ZH-5嵌入式故障录波器柜 技术说明书
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ZH-5N 网络报文分析装置 技术说明书武汉中元华电科技股份有限公司Wuhan Zoyitech Science & Technology Co., Ltd目录目1. 2.录智能变电站系统结构 ......................................................................1 概述 ...............................................................................................22.1. ZH-5N遵循的相关标准 ................................................................................ 2 2.2. ZH-5N的硬件结构 ....................................................................................... 3 2.3. ZH-5N的软件结构 ....................................................................................... 43.装置功能 ........................................................................................83.1. 网络状态诊断 .............................................................................................. 8 3.2. 网络报文记录 .............................................................................................. 8 3.3. 网络报文检查 .............................................................................................. 9 3.4. 故障波形记录 ............................................................................................ 10 3.5. 异常报警 ................................................................................................... 10 3.6. 数据检索和提取..........................................................................................11 3.7. 数据转换 ....................................................................................................114.系统结构 ......................................................................................124.1. 过程层报文记录子系统 .............................................................................. 12 4.2. 暂态录波子系统......................................................................................... 13 4.3. 站控层报文记录子系统 .............................................................................. 13 4.4. 就地管理和分析子系统 .............................................................................. 13 4.5. 远端管理和分析子系统 .............................................................................. 135.装置特色 ......................................................................................145.1. 网络报文监测记录和暂态故障录波一体化设计 .......................................... 14 5.2. 线性均衡循环存储和分段索引技术 ............................................................ 14 5.3. 多MU相互间同步偏差检出技术 ................................................................. 15 5.4. 双时间坐标系的波形分析 .......................................................................... 15 5.5. 支持过程层的PTP和GMRP协议 ................................................................ 15 5.6. 报文数据高速显示技术 .............................................................................. 156.技术指标 ......................................................................................176.1. 报文接入能力 ............................................................................................ 17 6.2. 存储能力 ................................................................................................... 17I目录6.3. 抗干扰能力 ................................................................................................ 17 6.4. 时钟及同步精度......................................................................................... 17 6.5. 供电电源 ................................................................................................... 17 6.6. 数据记录 ................................................................................................... 18 6.7. 参数整定方式 ............................................................................................ 18 6.8. 暂态录波测距精度 ..................................................................................... 18 6.9. 暂态录波记录电量种类 .............................................................................. 18 6.10. 6.11. 暂态故障录波单元启动指标.................................................................... 18 外形尺寸及颜色...................................................................................... 197.案例分析 ......................................................................................207.1. 实时告警 ................................................................................................... 20 7.2. 分析简报 ................................................................................................... 23 7.3. 采样值报文典型案例.................................................................................. 25 7.4. GOOSE典型案例 ...................................................................................... 34 7.5. IEEE 1588(PTP)典型案例 ......................................................................... 37 7.6. GMRP典型案例......................................................................................... 38 7.7. MMS典型案例 ........................................................................................... 39 7.8. 其他典型案例 ............................................................................................ 408. 9.ZHNPA软件性能对比...................................................................42 变电站配置计算方法 ....................................................................439.1. 站控层网络 ................................................................................................ 43 9.2. 过程层网络 ................................................................................................ 43 9.3. 小结........................................................................................................... 4510.典型配置方案 ...............................................................................4610.1. 10.2. 10.3. 站控层配置方案...................................................................................... 46 过程层配置方案...................................................................................... 46 组屏设计 ................................................................................................ 48IIZH-5N 网络报文分析装置技术说明书1. 智能变电站系统结构随着新型电子式互感器、智能操作箱的应用以及 IEC 61850 标准的实施,智能变电站的应用越 来越广泛,数字化程度也越来越高。
ZH-WTXB微机型铁磁谐振消除装置使用说明书保定市中恒合力电气有限公司BAODING ZHONGHENGHELI ELECTRIC CO.,LTD目录一、概述 (1)二、主要功能和技术参数 (1)三、装置的工作特点 (1)四、工作原理 (2)五、装置面板各元件的功能说明 (3)六、操作说明 (3)七、通讯说明 (5)八、装置的原理及后端子图 (8)九、安装 (8)十、端子接线图 (8)附图1 (10)ZH-WTXB微机型铁磁谐振消除装置一、概述电力系统中的铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压现象,在35KV以下中性点绝缘的电网中频繁发生。
这种过电压持续时间长,甚至能长时间自保持,因而对电力系统的安全运行威胁极大。
它是导致高压熔丝熔断、电磁式电压互感器烧损爆炸的重要原因,也是电力系统中某些重大事故的诱发原因之一。
ZH-WTXB微机型铁磁谐振消除装置是我公司科技人员在总结了十几年来国内各种消谐装置成功、失败的经验和教训之后,研制出的新一代铁磁谐振消除装置。
该装置在软硬件的设计上进行了重大改进,无需整定和调试,使消谐成功率大大提高。
二、主要功能和技术参数1、适用范围:35KV以下中性点不接地或经消弧线圈接地的小接地电流系统。
2、母线段数:1段。
3、消谐频率:三分频、二分频、基频、三次谐波或其它高次谐波。
4、动作频率范围(HZ):三分频(14~18)、二分频(22~27)、基频(47~52)、三次谐波(145~162)、其它高次谐波(频率大于52的非三次谐波)。
5、动作电压(V):三分频、二分频30±5,基频、三次谐波、其它高次谐波(频率大于52的非三次谐波)110±5。
以上启动值为缺省经验值,用户无需整定。
6、远动报警功能:谐振报警、过电压报警。
报警出口分别提供一对无源触点(触点容量为8A/250VAC、8A30VDC)在电压不超过250V,电流不超过0.5A,时间常数为5±0.75ms的直流回路中,装置输出触点的断开容量为40W。
ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置精简板使用说明书此精简版说明主要是为了方便用户使用,主要从以下7个常见功能的使用方法做个简单的介绍:一、前面板指示灯的各种状态的简单说明:运行灯:绿色,正常运行时,每秒钟闪烁1次;装置死机时,不闪烁;装置掉电时,不亮。
故障灯:红色,装置故障时亮;装置正常时,熄灭。
录波灯:橙色,装置启动录波时亮,录波复归后熄灭。
对时灯:橙色,装置每次收到GPS对时信号时闪烁一次,如果没有收到GPS对时信号,则熄灭。
装置在启动过程中,这些指示灯会全亮,以测试指示灯是否损坏,这是正常现象。
二、历史录播查询历史录波查询用户可输入不同的时间段、故障类型和跳闸相别,来检索录波数据。
双击列表中的条目,可以调用波形查看和分析软件打开此数据。
三、实时波形检测上图左侧为实时波形监视页面,用户可通过下拉列表选择监视的通道或一次设备。
如果信号太小或太大,需要垂直放大或缩小显示,可点击“设置显示比例”,设置界面如右图,可通过设置各种信号的峰值在垂直方向上放大或缩小图形。
如果某类信号禁止设置,则表明当前没有监视此类通道。
用户可用鼠标单击快捷工具栏的“暂停实时波形监视”按钮使之处于按下状态,则本页面停止刷新,保持不变;再次单击此按钮,按钮弹起,则取消暂停,波形图重新开始刷新。
用户也可按下“显示一次值”按钮以一次值显示当前值,弹起则显示二次值四、修改配线配置母线点击右侧“添加母线/电压组”可弹出以下界面配置母线参数。
配置线路点击右侧“添加线路/电流组”可弹出以下界面配置线路参数。
线路阻抗参数是一次侧物理参数,对于输电线,必须正确填写,否则影响故障测距;对于不需要测距的成组电流,可将线路类型设为“其它”。
对于3/2接线的线路且接入的是开关电流,请选中“3/2接线且接入开关电流”,这样该线路就可以关联2组TA(通常是断路器电流),且可以配置TA极性。
线路电流是两组TA的矢量和。
这种线路同普通线路一样可以进行故障测距。
YS-900A线路、主变录波测距装置发变组录波监测装置(嵌入式)南京航天银山电气有限公司2011/01/20前言YS-900A 录波装置(嵌入式)是基于嵌入式以太网,采用TCP/IP传输协议、数据采样脉冲与GPS时钟同步的集录波、测量、实时数据输出、故障分析于一体的电力数据实时记录装置。
它既可以大容量(96路模拟,192路开关)集中组屏,也可以是分布式组网。
即可以作为录波装置也可以作为电力系统动态测量装置。
既满足DL/T 553-1994《220kV-500kV电力系统故障动态记录技术准则》、DL/T 663-1999《220kV-500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》和DL/T 873-2004《微机型发电机变压器组故障录波装置技术条件》标准,同时在设计中也考虑了《电力系统实时动态监测系统技术规范》的主要技术要求。
采用具有网络传输功能的嵌入式主控系统为实现在录波网络中及时有效地分析,处理和传送实时采样和故障录波数据,同时保证故障录波功能不受影响,为保障电网数据分析的可靠性和稳定性提供了技术保证,开发和研制新一代嵌入式故障录波装置采用了两级嵌入式设计的结构,完全满足嵌入式网络录波装置的要求。
同步于GPS脉冲信号的数据采样可实现异地同步测量反映电网稳定性的相角参数,为实现实时动态监测装置(PMU)和故障录波装置软硬件平台一体化奠定了基础。
目录1、装置概述 (4)2、装置特点 (4)3.主要技术指标 (6)3.1 输入信号 (6)3.2 采样指标 (6)3.3 启动要求 (6)3.4 参数整定方式 (8)3.5 故障分析 (8)3.6 告警信号 (9)3.7 通讯要求 (9)3.8 抗干扰能力 (9)3.9 环境条件 (9)3.10 供电电源 (10)3.11 机柜外形尺寸颜色及重量 (10)3.12 过载能力 (10)3.13 时钟精度和GPS同步 (10)4.硬件说明 (11)4.1嵌入式录波单元 (11)4.2 变送器箱 (11)4.3后台管理 (11)4.4 通讯箱 (12)4.5 其他 (12)4.6 装置硬件原理框图及面板布置图 (12)5.面板说明 (14)5.1 面板指示灯 (14)5.2 按键说明 (15)6.后台管理机软件使用说明 (16)6.1系统菜单 (22)6.2参数菜单: (24)6.4分析 (47)6.5特性试验 (60)6.6窗口菜单 (62)6.7帮助菜单 (62)7.使用维护和说明 (63)7.1包装 (63)7.2运输 (63)7.3储存 (63)7.4开箱检查 (63)7.5维护须知 (63)1、装置概述YS-900A系列故障录波装置,其中YS-900A即适用于各种电压等级的线路和主变故障录波,YS-900A也适用于各种容量规模的发电机变压器组故障录波,还可以用于各种需要进行电能质量监测记录或谐波监测的场合,例如电气化铁路、大型钢厂等。
ZH-5录波器操作说登陆账号1:zyhdadm ;没有密码 , 直接登陆。
登陆账号2:ZhRecorder ;密码 : ZhRecorder1、打印波形:有人工选取时间段和自动获取时间段选择,人工选取时间段打印步骤:双击打开故障波形——点击右上角文件——选择时间段打印——点击鼠标左键TI,点击鼠标右键T2,T1代表起始时间,T2代表结束时间(T1、T2颜色很容易区分)——点击下方的“添加时间段”(即将选择的时间段添加进去了)——点击右上角文件——打印——(会出现通道选择画面)双击左边可选择的通道(你要打印的故障通道波形),选好后,右边会出现你要打印的故障通道——“去掉”下方的自动选择时间段,选择人工选择时间段(打勾的表示选择)——点打印即可。
自动获取时间段步骤:双击打开故障波形——点击右上角文件——打印——(会出现通道选择画面)双击左边可选择的通道(你要打印的故障通道波形),选好后,右边会出现你要打印的故障通道——选择人工选择时间段(打勾的表示选择)——直接打印2、修改定值操作每一个通道对应都有相应的定值(横竖看),直接在原来的定值上双击(原来的会变成蓝色),改成新的定值,定值后面有一个“小勾”,“打勾”的表示该定值“投入”,没“打勾”即不录波。
定值设置好后“不要忘记”点击“设置定值”,然后屏幕中间出现确定,点击屏幕出现的“确定”即保存配置完成!3、开关量的投入也是在修改定值里选择。
点击修改定值——选择开关量——开关量后面的名称后有“打勾”的,表示该开关量启动录波,没有“打钩”的表示不录波,开关量投入如有变动,“更改后”,需要点击上方的“设置定值”,屏幕中间会出现确定,点击屏幕中出现的“确定”即保存配置完成。
4、修改变比操作点击修改配线——点击模拟量——双击右边的电压或者线路,根据你所需要的选择,以电压变比为例:相电压和零序电压是一、二次值是一致的,(前面是一次值,后面为二次值,可根据单位来区分),“关于”电压等级:根据现场选择,若是110kV变就选择110,220kV变就选择220,后点击确定;线路(即电流)——双击该线路——相电流、零序电流一、二次值是一致!(前面是一次值,后面为二次值,可根据单位来区分),双击相电流后面的值,选择你需要的变比,若是找不到可以直接手动输入(一般都能找到),电压和电流修改变比方法一致,修改好后,点击确定,最后点击上方的使“修改生效”,屏幕中间会出现确定,点击屏幕中出现的“确定”即保存配置完成。
光伏发电30MWp 工程故障录波器技术规范书(通用部分)年月故障录波器采购标准技术规范使用说明1. 本标准技术规范分为通用部分和专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范。
技术规范通用部分条款、专用部分标准技术参数表和使用条件表固化的参数原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分” 。
如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表” ,并加盖该公司物资部(招投标管理中心)公章,与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会:1)改动通用部分条款及专用部分固化的参数;2)项目单位要求值超出标准技术参数值范围;3)根据实际使用条件,需要变更环境温度、湿度、海拔高度、耐受地震能力、用途和安装方式等要求。
经招标文件审查会同意后,对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表” ,放入专用部分表格中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。
4. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“ 1标准技术参数” 、“2 项目需求部分”和“ 3投标人响应部分” 三部分相应内容。
填写投标人响应部分,应严格按采购标准技术规范专用部分的“招标人要求值” 一栏填写相应的投标人响应部分的表格。
投标人还应对项目需求部分的“项目单位技术差异表”中给出的参数进行响应。
“项目单位技术差异表”与“标准技术参数表”和“使用条件表”中参数不同时,以差异表给出的参数为准。
投标人填写技术参数和性能要求响应表时,如有偏差除填写“投标人技术偏差表”外,必要时应提供证明参数优于招标人要求的相关试验报告。
5. 对扩建工程,如有需要,项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建接口要求。
6. 采购标准技术规范范本的页面、标题等均为统一格式,不得随意更改。
7. 一次设备的型式、电气主接线和一次系统情况对二次设备的配置和功能要求影响较大,应在专用部分中详细说明。
目次故障录波器采购标准技术规范使用说明.......... ....... . (2)1 总则. .. .... ................ ........ ...... (4)1.1 引言.. .... ................ ....... . (4)1.2 供方职责................ ............ . (4)2 技术规范要求................ ............ ..... . (4)2.1 使用环境条件............ . .......... .... ..... .. (4)2.2 故障录波装置额定参数....... ......... ...... ...... (4)2.3 装置功率消耗............ . ........ .. .... ..... .. (5)2.4 故障录波装置总的技术要求............. ........ ....... (5)2.5 故障录波装置具体的技术要求............ ........ ...... (6)2.6 柜结构的技术要求........ ..... ..... ....... ...... . (8)3 试验. ...................... ........ ...... (8)3.1 工厂试验..................... ....... . (8)3.2 现场试验..................... ....... . (8)4 技术服务、设计联络、工厂检验和监造···· ······ ·· ··· · ····· ·· · ·· 84.1 技术文件................ ............ . (8)4.2 设计联络会议··········· · · ·········· ···· ····· ·· · ·· 94.3 工厂验收和现场验收······ · ··· ······ · ··········· ··104.4 质量保证................ ............ (10)4.5 项目管理............................ (10)4.6 现场服务................ ............ (10)4.7 售后服务............................ (10)4.8 备品备件、专用工具、试验仪器.... ...... . ..... . (10)1 总则1.1 引言提供设备的厂家、投标企业应具有ISO 9001 质量保证体系认证证书,宜具有ISO 14001 环境管理体系认证证书和OHSAS 18001 职业健康安全管理体系认证证书及年检记录,宜具有AAA 级资信等级证书、重合同守信用企业证书并具备良好的财务状况和商业信誉。
ZH-3B嵌入式发电机变压器组动态记录装置使用说明书武汉中元华电科技股份有限公司Wuhan Zhongyuan Huadian Science & Technology Co., Ltd历史记录修改历史记录校阅历史记录批准历史记录目录1.概述 ....................................... 错误!未定义书签。
. 指示灯 ....................................... 错误!未定义书签。
. 按键 ......................................... 错误!未定义书签。
. USB接口...................................... 错误!未定义书签。
2.主界面 ..................................... 错误!未定义书签。
. 简介 ......................................... 错误!未定义书签。
. 键盘快捷键 ................................... 错误!未定义书签。
. 快捷工具栏 ................................... 错误!未定义书签。
. 运行状态区 ................................... 错误!未定义书签。
. 最近录波列表 ................................. 错误!未定义书签。
. 切换窗口按钮 ................................. 错误!未定义书签。
3.实时监测和查询.............................. 错误!未定义书签。
. 实时波形监视 ................................. 错误!未定义书签。
ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置Ver2.0技术说明书武汉中元华电科技有限公司1 概述 (3)1.1 应用范围 (3)1.2 技术特点 (3)1.3 装置遵循标准 (4)2技术指标 (5)2.1 输入信号 (5)2.2 采样指标 (5)2.3 信号处理 (6)2.4 时钟及同步精度 (6)2.5 录波数据记录方式 (6)2.6 录波管理机 (6)2.7 录波单元 (6)2.8 同步三存储 (6)2.9 启动精度 (6)2.10 参数整定方式 (8)2.11 抗电磁干扰能力 (8)2.12 通讯 (8)2.13 供电电源 (8)2.14 外形尺寸及颜色 (8)3工作原理 (9)3.1总体结构 (9)3.2 装置硬件原理 (11)3.3 装置软件原理 (12)4功能设计 (16)4.1 暂态录波功能 (16)4.2启动量及定值 (17)4.3系统实时监测 (18)4.4 波形分析功能 (19)4.5 完备的通讯功能 (21)4.6 连续记录功能 (22)5 安装调试 (23)5.1 装置的端子布置 (23)5.2 装置安装及调试 (23)5.3 装置检查 (24)1 概述1.1 应用范围ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置是采用先进的浮点DSP与32位嵌入式CPU,结合高性能的嵌入式实时操作系统VxWorks而设计的,适应电力系统发展需求的嵌入式电力故障录波分析装置。
1.2 技术特点1.录波单元信号采集与启动计算采用单DSP构架,摒弃多DSP结构,由1片DSP即可实现80路模拟量,160路开关量的接入;同时采用新型电路结构和75000门大规模可编程逻辑器件,集成度高,抗干扰能力强,系统运行稳定。
2.32位高速浮点数字信号处理器(DSP),16位A/D,采样速率10kHz可调,谐波分辨率≤99次,开关事件分辨率0.1ms;3.录波单元采用高性能实时嵌入式操作系统VxWorks下,系统稳定、可靠,实时性好;4.录波数据三存储:录波数据分别由DSP、32位CPU和管理机存储在3个地方,大大地提高了数据的安全性;5.数据记录采用A-B-C段方式,A、B、C段全部采用采样值记录,摒弃了传统的D、E低采样率和有效值记录段,从而全部数据可以进行相量图分析和阻抗分析,大大地提高了数据的可用性;6.支持长时间连续纪录,装置能以1KHz的采样值连续记录,记录数据以7天为周期刷新,数据保持时间只受通道数和存储器容量限制,摒弃了传统的一周波一个点的有效值慢扫描记录;7.不定长动态录波和故障测距,金属性短路的测距精度优于2%;8.启动判据种类齐全,在各种短路、接地故障和其它异常工况下灵敏启动录波;9.强大的计算和分析能力(电压、电流的幅值、峰值、有效值、频率计算,有功、无功功率计算,相角测量,相量、序量和谐波分析);10.公式编辑器可生成各种电量及其导出量的波形图,并可动态观察其随时间变化的轨迹,真实地再现故障全过程;11.支持多种对时方式,包括接点脉冲对时、IRIG-B码对时、串口对时、网络对时等,并支持对时方式组合及双向对时;12.录波单元可完全脱离管理机独立工作,可独立接入信息子站和调度;一台录波管理机最多可同时管理64台录波单元;13.录波数据格式自动转换,可转出COMTRADE 1999版或COMTRADE 1991版;14.先进的抗干扰设计:采用6层PCB、SMD和软件容错技术,抗干扰能力达到GB/T14598规定的严酷等级为Ⅳ级标准。
ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置精简板使用说明书此精简版说明主要是为了方便用户使用,主要从以下7个常见功能的使用方法做个简单的介绍:一、前面板指示灯的各种状态的简单说明:运行灯:绿色,正常运行时,每秒钟闪烁1次;装置死机时,不闪烁;装置掉电时,不亮。
故障灯:红色,装置故障时亮;装置正常时,熄灭。
录波灯:橙色,装置启动录波时亮,录波复归后熄灭。
对时灯:橙色,装置每次收到GPS对时信号时闪烁一次,如果没有收到GPS对时信号,则熄灭。
装置在启动过程中,这些指示灯会全亮,以测试指示灯是否损坏,这是正常现象。
二、历史录播查询历史录波查询用户可输入不同的时间段、故障类型和跳闸相别,来检索录波数据。
双击列表中的条目,可以调用波形查看和分析软件打开此数据。
三、实时波形检测上图左侧为实时波形监视页面,用户可通过下拉列表选择监视的通道或一次设备。
如果信号太小或太大,需要垂直放大或缩小显示,可点击“设置显示比例”,设置界面如右图,可通过设置各种信号的峰值在垂直方向上放大或缩小图形。
如果某类信号禁止设置,则表明当前没有监视此类通道。
用户可用鼠标单击快捷工具栏的“暂停实时波形监视”按钮使之处于按下状态,则本页面停止刷新,保持不变;再次单击此按钮,按钮弹起,则取消暂停,波形图重新开始刷新。
用户也可按下“显示一次值”按钮以一次值显示当前值,弹起则显示二次值四、修改配线配置母线点击右侧“添加母线/电压组”可弹出以下界面配置母线参数。
配置线路点击右侧“添加线路/电流组”可弹出以下界面配置线路参数。
线路阻抗参数是一次侧物理参数,对于输电线,必须正确填写,否则影响故障测距;对于不需要测距的成组电流,可将线路类型设为“其它”。
对于3/2接线的线路且接入的是开关电流,请选中“3/2接线且接入开关电流”,这样该线路就可以关联2组TA(通常是断路器电流),且可以配置TA极性。
线路电流是两组TA的矢量和。
这种线路同普通线路一样可以进行故障测距。
ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置技术说明书武汉中元华电科技股份有限公司Wuhan Zhongyuan Huadian Science &Technology Co., Ltd文档历史记录历史记录修改历史记录序号日期修改情况版本号签字01 2009.2.18 创建 1.0 郑君林02 2009.4.09 修改 1.1 郑君林03 2009.8.10 增加3、5次谐波定值,删掉单次录波长度定值 1.2 郑君林04 2009.9.29 增加稳态记录插件 1.3 郑君林校阅历史记录序号日期校对情况签字01 2009.4.7 排版校对无误李婷02 2009.4.09 排版李婷03 2009.5.20 校正U N,I N下标错误郑君林批准历史记录序号日期批准情况签字01 2009.6.29 正确张小波目录1.概述 (1)2.工作原理 (2)2.1.总体结构 (2)2.2.抗病毒原理 (2)2.3.IEC 61850建模和服务 (3)2.4.暂态录波原理 (4)2.5.稳态连续记录原理 (5)2.6.定值和整定范围 (6)3.嵌入式图形软件的主要功能 (8)3.1.实时监测功能 (8)3.2.波形查看功能 (8)3.3.波形分析功能 (8)3.4.定值整定 (9)3.5.配线和参数修改 (9)4.关键技术 (10)4.1.纯嵌入式结构和基于VxWorks的图形界面 (10)4.2.对病毒免疫 (10)4.3.完备的对时接口 (10)4.4.支持IEC 61850-8规约 (10)5.技术指标 (11)5.1.输入信号 (11)5.2.性能指标 (11)5.3.稳态连续记录 (12)5.4.时钟及同步精度 (12)5.5.基于IEC61850的录波装置模型和通信规约 (12)5.6.通信接口和规约 (13)5.7.3/2接线 (13)5.8.主变录波 (13)5.9.数据格式 (13)5.10.抗电磁干扰能力 (13)5.11.供电电源 (13)5.12.外形尺寸、安全防护等级及颜色 (14)附录1: 连续记录插件对存储容量的需求 (15)1. 概述ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置是采用采用嵌入式图形系统和VxWorks、DSP 构成的纯嵌入式故障录波和分析装置。
它是国内第一款在高可靠性实时操作系统VxWorks上,实现了基于嵌入式图形系统的图形界面的录波装置,可广泛适用于110kV~1000kV电压等级的变电站和换流站。
ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置,符合以下主要标准:❖DL/T663-1999:《220~500kV电力系统故障动态记录装置检验测试要求》❖DL/T553-94:《220~500kV电力系统故障动态记录技术准则》❖IEC 60255-24:2001:《电气继电器第24部分:电力系统暂态数据交换的通用格式(COMTRADE)》2. 工作原理2.1. 总体结构ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置主要由嵌入式CPU 系统、嵌入式DSP 系统和信号变送部分三大部分构成。
DSP 系统负责A/D 采样、判据计算以及GPS 对时处理等。
256路开关量存储器32位嵌入式CPU+VxWorks+嵌入式图形界面4个网口3个USB 口串口A/D A/DA/D A/D…96路模拟量(交流和直流)FPGAIRIG-B 对时脉冲对时告警接口32位浮点DSP12.1" 工业级液晶显示器CF 卡打印机键盘/鼠标32位嵌入式CPU+VxWorks连续记录插件存储器网络存储器NAS选配件图2.1系统结构图嵌入式CPU 系统采用VxWorks 作为实时嵌入式操作系统,以及针对VxWorks 设计的嵌入式图形操作系统,负责故障数据的分析、存储、通信,以及人机交互等。
ZH-5录波装置的嵌入式图形系统提供与Window 风格的界面,可以支持键盘、鼠标和USB 存储设备,配合12.1〞工业级液晶显示器,整套装置非常简单易用。
ZH-5在嵌入式图形操作系统上,提供包括波形显示、波形分析、公式编辑器、定值整定等全部录波器功能。
软件功能并没有因为采用嵌入式设计而有任何的缩水。
2.2. 抗病毒原理ZH-5整套录波装置采用高可靠性的VxWorks 实时嵌入式操作系统,并针对录波装置的需求和特点开发专用软件,有针对性的对VxWorks 进行组件裁减。
因此不会感染病毒,不会被恶意程序入侵,不会成为病毒和恶意软件攻击其他联网设备的跳板,也有利于增强其它联网设备和整个网络的稳定性。
同时,虽然ZH-5录波装置所有的功能都不需要Windows软件。
但由于录波装置不可避免的需要与电力系统很多电脑、服务器以及其它电力设备联网运行,而这些设备还大量使用Windows操作系统,并可能被病毒、恶意软件入侵。
ZH-5具有抵抗病毒、恶意软件入侵和攻击的能力,在这种的恶劣工况,具有特别重要的意义。
2.3. IEC 61850建模和服务2.3.1. 逻辑设备建模录波装置在物理功能上分为暂态录波和稳态连续记录。
对应一个物理设备,建模应为一个server,而对对应于该设备上不同的物理功能模块则采用建立多个逻辑设备LD。
因此,将同一个录波装置上的暂态录波和稳态连续记录功能对象分别建立为两个不同的逻辑设备。
2.3.2. 逻辑节点建模录波装置的逻辑设备至少应包含LLN0、LPHD、RDRE三个逻辑节点。
RDRE包含了具备共同功能相关、系统相关的数据对象以及数据属性,对于所有的录波装置,该逻辑节点是强制的。
对于录波装置所有的系统功能扩展都放在RDRE中。
在这三个逻辑节点中除标准中规定的强制数据对象以外,再规定以下强制数据对象:逻辑节点数据对象说明LLN0 LEDRs 装置复归RDRE FltNum 故障序号RcdMade 暂态录波状态RcdStr 稳态连续记录状态RcdTrg 远程启动录波2.3.3. 录波装置模型服务1) 应用关联、服务器模型录波装置同时支持不同客户的访问,建议最大客户端数目8个。
当MMS通信意外中断时,服务器端和客户端检出通信故障的时间应不大于1分钟;2) 数据集、定值组服务对于录波装置,产生新故障录波应该有事件上送重要状态信号:录波状态(RDRE$RcdMade$stVal)、故障序号(RDRE$FltNum$stVal)等。
同时录波装置提供以数据集方式访问定值信息,并符合DL/T860规定的排序规则。
定值组服务定义了录波装置定值整定、切换、激活等功能;3) 报告服务录波装置主要过报告服务上送SOE事件(新录波、装置故障)。
此服务为录波装置强制服务,并至少提供4个报告使能实例;4) 控制服务录波装置有远程启动录波和远程装置复归的控制服务。
录波装置控制服务采用增强安全的操作前选择控制模型(SBOw);5) 文件服务录波文件名录波文件名称采用:装置名_LD名称_FltNum故障号_故障时间,总长度不应超过255个八位位组;6) 时间和时间同步服务支持SNTP对时协议。
2.4. 暂态录波原理ZH-5录波器由FPGA负责控制都所有的模拟量通道的模数转换,和采集开关量通道状态。
FPGA对采集每一帧数据,再打上绝对时间的标签后,提供给DSP读取,DSP 根据启动判据进行实时计算,一旦判据满足,就进入录波状态,录波告警继电器动作。
此时,DSP将启动时刻以前的部分数据(即A段长度),以及后续数据(即B段长度)以高采样率的方式保存下来,同时通过内部高速通道,传输给嵌入式CPU,嵌入式CPU 将录波数据保存为文件。
录波结束后,经过一段时间的延时(可设置)DSP自动复归录波告警继电器。
同时,嵌入式CPU自动对数据进行故障分析和测距,并给出分析报告。
如果分析结果表明是区内故障,则打印故障报告和波形。
2.4.1. 暂态录波数据记录方式数据记录采用A-B-C段方式,A、B、C段全部采用采样值记录。
如下图所示:t=0,系统大扰动开始时刻A B C图2.4.1暂态录波记录方式❖A段:系统大扰动开始前的数据,记录时间为40ms~1000ms,采样率最高为10,000Hz;❖B段:系统大扰动后初期的数据,记录时间为400ms~10s,采样率与A段相同;❖C段:系统大扰动后中后期数据,记录时间最大为600s,采样率固定为1000Hz。
2.4.2. 不定长暂态录波的实现如果在C段录波时,有突变量判据或开关量判据满足启动条件,则DSP以此时为新的扰动开始时刻,再次进入A→B→C录波状态。
直到C段不再出现突变量和开关量判据满足启动条件,最后一个C段达到整定长度后,本次录波才结束。
因此,对于某些复杂故障,可能在一个录波数据中,出现多次A→B→C→A→B→C→……→A→B →C的现象。
2.5. 稳态连续记录原理2.5.1. 暂态录波插件内置的连续记录装置自从启动后,DSP不停的以1000Hz采样率向暂态录波插件发送实时采样值,暂态录波插件利用实时采样值,生成实时监测数据和画面,同时将这些数据保存,成为稳态连续记录数据。
暂态录波插件内置的连续记录采用1000Hz为采样率,可以查看到波形的相位信息,比有效值记录方式更具有使用价值,同时数据量也大得多。
通过配置大容量的存储器,ZH-5可以保存最近至少7天的稳态连续记录数据。
稳态连续记录数据采用自动循环覆盖,滚动更新,无需人工手动清除。
2.5.2. 独立的连续记录插件ZH-5可选配独立的连续记录插件,配置后,暂态录波插件内置的连续记录功能将自动被禁用。
独立的连续记录插件可支持1000Hz, 2000Hz, 5000Hz的采样率。
配有独立的连续记录插件后,DSP以另一个独立的通信通道,向连续记录插件发发送实时采样值。
连续记录插件将这些数据每隔1分钟保存成一个录波数据,形成连续的波形记录。
连续记录插件可支持所有标准的网络存储器(NAS),对NAS的型号和品牌没有特殊要求。
连续记录插件也支持内置的本地存储器,如果同时配有网络存储器和本地存储器,则优先使用网络存储器,本地存储器将作为后备存储设备,仅当网络存储器无法访问时才使用。
连续记录插件保存录波数据时,默认采用我公司专用的ZYD格式保存所有通道的连续记录数据,用这种方式存储的数据可按照任意时间段进行提取,用户不需要关心数据的记录方式。
连续记录插件也可以挑选部分重要的模拟量通道和所有的开关量通道进行保存,这是数据被保存为COMTRADE 1999格式,采用这种方法,如果只选取部分通道进行存储,可在相同的存储空间下,保存更长时间的数据。
但这种方法保存的数据,不能按照任意时间段进行提取,只能按照每分钟一个的文件进行访问。
2.6. 定值和整定范围序号定值项单位范围启动精度建议值控制参数1 AB段采样率Hz 1,000~10,000 10,0002 A段长度毫秒0.1~1秒100毫秒3 B段长度毫秒0.4~10秒400毫秒4 C段长度秒1~30秒5秒5 连续记录插件采样率Hz 2,000、5,000 5,000交流电压6 相电压突变量V 1%~20%U N5% 9%U N7 相电压高越限V 100%~130%U N2% 115%U N8 相电压低越限V 1%~100%U N2% 85%U N9 零序电压突变量(开口三角电压) V 1%~20%U N5% 6%U N10 零序电压高越限(开口三角电压) V 1%~20%U N2% 6%U N11 电压正序高越限V 80%~130%U N2% 110%U N12 电压正序低越限V 1%~120%U N2% 90%U N13 电压负序越限V 1%~20%U N2% 3%U N14 3次谐波越限% 1~200 2% 3015 5次谐波越限% 1~200 2% 3016 7次谐波越限% 1~200 2% 30交流电流17 相电流突变量 A 2%~30%I N5% 10%I N18 相电流高越限 A 50%~130%I N2% 110%I N19 相电流1.5秒内电流变差% 5~30 5% 1020 零序电流突变 A 1%~30%I N5% 10%I N21 零序电流高越限 A 1%~30%I N2% 10%I N22 电流负序越限 A 1%~30%I N2% 10%I N频率23 频率高越限Hz 50~55 0.002 50.524 频率低越限Hz 45~50 0.002 49.525 频率变化率Hz/s 0.01~10 0.005 0.1直流(含电压和电流)26 直流突变量V,A 1%~50%U N,I N5% 10%U N,I N27 直流高越限V,A 70%~150%U N,I N2% 110%U N,I N28 直流低越限V,A 1%~130%U N,I N2% 90%U N,I N变压器29 变压器纵差 A 10%~100%I N5% I N30%I N30 自耦变分侧差动 A 10%~100%I N5% I N30%I N31 自耦变零序差动 A 10%~100%I N5% I N30%I N32 变压器过激磁 1.0~5.0 0.05 1.1开关量33 开关量启动、不启动启动整定原则:❖“连续记录插件采样率”定值仅当配有独立的连续记录插件时有效;❖交流电压、交流电流按照二次值整定;❖直流电压、直流电流按照一次值整定;❖自耦变零序差动按照零序电流整定,而不是3倍零序电流。