息。

5.

故障数据分析

6.

附录