[天正华意]录波仪解决方案

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德阳录波仪便携式故障录波仪，是以DSP、嵌入式操作系统为核心，采用三层体系结构，实现了数据采集、处理、传输、存储功能的便携式装置。基于DSP的先进数据处理能力，录波仪实现全数字模拟信号滤波，可以根据用户需要，灵活地采用不同的采样频率， 为100K/S，可用于暂态电气信号的录制分析。采用先进工控内核，结合嵌入式操作系统，高效、可靠地实现数据高级处理、传输、存储、显示功能。录波仪提供上位机软件包，可安装于基于Windows操作系统的计算机， 如笔记本电脑、工程师站、DCS主机等。上位机通过现场总线或局域网与录波仪连接，实现远程控制、数据共享、电气试验等功能。录波仪主要功能包括：故障录波：按用户预先定义的故障判据，录波仪实时监测被测信号，并在出现故障时，启动波形录制，同时通知上位机，录制的数据保存在 存储器上，掉电不失。此功能可用于电力系统或其他关键设备的运行监测，用于故障诊断、排除故障。实时监测：录波仪接入了16路开关量、18路模拟量。录波仪实时计算模拟量有效值，计算量值（频率、有功、无功、零序、负序等），并可实时计算谐波（同时计算3路， 21次）、矢量图（多4组，每组多包括6个模拟量）。所有以上数据，包括开关量状态、模拟量波形都可以实时显示。有效值、开关量可以实时传输给上位机。3天历史曲线：录波仪可以以每秒一点的频率，记录16路开关量和8个模拟量（任选、包括计算量），总计3天，循环记录，用以描述被测信号的长期趋势。录制的数据掉电不失。发电机总启动电气试验：录波仪可以方便实现任意二组参量的X-Y特性试验，可做曲线拟合。也可以替代振子示波器，录制任选的模拟量有效值。功能覆盖发电机空载试验、短路试验等，以及励磁调解器阶跃试验、灭磁试验、零起升压试验等。录波仪进行电气试验，可提高试验效率、测量精度和数据处理能力，实现电气试验的自动化。录波仪可用于电力系统或其他行业的关键设备的在线监测；也可作为便携式仪器，用于各种工业设备的故障的监录、分析；或利用其数据处理计算能力，作为数据源，向其他系统提供实时数据。

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德阳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。

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德阳录波仪四、参量配置录波仪配置的参量包括有24路模拟通道、24路派生量、16路开关输入量。用户可以调整这些参量的设置。录波仪本机可做部分设置，完整的设置功能需要联机后使用PC软件进行。参量配置功能由PMR.EXE的“功能菜单\参量配置”或TRIAL.EXE的“菜单\设置\参量配置”进入。在这个对话框里，对录波仪的模拟通道、派生量、开关量进行全面设置。4.1.模拟通道表格各栏的定义：通道：模拟通道序号。单击图标切换模拟通道的运行、禁止。运行，禁止。类型：录波仪定义了3种模拟通道类型，各自有不同的处理方法：交流通道：按均方根10ms计算一点有效值。直流通道：对采样值平均，每10ms生成一点有效值。转速通道：按信号过零点计算转速。名称：多18个汉字代号：多7个字符单位：多5个字符额定值：不能为零额定频率：对于交流通道、转速通道，输入信号的额定频率；直流通道输入0。小数位数：显示时取小数的位数。变比一次：PT、CT、分流器的一次值变比二次：PT、CT、分流器的二次值。当不需要设置变比时，将”变比一次”、”变比二次”二栏清空。对于转速信号，变比是极对数的含义。对于部分水轮机组，其转子上的测速齿 的齿数与其极对数相同，此时应将极对数输入对应的设置项。例如，某水轮机组的极对数为28，额定转速为107.1rpm，其安装于转子上的齿 的齿数也是28。此时，应将”变比一次”设为1、”变比二次”设为28，并将录波仪模块上的转速信号选择开关拨至1:1处。在运行时，仪表接收到的转速信号，是每分钟发生107.1×28 = 3000个脉冲，仪表使用极对数（28）计算：3000 / 28 = 107.1rpm，得到了机组实际的转速。设置的极对数值，不影响发电机功角的计算。对于额定转速为3000rpm的火电机组，应将”变比一次”、”变比二次”二栏清空。此页面包含采样频率的选择，程序根据此时打开的模拟通道数，自动给出了可选的 采样频率。模拟通道数与 采样频率的关系请参见第二章技术规格中”同步采样频率”的说明。请根据信号特性选择采样频率。对于发电机总启动电气试验，录波仪的基本采样频率（10KHz）可充分满足准确度、响应时间的要求。4.2.派生量类型：派生量类型，见下表名称：多18个汉字代号：多7个字符单位：多5个字符额定值：不能为零小数位数：显示时取小数的位数参量1-6：参与计算的参量，见下表设置要求：1．模拟参量，含模拟通道和派生量，名称和代号必须 。2．模拟参量额定值不能为零。3．如果设置了模拟通道变比，则变比一次、变比二次都不能为零。4．派生量的参量1-6，依据类型不同，需要正确选择。

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德阳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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德阳录波仪软件操作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。

德阳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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德阳录波仪、界面和基本操作5.1.状态条在运行中，录波仪在显示画面下部显示状态条，状态条包括以下信息：功能路径：显示录波仪的IP地址，及所处的显示画面，或者打开的记录文件名。采样频率：当前所用采样频率。故障记录区状态 ：录波仪共分配了3个故障记录区，此项指示了各区的状态。（黑）此记录区当前空闲。（绿）此记录区正在录制故障记录。（红）此记录区正在将录制完成的记录存储到 存储器。趋势图运行状态：显示趋势图当前是否运行。趋势图处于停止状态。交替显示，趋势图处于运行状态。 串行口运行状态：显示串行口数据包的传送。交替显示，每次交替表示发送了一个数据包。网络运行状态：显示网络数据包的传送。交替显示，每次交替表示发送了一个数据包。实时时钟：实时显示录波仪时钟。运行/暂停状态：有些实时显示画面支持暂停，暂停时此处显示提示。5.2.按键此处说明在没有打开对话框的时候，录波仪的按键的通用用途。各按键在对话框中的用途，请参见“对话框操作”。?菜单：弹出主菜单。?F1 ：对于实时显示画面，暂停画面刷新（不影响录波仪的其他功能）。?F2 ：用于翻页（对于实时列表），或存储一个当前画面的记录（对于其它实时显示画面）。?F3 ：打开画面设置对话框。?↙、Esc ：在对话框中使用。?Tab：参见“画面信息条”，或在对话框中使用。?→、←、↓、↑：参见“画面信息条”，或在菜单、对话框中使用。5.3.主菜单操作在没有打开对话框的时候，按菜单键弹出菜单。?↓、↑：移动选择焦点。?→ ：进入子菜单。?↙ ：选择菜单项。?Esc ：退出菜单（返回到上一级菜单）。5.4.对话框操作在录波仪的对话框中，有基本的操作提示。以下是录波仪的对话框操作的总结：?↙ 键：记录、应用对话框的输入，并退出。?Esc键：放弃对话框的输入，并退出。?Tab键：切换对话框中控件的输入焦点。?F1：状态切换，包括复选框和列表控件。?F2：编辑列表控件中的选中的行。?方向键：在一组单选按钮中选择；在列表框中选择。?对话框中数字输入框的使用

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德阳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。

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德阳录波仪长时记录：装置实现了长时不间断地记录全部模拟量有效值及波形和开关量状态的长时记录稳态数据，为大范围、长过程、发展性故障的研究和分析提供了可靠的数据来源。稳态、暂态记录时间、采样频率可灵活设定；暂态数据可无缝嵌入稳态数据中，从而实现了稳态、动态、暂态数据的统一分析。TH-608CDM便携式故障录波器可用于电力系统或其他行业的关键设备的在线监测；也可作为便携式仪器，用于各种工业设备的故障的监录、分析；或利用其数据处理计算能力，作为数据源，向其他系统提供实时数据。二、技术指标 2.1 基本指标工作电源 交流电源 额定电压：单相220V，50Hz允许偏差-15%～+15%直流电源 额定电压：220V，允许偏差-15%～+15%通道数 模拟量 32路开关量 16路派生量 24路同步采样频率 10 ～ 100K/s可选电气隔离耐压 隔离耐压3000VDC故障启动方式 模拟量 突变、过量、欠量开关量 变位（闭合、断开）派生量 突变、过量、欠量定时启动 每天、单次手动启动 本地、远程启动精度 模拟量越限量启动:优于2%；模拟量突变量启动：优于5%开关量：﹤1ms存储方式 自动循环存储，达到记录存储容量后，循环覆盖数据输出方式 USB移动盘，保存到硬盘，数据远传，Excel、COMTRADE打印输出通讯接口 网络：1个10/100Mbps 802.3u接口、2个USB接口硬件配置 显示屏: 10.1”262K色TFT显示屏；分辨率：1280×800机箱尺寸: 453 (宽) ×235(高)×425(深)硬盘240GB，内存4GB重量 14kg含铝合金包装箱)正常工作 大气条件 环境温度 -5 ～ +45℃ 相对湿度 5 ～ 95%大气压力 80 ～ 106kPa

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德阳录波仪便携式故障录波仪，是以DSP、嵌入式操作系统为核心，采用三层体系结构，实现了数据采集、处理、传输、存储功能的便携式装置。基于DSP的先进数据处理能力，录波仪实现全数字模拟信号滤波，可以根据用户需要，灵活地采用不同的采样频率， 为100K/S，可用于暂态电气信号的录制分析。采用先进工控内核，结合嵌入式操作系统，高效、可靠地实现数据高级处理、传输、存储、显示功能。录波仪提供上位机软件包，可安装于基于Windows操作系统的计算机， 如笔记本电脑、工程师站、DCS主机等。上位机通过现场总线或局域网与录波仪连接，实现远程控制、数据共享、电气试验等功能。录波仪主要功能包括：故障录波：按用户预先定义的故障判据，录波仪实时监测被测信号，并在出现故障时，启动波形录制，同时通知上位机，录制的数据保存在 存储器上，掉电不失。此功能可用于电力系统或其他关键设备的运行监测，用于故障诊断、排除故障。实时监测：录波仪接入了16路开关量、18路模拟量。录波仪实时计算模拟量有效值，计算量值（频率、有功、无功、零序、负序等），并可实时计算谐波（同时计算3路， 21次）、矢量图（多4组，每组多包括6个模拟量）。所有以上数据，包括开关量状态、模拟量波形都可以实时显示。有效值、开关量可以实时传输给上位机。3天历史曲线：录波仪可以以每秒一点的频率，记录16路开关量和8个模拟量（任选、包括计算量），总计3天，循环记录，用以描述被测信号的长期趋势。录制的数据掉电不失。发电机总启动电气试验：录波仪可以方便实现任意二组参量的X-Y特性试验，可做曲线拟合。也可以替代振子示波器，录制任选的模拟量有效值。功能覆盖发电机空载试验、短路试验等，以及励磁调解器阶跃试验、灭磁试验、零起升压试验等。录波仪进行电气试验，可提高试验效率、测量精度和数据处理能力，实现电气试验的自动化。录波仪可用于电力系统或其他行业的关键设备的在线监测；也可作为便携式仪器，用于各种工业设备的故障的监录、分析；或利用其数据处理计算能力，作为数据源，向其他系统提供实时数据。

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德阳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。