《福州》定制波形记录仪

福州波形记录仪

福州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。

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福州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。

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福州录波仪转子上的测速齿 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5.7.1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。五、在线分析软件 5.1简述主要功能：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，远程机软件运行于Qt平台，通过网络接口连接。其主要功能包括：1）在线监测：显示模拟量有效值、开关量状态、实时波形、矢量图、谐波分析。2）故障录波：实现手动启动、故障设置、实时记录，历史记录的功能。3）电气试验：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、波形类试验功能用途广泛，可满足多种动态过程记录要求。4)长时记录：启动长时记录及长时记录列表的设置和查询功能。5）参数设置：提供参量设置、采样频率、试验地点、功角初始角、通道修正及通道数的录入及保存功能。

福州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。

福州录波仪数据分析程序仪器内置的数据分析软件主要包括：波形展示和分析工具，组合运算工具，交叉图形工具，频谱分析工具，谐波分析工具，有效值计算工具，交流功率计算工具，三相对称性分析工具和相量图绘制工具软件工具中的示波器组件负责完成数据采集过程中的波形实时展示，数据分析中的波形放大，缩小，定位，参数统计等，以及整个试验模板的通道展示名称，单位，时间窗口范围，通道坐标范围，是否隐藏通道，当前展示坐标轴等。组合运算工具为用户提供通道数据运算功能，当数据采集完成后，用户可以使用该工具对当前示波器时间窗口中的图形进行加，减，乘，除和积分等运算，运算结果还是以示波器形式展现，用户可以选择生成该曲线的图片或导出该曲线的EXCEL数据等将运算结果保存。交叉图形工具中为用户提供曲线相关性分析功能，用户可以对当前示波器时间窗口中的任意两条波形制作相关性曲线，还可以选择生成该曲线的图片或导出该曲线的EXCEL数据等将相关性曲线数据保存。频谱分析工具提供信号的傅立叶频谱变换功能，用户可以对当前示波器时间窗口中的任意一段曲线进行频谱变换，以获取该信号的频谱图形，然后通过生成图形或者EXCEL文档形式将数据保存。用户通过有效值计算工具可以对当前示波器时间窗口中的特定信号进行有效值计算，以获取信号的交流有效值。用户通过交流功率计算工具可以对当前示波器时间窗口中的某2个特定信号进行功率计算，计算的指标包括有功功率，无功功率，视在功率，有效值，功率因素等。三相分析工具是以当前示波器时间窗口中的指定的6个信号为A/B/C三相的电压和电流，计算每个信号的有效值，每一相的有功功率，无功功率，视在功率，功率因素以及三相电压和电流的零序分量，正序分量，负序分量，并绘制各个信号，分量的相量图。第三章 软件操作

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福州录波仪在设置过程中，有时需要输入数字，录波仪的数字输入框采用方向键操作。录波仪对每个数字输入框预先定义了格式，包括：整数位数、小数位数、是否有负号。例如，对于模拟量额定值，数字预先定义的格式为：4位整数、3位小数、可以有负号。某模拟量的额定值为15.75，在设置对话框中，输入框没有获得输入焦点时的状态：按Tab键，使其获得输入焦点：此时可以使用方向键→、←选择要改变的位，然后用方向键↓、↑改变该位的值；对于 位，如果格式规定可以有负号，则在“0”时，按方向键↓出现负号。5.5.画面信息条在“实时显示/波形”等画面，屏幕右侧出现信息条。信息条分为：方向健定义区：指示当前的方向健功能定义，使用Tab键轮换功能。光标信息区：显示2个光标在时间轴上的位置。放大/缩小 移动光标1光标2六、设置按“菜单”键，选择弹出菜单的“设置”，可以进入以下的设置项。受录波仪的键盘限制，部分需要输入字母、汉字的设置内容，需要在PC机上进行。6.1.采样频率录波仪的模拟量、开关量使用相同的采样频率，同步采样。可选用的 采样频率取决于采样的模拟通道的数目，对应关系请参见“技术规格”一章的相关说明。使用上、下箭头键，选择录波仪当前使用的采样频率，如果选择超过了 可用值，录波仪会给出提示，并自动选用当前可用的 值。6.2.通讯6.2.1串行口设置串行口的波特率；对于具有485接口的型号，还在此选择使用的串行端口号（COM1、COM2）。串行口：用随机附带的专用串口通讯电缆（5芯），连接PC机串口。波特率： 4800 – 115200可选；由用户选择能够保证通讯稳定的 值。注意：更改录波仪的串口设置后，应关机，重新启动。

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福州录波仪试验选择主程序图4 试验选择主界面仪器软件系统由试验选择主程序和试验程序两大部分组成，仪器的试验选择主界面如图4所示，试验选择主界面的功能包括：1）试验程序切换2）仪器基本设置3）仪器使用帮助说明4）仪器软件升级接口5）系统时间设置2.2.2 试验程序仪器软件系统 的一部分是试验程序，其基本功能包括：1）试验环境设置2）试验数据采集3）试验数据分析4）试验结果展示5）试验报告生成6）试验数据和结果的存储，导出7）历史数据浏览8）试验报告二次加工典型的试验程序界面如图5所示，仪器的绝大部分试验程序都遵循同样的流程和规律，仪器试验的基本时序流程如下：1）试验环境设置，包括采样频率，试验总时间，试验参数设置，波形展示方式，通道类型设置和通道率定参数设置等2）进入等待试验界面，用户设置试验的示波器参数（包括通道名称，单位，数据范围，是否显示等），进行通道率定（设置仪器采集信号和实际物理量的对应关系）图5 软件工作界面注意：只有在以下两种状态对示波器的参数进行设置，设置结果才会被保存在试验模板：一 仪器处于“等待试验”状态，对示波参数的进行设置，并且重新启动软件设置参数才会被保存到试验模板，下次启动软件时仪器将会以新的模板作为默认参数。二 在其他状态设置参数，并且选择了应用至模板，重新启动软件设置参数才会被保存到试验模板，下次启动软件时仪器将会以新的模板作为默认参数。3）试验数据采集。在“等待试验”状态或“查看数据”状态，点击仪器软件右下角的开始试验按钮，仪器开始数据采集。当仪器处于试验数据采集状态时，仪器实时展示各通道实际采集的数据和图形4）试验结果查看，当试验达到停止条件或用户选择了停止试验时，仪器终止数据采集，提示用户保存试验，并依据相关标准自动计算试验结果参数，并在试验结果展示界面显示计算所得各项数据和图形。5）试验报告生成，当试验正常完成后，用户选择生成试验报告，仪器自动生成WORD或EXCEL形式的试验报告，试验报告和试验数据都可以通过U盘导出。仪器所有的试验模板都遵循这样的基本操作时序。注意：1>生成试验报告时，报告中的实时数据图形为当前示波器时间窗口所展示图形，用户可以通过调整当前窗口波形，从而获得比较理想的报告波形，示波器窗口一次展示的数据 不超过120000个数据时间点2>生成EXCEL波形时，报告中的数据也是当前时间窗口所展示图形，用户可以通过调整当前窗口波形，从而改变导出数据的时间窗口，一次导出的EXCEL数据时间点 不超过120000个

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福州录波仪试验数据导出仪器所保存的所有试验数据文件和试验报告文件都可以通过移动存储设备（U盘或移动硬盘）导出.仪器中所有的试验文件都是围绕试验模板程序而组织的，所以如果要查看某个试验的存储文件，必须首先从试验选择主界面进入对应的试验模板程序，然后在试验模板主界面点击“读取：按钮则会出现如图11所示界面。用户可以选择导出文件的类型，可选的项目包括：“试验文件”，“WORD报告文件”，“EXCEL数据文件”和“JPG图形文件”，选择要导出的文件类型后，软件会列出仪器当前所存储的所有试验文件，插上U盘，然后选择要导出的文件，则该文件会自动导出至U盘的WorkData文件目录下。注意：在该界面中点击清空存储器是指清空所插入的U盘WorkData下的所有文件。图11 数据导出3.8 数据保存与读取试验完成后点击软件主界面的保存按钮，则当前的试验数据会被保存至仪器，保存的文件名称格式为“××年××月××日××时××分××秒 试验类型”，只有在“查看数据”，“查看结果”，“查看历史数据”和“查看历史结果”状态时才可以保存数据。点击试验模板程序主界面的读取按钮会出现图12所示界面，选择要读取的历史试验，则仪器进入查看历史数据或结果的状态，所保存的试验曲线，结果和当时的试验环境都会被重现。读取历史数据界面也可以清除存储器中所存储的历史试验文件。

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福州录波仪模拟通道类型TH-608CDM便携式故障录波器将模拟通道定义为4种类型，即交流信号、直流信号、转速、4～20mA信号。每个类型各有不同的计算方法。交流信号：用RMS（均方根）算法计算有效值。当外接互感器（如PT、CT）时，变比一次/变比二次分别对应互感器的标称一次值/二次值，例如15KV/100V、12kA/5A。直流信号：采用20ms平均值计算有效值。当外接互感器（分流器）时，变比一次/变比二次分别对应互感器的标称一次值/二次值，例如1500A/75mV。转速：转速通道处理并提取转速信号的过零点信息，根据过零点计算转速、功角等参量。转速信号的变比是极对数的含义。详见5.7.1。4～20mA信号：与直流信号同样是采用20ms平均值计算有效值。当外接变送器时，4mA对应值、20mA对应值分别输入变送器4mA、20mA对应的一次值。2.4 开关量通道标配为外接8路无源节点（通道内部输出+24V）8路有源节点（有源节点外部电压：DC12V～220V）。也可根据用户要求配置有源节点的电压范围。同步采样开关量通道多可配置32路。2.5 派生量TH-608CDM便携式故障录波器多可设置24路派生量，各类型的准确度如表3所示。派生量的具体种类及设置参见“5.3.1 派生量”。表3类型 准确度 备注频率 ±0.02Hz 有功功率 0.5% cosφ1.0–0.5 电压＞50% 电流＞10%无功功率 0.5% sinφ1.0–0.5 电压＞50% 电流＞10%功率因数 1% 正序 1% 负序 1% 零序 1% 两相负序 1% 相角差 ±0.3° 实测功角 ±0.3° 两矢量差 0.5% 两矢量和 0.5% 线路功角 ±0.3° 交流阻抗 0.5% 同期压差 1% 计算功角 ±1.5° 标量和 由引用参量决定标量差 由引用参量决定一次函数 由引用参量决定三、技术要点 3.1 记录方式3.1.1 故障记录格式当TH-608CDM便携式故障录波器监测到接入参量的状态满足启动判据时，即开始按用户设定的记录格式记录模拟量波形、模拟量有效值、开关量状态。为了减小故障记录，模拟量波形可以采用分段记录。

福州录波仪一、功能特征?电气隔离24路模拟量、16路开关量同步采样输入信号处理通道全部采用电气隔离，隔离耐压3000VDC。?灵活的采样频率录波仪允许选择从 10K/s 到 100K/s 的多种采样频率，以满足不同应用需要。 采样频率为100K/s（2路模拟通道、16路开关通道），当24路模拟量、16路开关量全部打开时，录波仪的采样频率为10K/s。?实时有效值计算录波仪对模拟通道进行无延迟的有效值计算。交流量RMS每10ms生成一点。?实时派生量计算用户可以定义多达24个派生量，包括频率、有功、无功等多个类型。录波仪进行无延迟的派生量计算。?对接入通道、派生量实时监视，多种故障启动方式在任何运行状态下，录波仪都根据用户设置的启动量、启动方式、启动值，实时监视接入量，一旦满足启动判据，即按用户设置格式记录波形。故障记录文件存储容量为2GB。如果连接了上位机（PC机），录波仪即时通知上位机。?发电机总启动电气试验功能连接PC机，录波仪可以进行发电机总启动电气试验，包括发电机、励磁机的短路、空载试验，励磁调节器特性试验等。?实时监测实时谐波分析、实时波形显示、矢量图画面。?6.4＂TTF显示屏分辨率为640*480?串行口通讯RS-232C可以定制为半双工时序，可通过RS232/485转换器接入RS-485总线。?10/100Mbps局域网接口录波仪具备1个局域网接口，可以直接连接PC机，也可接入局域网。?PC软件PC软件运行于Windows平台，通过串行口或网络接口连接。提供实时监视、参数设置、数据分析、发电机总启动电气试验等功能。

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福州录波仪二、运行准备2.1.PC机需求CPU : Intel Pentium 4(或兼容) 2.8GMHz以上处理器操作系统：Windows NT/2000/XP/Win7RAM : 2GB或以上显卡及显示器：1024×768/16bit色 推荐1280×960以上串行口（可选）：标准RS-232C串行口网络接口：802.3 100M2.2.运行准备2.2.1.设备通讯运行前，需要配置PC机与录波仪的通讯选择项。由PMR程序的”通讯设置”按钮或TRIAL程序的”菜单\设置\通讯设置”进入。在此选择通讯方式。在此页设置串行通讯口的参数。“本机端口”，指的是PC机的端口。在此页输入录波仪的IP地址。录波仪的IP地址显示在状态条上。1、串行口（COM）使用随机附带的专用串行通讯线连接PC机和录波仪。分别在PC机和录波仪上选择所用的串行端口，并选择相同的波特率。波特率的选择取决于通信线路的长度，如不改变串口通讯线，则不必更改。更改录波仪的串口设置后，应重新启动。2、网络（TCP/IP）录波仪的IP地址可在其本机设置。在录波仪运行后，从其状态栏读取IP地址，并填入此对话框的“IP地址”一栏。建议使用随机附带的直联网络线连接PC机和录波仪；如果是跨地域联网，应基于对网络充分了解做出正确的设置，并应确认所使用的网络线、交换机等设备处于良好的运行状态。2.2.2.参量配置部分参量配置内容可以在录波仪上进行；使用PC机软件，可以进行全部设置。运行前，至少应设置：1．模拟通道：名称、代号，额定值、变比。2．开关量通道：名称、代号、接入逻辑。3．派生量：根据需要配置派生量。

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福州录波仪软件操作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。

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福州录波仪试验数据导出仪器所保存的所有试验数据文件和试验报告文件都可以通过移动存储设备（U盘或移动硬盘）导出.仪器中所有的试验文件都是围绕试验模板程序而组织的，所以如果要查看某个试验的存储文件，必须首先从试验选择主界面进入对应的试验模板程序，然后在试验模板主界面点击“读取：按钮则会出现如图11所示界面。用户可以选择导出文件的类型，可选的项目包括：“试验文件”，“WORD报告文件”，“EXCEL数据文件”和“JPG图形文件”，选择要导出的文件类型后，软件会列出仪器当前所存储的所有试验文件，插上U盘，然后选择要导出的文件，则该文件会自动导出至U盘的WorkData文件目录下。注意：在该界面中点击清空存储器是指清空所插入的U盘WorkData下的所有文件。图11 数据导出3.8 数据保存与读取试验完成后点击软件主界面的保存按钮，则当前的试验数据会被保存至仪器，保存的文件名称格式为“××年××月××日××时××分××秒 试验类型”，只有在“查看数据”，“查看结果”，“查看历史数据”和“查看历史结果”状态时才可以保存数据。点击试验模板程序主界面的读取按钮会出现图12所示界面，选择要读取的历史试验，则仪器进入查看历史数据或结果的状态，所保存的试验曲线，结果和当时的试验环境都会被重现。读取历史数据界面也可以清除存储器中所存储的历史试验文件。