SHDFR_B故障录波装置

DRL600电力系统故障录波与测距装置
主要技术指标
1 额定参数：
工作直流电源：220V±20％或者110V±20％（订货注明）；
纹波系数不大于5％
辅助交流电源：AC220V±20％；
频率50Hz
交流电压回路: Un 57.74V/100V；63.51V/110V
交流电流回路: In 5A或者1A（订货注明）；
额定频率：50Hz；
直流输入回路：4～20mA、0～100mV、0～10V、0～300V、0V～3000V、0V～6000V（订货注明）；
开关量输入：外接直流110V无源空接点输入或者外接直流110V无源空接点输入（订货注明）。
GPS对时脉冲输入电平：空接点、TTL、12V、24V、110V、220V（订货注明）
2功率消耗
交流电压回路不大于0.5VA/相（额定交流电压回路不大于0.5VA/相（额定电压下）；
交流电流回路不大于0.5VA/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:100W。
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 80％－120％额定电压，连续工作
4 录波通道容量
模拟量输入通道24/48/72/96路（订货注明）。
开关量输入通道32/64/96/128/160/192路（订货注明）。
5 模拟量线性工作范围
电压回路：0.05Un～3.0Un (Un=57.74V)
电流回路：0.1In～20In (In=1A或5A)
6采样频率
暂态采样频率：AB阶段10000Hz；
长态录波频率：不低于1000Hz
7 开关量分辨率
开关量分辨率：≤1ms；
8 谐波分析率
谐波分析率：99次；
9 测距精度
金属性短路误差小于3％，其他小于5%；
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、打开启动、闭合启动或不启动。
 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) 任意一路交流电压通道均可设置为突变量启动，基波越上限和越下限启动启动，2、3、5、7、
9次谐波越上限启动；
b) 任意一路交流电流通道均可设置为突变量启动和基波越上限启动；
c) 负序电压、负序电流越上限启动，正序电压越上限和越下限启动，自产零序越上限启动；
d) 频率越上限和越下限启动，频率变化率启动；
e) 直流突变、越上限、越下限启动；
f) 10%电流变差启动；
g) 变压器启动：负序功率增量方向、过激磁、差流启动；
h) 发电机启动：负序功率增量方向、定子接地、失磁、逆功率启动；
11 录波容量
暂态录波不少于5000个录波文件循环覆盖存储。
长态录波不少于7天循环覆盖存储
12 GPS对时方式
无源或有源分脉冲PPM；无源或有源PPS＋RS232串口通讯；RS485接口的IRIG-B（DC）。
13 对外通讯功能
 传输协议：IEC870-5-103通讯规约、IEC61850规约；
 对外通讯接口：1个RS232串口，3个100M以太网接口（RJ45）。

深圳双合SHDFR_B 电力故障记录装置
1、 装置简介
SHDFR_B 电力故障记录装置（简称 SHDFR_B 录波器），是深圳市双合电气股份有限公 司在原录波器系列产品基础上研发成功的新型 IEC 61850 兼容嵌入式录波器。该产品按照 IEC 61850 标准对录波器建模，并在此基础上实现录波器的传统功能。SHDFR_B 录波器通过 IEC 61850-8-1 所要求的 MMS 通讯方式与变电站内录波管理机及远方调度通讯。 SHDFR_B 录波器采用国际上技术先进的嵌入式硬件结构，使用 32 位浮点 DSP 进行采样，
嵌入式计算机进行数据处理，具有分析能力强和运行速度快等特点；低功耗新型芯片，硬件 冗余设计等技术方案，使系统运行更加稳定可靠。 SHDFR_B 录波器是集故障（暂态）录波和实时运行监测、波形分析和测距为一体的新型 装置。SHDFR_B 系列录波器已在国内多个电力部门使用，客户反馈良好，事实证明 SHDFR_B 录波器是当前国内高稳定性和高可靠性兼优的录波器。 1.1 录波器的功能、用途和特点
1.1.1. 功能及用途 SHDFR_B 电力故障记录装置，适用于 110KV 及以上变电站和发电厂等电力单位，用于
输电线路的故障录波及实时监测和故障分析。同时可进行各种运行参数和电气量的实时监测
和分析；当电力系统发生故障或运行参数**过设定值时，自动起动录波器进行故障录波，供
日后进行故障分析及故障点测距。它是电力系统进行实时运行监测、故障分析及测距的可靠 工具，是保证电力系统安全运行的有力措施。
1.1.2. 产品特点
1) 支持 IEC 61850  服务器端按照 IEC61850-7-x 建模，客户端对与客户请求有关的模型进行映射。严 格按照 IEC61850-6 实现系统配置，具有可以独立使用的配置工具。  支持新一代变电站通讯标准 IEC 61850，通讯协议符合 IEC 61850-8，映射为 MMS 服务；同时支持电力行业通讯标准 DL/T667-1999 （IEC60870-5-103）。 2) 高可靠性工业级全嵌入式结构：装置采用了嵌入式硬件平台和嵌入式软件平台，从 根本上保证了系统的稳定性和可靠性。  设计时把装置各功能模块统一考虑，使不同的功能模块安装在同一个机箱内，降 低了装置功耗，同时提高了抗干扰能力。  基于嵌入式理念设计开发实时软件，并采用实时操作系统 LINUX，确保装置软 件的实时性和稳定性。 3) 功能强大的离线分析软件：
SHDFR_B电力故障记录装置操作说明书 V2.0
以高素质的人才、高效率的管理、生产高质量的产品服务于电力系统。 5
 图形化界面设计，运行于 LINUX 操作系统平台，具有强大的在线帮助系统便于 用户操作；  具有编辑、漫游功能，提供波形的显示、迭加、组合、比较、剪辑、添加标注等 分析工具，可选择性打印和打印预览。  具有谐波分析、序量分析、矢量分析、频率分析，功率分析，过激磁分析，差流 分析，阻抗图分析并显示阻抗变化轨迹等功能。  支持故障数据自动分析和手动分析，生成 XML 格式的故障报告，故障分析 输出结果详细清楚；  具有继电保护特性分析和开关变位时序分析功能。  可灵活选择特定通道的波形复制于文本文档中，支持将录波文件中模拟量数据直 接导出至表格文档中。  具有录波文件编辑功能，能按照定制的通道（如某一间隔的所有模拟量和开关量） 将录波文件中的数据进行组合生成新的录波文件。  可对当前已记录的数据配置参数进行显示、修改、还原、导入、导出功能。有效 避免了当定值参数配置错误后所记录的数据无确分析问题。 4) 灵活可靠的组网及数据远传：  支持电力行业通讯标准 DL/T667-1999 （IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯 标准 IEC61850 等。支持支持各种联网及数据远传方式，可适应于拨号方式、专 线方式、TCP/IP 网络连接方式等。  记录单元采用嵌入式操作系统 LINUX，配置 3 个独立网卡，设备内部通讯与对 外组网完全物理隔离，可以有效的防止病毒感染。 5) 双端测距：
双端测距算法不受过渡电阻和对端馈入电流的影响，*考虑系统运行方式的变化， 大大提高了测距精度。 6) GPS 高精度对时： 可支持分脉冲，IRIG-B 对时方式，误差不大于±1ms，同时也支持 NTP 网络对时方式。
7) *特的数据记录格式： 对于系统大扰动后的中期状态数据（C 段）和系统动态过程数据（D 段），传统的记 录方式只记录有效值。本装置模拟量通道采用基波相量值（实部+虚部）的方式记录， 这种记录格式带来了丰富的动态分析功能，如：可以输出有效值、相位、有功功率、
无功功率和差流等信息；也可以进行相量分析、序量分析、阻抗分析和频率分析等。
8) 故障前记录时间长： 传统故障录波方式故障前记录 0.1s，本装置故障前增加一个 A2 段，以基波相量值（实 部+虚部）的方式长时间记录故障前各电气量的状态，大可设为 10 秒，可帮助分
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以高素质的人才、高效率的管理、生产高质量的产品服务于电力系统。 6
析缓慢变化的发展性故障。
9) 多种录波方式自由组合： 可以实现暂态录波、，稳态录波（连续录波录波）方式的自由组合。  暂态录波：标准配置 64 路模拟量，128 路开关量（大配置 96 路模拟量，192 路开关量）大 10KHz 采样率。  稳态录波：标准配置 64 路模拟量，128 路开关量（大配置 96 路模拟量，192 路开关量），大 2KHz 采样率。  暂态录波单元和稳态录波单元采用独立硬件系统，两个单元可分别单独运行或同 时运行，一个录波单元的器件损坏不影响另一个录波单元的正常运行。  当系统扰动时，连续记录单元自动产生标记事件，用户可根据事件标示查找需要 的录波文件。  稳态录波记录的通道可定制，采样率不低于 2kHz，至少保存 7 天的数据量。 1.2 录波器组成
1) 模拟量板 ：采用高速总线、16 位 AD 采样、每板可接入 32 路模拟量。 2) 高频/直流板：根据客户需要配置。 3) 采集板：32 位高速浮点 DSP。 4) 监控板：采用嵌入式 EmETX 主板、CPU 1.6G、内存 1G、无风扇结构、3 个独立网 卡, 系统采用嵌入式 LINUX 操作系统。 5) 存储：工业级CF卡4G(存储系统), 高速SATA 硬盘(320GB存储数据），容量可扩展 。
6) 显示器：17 寸液晶显示器 。 7) 打印机：高速打印机， 速度 267CPS(10CPI) ,分辨率(dpi):360x180dpi。

 故障简报的查看
装置录波后在下方故障信息窗口中会弹出所录波形的故障简报，该故障简报包括录波启动时间、子站号、子站名、启动名称、启动文件名。在故障信息窗口中选中要查看的录波文件点击鼠标右键，选中【查看所有启动名称】（如图2.5）便可在信息窗口中列出该启动的所有启动信息。
在线路测距有输出时，程序认为是线路故障会自动弹出线路故障的简报（如图2.6）主要信息包括：
故障时间、故障线路、故障距离、故障相别、跳闸相别、断路器跳闸时间、保护动作时间、故障**周波电流/电压有效值、故障后一周波电流/电压有效值等，如果线路重合会有重合闸相关信息。

装置特色
2.1 基于FPGA高速串行通讯的两种记录方式独立并行的录波技术
DRL600电力系统故障录波与测距装置采用“照相”和“摄像”两种记录方式并行的录波方式，两种记录方式采用独立硬件，互不干扰，通过FPGA的高速串行总线共享采样回路。
2.2 大容量嵌入式存储技术
DRL600电力系统故障录波与测距装置暂态录波和长态录波直接由各自录波CPU独立完成，实现本地记录，不依赖后台系统。录波CPU采用大容量嵌入式存储技术，可保存不少于5000次的暂态录波文件和7天长态录波。
2.3 友好的人机界面，完善的分析功能——方便、直观、实用
采用Liunx操作系统，友好的图形化界面。方便实用的实时运行监视辅助功能，可按设备实时显示电流、电压、负序量、有功功率、无功功率、视在功率、频率、向量图等相关参数，实现运行监视。可按照各种条件检索暂态录波数据。
录波系统的分析除可查阅、显示、打印输出录波波形，应用缩放、比较、标定等定量手段分析电压、电流的幅值和相位、开关量的状态和动作顺序，还可进一步进行序量分析、谐波分析、阻抗分析、功率P、Q分析、故障测距以及各电气量波形任一点的有效值分析计算

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