电量波形记录仪

<黄石>天正华意电气设备有限公司 电量波形记录仪黄石

黄石录波仪便携式故障录波器是集成了故障录波、电气试验、综合电力监测功能的便携式仪器，内置高性能的处理、采集、运算和通讯组件，实现了先进的数据处理能力，可用于电力系统各个环节的稳态测量和暂态记录分析。TH-608CDM便携式故障录波器是本产品系列的第4代版本，采用QT编制的全新软件界面，实现了录波、试验、监测的功能集成，增加了部分电气试验项目，并着重强化长时录波功能。配套的上位机软件，具备与TH-608CDM便携式故障录波器相同的软件界面，可经由局域网与TH-608CDM便携式故障录波器连接，实现仪器功能的远程扩展，具备与本机基本相同的功能，包括监测、录波、试验、设置等等。主要功能包括：故障录波：按预定义的故障判据监测实时信号，在出现故障时启动波形录制，同时通知上位机。此功能可用于电力系统关键设备的运行监测，用于故障的捕捉、诊断。实时监测：TH-608CDM便携式故障录波器接入了16路开关量、32路模拟量。实时显示波形、谐波、矢量图，并实时计算模拟量有效值、派生量（频率、有功、无功、零序、负序等）。模拟量波形可实时传输至上位机。长时录波：长时间连续记录模拟量、开关量波形。长可记录31天，可选采样频率为10kHz。发电机总启动电气试验：可以完成新机组或大修后的电气试验项目，提高了测量精度和数据处理能力，实现电气试验的自动化。试验项目包括发电机空载试验、短路试验、频率特性、进相试验、甩负荷试验、转子交流阻抗、同期装置校验等，以及励磁调解器的各项试验，例如阶跃试验、灭磁试验、零起升压试验等。

黄石录波仪软件操作3.1 仪器启动与关闭在开启仪器电源之前，首先连接仪器主机箱和通信终端之间的连接电缆，仪器的电源开关和插座在仪器主机箱右侧，电源附件的保险管型号为0.5A。仪器的主机和操作终端都过主机电源系统供电。关闭仪器时，首先使用软件界面上的关闭系统，将仪器的所有软件系统关闭，然后待仪器界面提示：It is now safe to turn off your computer时，将主机箱右侧的电源开关切断3.2 仪器系统参数设置仪器系统参数设置功能用于设置试验单位，试验人员，试验地点，自动生成试验报告的页脚，页眉信息，试验编号等。仪器参数设置内容主要在试验报告中展现，在软件操作主界面中点击“仪器设置按钮”出现图6所示仪器设置对话框。所有的设置信息都会被自动保存，下次再次启动软件时系统会维持上次修改的运行参数。图6 仪器设置3.3 软件系统升级一般情况下仪器的软件系统具有自恢复功能，即使仪器C盘下的文件系统被改变，下次启动计算机时所有的改变将会被自动恢复，所以当需要升级软件时，用户必须从厂家获得升级包，并将升级包置于U盘的根目录下，点击软件主界面的升级按钮，升级完成后，通过软件主界面的“关闭系统”按钮关闭仪器，此时所有的改变信息都将被存入仪器。下次启动时仪器将使用升级以后的新软件3.4 虚拟键盘使用仪器启动时会自动加载虚拟键盘，通过虚拟键盘用户可以实现文字和数据输入等功能，虚拟键盘的按键位置和功能与实际物理键盘一致，当虚拟键盘启动后在屏幕右上角能看到如图7所示的橙色按钮。图7 虚拟键盘启动图标点击该按钮时虚拟键盘被展开，点击虚拟键盘的”HIDE”键时，虚拟键盘被隐藏。如果仪器中无橙色方块显示，可以通过仪器主界面的启动虚拟键盘按钮启动键盘。虚拟键盘的常见操作如下：1 “HIDE” 隐藏虚拟键盘2“ENT”回车确认选择3 “FN”+“EXI”关闭虚拟键盘程序4“CAP”大写输入锁定5“>”左移和右移光标6 “UP”和“DN”上移，下移光标虚拟键盘的外形如图8所示。需要在仪器中输入中文时可以开启手写输入法，在仪器试验选择主菜单打开手写输入快捷菜单，在一起左上角会显示“手写”的橙色小块，按住橙色小块拖动可以改变其位置，单击橙色小块时可以开启和关闭手写键盘。

黄石录波仪特性和技术参数1.2.1 软件功能与特点仪器具有功能强大的软件系统，软件系统实现的功能主要包括数据采集，数据压缩存储，波形分析与统计，图形绘制工具，频谱分析工具，波形组合运算工具，谐波分析，有效值计算，功率计算，三相对称性分析，相量图工具等。其特性可概括如下：1 实时绘制试验曲线，并且提供多种曲线分析工具，使用户可以对曲线进行任意缩放和定位操作2 可以对当前示波器中的图形进行编辑，包括自由标识，颜色变换等，以方便试验报告的制作3 提供了频谱分析工具使用户可以方便的获取信号的频谱图形4 可以任意的选择信号作为X轴Y轴绘制信号的关系曲线5 提供了谐波分析工具，可以对采集的信号进行谐波分析， 谐波次数为1024次6 组合运算工具使用户可以对所采集的信号进行加，减，乘，除和积分等运算7 计算选定通道信号的有效值，功率8 对选定的三相信号进行功率和对称性分析9 绘制选定信号的相量图10通过软件选择通道信号类型：直流瞬时值或者交流有效值11 内置了发电机三相短路特性曲线，空载特性曲线，励磁系统扰动试验，灭磁时间常数，频率电压特性，甩负荷试验，自准同期试验的标准试验模板，软件自动计算试验结果参数。12仪器能够自动生成WORD试验报告，Excel试验报告13 试验报告对曲线进行自动标识，使试验报告制作实现完全自动化14 所有采样通道的名称和单位都可以重新定义15 各种试验的试验环境设置和仪器设置自动保存16 自动计算各种试验模板的试验参数17 简单方便的通道滤定方式18 使用U盘或移动硬盘等存储设备方便的导出试验数据19 Windows XPE操作系统，可以实现软件系统自我保护与恢复，防止病毒攻入与侵蚀20 采用防抖动处理，避免用户错误操作

黄石录波仪通道率定是指设定采样通道实测信号值和真实物理量的对应关系，选择正确的信号通道类型（电压或电流）以及设定通道采样的档位，在软件主界面点击“通道率定”按钮出现图9所示界面。 对于模拟信号采集通道CH1CH2CH3CH4…..CH12，可以选择通道信号类型，信号类型可以是电压或者电流，选定通道类型后仪器将采集点切换到对应的物理通道，如果选择电压信号则对应的电流通道信号将不会被采集，选择电流信号则对应的电压信号通道不会被采集。 如果选定的信号为电压信号还需要选择信号的量程，仪器电压通道采集分为10V/200V/400V三档。 注意：试验过程中一定要正确的选择信号的量程以免通道过电压 选定模拟通道类型以后设定两个采集点和真实物理量的对应关系，一般情况下应尽量选择传感器的零点和满量程点，传感器都是线性变换，对于电压输出型传感器，如果传感器输出电压为V1时对应的物理量为R1，输出为V2时对于的物理量为R2，V1R1V2R2和V1->R1和V2->R2的对应关系已知时，仪器会自动计算出实时采集的物理量值。例如对于导叶位移传感器，假设传感器输出为0V时对应的水力发电机调速器导叶开度为0%，10V时对应的导叶开度为，则设置CH1的率定点1为 0，0 率定点2为10，100则试验过程中仪器会自动显示真实的导叶开度百分数值。 用户也可以选择对指定的通道进行自动率定，选择自动率定后出现图10所示画面 在此窗口点击启动后，仪器自动采集当前通道的电压值显示在通道数值项，用户只需要在待校验的率定点输入对应的物理量值即可，当两个率定点都获得数值后，当前通道校验完成。如果在点击启动前选择了交流有效值，则率定点的通道数值项将显示信号的交流有效值否则显示直流平均值。

黄石录波仪毫伏量通道只能接入分流器输出的毫伏电压信号（0-75mV），如果接线错误，可能会导致该通道损坏。3.4.转速信号通道转速信号通道面板示意图录波仪可以测量3种转速信号：1.1 : 1信号即发电机转子每旋转一周发生一个脉冲信号。例如，在轴上刷一条反光漆，使用光电传感器发生的信号。此时应将面板上的拨动开关拨至1：1处，并通过调节偏置旋钮，使得脉冲信号基本达到正负对称。传感器发生的脉冲信号可以使用示波器观察，也可以将其并联至录波仪的DC±300V，用”实时波形”功能观察。例如，观察到脉冲信号Vpp为1-5V，则应将偏置旋钮调至2-3V位置，使得脉冲信号产生有效的过零点。2.1：60信号这种信号来自60齿的齿 ，发电机转子每旋转一周发出60个信号。对应的，使用的一般是铁磁类型的传感器，发生的是正弦电压信号。此时偏置旋钮应该置于0位。3.脉冲数等于极对数转子上的测速齿 的齿数与机组的极对数相同，这种情况一般出现在水轮机组上。此时应将面板上的拨动开关拨至1：1处，并在参量配置中设置极对数，详见4.1模拟通道。 偏置旋钮应根据转速传感器的类型和信号的形态做具体的调节。使用录波仪的”实时波形”观察到的转速通道的波形，不是转速传感器发生的信号，而是经过录波仪处理后得到的锯齿波。如果转速信号正常，且配置正确，应生成稳定的锯齿波，并且转速值、发电机功角值正常。转速信号的Vpp高于1.0V，且有稳定的过零点，即可正常测量。

黄石SOE测试仪录波仪用于常规的SOE通道分辨率测试。例如一个SOE记录设备的标称分辨率为1ms，要验证该设备的实际分辨率是否符合要求，我们用的信号输出通道依次触发被检验设备的每个DI通道，每个通道触发的间隔时间设定为1ms，所有被测量通道都触发完之后，调取被检验设备的SOE记录，查看其记录的每个通道的触发时间值是否符合测试仪实际输出的触发顺序和间隔时间，这样就能够判定该设备的SOE记录精度是否符合规范。顺序触发模式下的输出时序如下：4-2、逆序触发 触发模式与顺序触发相同，但是触发通道的先后顺序相反。时序图如下：4-3、重复脉冲触发 该模式下所有DO输出通道同步输出1-99个重复脉冲。脉冲宽度和间隔时间可定义为1-9999ms。通常用于对SOE或其它干接点型DI通道做抗干扰滤波特性试验。输出时序如下：5、测试操作步骤1、测试电缆连接使用DB50电缆转接线将的开关信号按顺序连接到被测试的SOE记录设备的DI接线端子上。2、接好测试电缆后接通测试仪电源。开启测试仪电源，按测试需求选择进入不同的触发模式界面。设置触发信号的间隔时间、脉宽、间隔、次数等参数。3、试验触发。按“触发”键，观察被测试的SOE模件上的通道指示灯应能被触发点亮。否则要检查接线是否正确或接触是否牢靠。4、确认所有已连接到测试仪的通道均可被正常触发和复归以后；做好SOE系统侧的记录准备；选择的触发模式和间隔时间，启动触发，触发后约延时5秒后自动复归或按任意键复归。5、从被测设备中调取SOE触发记录，与测试仪发出的实际触发顺序和间隔时间进行比对。

黄石录波仪仪器简介波形记录仪是针对电力系统应用而开发的瞬态信号记录仪器，仪器内部软件预置了针对发电机调试的试验模板，使用户可以通过记录仪很方便的完成发电机短路特性试验，空载特性试验，励磁系统扰动试验，励磁系统10%阶越试验，灭磁常数测量，自准同期装置校验，机组甩负荷记录等试验。仪器具有丰富的软件组件使用户可以通过软件组件，进行图形分析，组合运算，有效值计算，交流功率计算，三相对称性分析，频谱分析，谐波分析，曲线相关性分析，图形编辑和相量图绘制等操作。试验数据和分析结果可以生成WORD/EXCEL形式试验报告，也可以通过软件生成JPG图片导出，以方便用户对试验结果进行深入的分析和处理。仪器具有12路模拟量输入，12路有源开关量输入和3路开出量信号， 采样频率可达100KHZ，基本可以满足电力系统各种试验的瞬态信号记录要求。并且所有的模拟通道之间均相互隔离，以避免试验中不同电位点的连接问题导致被测系统发生故障。

黄石录波仪故障记录的三种数据（模拟量波形、模拟量有效值、开关量状态）采用不同的记录格式（故障前、后记录长度，对于波形还有 段、第二段的长度和第二段记录频率）。Fw1：波形 段记录频率，使用当前采样频率。Fw2：波形第二段记录频率，用户设置。波形第二段为可选项。Fe：有效值（含派生量）记录频率，固定为1点/20ms。Fd：开关量记录频率，使用当前采样频率。TH-608CDM便携式故障录波器采用循环方式管理故障记录。故障启动后， 本地机生成一个新的记录，如果此时存储空间不足， 本地机会删除旧的一个故障记录，然后保存新记录。TH-608CDM便携式故障录波器本地机能够保存的记录数目，取决于故障记录的大小，而故障记录的大小由记录格式决定。3.1.2 长时记录长时记录能够连续不间断地对所有通道进行稳态记录，模拟有效值记录间隔20ms～10s，模拟量波形的记录频率1～10kHz，开关量通道的状态可设置。装置可设置保存长时记录数据的记录天数，具体天数参照记录文件的所占内存及总内存量的算法，由用户参照后自主设定，记录列表每次加载到仪器存储器上的容量不超过500MB。长时记录每5分钟形成一个长时记录文件，文件名默认的格式为“试验地点-日期 时间-长时记录.ltr”，用户也可以自定义文件名。 记录所有模拟通道的模拟量有效值和所有开关量通道的状态值，带有 时标。该记录功能可以投入或退出。详见“5.6 长时记录”。3.2模拟量启动参数运行中，TH-608CDM便携式故障录波器监测模拟量（含派生量）的状态，模拟量的突变、过量、欠量，可以启动故障记录。设置表格中，每个模拟量对应有“突变启动值”、“过量启动值”、“欠量启动值”3栏，如 果栏为空，则禁止了该通道的该种启动方式。3种方式的写入值的含义如下：3.2.1 突变启动值假设某通道模拟量的“突变启动值”一栏，写入了值Hm。如上图，如果模拟量有效值有一个大于等于Hm的阶跃（正或负），CDM3204将启动故障记录，并把T0作为故障零点。其中阶跃时间T必须小于等于60ms，即 不把缓变的模拟量有效值变化认作突变。

黄石SOE测试仪录波仪开关信号发生器项目 规范值 测试条件开路耐压 0-300V Is＝0.5uA导通压降 小于2.6V If＝100mA电流容量 150mA Vs＝2.4V隔离特性 1500V DO通道间注：测试装置断电时所有接点为开路状态3、输出插座(DB50)线号表引脚号 标识 功能说明 引脚号 标识 功能说明1DO-16A 开关量输出通道16 26DO-8B 开关量输出通道82DO-15A 开关量输出通道1527 DO-7B 开关量输出通道73 DO-14A 开关量输出通道1428DO-6B 开关量输出通道64DO-13A 开关量输出通道1329DO-5B开关量输出通道55DO-12A 开关量输出通道1230DO-4B 开关量输出通道46DO-11A 开关量输出通道1131DO-3B 开关量输出通道37DO-10A开关量输出通道1032DO-2B 开关量输出通道28DO-9A开关量输出通道9 33 DO-1B 开关量输出通道19NC空 34NC空10DO-8A 开关量输出通道8 35AI＋ 11DO-7A 开关量输出通道7 36GNDA 12DO-6A 开关量输出通道637AO-13DO-5A 开关量输出通道5 38 NC空14 DO-4A 开关量输出通道4 39NC 空15DO-3A开关量输出通道340DC14V 16DO-2A 开关量输出通道2 41DI_B 17DO-1A开关量输出通道1 42 GND_232 18DO-16B开关量输出通道1643DC5V 19DO-15B开关量输出通道1544DC5V20DO-14B 开关量输出通道1445NC 空21 DO-13B 开关量输出通道1346 DI_A 22 DO-12B 开关量输出通道1247RXD_23223DO-11B 开关量输出通道1148 TXD_232 24DO-10B开关量输出通道1049NC空25DO-9B 开关量输出通道9 50NC 空4、开关信号输出等效电气图二、开关信号发生器（SOE测试）使用说明1、测试原理SOE测试开关信号发生器主要用于验证SOE系统记录准确性的测试装置。其基本测试原理是：用一组标准的开关量信号（具有准确的排列顺序和时间间隔），触发SOE模件，

黄石录波仪故障记录的三种数据（模拟量波形、模拟量有效值、开关量状态）采用不同的记录格式（故障前、后记录长度，对于波形还有 段、第二段的长度和第二段记录频率）。Fw1：波形 段记录频率，使用录波仪当前采样频率。Fw2：波形第二段记录频率，用户设置。波形第二段为可选项。Fe：有效值（含派生量）记录频率，固定为1点/20ms。Fd：开关量记录频率，使用录波仪当前采样频率。6.6.模拟量启动参数运行中，录波仪监测模拟量（含派生量）的状态，模拟量的突变、过量、欠量，可以启动故障记录。设置表格中，每个模拟量对应有“突变启动值”、“过量启动值”、“欠量启动值”3栏，如 果栏为空，则禁止了该通道的该种启动方式。3种方式的写入值的含义如下：1.突变启动值假设某通道模拟量的“突变启动值”一栏，写入了值Hm。如上图，如果模拟量有效值有一个大于等于Hm的阶跃（正或负），录波仪将启动故障记录，并把T0作为故障零点。其中阶跃时间T必须小于等于60ms，即录波仪不把缓变的模拟量有效值变化认作突变。2.过量启动值假设某模拟量的“过量启动值”一栏，写入了值Vu。如上图，如果模拟量有效值大于Vu，录波仪立即启动故障记录，并把T0作为故障零点。3.欠量启动值假设某模拟量的“欠量启动值”一栏，写入了值Vl。如上图，如果模拟量有效值小于Vl，录波仪立即启动故障记录，并把T0作为故障零点。注意：当录波仪因某通道过量（欠量）而启动故障数据录制后，为避免该通道保持过量（欠量）状态而持续启动故障录制，录波仪锁定该通道的过量（欠量）启动，直到该通道退出过量（欠量）状态。但是，处于锁定状态的通道，仍然可以以突变启动故障数据录制。6.7.开关量启动参数运行中，录波仪监测开关量的状态，开关量的变位可以启动故障记录。设置表格中，每个开关通道对应有“闭合启动”、“断开启动”2栏。如果栏写入“√”，则允许该通道的该种启动方式，否则禁止。七、故障监录7.1.自动启动处于运行状态，录波仪即依据用户定义的故障判据（参见“设置”一章），实时监测故障的发生，这是录波仪不可禁止的功能。7.2.手动启动?当录波仪不在故障记录状态时，用户可以手动启动一次故障记录：?通过“菜单\启动”选项。?通过上位机的“启动录制”按钮。7.3.故障区为了避免在使用较慢速 存储器（如CF卡）时，由于故障记录写入的延时，造成故障记录盲区，录波仪在内存中分配了3个故障记录缓冲区，运行时轮流使用。在状态条上，有这3个区的状态指示，参见“界面和基本操作”一章。7.4.记录管理按“菜单”键，选择弹出菜单的“记录”，打开记录列表对话框，对话框左侧的列表是故障记录列表。在打开的记录列表对话框中，按↙键，打开选定的记录文件，进入分析画面；用户可以手动删除故障记录（F1），这是 删除。

黄石录波仪软件构成录波仪 PC软件，通过串行口或局域网连接录波仪仪器。PC软件包括以下程序：在线监测(PMR.EXE)：实时与录波仪通讯，显示模拟量有效值、开关量状态、故障记录状态。上传录波仪各种记录文件到本地硬盘。PMR.EXE可以完成录波仪全部的参数设置功能。虽然录波仪可以完成一部分设置功能，但是一些复杂的或需要汉字的输入的项目需要使用软件包进行，例如：通道类型、通道名称、代号、额定频率等。数据分析(WS.EXE)：PC机有更好的人机操作环境，可以使用WS.EXE对包括故障记录在内的各种记录文件作更详尽的分析，并且可以输出打印。电气试验(TRIAL.EXE)：包含多项电气试验功能，可完成发电机总启动电气试验，例如发电机空载、短路、励磁调节器特性、同期试验、甩负荷试验等。此外还包含转子交流阻抗试验、定子铁心磁化试验、进相试验等试验功能。程序的曲线类试验、波形类试验功能用途广泛，可满足多种动态过程记录要求。程序也包含几种实时监测功能，如实时值列表、谐波分析、矢量图等。电气试验程序需要用网络线连接录波仪。如果录波仪当前的采样频率为100kHz，则在与“电气试验”联机后，录波仪禁止了“实时波形”功能。