FGL-3000型发变组综合监录装置.doc

国力电气 fgl-3000型发变组综合监录装置目 录第一章 系统介绍1概述11.1技术指标11.2技术特点21.2.1运行稳定抗干扰能力强21.2.2高性能硬件配置 21.2.3用户配置灵活21.2.4故障分析功能强大21.2.5接口完备31.3起动方式31.3.1模拟量起动31.3.2开关量起动31.3.3手动起动31.3.4 远程起动31.4录波数据记录方式41.4.1模拟量采样方式41.4.2 录制方式41.4.2.1非振荡故障录制41.4.2.2特殊记录方式51.5主要功能51.5.1发电机变压器组故障录波51.5.2发电机电气试验51.5.3 历史数据记录51.5.4 运行监测功能51.5.5 soe事件记录6第二章 组成结构72.1系统功能框图72.2屏体布置图82.3模拟通道原理92.4开关量通道原理102.5下位机后面板说明10第三章 软件安装113.1上位机113.2下位机113.3投运前准备13第四章 软件操作快速入门144.1界面介绍144.1.1标题栏144.1.2菜单栏154.1.3工具栏154.1.4主窗口区164.1.5记录表16故障列表16事件列表16soe列表164.1.6状态栏174.2操作174.2.1控制17手动起动17用户登录17程序退出184.2.2实时监测18模拟量监测18开关量监测194.2.3 稳态点数据记录194.2.3.1配置194.2.3.1.1系统配置194.2.3.1.2 挑选模拟量204.2.3.2历史曲线204.2.4系统操作214.2.4.1参数设置224.2.4.1.1模拟量设置224.2.4.1.2开关量设置244.2.4.1.3计算量设置244.2.4.2定值整定264.2.4.2.1模拟量定值整定264.2.4.2.2开关量定值整定284.2.4.2.3计算量定值整定294.2.4.2.4 起动段设定304.2.4.3通道修正314.2.4.3.1零点修正314.2.4.3.2相位修正324.2.4.3.3幅值修正334.2.4.4系统参数设置344.2.5 视图384.2.6 窗口384.2.7 帮助38第五章 故障数据分析395.1 界面介绍395.1.1标题栏395.1.2菜单栏405.1.3工具栏405.1.4主窗口区415.1.4.1开关量显示窗口425.1.4.2模拟量显示窗口425.1.4.3光标425.1.5记录表425.1.5.1参量列表425.1.6统计列表435.1.6.1波形和有效值435.1.6.2开关量445.1.7状态栏445.2 操作445.2.1文件445.2.1.1打开故障文件445.2.1.2保存465.2.1.3另存为465.2.1.4导出465.2.1.5打印465.2.1.6打印设置465.2.1.7最近文件475.2.1.8退出475.2.2查看475.2.2.1工具栏475.2.2.2状态栏475.2.2.3参量列表475.2.2.4统计列表475.2.3工具475.2.3.1相位计算485.2.3.2谐波分析495.2.3.3数据转换505.2.3.4故障信息505.2.3.5生成计算量515.2.3.6删除计算量525.2.4窗口535.2.4.1新建窗口535.2.4.2层叠535.2.4.3平铺535.2.4.4排列图标535.2.5帮助53第六章 发变组综合监录装置远程程序556.1概述556.2安装556.3界面介绍556.3.1标题栏566.3.2菜单栏566.3.3工具栏566.3.4主窗口区576.3.5记录表576.3.6状态栏586.4操作586.4.1通讯控制586.4.1.1通讯连接586.4.1.2 通讯断开586.4.1.3 程序退出586.4.2远程控制596.4.2.1远程起动596.4.2.2远程登录596.4.2.3索取文件596.4.3实时监测596.4.3.1模拟量监测606.4.3.2开关量监测606.4.4系统操作606.4.4.1参数设置606.4.4.2设备管理606.4.4.2.1设备管理606.4.4.2.2通讯设置616.4.5视图菜单62故障列表操作62远传故障文件63分析故障文件63删除故障数据63读取故障简报63挑量读取646.4.6窗口菜单646.4.7帮助菜单65第七章 附 录66一、故障启动值设定推荐方案66二、屏体后面布置图67三、屏体左侧端子接线图68四、屏体右侧端子接线图6966国力电气 fgl-3000型发变组综合监录装置第一章 系统介绍概述fgl-3000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基于高档工业控制计算机采用高速pci模拟量采集卡，基于以太网构成上下位机结构，在系统组成方面采用最新的硬件技术，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。高采样频率（最大10khz），高数据传输率（10mbps），支持连续故障录波，参数结构开放，支持用户定义故障数据格式，定义新的派生量。以精心设计的模拟量隔离通道及数字滤波等算法，保证模拟量计算精度。1.1技术指标1）通道容量：模拟量32/64/128路，开关量64/128/256路（有源或无源接点）2）模拟量采样频率：10khz3）开关量事件分辨率：0.1ms4）a/d转换器精度：14bit5）有效值精度：0.2级6）谐波分辨率：32次以上7）输入信号范围：交流电压:0220v(pt二次侧);0900v(无pt)交流电流:0100a直流电压:02000v直流电流:075mv温度信号:主变油温等。8）开关量输入方式:无源接点或有源信号9）录波时间：由用户设定（数据总量10mbytes，一般4秒）10）前置机连续记录故障次数：10次（特殊情况下30次）11）后台机记录故障次数：大于等于1000次12）供电电源：dc220v10% ac220v10%，50hz0.5hzdc110v10%1.2技术特点1.2.1运行稳定抗干扰能力强fgl-3000从整体方案设计、元器件筛选、生产工艺控制、出厂前测试等方面的生产过程中，严格按照iso9001质量体系标准的要求进行质量控制，保证了产品的高质量和高可靠性。1.2.2高性能硬件配置fgl-3000上、下位机均采用piii850以上cpu。上位机配置128m sdram（pc133），40g以上硬盘；下位机配置128m sdram，16m dom电子盘，具备防震、防尘性能。上、下位机双绞线连接，采用局域网的通讯方式，高速可靠。1.2.3用户配置灵活用户可根据需要对故障录波数据结构进行设置，对起动参量、起动值进行调整；同时可以派生新的参量。如果测量中包含某三相电压、电流，用户可方便地定义其p、q、cos等，或其正序、负序、零序等参量。用户可根据情况充分利用已有资源，灵活扩展。1.2.4故障分析功能强大基于windows 2000平台的分析软件，数据分类、显示方法遵循windows程序风格，使用方便。提供参量分类、混合显示并有各种打印输出方式；提供参量快速浏览，准确定位故障参量；提供丰富的谐波分析手段。1.2.5接口完备系统具有gps同步时钟接口，对时精度可达微秒级，可通过公用电话线、局域网实现数据远传或mis系统接口等功能。1.3起动方式1.3.1模拟量起动1）突变量起动：包括电流起动、电压起动、零序电流及零序电压起动；2）越限量起动：包括电流起动、电压起动、零序电流及零序电压起动(其中电压包括欠压和过压两种)；3）正序、负序、零序起动；4）频率越限与变化率起动；5）逆功率起动；6）电流变差起动；7）三次谐波电压起动；8）过励磁起动；9）其它派生量突变、过量或欠量起动。1.3.2开关量起动包括开关量变位起动、闭合起动或断开起动。1.3.3手动起动在无故障情况下点击程序中“手动起动”按钮直接起动录波。1.3.4远程起动远程计算机建立连接后，通过“手动起动”起动录波。1.4录波数据记录方式1.4.1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：sabcdet=0.0msa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。1.4.2录制方式1.4.2.1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abcd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abcd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4sb）所有起动量全部复归1.4.2.2特殊记录方式如果出现系统振荡，则由s时刻开始沿abcde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。1.5主要功能1.5.1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。1.5.2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。1.5.3历史数据记录装置可记录30日以上的实时监测数据，以供查询、分析和使用。1.5.4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。1.5.5 soe事件记录事故追忆是对事故发生过程的记录，一般过程为当某一开关量发生跳变时，记录跳变之前一段时间的数据和跳变之后一段时间的数据。soe是指事件跳变序列，它是高速采样开关量板采集到的开关量跳变序列，soe事件记录就是记录和再现这些跳变序列，可记录保护开关动作信息，并保存到soe数据库中，以便事后分析使用。第二章 组成结构2.1系统功能框图ethernet 10mbps下位机开关量转接卡脉冲、报警卡开关量i/o卡模拟量采集卡de220网卡工控cpu卡模拟量通道单元模拟量隔离单元开关量隔离单元gps卫星同步时钟上位机17” crt工控机/键盘/鼠标彩色打印机可扩展接口现场总线mis系统数据远传注：虚线内的可扩展接口指明系统具备开发此接口的硬件环境，可根据用户需求开发。由于这一部分的现场需求差别较大，系统未提供一个标准版本。2.2屏体布置图输入隔离单元模拟量单元显示器 键盘录波处理单元fgl-3000型发变组综合监录装置录波采集单元打印机2.3模拟量通道原理采集单元输出电路互感器电流 电压交流电流信号交流电压信号互感器电流 电压输出电路采集单元电压 电流隔离电路输入电路输出电路采集单元直流电压信号直流电流信号（mv信号）隔离电路输入电路输出电路采集单元放大电路转速信号隔离电路分频电路输出电路采集单元过零检测2.4开关量通道原理无源开关量 有源开关量 2.5下位机后面板说明从左到右依次为： 4块采集卡（r1r4）：ad采集，与通道处理单元连接。 网卡：与录波处理单元连接。 cpu主板。 脉冲（pout）卡：同步采集脉冲及报警复归插孔，同步脉冲插孔与采集卡连接，报警复归插孔与报警线连接。 2块开关量转接卡（rk1、rk2）：与开关量单元连接。i 连接时请注意插头上的标识与插座上的标识一一对应。第三章 软件安装系统出厂时已经预装了全部软件，各功能模块已调整完毕。随机提供上、下位机安装盘供用户做为备份。3.1上位机(1)windows 2000除非误删除系统软件或系统错误设置外，用户无须重新安装windows。windows2000安装按照安装提示安装即可。(2)网络windows必须为上位机软件提供网络环境，网卡的安装见各网卡安装说明（windows2000一般能自动识别网卡）。网卡安装完毕后要安装和设置网络协议，用鼠标右键单击桌面“网上邻居”在菜单中选择“属性”，鼠标右键单击“本地连接”在菜单中选择“属性”后系统弹出本地连接属性对话框，点击“安装”按钮弹出“选择网络组件类型”对话框。选择“协议”按“添加”按钮后，选择nwlink ipx/spx协议后完成添加网络协议。网络协议添加后，在“本地连接属性”对话框中双击“nwlink ipx/spx”协议，在属性对话框中，设置“适配器”为“手动检测帧类型”，点击“添加”按钮添加“ethernet802.3”帧类型。(3)软件安装将安装光盘插入光驱，运行fgl-3000上位机安装盘目录下的“setup.exe”，按安装向导提示进行安装，需注意安装的目录盘。磁盘空间应足够存储故障文件，否则系统在起动时将提出警告。3.2下位机下位机软件安装需一些准备工作，需连接键盘、显示器，硬件安装完毕后应设置bios选项，以适应下位机实时dos程序的运行。(1) bios设置bios设置在下位机起机时，按del键进入。这里列出的内容，仅供参考。具体要依据各主板的bios而定。l standard cmos setup设置页设置first ide 为auto，其余所有ide为none设置halt on 为no errors（任何故障状态下电脑都不中断运行）l advancod bios features设置页first boot device hddosecond boot device floppythird boot device cdromboot up numlock status disabledl integrated peripherals 设置页on-chip primary pci ide enabledon-chip secondary pci ide disabledusb controller disabledinit display first onboard/agpac97 audio disabled onboard 82559 lan chip disabled onboard lan boot rom disabled onboard fdc controller enabled onboard serial port1 disabled onboard serial port2 disabled onboard parallel port disabledl power management setup 设置页power after pwrfail onl pnp/pci configuration 设置页 reset configuration data enabled resoures controlled by manual irq rsources press enterirq分配 3、5、7、9、11、14设为legacy isa,其它设置为pci/isa pnpirq for usbdisabled设置完成后，按f10选y保存设置。 (2) 软件安装安装前应将c：盘格式化成98 dos启动盘，之后将下位机安装盘内容拷贝到c：盘。(3) 网络如果更换了上位机网卡，需用其网卡地址（6字节）更新c:linenode.sys文件。若进行了上、下位机任一个的重新安装，应在系统运行后（上、下位机连接成功）立即进行“参数设置”，以保证上、下位机参数一致。3.3投运前准备系统投入运行前应充分做好准备工作。以下步骤针对一个仅仅具备硬件的最基本系统。因为出厂前已经过双方合作调试，通常用户不会面对这种情况，用户可选择需要的步骤调整。但出现硬盘损坏之类严重故障时，用户需按此恢复系统。安装软件：按前两节所述设置工控机cmos，并安装上、下位机的软件（1） 设置参量用户根据设计要求将模拟量、开关量接入系统后，须在“参数设置”中设置接入量的名称、代号、额定值等信息，并设置需要的派生量。设置完毕，观察上位机的“模拟量监测”、“开关量监测”窗口，检查设置是否正确。（2） 模拟量、派生量精度校准使用“通道修正”校准修正模拟量通道的零点、通道修正系数等。（3） 起动量、起动值设置根据设计要求，选择参与故障起动的参量，并设置其起动值（模拟量）。（4） 故障录波数据格式设置确定故障录波数据格式，设置录波各段的采集频率、录波时间。（5） 故障录制模拟至少模拟两次故障录制，分别用开关量、模拟量起动，系统应正确响应。第四章 软件操作快速入门 4.1界面介绍标题栏菜单栏工具栏记录表模拟量开关量状态栏图4-1 主程序界面双击lineon图标，进入如图4-1所示装置主程序界面。该界面为标准的windows窗口。由以下各部分组成：4.1.1标题栏 标题栏位于主界面的第一行，该窗口有两个作用：1用来说明该窗口的名称，如：fgl-3000型发变组综合监录装置；2用来对窗口进行操作，窗口最小化、窗口最大化、关闭窗口。 4.1.2菜单栏 菜单栏位于标题栏的下面一行，从左至右列出了各个菜单供用户选取。常用菜单及其功能说明将在下面详细介绍。4.1.3工具栏工具栏位于菜单栏的下面一行，工具栏中命令按钮均为使用频率较高的命令，各命令按钮均在菜单栏的各菜单项中有对应的子菜单项。图 标功 能备 注用于人为起动故障，开始按设定的参数录制波形。此三个命令按钮分别对应控制菜单的手动起动、用户登录和程序退出三个子菜单。系统设置了多个级别的用户，用户以不同的用户名和密码登录可获取不同的权限，禁止非指定人员使用特定的功能，以保证系统的安全。用鼠标左键单击该按钮，通过退出验证后，退出并关闭此软件。打开模拟量实时监测窗口。此两个命令按钮分别对应实时监测菜单的模拟量监测和开关量监测两个子菜单。打开开关量监测窗口。打开参数设置窗口，对模拟量、开关量和计算量参数进行设置。此四个命令按钮分别对应系统操作菜单的四个子菜单。其中详细功能与使用方法见操作中的系统操作菜单介绍。打开定值整定窗口，对模拟量、开关量、计算量参数和起动段进行有关起动故障方面的设置。如：参量是否参与波形录制、电压和电流启动定值或波形分段时间和采样频率等。打开通道修正窗口，对通道进行零点、相位和幅值修正。打开系统参数设置窗口，对系统参数、通信和用户等进行设置。打开或关闭记录表。此命令按钮对应视图菜单的记录表子菜单。有关软件的版本和版权信息。此两个命令按钮分别对应帮助菜单的帮助主题和关于两个子菜单。有关本软件的一些常见问题的解答。4.1.4主窗口区主窗口区位于工具栏的右下方，占去界面的大部分面积，此区是各命令按钮或菜单打开窗口的显示区。4.1.5记录表记录表位于工具栏的左下方，可通过视图菜单下的记录表子菜单项和工具栏的切换记录表命令按钮打开或关闭。记录表有故障列表、事件列表和soe列表三项选项卡,用鼠标左键单击选项卡，可在故障列表、事件列表和soe列表中切换。故障列表故障列表包括两列：时 间：故障的起动时间。起动量：起动故障的参量或方式，如模拟量或开关量起动的故障，显示起动故障的参量名称，如无起动参量，则显示起动方式为手动起动。事件列表通过事件列表，可以查看在近段时间内每天所记录的录波器运行状况，其中包括三列：时间：事件发生的时间。类型：事件的类型，如运行和错误等。事件：发生事件的属性描述。soe列表soe列表记录了开关量动作的时间、动作类型、动作开关量的名称。soe列表包括两列：时间：开关量动作时间。开关量名称：动作的开关量名称。soe事件记录的规则如下:1. 事件记录总次数：2000次。2. 事件记录方式：先进先出循环方式。3. 记录事件范围：各种开关变位事件。4事件记录内容：事件类型及发生时刻。记录soe事件，并可保存soe事件2000次以上。4.1.6状态栏 状态栏在主界面的最下一行，其中有三个方面的信息。左面为提示信息，其内容随操作不同而不同，其提示内容包括与下位机连接状态、与远程机传送文件名称及状态。中间是当前已登录的用户名。右面是通讯状态指示，在通讯网络连接正常的情况下，其为闪烁的红色按钮，在通讯网络未连接或出现故障的情况下，其为闪烁的蓝色按钮。4.2操作菜单栏由控制、实时监测、稳态点数据记录、系统操作、视图、窗口和帮助七个菜单组成。4.2.1控制图4-2 控制菜单 控制菜单内容如图4-2所示，控制菜单有以下三个子菜单：手动起动用于非故障状态下，人为起动故障，无条件转入故障状态，开始按设定条件，对参量进行波形录制。如果下位机正处于故障录制状态，会弹出手动起动失败提示窗口，否则，弹出手动起动成功提示窗口。 用户登录图4-3 用户登录窗口应用此软件的用户共分三个等级：管理员、调试员和操作员。各级用户的操作权限不同，管理员和调试员是由软件自动生成的，此级别用户仅能有一个，操作员级用户可由管理员设置，数量不受限制，管理员可具有最高操作权限，可对调试员和操作员的操作权限进行管理，其各自操作权限见表一用户操作权限。打开软件时，软件自动以浏览者（软件为临时登录的用户而设置权限等同于操作员）的用户名登陆，此用户仅可查看内容，不能进行任何软件设置操作。用鼠标左键单击此子菜单，打开如图4-3所示用户登录窗口，用鼠标左键单击用户编辑框，直接输入已授权的用户名或用鼠标左键单击编辑框右侧的下拉菜单按钮，在弹出的下拉菜单选择用户名，用鼠标左键单击密码编辑框，输入已得到授权的密码，用鼠标单击窗口下方的确定命令按钮，完成软件登录。用户登录后才可以使用本软件，这样可禁止非指定人员进行软件操作，以保证系统的安全。表一 用户操作权限序 号操作权限管理员调试员操作员1手动起动2参数设置3定值整定4通道修正5系统设置6程序退出7查看模拟量监测8查看开关量监测9查看事件列表10查看故障列表11打开故障文件注：可设置的权限，软件自动赋予的权限，不能享有的权限程序退出 图4-4 退出验证窗口退出并关闭程序。在退出程序前，需要进行退出验证，弹出如图4-4所示的退出验证窗口，其设置方法同验证身份窗口相同，通过验证后，才能退出程序。密码为空时，则不显示验证对话框，可直接退出。 4.2.2实时监测图4-5 实时监测菜单实时监测菜单如图4-5所示，实时监测菜单有以下两个子菜单：模拟量监测 用鼠标左键单击此子菜单，在主窗口区打开模拟量实时监测窗口。在该窗口中以小窗格的形式显示模拟量的名称、代号、单位和实时值，每个小窗格对应一个模拟量。开关量监测用鼠标左键单击此子菜单，在主窗口区打开开关量监测窗口。在该窗口中以小窗格的形式显示开关量的名称和状态，每个小窗格对应一个开关量。4.2.3 稳态点数据记录稳态点数据记录功能用于记录模拟量、计算量数据，并以曲线的形式显示出来，最多可记录一年数据。4.2.3.1配置4.2.3.1.1系统配置打开稳态点配置对话框，如图4-6图4-6 稳态点数据记录配置录制历史数据：当此项功能开启时，系统将自动记录历史数据。记录配置：记录天数：保存记录稳态点天数，系统自动删除稳态点历史数据。记录间隔：调整记录稳态点的时间间隔，系统将根据记录间隔保存稳态点数据。稳态点数据路径：配置记录稳态点数据路径。4.2.3.1.2挑选模拟量图 4-7挑选模拟量 配置要记录的稳态点数据通道。系统默认最大值为记录50路稳态点数据通道。挑选记录稳态点数据的通道，双击左侧列表，需要记录的通道便加到记录稳态点数据列表框中，或单击按钮也可。反之，如果想去掉记录稳态点数据通道，则双击右侧列表框，不记录的通道会加