DRL600-WFBL故障录波技术说明书.pdf

国 电 南 自 DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置 技术说明书 国电南京自动化股份有限公司 南京南自新电自动化系统有限公司 DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置 技术说明书 编写：审核：批准：V 6.0.00-F 南京南自新电自动化系统有限公司 2008 年 5 月 安 全 声 明 安 全 声 明 为保证安全、正确、高效地使用装置，请务必阅读以下重要信息：(1)装置的安装调试应由专业人员进行；(2)装置上电使用前请仔细阅读说明书，应遵照国家和电力行业相关规程，并参照说明书对装置进行操作、调整和测试，如有随机材料，相关部分以资料为准；(3)装置上电前，应明确连线与正确示图相一致；(4)装置应该可靠接地；(5)装置施加的额定操作电压应该与铭牌上标记的一致；(6)严禁无防护措施触摸电子器件，严禁带电插拔模件；(7)接触装置端子，要防止电触击；(8)如要拆装装置，必须保证断开所有地外部端子连接，或者切除所有输入激励量，否则，触及装置内部的带电部分，将可能造成人身伤害；(9)对装置进行测试时，应使用可靠的测试仪；(10)请勿随意修改各配置文件，为了保证录波软件的正确性和完整性，在MMI模块内均备份了该工程的数据配置文件和安装程序，配置文件如有修改，请立刻更新，便于在发生问题时能够及时恢复；(11)由于本装置的MMI模块是windows2000平台，为了保证装置能够安全的运行，请勿在MMI模块内安装其它任何应用软件；(12)详细的使用维护说明请参见“使用说明书”。版版 本本 声声 明明 本说明书适用于 DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置 V6.0.00 国际工程版本。产品说明书版本修改登记表 产品说明书版本修改登记表 序号 说明书版本号 修改摘要 产品版本号 修改日期 1 V6.0.00 按 6.0 软硬件重新编写 V6.0.00 2007/09 2 V6.0.00-F 按 V6.0.00 版技术说明书修改 V6.0.00 2008/05 3 4 5 *技术支持 电话：（025）83420680 传真：（025）83464008 *本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符*由于产品的升级，可能会存在与本说明书不一致的情况，恕不另行通知*2008 年 5 月 第 2 版 第 1 次印刷感谢您购买南京南自新电自动化系统有限公司的产品 目 次 目 次 1.主要技术指标.1 1.1 额定参数：.1 1.2 功率消耗.1 1.3 过载能力.1 1.4 录波通道容量.1 1.5 模拟量线性工作范围.1 1.6 采样频率.2 1.7 开关量分辨率.2 1.8 谐波分析率.2 1.9 测距精度.2 1.10 录波启动方式.2 1.11 录波记录.3 1.12 录波存储及输出方式.5 1.13 GPS 对时.5 2.原理说明.6 2.1 硬件结构及功能.6 2.2 模拟量启动原理.9 2.3 组网结构级数据远传.13 3.产品组成.14 3.1 录波装置.14 3.2 组屏（柜）.14 4.产品维护.15 4.1 常见故障的处理.15 4.2 录波处理.15 5.订货须知.16 主要技术指标 11.1.主要技术指标 主要技术指标 1.1 额定参数：工作直流电源：DC220V/110V20；纹波系数不大于 5 辅助交流电源：AC220V20；频率 50/60Hz0.5Hz 交流电压回路:Un 63.5V/110V；交流电流回路:In 5A/1A；额定频率：50Hz；转子直流电压：0V3000V/05V/420mA；转子直流电流：0100mV（由分流器提供）、05V/420mA（由变送器提供）；开关量输入为无源空接点输入。1.2 功率消耗 交流电压回路不大于 1VA/相（额定电压下）；交流电流回路：1A 额定电流不大于 0.5VA/相（额定电流下）；5A 额定电流不大于 1 VA/相（额定电流下）；直流电源回路不大于 80W；辅助交流回路不大于 500W。1.3 过载能力 交流电流回路 2 倍额定电流，连续工作 10 倍额定电流，允许工作 10s 40 倍额定电流，允许工作 1s 交流电压回路 2 倍额定电压，连续工作 直流电源回路 80120额定电压，连续工作 1.4 录波通道容量 模拟量输入通道 24/48/72/96 路，开关量输入通道 48/96/144/192 路；1.5 模拟量线性工作范围 电压回路：0.1V150V 电流回路：0.1A100A 主要技术指标 21.6 采样频率 同步采样频率：AB 阶段不低于 2400Hz；1.7 开关量分辨率 开关量分辨率：1ms；1.8 谐波分析率 谐波分析率：19 次；1.9 测距精度 直接接地短路误差小于 5；1.10 录波启动方式 录波启动方式包括模拟量启动、开关量启动和手动启动三种基本形式。手动启动：人工启动故障录波装置，可就地或远方启动。开关量启动：开关量可任意设定为变位启动、开启动、闭启动或不启动。模拟量启动：除高频信号外，任一路模拟量均可作为启动量，主要概括如下：a、电压各相、零序电压、直流电压突变量启动 b、电压各相、正序、负序和零序电压、直流电压越限启动 c、主变中性点零序电流越限启动 d、电流各相、零序电流、直流电流突变量启动 e、电流各相、负序和零序电流、直流电流越限启动 f、10%电流变差启动 g、频率越限、频率变化率启动 h、过激磁启动（针对变压器、发电机变压器组故障录波装置，选配）i、负序功率增量方向（针对变压器、发电机变压器组故障录波装置，选配）j、逆功率启动（针对发电机变压器组故障录波装置，选配）k、三次谐波式 100%定子接地启动（针对发电机变压器组故障录波装置，选配）l、失磁启动（针对发电机变压器组故障录波装置，选配）主要技术指标 31.11 录波记录 A 时段：系统大扰动开始前的状态数据，输出原始波形（采样率大于 2400Hz），记录时间 6 个周波到 25 个周波可调，调节步长 1 个周波。默认（2400Hz/6 个周波）。B 时段：系统大扰动后初期的状态数据，输出原始记录波形（采样率大于 2400Hz），记录时间个周波到 15 个周波，可调调节步长 1 个周波。默认（2400Hz/10 个周波）。C 时段：系统大扰动的中期状态数据，输出低采样率的原始波形（采样率 600Hz），记录时间 15个周波。D 时段：系统动态过程数据，每 5 个周波输出一个工频有效值，记录时间 20S。如果 D 时段 20S记录结束后启动量依然没有复归，新开文件按照 D 时段记录 10min，如果 10min 记录满启动量依然没有复归，追加 10min，最多追加 20min 文件结束。记录方式 1.启动条件 符合任一模拟量启动或开关量启动条件，按 ABCD 时段顺序执行。2.新启动 新启动是指：A突变量启动；B断路器跳合闸信号启动。a、在已经启动记录的 B 阶段过程中，如遇新启动，则继续延长 B 阶段（B1），从新启动点按 BCD 执行（B1C1D1）；b、在已经启动记录的 C 阶段过程中，如遇新启动，则按 ABCD 执行（A1B1C1D1）；已经记录的 C 阶段数据和 A1 阶段数据重复的用 A1 阶段数据替换，已经记录的 C 阶段数据时间小于 A1 阶段的全部用 A1 阶段数据替换，A1 阶段记录新启动新启动 D1 B A C1B1 t 系统大扰动开始时刻系统大扰动开始时刻 D B A C主要技术指标 4时间自动减少。c、在已经启动记录的 D 阶段过程中，如遇新启动，则结束本文件，新开录波文件按ABCD 执行（A1B1C1D1）。连续记录 如果启动量一直不复归同时又不满足新启动条件，则后续录波每个文件按照DDD连续记录，每个 D 阶段 10min。自动终止条件 1.同时满足 C 阶段结束、所有启动量复归 2.同时满足第一个 D 阶段记录满 20S，所有启动量复归 3.同时满足第二个文件及后续文件 D 阶段每记录满 10min，所有启动量全部复归 单个文件限制 1.容量限制：10M，针对 B 阶段较多；2.录波阶段限制：20 个录波阶段切换。新启动新启动 DB A C D1 B1C1A1文件文件 1 文件文件 2 新启动（新启动（CA1）D1 BA B1C1A1 新启动（新启动（CA1）D1 B A B1C C1A1 主要技术指标 5当单个文件限制满足时录波仍在进行，则重新开新文件按记录方式录波。1.12 录波存储及输出方式 自动存于录波 CPU 模块的硬盘中，可存储不少于 350 个波形文件，循环覆盖；自动镜像储存于 MMI 模块的硬盘中，存储波形文件的数量受硬盘大小限制；监控管理模块为数据远方传输开辟独立的存储空间，并共享在 FTP 服务器上，远方的技术管理部门可通过 FTP 服务器方便、快捷、可靠的查看和传输文件；支持 USB 移动存储；以太网通讯输出；MODEM 通讯输出；打印输出。1.13 GPS 对时 PPM、PPS串口通讯、IRIG-B。原理说明 62.2.原理说明 原理说明 2.1 硬件结构及功能 DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置采用多 CPU 并行处理的分布式主从结构，可分为模拟量采集模块、开关量隔离模块、CPU 模块和 MMI 模块 4 部分。DRL600的硬件系统结构图 DRL600的硬件系统结构图 模拟量采集模块由小 CT、PT、直流采集模块、16 位 A/D 及 FPGA 组成，将强电信号转换成弱电信号，然后进行模数转换，最终将数字数据传送给 DSP。开关量隔离模块由阻容元件及光电隔离器组成，完成开关量信号的隔离变换。录波 CPU 模块为 DSPCPU 主从结构，独立工作电源。其采用高性能的 32 位嵌入式微处理器系统，两级 Watchdog 电路，完善的软、硬件自检功能；数据计算采用高速 DSP。多 DSP 与 CPU之间采用 FPGA 以及工业级总线交换录波数据，极大程度地解决了大容量数据流交换的“瓶颈”。录波 CPU 模块自带大容量存储器，直接独立的进行录波记录与存储，录波完全不倚赖 MMI 模块及网络，极大的提高了录波的可靠性。录波 CPU 模块同时可选配百兆光纤以太网接口，支持IEC61850 协议，可方便实现数字化变电站的建设。MMI 模块也采用 32 位嵌入式微处理器系统，独立工作电源，配有 800600 分辨率的大屏幕模拟量模拟量 变换模块变换模块 开关量开关量 隔离模块隔离模块 采集板采集板 辅助辅助 信号板信号板 录波录波CPU DSP存储器存储器 CPUMMI 存储器存储器 CPU电电电电源源源源1 1 1 1 电电电电 源源源源 2 2 2 2 以以以以太太太太网网网网以以以以太太太太网网网网2 2 2 2 以以以以太太太太网网网网1 1 1 1 原理说明 7真彩液晶显示器，并具有 Windows 的图形化界面。MMI 模块通过以太网总线与录波 CPU 模块交换数据，完成监控、通讯、管理、波形分析及录波记录的镜像备份双存储。录波 CPU 模块和 MMI 模块既紧密相关相互联系，又在软、硬件上相互独立运行，互不依赖互不干扰；既独立可靠迅速的进行了录波记录与多存储，又做到了监控、通讯、管理及波形分析，还完成了录波记录的备份存储。因此 DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置不再需要另配后台机，从而从根本上避免了因后台机或网络不稳定而使整个录波器无法正常工作。2.1.1 模拟量采集模块 模拟量采集模块由 FPGA、高精度 16 为 A/D、高精度录波专用 CT、PT 及直流采集模块组成。完成了模拟量的隔离、采集、模数变换。2.1.2 开关量隔离模块 开关量隔离模块采用了高精度宽温军用级阻容元件及光电隔离器，稳定可靠，可直接采集110/220V 开关量信号。2.1.3 录波 CPU 模块 录波 CPU 模块以高性能的 32 位嵌入式微处理器系统及工业级总线为核心，包括 DSP 部分和CPU 部分。A.DSP 部分 DSP 部分由高性能的 DSP 芯片及 FPG