錄波儀用戶手冊

PDM便攜式錄波儀用戶手冊

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PDM1604便攜式錄波儀用戶手冊

時間:2020-12-21   訪問量:2123


PDM1604便攜式錄波儀用 戶 手 冊


簡     介


   PDM1604是集成了故障錄波、電氣試驗、綜合電力監測功能的便攜式儀器,采用一體機結構,內置高性能的處理、采集、運算和通訊組件,實現了先進的數據處理能力,可用于電力系統各個環節的穩態測量和暫態記錄分析。

   PDM1604是本產品系列的第4代版本,采用QT編制的全新軟件界面,實現了錄波、試驗、監測的功能集成,增加了部分電氣試驗項目,并著重強化長時錄波功能。配套的上位機軟件,具備與PDM1604相同的軟件界面,可經由局域網與PDM1604連接,實現儀器功能的遠程擴展,具備與PDM1604本機基本相同的功能,包括監測、錄波、試驗、設置等等。

   PDM1604主要功能包括:

   故障錄波:按預定義的故障判據監測實時信號,在出現故障時啟動波形錄制,同時通知上位機。此功能可用于電力系統關鍵設備的運行監測,用于故障的捕捉、診斷。 

   實時監測:PDM1604接入了16路開關量、16路模擬量。實時顯示波形、諧波、矢量圖,并實時計算模擬量有效值、派生量(頻率、有功、無功、零序、負序等)。模擬量波形可實時傳輸至上位機。

   長時錄波:長時間連續記錄模擬量、開關量波形。最長可記錄31天,最高可選采樣頻率為10kHz。

   發電機總啟動電氣試驗:可以高效完成新機組或大修后的電氣試驗項目,提高了測量精度和數據處理能力,實現電氣試驗的自動化。試驗項目包括發電機空載試驗、短路試驗、頻率特性、進相試驗、甩負荷試驗、轉子交流阻抗、同期裝置校驗等,以及勵磁調解器的各項試驗,例如階躍試驗、滅磁試驗、零起升壓試驗等。


一、技術特點            

                 

PDM1604便攜式錄波儀是以DSP、嵌入式Qt操作系統為核心,采用三層體系結構,實現了數據采集、處理、傳輸、存儲、分析功能可視化的便攜式裝置?;?/span>DSP的先進數據處理能力,PDM1604實現全數字模擬信號濾波,可以根據用戶需要,靈活地采用不同的采樣頻率,最高為100K/S,可用于暫態電氣信號的錄制分析。采用先進工控內核,結合嵌入式Qt操作系統,優良的跨平臺特性,高效、可靠地實現數據高級處理、傳輸、存儲、顯示功能,使人機界面流暢完美。

PDM1604提供遠程機軟件包,可安裝于基于Windows操作系統的計算機, 如筆記本電腦、工程師站、DCS主機等。遠程機通過局域網與PDM1604連接,實現遠程控制、數據共享、電氣試驗等功能。

PDM1604主要功能包括:

故障錄波:按用戶預先定義的故障判據,PDM1604實時監測被測信號,并在出現故障時,啟動波形錄制,同時通知遠程機,錄制的數據保存在永久存儲器上,掉電不失。此功能可用于電力系統或其他關鍵設備的運行監測,用于故障診斷、排除故障。

實時監測:PDM1604接入了16路開關量、16路模擬量。PDM1604實時計算模擬量有效值,派生量值(頻率、有功、無功、零序、負序等),并可實時計算諧波、矢量圖。所有以上數據,包括開關量狀態、模擬量波形都可以實時顯示。有效值、開關量可以實時傳輸給遠程機。

發電機總啟動電氣試驗:PDM1604可以方便實現任意二組參量的X-Y特性試驗,可做曲線擬合。也可以替代振子示波器,錄制任選的模擬量有效值。功能覆蓋發電機空載試驗、短路試驗等,以及勵磁調節器階躍試驗、滅磁試驗、零起升壓試驗、頻率特性試驗等。PDM1604進行電氣試驗,可提高試驗效率、測量精度和數據處理能力,實現電氣試驗的自動化。

長時記錄:裝置實現了長時不間斷地記錄全部模擬量有效值及波形和開關量狀態的長時記錄穩態數據,為大范圍、長過程、發展性故障的研究和分析提供了可靠的數據來源。穩態、暫態記錄時間、采樣頻率可靈活設定;暫態數據可無縫嵌入穩態數據中,從而實現了穩態、動態、暫態數據的統一分析。

PDM1604可用于電力系統或其他行業的關鍵設備的在線監測;也可作為便攜式儀器,用于各種工業設備的故障的監錄、分析;或利用其數據處理計算能力,作為數據源,向其他系統提供實時數據。


二、技術指標   


2.1 基本指標      

                                    

工作電源

交流電源

額定電壓:單相220V,50Hz,允許偏差-15%~+15%

直流電源

額定電壓:220V,允許偏差-15%~+15%

通道數

模擬量

16路

開關量

16路

派生量

24路

同步采樣頻率

10 ~ 100K/s可選

電氣隔離耐壓

隔離耐壓3000VDC

故障啟動方式

模擬量

突變、過量、欠量

開關量

變位(閉合、斷開)

派生量

突變、過量、欠量

定時啟動

每天、單次

手動啟動

本地、遠程

啟動精度

模擬量越限量啟動:優于2%;模擬量突變量啟動:優于5%

開關量:﹤1ms

存儲方式

自動循環存儲,達到記錄存儲容量后,循環覆蓋

數據輸出方式

USB移動盤,保存到硬盤,數據遠傳,Excel、COMTRADE打印輸出

通訊接口

網絡:1個10/100Mbps 802.3u接口、2個USB接口

硬件配置

顯示屏:  15.6”  LCD;分辨率:1366×768

機箱尺寸: 407 (寬) ×150(高)×3.7(深)

硬盤240GB,內存4GB

重量

10kG(含鋁合金包裝箱)

正常工作

   大氣條件

環境溫度

-5 ~ +45℃

相對濕度

5 ~ 95%

大氣壓力

80 ~ 106kPa


2.2 模擬通道


A/D分辨率:16位

有效值準確度:0.2%

PDM1604裝8個模擬信號處理模塊,每個模塊由2路模擬通道組成。模塊種類如表1所示:

1

型號

第1通道

第2通道

PDMM101

AC150V

AC10A電流鉗

PDMM102

AC500V

AC10A

PDMM103

AC500V

AC100A電流鉗

PDMM104

AC1000V

AC50mA電流鉗

PDMM105

AC200V

AC10mA電流鉗

PDMM106

AC500V

AC500V

PDMM107

AC500V

AC10A電流鉗

PDMM111

DC±2000V

DC±100mV

PDMM112

DC±32V

DC4~20mA

PDMM113

DC±48V

DC4~20mA

PDMM114

DC±48V

DC±20mA

PDMM115

DC±1000V

DC±10V

PDMM116

DC0~200mA

DC4~20mA

PDMM211

轉速信號(1:1/1:60)

DC4~20mA

 

輸入特性如表2所示:

表2

信號類型

輸入阻抗

AC150V

> 80kΩ

AC500V

> 300kΩ

AC10A

< 0.05Ω

AC1000V

> 500kΩ

AC200V

> 100kΩ

DC±2000V

> 2.0MΩ

DC±1000V

> 1.0MΩ

DC±500V

> 500kΩ

DC±100V

> 100kΩ

DC±100mV

> 8kΩ

轉速信號(1:1/1:60)

> 300kΩ(50Hz)

DC±10V

> 15kΩ

DC±32V

> 30kΩ

DC±48V

> 50kΩ

DC4~20mA

120Ω

DC±20mA

120Ω

DC0200mA

10Ω

 

8個模塊的種類配置、量程,可根據用戶要求調整,或可根據用戶要求提供其他種類模塊。

 

2.3 模擬通道類型


PDM1604將模擬通道定義為4種類型,即交流信號、直流信號、轉速、4~20mA信號。每個類型各有不同的計算方法。

交流信號:用RMS(均方根)算法計算有效值。當外接互感器(如PT、CT)時,變比一次/變比二次分別對應互感器的標稱一次值/二次值,例如15KV/100V、12kA/5A。

直流信號:采用20ms平均值計算有效值。當外接互感器(分流器)時,變比一次/變比二次分別對應互感器的標稱一次值/二次值,例如1500A/75mV。

轉速:轉速通道處理并提取轉速信號的過零點信息,根據過零點計算轉速、功角等參量。轉速信號的變比是極對數的含義。詳見5.7.1。

4~20mA信號:與直流信號同樣是采用20ms平均值計算有效值。當外接變送器時,4mA對應值、20mA對應值分別輸入變送器4mA、20mA對應的一次值。

 

   2.4 開關量通道


標配為外接8路無源節點(通道內部輸出+24V)8路有源節點(有源節點外部電壓:DC12V~220V)。也可根據用戶要求配置有源節點的電壓范圍。


 

2.5 派生量


PDM1604最多可設置24路派生量,各類型的準確度如表3所示。派生量的具體種類及設置參見“5.3.1 派生量”。

表3

類型

準確度

備注

頻率

±0.02Hz


有功功率

0.5%

cosφ1.0~0.5 電壓>50% 電流>10%

無功功率

0.5%

sinφ1.0~0.5 電壓>50% 電流>10%

功率因數

1%


正序

1%


負序

1%


零序

1%


兩相負序

1%


相角差

±0.3°


實測功角

±0.3°


兩矢量差

0.5%


兩矢量和

0.5%


線路功角

±0.3°


交流阻抗

0.5%


同期壓差

1%


計算功角

±1.5°


標量和


由引用參量決定

標量差


由引用參量決定

一次函數


由引用參量決定

 

 

三、技術要點     

                  

3.1 記錄方式


3.1.1 故障記錄格式

當PDM1604監測到接入參量的狀態滿足啟動判據時,即開始按用戶設定的記錄格式記錄模擬量波形、模擬量有效值、開關量狀態。為了減小故障記錄,模擬量波形可以采用分段記錄。記錄內容如下圖:


wps10.jpg 

 

故障記錄的三種數據(模擬量波形、模擬量有效值、開關量狀態)采用不同的記錄格式(故障前、后記錄長度,對于波形還有第一段、第二段的長度和第二段記錄頻率)。

Fw1:波形第一段記錄頻率,使用PDM1604當前采樣頻率。

Fw2:波形第二段記錄頻率,用戶設置。波形第二段為可選項。

Fe:有效值(含派生量)記錄頻率,固定為1點/20ms。

Fd:開關量記錄頻率,使用PDM1604當前采樣頻率。

PDM1604采用循環方式管理故障記錄。故障啟動后,PDM1604本地機生成一個新的記錄,如果此時存儲空間不足,PDM1604本地機會刪除最舊的一個故障記錄,然后保存新記錄。

PDM1604本地機能夠保存的記錄數目,取決于故障記錄的大小,而故障記錄的大小由記錄格式決定。


 3.1.2 長時記錄

長時記錄能夠連續不間斷地對所有通道進行穩態記錄,模擬有效值記錄間隔20ms~1s,模擬量波形的記錄頻率110kHz,開關量通道的狀態可設置。

裝置可設置保存長時記錄數據的記錄天數,具體天數參照記錄文件的所占內存及總內存量的算法,由用戶參照后自主設定,記錄列表每次加載到儀器存儲器上的容量不超過500MB。

長時記錄每5分鐘形成一個長時記錄文件,文件名默認的格式為“試驗地點-日期 時間-長時記錄.ltr”,用戶也可以自定義文件名。

記錄所有模擬通道的模擬量有效值和所有開關量通道的狀態值,帶有絕對時標。該記錄功能可以投入或退出。詳見“5.6 長時記錄”。

 


3.2 模擬量啟動參數


運行中,PDM1604監測模擬量(含派生量)的狀態,模擬量的突變、過量、欠量,可以啟動故障記錄。設置表格中,每個模擬量對應有“突變啟動值”、“過量啟動值”、“欠量啟動值”3欄,如 果欄為空,則禁止了該通道的該種啟動方式。3種方式的寫入值的含義如下:


3.2.1 突變啟動值


wps11.jpg


假設某通道模擬量的“突變啟動值”一欄,寫入了值Hm。如上圖,如果模擬量有效值有一個大于等于Hm的階躍(正或負),PDM1604將啟動故障記錄,并把T0作為故障零點。其中階躍時間T必須小于等于60ms,即PDM1604不把緩變的模擬量有效值變化認作突變。


  3.2.2 過量啟動值


wps12.jpg 

假設某模擬量的“過量啟動值”一欄,寫入了值Vu。如上圖,如果模擬量有效值大于Vu,PDM1604立即啟動故障記錄,并把T0作為故障零點。


3.2.3 欠量啟動值


wps13.jpg 

假設某模擬量的“欠量啟動值”一欄,寫入了值Vl。如上圖,如果模擬量有效值小于Vl,PDM1604立即啟動故障記錄,并把T0作為故障零點。

注意PDM1604因某通道過量(欠量)而啟動故障數據錄制后,為避免該通道保持過量(欠量)狀態而持續啟動故障錄制,PDM1604鎖定該通道的過量(欠量)啟動,直到該通道退出過量(欠量)狀態。但是,處于鎖定狀態的通道,仍然可以以突變啟動故障數據錄制。




四、結構說明   

                     

  4.1 儀器示意圖


PDM1604儀器如圖1所示:


 wps14.png


圖 1


 

4.2 接線面板示意圖


PDM1604的后面板如圖2所示:


wps15.jpg


圖 2

 

4.3 信號接線


在接入被測信號時,應注意確認端子標記;接線錯誤可以損壞儀器。以下幾點應特別注意:


4.3.1  接線前,請確認!

需模擬通道的輸入阻抗:

用萬用表電阻檔,檢查PDM1604輸入通道內阻:

交流電流(AC10A) 通道,內阻 < 0.1Ω

交流電壓(AC150V) 通道,內阻 > 80kΩ

直流電壓通道,內阻 > 1MΩ(±2000V);> 400kΩ(±500V)


   4.3.2  交流電壓接線

PDM1604的交流電壓通道,是每路獨立的,即通道內部沒有連線。接線時,應按被測信號的要求接線,如圖3所示:


wps16.jpg

   

 圖 3


4.3.3 毫伏量通道

只能接入分流器輸出的毫伏電壓信號(0~75mV),如果接線錯誤,可能會導致該通道損壞。



4.4轉速信號通道


轉速信號通道板示意圖如圖4所示:


wps17.jpg


圖 4



PDM1604可以測量3種轉速信號:

1 : 1信號

即發電機轉子每旋轉一周發生一個脈沖信號。例如,在軸上刷一條反光漆,使用光電傳感器發生的信號。

此時應將面板上的撥動開關撥至1:1處,并通過調節偏置旋鈕,使得脈沖信號基本達到正負對稱。傳感器發生的脈沖信號可以使用示波器觀察,也可以將其并聯至PDM1604的DC±300V,用“實時波形”功能觀察。例如,觀察到脈沖信號Vpp為1~5V,則應將偏置旋鈕調至23V位置,使得脈沖信號產生有效的過零點。

1:60信號

這種信號來自60齒的齒輪盤,發電機轉子每旋轉一周發出60個信號。對應的,使用的一般是鐵磁類型的傳感器,發生的是正弦電壓信號。此時偏置旋鈕應該置于0位。

脈沖數等于極對數

轉子上的測速齒輪盤的齒數與機組的極對數相同,這種情況一般出現在水輪機組上。此時應將面板上的撥動開關撥至1:1處,并在參量配置中設置極對數,詳見5.7.1模擬通道。 偏置旋鈕應根據轉速傳感器的類型和信號的形態做具體的調節。

使用PDM1604的“實時波形”觀察到的轉速通道的波形,不是轉速傳感器發生的信號,而是經過PDM1604處理后得到的鋸齒波。如果轉速信號正常,且配置正確,應生成穩定的鋸齒波,并且轉速值、發電機功角值正常。轉速信號的Vpp高于1.0V,且有穩定的過零點,即可正常測量。

 



五、在線分析軟件  

                            

 5.1 簡述


主要功能:在線分析軟件是運行人員正常監測和故障、穩態分析的有力工具,遠程機軟件運行于Qt平臺,通過網絡接口連接。其主要功能包括:

1)在線監測:顯示模擬量有效值、開關量狀態、實時波形、矢量圖、諧波分析。

2)故障錄波:實現手動啟動、故障設置、實時記錄,歷史記錄的功能。

3)電氣試驗:包含多項電氣試驗功能,可完成發電機總啟動電氣試驗,例如發電機空載、短路、勵磁調節器特性、同期試驗、甩負荷試驗等。此外還包含轉子交流阻抗試驗、定子鐵心磁化試驗、進相試驗等試驗功能。程序的曲線類、波形類試驗功能用途廣泛,可滿足多種動態過程記錄要求。

4)長時記錄:啟動長時記錄及長時記錄列表的設置和查詢功能。

5)參數設置:提供參量設置、采樣頻率、試驗地點、功角初始角、通道修正及通道數的錄入及保存功能。


5.2 主界面


開機后,雙擊桌面的“MR400L-快捷方式”監控主界面如圖5所示:


wps18.jpg


圖 5

 

主界面說明:

主界面上方有在線軟件功能區顯示按鈕及背景色和前景色游標調制條。 

主界面下方的工具條,如圖所示:

wps66.jpg

在運行中,在主界面下方顯示的狀態條,包括以下信息:

IP地址:當前本機的IP地址。

地點:當前本機的試驗地點(電站、機組名稱等)。

長時記錄運行狀態:wps67.jpg wps68.jpg 交替顯示,正在進行長時記錄的實時錄制;

      wps69.jpg 長時記錄未啟動。  

已記錄故障:已存儲到永久存儲器的故障記錄數量。

故障記錄區狀 PDM1604本地機共分配了3個故障記錄區,此項指示了各區的狀態。

wps70.png(黑)此記錄區當前空閑。

wps71.png(綠)此記錄區正在錄制故障記錄。

wps72.png(紅)此記錄區正在將錄制完成的記錄存儲到永久存儲器。

wps73.jpg 串行口運行狀態:顯示串行口數據包的傳送。交替顯示,每次交替表示發送了一個數據包。

采樣頻率:當前所用的采樣頻率。

占用率當前CPU的占用百分率。

實時時鐘實時顯示PDM1604的時鐘。


5.3 在線監測


實現對波形和數據的實時監測功能,其中包括實時參量、實時波形、矢量圖、諧波的實時監測。


5.3.1 實時參量

點擊“在線監測/實時參量”進入實時列表頁面,如圖7所示:


 wps74.jpg


圖 7


此窗口中,顯示參量的實時有效值及開關狀態,每秒刷新一次。顯示刷新可以進行“暫停/繼續”的切換。

點擊“實時參量/設置”,進入如圖8所示的設置頁面: 

 

wps75.jpg 


圖 8


在設置頁面中,可以選擇窗口顯示的參量(16路模擬量,24路派生量,16路開關量)。

在此頁面下可以進行“模擬量錄制選擇”,“開關量錄制選擇的勾選以及“記錄間隔”的設置。

記錄文件項可將記錄文件存到指定的一個文本文件中,啟動動記錄功能,程序按設定的記錄間隔周期地記錄參量值。

無論是否啟動自動記錄功能,點擊“記錄當前數據”按鈕,用戶都可以隨時記錄一點數。當前數據將被記錄在記事本文件中,記錄總點數顯示在窗口上方的“已記錄數據”的顯示框內,此點數的記錄只限本次“實時列表”頁面的已記錄數數據的點數,關閉當前頁面“已記錄數據”的數量將置零。

點擊“打開記錄文檔”將顯示記錄參量值的數據內容,在記事本文件中可以對記錄的數據進行保存/打印等操作。

 

5.3.2 實時波形

點擊“在線監測/實時波形”進入“實時波形”頁面,如圖9所示:


wps76.jpg


圖 9


參量列表:分成波形、有效值、開關量狀態,列出當前的數據文件對應的參量列表,單擊參量名前的圖標可以在子窗口中繪制/隱藏該參量。

統計窗口:分成波形、有效值、開關量狀態,列出當前最前的子窗口(數據窗口)的數據文件對應的參量信息。對于模擬量波形、模擬量有效值,派生量有效值、派生量波形顯示的信息包括名稱、代號、單位等,包括參量的最大值、最小值、光標所在點對應的數值。對于開關量,除名稱、代號外,顯示開關量動作曲線,以及光標所在點的狀態。

改變曲線顏色:單擊參量名稱下方的顏色區,會彈出顏色選擇菜單。

顯示工具條:


wps77.jpg 


游標的相關信息在操作欄顯示,其中“頻率”值,即是時間差的倒數。

游標的移動方法為鼠標左鍵拖曳。

在游標線上雙擊可選擇焦點游標。如果在操作欄上選擇了“鎖定游標”,則在橫軸(時間軸)放大/縮小時,游標保持其原有時間點,此時游標可能被移出畫面。如未選擇“鎖定游標”,則游標相對畫面保持不動。


wps78.jpg 


在Y軸(縱軸)方面,曲線有兩種顯示方式:分軸、同軸。

分軸:每個參量有獨立的基線、比例值,可以單獨在畫面上縱向移動,可以單獨放大、縮小?;€在畫面以點劃線表示,與曲線顏色一致。

同軸:所有參量使用統一的縱軸坐標(標幺制或有名值),零點、比例值是一致的。

在操作欄上,有縱軸的操作選項:

統一縱軸:選擇顯示方式(分軸、同軸)

標幺制、有名值:在同軸時有效

合并單位:僅在有名值是有效,將單位相同的參量的縱軸合并

值格:分軸時,焦點參量的比例,即縱軸每小格代表的參量值(有名值)

偏移:分軸時,焦點參量的基線對應的參量值(有名值)

當顯示方式選擇同軸時,則有:

起點:縱軸起點,標幺制

終點:縱軸終點,標幺制

在縱軸選擇了“有名值”時需要特別注意,上述兩項的內容依然是標幺制。值格、偏移的內容更改后,需要點擊“應用”按鈕。


wps79.jpg 


X軸(橫軸),即是時間軸,時間單位是秒??稍诠ぞ邫诘摹癤軸(秒)”的區域調整橫軸。內容更改后,需要點擊“應用”按鈕。

wps81.jpgwps80.jpg

wps83.jpg數據曲線X軸(時間軸)方向縮小

wps82.jpg數據曲線X軸(時間軸)方向放大



wps84.jpg數據曲線
Y軸(幅值軸)方向縮小,僅對同軸顯示窗口有效。

wps85.jpg數據曲線Y軸(幅值軸)方向放大,僅對同軸顯示窗口有效。


 
wps87.jpg基線下移一格,曲線上移


 
wps86.jpg基線上移一格,曲線下移



 
wps89.jpg使基線對應值歸零(分軸)或 Y軸(幅值軸)的零點居中(同軸)


   
wps88.jpg使值/格取該參量的額定值(分軸),或使縱軸坐標取標幺制的-1.0至+1.0(同軸) 

   wps90.jpg使橫軸坐標取二游標之間的時間段                                                                                                                                   

  ? 可以隨時進行“停止/運行”操作,實時波形停止錄制后,可以進行保存/數據輸出的操作。保存數據默認保存到實時波形(.wvf)的文件中,文件名稱也可自行修改后保存。數據輸出為Excel表格/COMTRADE格式。

  ? 點擊“設置”按鈕,顯示“實時波形參量設置”頁面,如圖10所示:


 wps91.jpg


 圖 10


在此頁面中設置16路模擬量,16路開關量及4路派生量的錄制選擇。



5.3.3 矢量圖

點擊“在線監測/矢量圖”進入“矢量圖”頁面,實時矢量圖頁面如圖11所示:


 wps92.jpg


圖 11


  ? 可以進行“暫停/運行”操作,矢量圖執行暫停操作后,可以對矢量圖進行保存操作,點擊“保存”按鈕,將進入“命名數據文件”另存頁面,會顯示默認的文件地址、文件名及保存類型,用戶可以自行更改文件名。矢量圖頁面,雙擊“矢量名稱”,彈出“選擇矢量顏色”對話框,可任意設置矢量顏色。點擊“矢量圖/設置”,進入“矢量圖設置”頁面,最多可選擇8個模擬量參量,超出設置無效,程序會默認顯示前8個模擬量的矢量圖。矢量圖需要選擇一個“基準參量”,其在圖上顯示的角度固定為零,其它參量的角度都是相對基準參量的。“矢量圖設置”頁面,如圖12所示:


wps93.jpg  


圖 12




5.3.4 諧波

點擊“在線監測/諧波”進入“諧波分析”頁面如圖13所示,諧波含有率(harmonic ratio /HR)用百分數表示?;ü潭?00%,而直流分量、高次諧波為該次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根值之比。

實時諧波分析以連續兩個上升過零點界定一個基波周波,如果高次諧波含有率過高,使得一個基波周期內出現多個上升過零點,則程序不能正確地識別基波,此時的諧波分析功能失效了。對于這種信號,請使用“波形類試驗”錄制一段波形數據,再使用該試驗的諧波分析功能,手工界定基波進行諧波分析。詳細介紹請參見“5.5.1 波形類試驗”。


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 圖 13


 可以進行“暫停/運行”操作,“諧波分析”執行暫停操作后,可以對諧波分析的波形進行保存操作,點擊“保存”按鈕,將進入“命名數據文件”另存頁面,會顯示默認的文件地址、文件名及保存類型,用戶可以自行更改文件名。

  ? 點擊“諧波/設置”,進入“諧波分析設置”頁面,在線監測/諧波分析頁面可以同時顯示3個交流量最高到20次諧波值。超出設置無效,程序會默認顯示前3個模擬量的諧波分析。設置頁面如圖14所示:

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圖 14


  ? 點擊“諧波/輸出表格”,進入諧波分析-數據輸出頁面,另存為文件。



5.3.5 打開文件

點擊“在線監測/打開文件”進入“打開文件”頁面,如圖15所示:


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圖 15


PDM1604的所有相關文件默認存在D:PDM1604文件夾內。選擇相應文件的格式:實時波形(.wvf)、實時列表(.lst)、矢量圖(.vct)、諧波分析(.har,長時記錄(.ltr)。


 

5.4 故障錄波


故障錄波是指對暫態錄波數據進行的綜合分析,主要內容包括:模擬量啟動值、開關量啟動值及錄制格式的故障錄波設置;當前記錄和歷史記錄的故障記錄列表的顯示;手動啟動一次故障記錄。PDM1604對暫態錄波數據進行自動維護管理,可保存100個獨立的暫態數據文件,超過100個數據文件后,自動覆蓋最早記錄的數據。


5.4.1 手動啟動

點擊“故障錄波/手動啟動”系統會自動啟動一個故障,并自動彈出“實時故障記錄列表”頁面。如圖16所示,可以查看實時故障記錄文件及啟動時間,啟動量信息??梢赃x擇故障記錄文件并打開。


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 圖 16


  5.4.2 故障設置

  點擊“故障錄波/故障設置”,進入“故障錄波設置”頁面如圖17所示:                                                                                                    

 

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圖 17


   在此頁面可以設置16路模擬量和24路派生量的模擬量啟動值,16路開關量的開關量啟動值、定時啟動設置及故障錄波的錄制格式。

  ? 設置16路模擬量和24路派生量的模擬量啟動值,圖17的設置表格中,每個模擬量對應有“突變啟動值”、“過量啟動值”、“欠量啟動值”。

    注意:模擬量突變啟動值應大于0;過量啟動值應大于欠量啟動值。具體可參照“3.2模擬量啟動參數”。

  ? 16路開關量啟動值的設置如圖18所示:


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圖 18


開關量的變位可以啟動故障記錄。圖18的設置表格中,每個開關通道對應有“閉合啟動”、“斷開啟動”2欄。如果欄寫入“”,則允許該通道的該種啟動方式,否則禁止。

  ? 定時啟動的設置如圖19所示:


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 圖 19


定時啟動設置類型有單次和每天,最多可設置32條定時啟動故障記錄。點擊增加、插入和編輯操作,進入“定時啟動-設置”頁面,選擇定時啟動類型并設置啟動時間。如圖20所示:


 

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圖 20

 

錄制格式的設置如圖21所示:

 

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圖 21


 故障記錄格式的詳細信息,請參見“3.1.1 故障記錄格式”。



5.4.3 實時記錄

點擊“故障錄波/實時記錄”進入“實時故障記錄列表”頁面,如圖16所示,可以查看實時故障記錄文件及啟動時間,啟動量信息??梢赃x擇故障記錄文件并打開。


5.4.4 歷史記錄

 點擊“故障錄波/歷史記錄”進入“歷史故障記錄列表”頁面,如圖22所示:


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圖 22


可以看到歷史故障記錄文件所在的文件夾,并查看文件夾內歷史故障記錄文件及啟動時間,啟動量信息。頁面可以選中故障記錄文件并打開查看。打開故障分析界面風格與打開長時記錄頁面和功能基本一致。



5.5 電氣試驗


作為發電機總啟動電氣試驗儀使用時,PDM1604需要連接PC機,使用PC機軟件(電氣試驗Trial.exe)進行試驗。PC機軟件包的電氣試驗功能支持用戶建立試驗模板和動態參數綁定,可以進行多種試驗。

在與電氣試驗程序聯機后,PDM1604的設置功能、故障記錄功能被禁止,此時故障判據不再被監測。當電氣試驗退出后,PDM1604自動回復全部功能。

進行電氣試驗前,可參考以下步驟做試驗準備:

參量配置、建立本次試驗用文件夾

在試驗程序中,加載試驗機組的配置文件,或手工設置相關參數,如額定值、變比等。為正確表示被測參量值(一次值),變比、額定值、單位、小數點需要正確設置;其中小數點,可按最低有效位占總量程的0.1% ~0.3%選擇。

檢查試驗模板可模擬進入要做的試驗項目,檢查試驗模板是否需要調整。必要時,根據試驗要求創建新的模板。

特性類試驗是按照試驗模板內綁定的參量名稱、代號,在參量配置中查找對應參量的,如果當前參量名稱、代號與原有模板內綁定的名稱不符,則程序會給出參量不存在的提示。而其它如同期試驗、進相試驗等,也需要檢查綁定的參量。

PDM1604軟件程序中包含常用的試驗模板。如果用戶修改了參量名稱、代號等,這些模板應作相應的調整。

接線:注意事項請參見“4.3信號接線”。

參量配置PDM1604有16開入量通道、16路模擬量通道,并且可以配置多至24路派生量。這些參量的名稱、代號、額定值、變比等,應根據具體的機組進行設置。在試驗前,應做正確的參數配置。

此對話框中,也可以輸入機組名稱。如“**電廠**機組”。使用這一套參量配置進行的所有電氣試驗,其試驗數據文件的文件名都將包含此機組名。如:**電廠**機組-零起升壓試驗針對一個機組的參量配置,可以保存為參數文件(“另存…”按鈕),供以后加載(“加載..”按鈕)使用。

在試驗進行中,例如曲線類試驗正在錄制數據時,可以進行參量配置,但此時部分設置項被禁止,包括:

打開關閉通道

增加刪除派生量

更改模擬通道屬性

更改派生量類型、引用參量

參量配置的詳細介紹,請參見5.7 參量設置。

實測功角初始角歸零

由于PDM1604通過轉速信號和機端電壓的角差測量發電機功角,在發電機并網前,定子電壓升到額定值范圍內時應進行發動機功角的初始角修正,單擊“實測功角初始角…”,在如下畫面中點擊修正后在常量監測畫面應看到實測功角顯示值為零。


5.5.1 波形類試驗

試驗設置

由“電氣試驗/波形類試驗”,進入“啟動波形類試驗”設置頁面,如圖23所示:


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圖 23


在設置對話框,用戶再次選擇模板,如果沒有合適的模板,則選擇“新建”,并選擇要記錄的模擬量、開關量和派生量。同時需選擇或輸入試驗名稱、確定記錄總時長。

試驗窗口

在“啟動波形類試驗”設置頁面,按“確定”按鈕后,即進入試驗窗口,進入波形類階躍試驗頁面,如圖24所示:


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圖 24


波形類試驗在界面、操作方面與曲線類試驗類似。詳見“5.5.2曲線類試驗”。

用戶可以在熟悉曲線類試驗的基礎上,了解波形類試驗與之的差異。二者的主要差異概況如下:

1)曲線類試驗記錄的是模擬參量的有效值(交流量的RMS、直流量是10ms平均值),包括開關量的所有參量的數據點間隔是10ms。而波形類試驗使用PDM1604當前的采樣頻率(基本頻率是10KHz、20KHz、50KHz、100KHz可選),記錄參量(含開關量)的實時波形。

2)曲線類試驗記錄的有效值,按標準算法10ms生成一點,其準確度符合PDM1604的技術規格。而波形類試驗的有效值取定長的時間窗口按采樣頻率同步生成,在交流參量的頻率偏離50Hz時,有效值的準確度下降。

3)曲線類試驗可以記錄PDM1604定義的所有派生量,派生量均按標準算法10ms生成一點,其準確度符合PDM1604的聲明。而波形類試驗僅支持有限種類的派生量,派生量按采樣頻率同步生成,在交流參量的頻率偏離50Hz時,派生量的準確度下降。

4)可對已記錄的數據做諧波分析、矢量分析

5)波形類試驗數據文件不能從其它數據文件加入參量。

相對地,波形類試驗具有更高的采樣頻率,更短的響應時間,可以更真實準確地記錄暫態過程。


5.5.2 曲線類試驗

試驗設置

針對一類特定的電氣試驗,需要選擇特定的參量、記錄時長、不同參量的比例值、偏移、顏色等等,這些設置內容可以保存為一個配置文件,即模板。以后做同類試驗時,模板可以重復加載使用。PDM1604本地機軟件附帶部分常用模板。

點擊“電氣試驗/曲線類試驗”,進入“啟動曲線類試驗”的設置頁面,如圖25所示:


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圖 25


在設置對話框,用戶再次選擇模板,如果沒有合適的模板,則選擇“新建”,并選擇要記錄的模擬量、開關量。同時需選擇或輸入試驗名稱、確定記錄總時長。

試驗窗口

在“啟動曲線類試驗”設置頁面,按“確定”按鈕后,即進入階躍試驗窗口,如圖26所示:


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圖 26


試驗窗口分別顯示參量值、曲線窗口,上部有操作欄,操作欄的具體信息參照“5.3.2 實時波形”。

左上區域顯示參量值,在試驗進行中,僅顯示參量的實時值。試驗結束后,顯示參量的窗口最大值、窗口最小值、焦點游標值。在這個區域也可選擇曲線的顏色、顯示隱藏曲線。游標在試驗結束后出現。

開始點擊“開始”按鈕后,參量開始持續記錄、繪制,曲線自右向左推移。

停止:點擊“停止”按鈕,記錄停止,畫面上出現游標,進入分析狀態。

保存點擊“保存”按鈕,保存數據。

新試驗停止后的試驗窗口,可點擊“新試驗”重新進入試驗狀態,在此之前應保存數據。

在參量的動態過程之前,就應點擊“開始”按鈕,開始記錄曲線,以錄制適當長度的前穩態。當動態過程錄制完整,進入后穩態時,可隨時停止,不一定要等待記錄長度達到總時長。

參量的動態過程開始后,要保持觀察,適時停止,以免有用的數據因超出記錄總長而丟失。

自動啟動試驗程序具有可選的“自動啟動”功能,即在參量出現用戶設定的模擬量突變(100ms內)或開關量變位時,試驗進入“已啟動”狀態,此后持續記錄到用戶設定的“啟動前保留”時間,試驗自動停止。

啟動設置階躍試驗-啟動設置,進入啟動值設置頁面如圖27所示:


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圖 27


模擬量啟動量:模擬量參量在100ms內,出現突變(正階躍或負階躍),突變值達到此啟動值,則試驗進入“已啟動”狀態。

開關量變位啟動:開關量出現變位,則試驗立即進入“已啟動”狀態。試驗進入“已啟動”狀態,則出現倒計時對話框,在試驗自動停止前,用戶可以點擊“取消啟動”,退出“已啟動”狀態。

啟動前保留長度:時間(秒)。

模擬量突變啟動功能應在充分了解參量的動態特性的基礎上謹慎使用,以免出現拒動(啟動值過大)或誤動(啟動值過?。?。

數據輸出:可輸出Excel表格或COMTRADE格式。

保存模板點擊“保存模板”按鈕,保存自己的模板。模板文件必須保存于“安裝目錄/曲線類試驗模板”文件夾中,且不能更改模板文件的擴展名(curp)。模板保存后,下次開始試驗時,可在設置對話框中選擇該模板,即加載了其中的設置內容。

計算提供多種計算功能。各類計算功能的算法請參考相關專業資料。

計算功能需要指定參量,并用游標確定時間點,請根據提示操作。計算結果顯示在窗口左下部。計算結果可以清除。

曲線畫面刷新速率:

試驗開始后,程序按10幀/s的速率繪制曲線。如果在試驗中,程序檢測到計算機負荷過重,會逐級下調曲線刷新速率,以降低計算機負荷。最低的刷新速率為1幀/2s。無論當前的刷新速率是多少,參量數據都會被正確記錄、繪制。導致刷新速率下調可能有以下原因:

1)曲線類試驗選擇的參量多、記錄時間長

2)計算機系統有其它程序占用資源

3)計算機性能不足

刷新速率下調之后,若程序檢測到計算機負荷較低,會逐級恢復曲線刷新速率。

曲線類試驗記錄并繪制模擬量有效值、派生量及開關狀態的曲線,記錄時長最長可設置為10分鐘。此功能可以完成勵磁調節器、甩負荷、PSS等多項試驗。


5.5.3 特性類試驗

特性類試驗,是指在標幺制的X-Y坐標系中,記錄兩組參量的特性曲線。典型的特性類試驗包括發電機空載、發電機短路等。試驗過程可以區分上升、下降過程,也可以只進行上升過程。試驗中同時手動錄制穩態點,并在試驗后進行曲線擬合。

試驗模板

進行試驗前,特性類試驗需要設置綁定的參量、坐標系等內容;這些基本的試驗設置項稱為“試驗模板”。PDM1604軟件附帶常用的特性類試驗模板,用戶也可以創建自己的模板。由“電氣試驗/特性類試驗”,進入“試驗模板”頁面,如圖28所示:

 

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圖 28


試驗設置

在打開的試驗模板列表對話框中選擇要編輯的模板,并點擊“編輯”。會彈出“特性類試驗”的設置頁面,如圖29所示:


wps110.jpg 

 

圖 29


在此頁面中編輯模板。

試驗名稱:為此類試驗命名,也就是模板名;

全部模擬量:列表中的參量來自PDM1604的模擬量有效值,包括派生量,模板設置中的wps111.jpg、wps112.jpg為參量選擇、刪除退出按鍵。

X 軸:需選擇X軸的綁定參量(最多選三個),并定義X軸的名稱、刻度數以及最大值(標幺值)。

Y 軸:需選擇Y軸的綁定參量(最多選三個),并定義Y軸的名稱、刻度數以及最大值(標幺值)。

X軸(橫軸)、Y軸(縱軸)均采用規一化值(標幺值)。X軸、Y軸可分別綁定1-3個參量,由綁定的參量取平均值后繪制試驗曲線。

試驗過程:如果試驗要進行上升、最高點、下降的過程,請選擇“記錄上升、下降過程”;如果只需記錄上升過程類型的數據關系則選擇“僅記錄上升過程”。

同步記錄參量:除了直接參與X-Y特性曲線繪制的參量外,試驗程序還可以同時顯示、記錄其它參量的實時值。

試驗窗口

選擇“電氣試驗/特性類試驗”,在打開的試驗模板列表對話框中選擇模板,并點擊“開始”,進入特性類試驗頁面,如圖30所示:

 

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 圖 30


試驗窗口分為3部分:曲線窗口、參量值窗口、穩態點窗口。

工具欄按鈕的定義:

開始開始試驗,參量開始刷新,曲線開始繪制。

最高點試驗由上升階段轉為下降階段。對于單向試驗,此按鈕禁止。

結束結束試驗,通訊停止。曲線窗口出現光標,參量窗口顯示光標對應值。

保存試驗結束,對擬合曲線/原始曲線的試驗數據保存。

穩定點在試驗進行時,用于標定穩態點。

坐標設置進入試驗時,曲線坐標以模板設定為默認值,未開始試驗時和試驗分析時可用此功能修改曲線坐標,實驗進行中時該按鈕無效。

表格輸出 默認保存“試驗名稱-數據輸出”到文件夾。

擬合曲線/原始曲線選擇顯示擬合曲線或原始曲線

點擊“開始”按鈕,試驗開始,參量值開始刷新,坐標系中出現實時值點(紅色圓點),曲線開始按參量值繪制。曲線的繪制是單調的,例如上升過程中,X軸、Y軸參量出現下降,曲線并不跟隨向下繪制。實時值點則反映參量的實時值。

包含上升、下降過程的試驗

A. 試驗開始后,隨著X、Y軸參量的增加,曲線單調上升(紅線)。當參量處于調節間隔的穩定狀態時,點擊“穩定點”按鈕,把當前參量值記錄為一點穩定點。穩態點顯示于窗口左下,同時在坐標系中該點處繪制一個+標記。

B. 當參量增加到了最高點,需要用戶手動按“最高點”按鈕,程序記錄當前值為穩定點的同時在曲線處繪制一個+后,試驗進入下降階段,將只記錄下降的數據,所以在試驗時一定要確認上升階段結束時才能按“最高點”按鈕。

C. 下降階段,曲線(藍色)單調下降,此階段同樣應記錄穩態點。當參量降至最低點時(通常不能完全歸零),點擊“結束”按鈕,試驗結束,此時程序自動繪制處特性曲線的平均曲線(綠色)。

 

僅單調上升過程的試驗:

于單向特性試驗,只有上升一個階段,試驗步驟與單調上升、下降類特性類試驗的試驗步驟中的A階段一樣,當曲線達到最高點,即可按“結束”按鈕結束試驗。對于發電機空載、短路試驗,應注意:

1. 建議在滅磁開關合閘后再點擊“開始”按鈕,以避開合閘沖擊。如果此前想觀察參量值,可以打開實時參量列表。

2. 應在試驗前規劃好要記錄的穩態點。在試驗中,程序操作者應與勵磁操作者全程配合,在穩態點做充分停頓,以記錄準確的穩態值。

3. 在試驗的最高點,程序操作者應與勵磁操作者應相互確認,以免錯過。

擬合曲線

在試驗結束后,點擊擬合曲線/原始曲線按鈕,程序用記錄于穩定點表格中的穩態點數據繪制擬合曲線;一般而言,上升和下降(如果有)階段各自標定的穩態點數不應超過10個,超出10個后,對于繪制光順的擬合曲線并沒有幫助。


                  擬合曲線                     

 

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原始曲線


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5.5.4 頻率特性試驗

由用戶選擇橫軸及縱軸參量,此試驗可繪制選定參量的信號值與頻率的關系曲線。點擊試驗“開始”,試驗開始繪制曲線,直至手動點擊“停止”,試驗則停止繪制曲線。

試驗設置

由“電氣試驗/頻率特性”進入試驗,彈出“啟動頻率特性試驗”設置頁面,如圖31所示:


 wps116.jpg

 

圖 31


在設置對話框,用戶選擇要記錄的“幅值”參量、“頻率”參量。同時需設定橫軸的“起點”“終點”。試驗設置完成后,點擊“確定”即進入試驗畫面。

注意:

1.“幅值”參量選擇:縱軸最多可選擇6個模擬量參量。

2.設定橫軸的“起點”“終點”時,起點應小于終點。

試驗窗口

頻率特性試驗頁面,如圖32所示:


 wps117.jpg


圖 32


試驗窗口分別顯示參量值、曲線窗口,上部有操作欄,操作欄的具體信息參照“5.3.2 實時波形”。

左上區域顯示參量值,在試驗進行中,僅顯示參量的實時值。試驗結束后,顯示參量的窗口最大值、窗口最小值、焦點游標值。在這個區域也可選擇曲線的顏色、顯示隱藏曲線。

開始:點擊“開始”按鈕后,參量開始持續記錄、繪制,曲線自右向左推移。

停止:點擊“停止”按鈕,記錄停止。

保存:點擊“保存”按鈕,保存數據。

新試驗停止后的試驗窗口,可點擊“新試驗”重新進入試驗狀態,在此之前應保存數據。

數據輸出可將實驗數據以Excel表格形式輸出。


5.5.5 進相試驗

進相試驗顯示運行容量圖,并同時記錄數據、繪制曲線。數據點間隔為1~3秒,試驗總時長最長可設定為3天。試驗之前,應確認PDM1604已正確配置了以下參量:

名稱

類型

參與計算的模擬量(保證次序)及參數

計算功角

計算功角

發電機有功、發電機無功、發電機機端電壓、Xq值

實測功角

實測功角

發電機轉速信號、發電機機端電壓

主變角差

相角差

發電機機端電壓、主變高壓側電壓

主變功角

標量和

發電機功角、主變角差

線路功角

線路功角

系統電壓、系統電流、線路電阻、線路感抗、初始角

系統功角

標量和

主變功角、線路功角

系統功率

一次函數

系統單相功率、3(乘數)、0(偏移)

注:

1. 計算功角作為備用,如果現場轉速信號不良,可以用計算功角代替實測功角。

2. Xq值:發電機的飽和電抗值。如果沒有Xq值,可查電機手冊中的不飽和Xd*值,按Xd=Xd*×Zb=Xd*×U(線額定)/I(線額定),Xq=0.85×0.9×Xd,0.85相當于飽和系數,0.9相當于Xq與Xd的系數。

3. 線路功角中的初始角:用于修正系統電壓與電流的初始角度,系統電壓超前系統電流時輸入負角度補償。

4. 線路電阻:線路電阻值。

5. 線路電抗:線路電抗值。

6. 線路功角中用到的系統電壓、系統電流回路一般不需要修正硬件測量角差,如要修正則在通道修正中修正二者的角差,消除測量回路硬件本身的誤差。

7. 系統電壓為相電壓,系統電流為同相電流;

試驗設置

由“電氣試驗/進相試驗”進入試驗,彈出“運行極限圖設置”頁面,如圖33所示:


 wps118.jpg


圖 33


容量圖參量指定:為正確顯示運行容量圖,在此指定所需的參量;

運行容量圖設置:輸入繪制容量圖中所需的機組參數;

進相試驗將記錄所有模擬量及開關量數據,在試驗畫面中顯示的參量另有設置對話框選擇。

試驗設置完成后確認即進入試驗畫面。

試驗窗口

進入試驗畫面后系統將提示進相試驗需先給出一個文件名,以便程序自動將所有參量數據自動存盤。另存進相試驗文件后,進入試驗畫面。如圖34所示:


 wps119.jpg

 

圖 34


試驗窗口分為3部分:曲線窗口、實時值窗口、運行極限圖窗口,各窗口顯示大小可用鼠標調節窗口邊框決定。

按鈕的作用

始:開始試驗,通訊開始,參量開始刷新,曲線開始繪制。

停止:結束試驗,通訊停止。

顯示設置:從參量中選擇試驗記錄顯示的模擬量和開關量。

容量圖設置:指定容量圖參數,輸入繪制容量圖中所需的機組參數。

曲線數據輸出:對游標1、游標2界定要輸出的數據段進行數據輸出。

記錄數據輸出:將試驗數據以.Excel文件輸出。

保存試驗模板:

在主窗口上部,有曲線操作工具欄。各按鈕作用參照“5.3.2 實時波形”。

試驗操作

進入程序畫面后首先進行顯示設置,從全部記錄的參量中選擇本次試驗需在曲線顯示窗口顯示的的模擬量和開關量,并且設定合適的Y軸的標么值的起始點及刻度數;此項功能也可在試驗進行中完成、更改。

點擊開始按鈕,趨勢圖窗口開始自右向左繪制參量曲線,實時值窗口顯示參量值,容量圖窗口實時繪制發電機容量圖及限制曲線;試驗記錄過程中可通過選擇趨勢圖、極限圖來切換右側大窗口的顯示內容。試驗記錄過程中可通過放大和縮小坐標軸來改變曲線的顯示狀態。

如果試驗過程結束,可隨時點擊停止按鈕來停止參量的錄制,程序將以當前時刻為終點保存試驗畫面中的參量數據。


5.5.6 同期試驗

? 試驗所需參量


wps120.jpg


同期試驗示意圖


同期試驗用于記錄并網時刻Uj、Uj’的相角差、電壓差;試驗中,通常取Us、Uj,而軟件要顯示、記錄Uj、Uj’在主開關動作前后的狀態,所以,推薦的信號接線是:

接入的主開關信號(合閘信號)取并網主開關的輔助無源節點

Us取自機端,是在并網后與Uj同相的一個電壓

Uj、Us的PT二次值都是100V

Uj、Us都不設置變比值,額定值設為100V;dU的額定值設為100V,也可以設為200V。

試驗之前,應確認已正確配置了以下派生量:

名稱

類型

代號

引用的參量(保證次序)及參數

系統電壓頻率

頻率

Fj

Uj(系統電壓)

同期電壓頻率

頻率

Fs

Us(同期電壓)

系統角差

相角差

Asj

Us、Uj、轉角補償

同期壓差

同期壓差

dU

Us、Uj、Asj

 

同期過程可以用同期試驗(同期表)、同期動態過程(波形類或曲線類試驗)來記錄,前者可直觀表現同期時刻的角差、壓差、頻差,后者除以上信息,還可記錄并網過程的調節過程、功率震蕩,但對角差、壓差、頻差的表達不如前者直觀。

同期脈沖、主開關,應接入無源節點(開關量通道對外提供24V);有時,同期脈沖只能提供直流電壓,這個電壓可以接入直流電壓通道來錄制,建議將該通道的名稱,改為類似“同期脈沖”之類的名字。

當接入的Us不能滿足上述要求時,應按以下進行設置;否則,下面的內容可以跳過。

Uj、UsPT二次值,不都是100V時

在聯機的狀態下,使用“通道設置”功能,設置PT二次值不是100V的電壓的變比,變比一次設為100,變比二次設為PT的二次值。

例如接入的Uj的PT二次值是57.735V,這時,將它的變比設為:

變比一次 = 100,變比二次= 57.735

注意,該電壓的額定值仍然設為100V

當Us在并網后,與Uj不同相時

這里定義:

轉角補償 = 并網后UjUs的夾角,Uj超前取正號,滯后取負號

應該為派生量“系統角差”設置正確的轉角補償值,即在參量配置對話框中的派生量“系統角差”的“參量3”中寫入該值。

驗設置

點擊“同期試驗”,彈出“啟動同期試驗”設置頁面,如圖35所示:


wps121.jpg 


圖 35


系統電壓:從模擬量列表中,指定選擇系統電壓;

機端電壓從模擬量列表中,指定發電機機端電壓;

系統頻率從模擬量列表中,指定選擇系統頻率;

機端頻率從模擬量列表中,指定發電機機端頻率;

系統角差從模擬量列表中,指定系統角差;系統角差是一個派生量,配置方法見前述。

系統壓差即同期壓差;

主開關從開關量列表中,指定主開關所接開關量;

試驗窗口

“啟動同期試驗”頁面,設置綁定參量,按“確定”按鈕,進入“同期試驗”的頁面,如圖36所示:


  wps122.jpg


圖 36


同期試驗窗口分為3部分:同期表窗口、參量值窗口、信息窗口。

按鈕的作用:

始:開始試驗,通訊開始,參量開始刷新,曲線開始繪制。

束:結束試驗,通訊停止。

存:保存同期試驗數據。

同期試驗的試驗步驟

點擊電氣試驗/同期試驗后,先進行同期試驗設置,確認后進入同期試驗畫面,按“開始”按鈕,試驗開始,參量開始刷新、同期表開始運行,紅色表針代表系統電壓,藍色表針代表機端電壓。紅色圈是額定值所在位置。紅色表針不動,只是長度變化,反映系統電壓值的變化。藍色表針除了反映機端電壓值,還反映了機端電壓與系統電壓的夾角同時自右開始繪制參量曲線,此時結束”按鈕失效。

當主開關變位時,紅藍表針的大小、夾角不再刷新,停止在并網時刻,試驗結束,同時在信息窗口顯示本次同期試驗的信息。如果是假同期,實際的機端電壓與系統電壓繼續各自變化,但同期表也不再刷新。

試驗結束后,按“保存”按鈕,保存文件。



5.5.7 交流阻抗


發電機轉子交流阻抗試驗需要使用阻抗電壓通道(AC500V)、阻抗電流通道(AC50A電流鉗),這兩個通道不是PDM1604的標準配置,如果用戶需要這一試驗功能,需要在訂貨時聲明?;谧杩闺妷?、阻抗電流,PDM1604配置了有功功率、無功功率、交流阻抗三個派生量。

試驗設置

點擊“電氣試驗/交流阻抗”,進入“啟動轉子交流阻抗試驗”的設置頁面,如圖37所示:


wps123.jpg 


圖 37


注釋:手動捕捉數據點和自動捕捉數據點兩種方式。

參量選擇按實際接線選擇交流電壓、電流通道,以及有功、無功、交流阻抗。

自動捕捉在基準參量中選擇自動捕捉數據的參量。

步長等距取值輸入步長、點數,在基準參量上升過程中,程序自動錄制數據點。

按表格取值在基準參量上升過程中,按表格數值捕捉、錄制數據點。

試驗窗口

“啟動轉子交流阻抗試驗”頁面,試驗設置完成,點擊“確定”按鈕,進入“轉子交流阻抗試驗”頁面,如圖38所示:




 wps124.jpg

 

圖 38



試驗畫面分為3部分:記錄表格窗口、參量值窗口、階段顯示窗口。

按鈕的定義如下:

新階段輸入當前試驗的階段(例如轉速)名稱信息,作為表格階段欄中的標志。

始:開始試驗,通訊開始,參量開始刷新,表格開始錄制。

束:結束試驗,通訊停止。

存:試驗結束后,保存文件。

手動記錄在手動記錄試驗模板中,手動控制記錄采樣點;自動方式時無效。

輸出Excel文件試驗結束后將數據表格轉換為Excel表格。

自動錄制的試驗步驟

進入試驗畫面,點擊新階段,在對話框中輸入當前試驗的階段(轉速)名稱信息,確定后,階段(轉速)信息顯示在階段顯示窗口。

點擊“開始”按鈕,試驗開始,參量開始刷新,點擊手動記錄按鈕,記錄所需采樣點數據。

記錄完成后,點擊結束按鈕,程序結束,此時點擊保存”按鈕,保存文件。


5.5.8 鐵芯磁化


發電機定子鐵心磁化試驗包含鐵心軛部質量的算法,使用PDM1604替代電壓表、電流表、瓦特表,測量勵磁電壓、勵磁電流、有功功率等參量,并同步地生成定子鐵心比損耗、鐵心軛部磁通密度。

設置

點擊“電氣試驗/鐵心磁化”,進入“啟動試驗”的設置頁面,如圖39所示:


wps125.jpg 


圖 39


需要指定試驗參量、選擇發電機類型、指定線圈匝數和溫度測點數。在PDM1604的默認配置中,本試驗的勵磁線圈電壓、勵磁線圈電流等5個參量,是復用自其它參量的。對于特定的用戶,如果視此實驗為常用功能,則可在訂貨時聲明,在出廠時配置專用參量。

計算鐵心軛部質量

在“啟動試驗”的設置頁面,輸入相關參數,點擊“確定”按鈕,可將輸入的參數保存為文件,以備以后加載使用。保存后彈出“試驗參數”頁面如圖40所示:


wps126.jpg


圖 40


此處計算定子鐵心軛部質量,在進入試驗畫面后,試驗開始之前,可以重復進行,修正之前的計算結果。

試驗窗口

在“試驗參數”頁面,點擊“確定”按鈕,進入“定子鐵心磁化試驗”頁面,如圖41所示:


wps127.jpg 

 

圖 41


在試驗畫面中,用戶可以指定記錄數據的時間間隔。

點擊“開始”后,程序顯示實時值,并在時間間隔到時,記錄一點數據填入表格。也可以點擊“手動記錄”,不受記錄間隔限制,直接記錄一點。

溫度值,需要用戶從溫度表計讀出后,手工寫入表格,程序將保存用戶的輸入。

一旦開始試驗,計算鐵心軛部質量的功能就被禁止了,所以請在試驗前確認計算結果。


5.5.9 打開文件


點擊“電氣試驗/打開文件”,打開所有試驗數據文件。



5.6 長時記錄


啟動長時記錄及長時記錄列表的設置和查詢功能。


5.6.1 新


點擊“長時記錄/新記錄”進入啟動長時記錄頁面,如圖42所示:


wps128.jpg 


圖 42


可以設置長時記錄錄制參量的具體參數:

模擬量錄制:勾選記錄的模擬量有效值,模擬量波形和派生量有效值的錄制選擇;

開關量錄制:勾選開關量輸入通道的錄制選擇;

記錄總長:可設置長時記錄的總天數(1~31天);

波形記錄頻率:可設置長時記錄模擬量波形的記錄頻率(1~10kHz),此記錄頻率設置不得大于當前PDM1604的采樣頻率值。

模擬量有效值:可設置長時記錄模擬量有效值的記錄間隔,記錄間隔20ms~1s可任意設置。

記錄文件信息:顯示此長時記錄所有記錄文件的總容量。

其中設置“記錄頻率”和“記錄總天數”有限制要求:

記錄頻率設置為10kHz時,記錄總天數最長可記錄3天;

記錄頻率設置為5kHz時,記錄總天數最長可記錄7天;

記錄頻率設置為2kHz時,記錄總天數最長可記錄15天;

記錄頻率設置為1kHz時,記錄總天數最長可記錄31天。

單擊確定按鈕,彈出“命名記錄文件”對話框,對話框內顯示默認的文件地址、文件名及保存類型,用戶可以自行更改文件名。

單擊保存”按鈕,啟動此次長時記錄任務。彈出“長時記錄實時狀態”頁面,如圖43所示:


wps129.jpg 


圖 43


     此頁面顯示當前長時記錄的實時狀態,顯示內容包括模擬量記錄,開關量記錄的具體設置信息,以及當前長時記錄的相關信息。

 頁面下面有三個按鈕,中止記錄、打開記錄,隱藏。

 單擊“中止記錄”按鈕,會彈出是否結束此次長時記錄任務的提示,選擇是否中止此次任務。

 單擊“打開記錄”按鈕,會進入“長時記錄列表”頁面,此頁面同5.6.2:“記錄列表/打開”,具體信息詳見“5.6.2 記錄列表”。

 單擊“隱藏”按鈕,將隱藏“長時記錄實時狀態”頁面,單擊長時記錄運行狀態圖標,即顯示“長時記錄實時狀態”頁面。

儀器正在運行長時記錄時,不允許再啟動新的長時記錄。

長時記錄正在運行期間,不能進行參數設置。


5.6.2 記錄列表


長時記錄列表:單擊長時記錄/記錄列表,顯示裝置所記錄的所有長時記錄數據,如圖44所示: 


wps130.jpg 

 

圖 44


長時記錄以5分鐘為單位進行記錄,即每5分鐘形成一個長時記錄的數據文件,列表中就是按照起始時間(年、月、日、時)進行顯示的長時記錄文件夾,每條代表一個長時記錄數據文件夾。每選擇一條長時記錄文件,頁面將顯示此條長時記錄文件的記錄信息及模擬量和開關量的記錄參量情況。

用戶可根據文件名,選中要打開的記錄文件,單擊“打開”即可,進入“打開長時記錄”頁面,如圖45所示:


wps131.jpg

 

圖 45


在此頁面可以勾選需加載的模擬量有效值、波形及開關量通道,以及加載時段,每次可加載的最大容量為500MB。

用戶可以根據此頁面顯示的縮略圖,選擇加載范圍,單擊“確定”鍵后,自動將起止時間范圍內的長時記錄數據調入內存并顯示。

打開長時記錄頁面與打開故障分析界面風格和功能基本一致,僅有微小的差別,顯示了長過程錄波數據分析上的突出特點。如圖46所示:


wps132.jpg


圖 46


在操作欄上的操作選項及工具條說明參見“5.3.2 實時波形”。



5.7 參數設置

參數設置選項包括:參量設置、采樣頻率、試驗地點、功角初始角、模擬量修正及通道數的設置。


5.7.1 參量設置


PDM1604配置的參量包括有16路模擬通道、24路派生量、16路開關輸入量。用戶可以調整這些參量的設置。點擊“參量設置/參數設置”進入參數設置頁面,如圖47所示


wps133.jpg


 

圖 47


在這個對話框里,對PDM1604的模擬通道、派生量、開關量進行全面設置。

模擬通道設置如圖45所示:

表格各欄的定義:

通道模擬通道序號。單擊圖標切換模擬通道的運行、禁止。點擊“√”進行勾選。

類型PDM1604將模擬通道定義為4種類型,即交流信號、直流信號、轉速、4~20mA信號。每個類型各有不同的計算方法。

交流信號RMS(均方根)算法計算有效值。當外接互感器(如PT、CT)時,變比一次/變比二次分別對應互感器的標稱一次值/二次值,例如15KV/100V、12kA/5A。

直流信號采用20ms平均值計算有效值。當外接互感器(分流器)時,變比一次/變比二次分別對應互感器的標稱一次值/二次值,例如1500A/75mV。

轉速轉速通道處理并提取轉速信號的過零點信息,根據過零點計算轉速、功角等參量。

420mA信號與直流信號同樣是采用20ms平均值計算有效值。當外接變送器時,4mA對應值、20mA對應值分別輸入變送器4mA、20mA對應的一次值。例如頻率變送器(4~20mA對應45~55Hz),則4mA對應值/20mA對應值分別輸入45、55。

名稱最多18個漢字。

代號最多7個字符。

單位最多5個字符。

額定值不能為零。

額定頻率對于交流通道、轉速通道,輸入信號的額定頻率;直流通道輸入0。

小數位數顯示時取小數的位數0~3可選。

變比一次:

對于交流信號、直流信號,外接互感器、分流器時,輸入互感器(PT、CT)、分流器的一次值。

變比二次

對于交流信號、直流信號,外接互感器、分流器時,輸入互感器(PT、CT)、分流器的二次值。

4mA對應值

對于4~20mA信號,外接變送器時,輸入變送器4mA對應的一次值。

20mA對應值

對于4~20mA信號,外接變送器時,輸入變送器20mA對應的一次值。

當不需要設置變比時,將“變比一次”、“變比二次”二欄清空。

對于轉速信號,變比是極對數的含義。對于部分水輪機組,其轉子上的測速齒輪盤的齒數與其極對數相同,此時應將極對數輸入對應的設置項。

例如,某水輪機組的極對數為28,額定轉速為107.1rpm,其安裝于轉子上的齒輪盤的齒數也是28。此時,應將“變比一次”設為1、“變比二次”設為28,并將PDM1604模塊上的轉速信號選擇開關撥至1:1處。在運行時,儀表接收到的轉速信號,是每分鐘發生107.1×28 = 3000個脈沖,儀表使用極對數(28)計算:3000 / 28 = 107.1rpm,得到了機組實際的轉速。設置的極對數值,不影響發電機功角的計算。

對于額定轉速為3000rpm的火電機組,應將“變比一次”、“變比二次”二欄清空。

此頁面包含采樣頻率的選擇,程序根據此時打開的模擬通道數,自動給出了可選的最高采樣頻率。模擬通道數與最高采樣頻率的關系請參見第二章技術規格中”同步采樣頻率”的說明。請根據信號特性選擇采樣頻率。對于發電機總啟動電氣試驗,PDM1604的基本采樣頻率(10KHz)可充分滿足準確度、響應時間的要求。

運行時,PDM1604跳過被關閉的通道,不進行采樣、計算、顯示、記錄。關閉不使用的模擬通道,可以:

1)減小故障記錄,可以存儲更多記錄,并縮短記錄上傳時間。

2)使顯示畫面簡潔清晰。

派生量設置如圖48所示:


 wps134.jpg

 

 圖 48

 

類型:派生量類型,見下表

名稱最多18個漢字

代號最多7個字符

單位最多5個字符

額定值不能為零

小數位數顯示時取小數的位數0~3可選

參量16參與計算的參量,見下表

 設置要求

模擬參量,含模擬通道和派生量,名稱和代號必須唯一。

模擬參量額定值不能為零。

如果設置了模擬通道變比,則變比一次、變比二次都不能為零。

如果設置了4~20mA對應值,則其中一個不可以為空;兩個對應值不可以相等;經過小數點拓展后,絕對值數值不能超過30000。

派生量的參量16,依據類型不同,需要正確選擇。

 

 

PDM1604 派生量定義表


類型

參量1

參量2

參量3

參量4

參量5

參量6

頻率

交流量1

交流量2(可選)

交流量(可選)




相角差

交流量1

加流量2





兩表法三相有功

Uab

Ia

Ubc

Ic



兩表法三相無功

Uab

Ia

Ubc

Ic



單相有功

U

I





單相無功

U

I





三相累加和有功

Ua

Ia

Ub

Ib

Uc

Ic

三相累加和無功

Ua

Ia

Ub

Ib

Uc

Ic

正序

Ia

Ib

Ic




負序

Ia

Ib

Ic




零序

Ia

Ib

Ic




兩矢量差

交流量A

交流量B





兩矢量和

交流量A

交流量B





功率因數

有功

無功





交流阻抗

U

I





線路功角

系統電壓

系統電流

線路電阻

線路感抗

初始角


計算功角

有功

無功

機端電壓




同期壓差

機端電壓

系統電壓

同期角差




實測功角

轉速信號

機端電壓





兩標量和

參量1

參量2





三標量和

參量1

參量2

參量3




標量差

參量1

參量2





一次函數

參量1

系數

偏移




兩相負序

交流量A

交流量B





 

開關輸入設置如圖49所示:


wps135.jpg 


圖 49


通道:通道序號。單擊通道序號切換模擬通道的運行、禁止。點擊“√”進行勾選。

名稱最多20個漢字

代號:最多8個字符

接入邏輯如果外接的是開關的輔助節點,此處輸入輔助節點的類型:常開或常閉,當選擇“常閉”時,PDM1604將實測的開關狀態取反。

注意關閉開關通道,不能提高PDM1604的可用采樣頻率。

 

5.7.2 采樣頻率


點擊“參數設置/采樣頻率”進入采樣頻率設置頁面如圖50所示:


wps136.jpg 


圖 50


根據信號特性和試驗要求選擇采樣頻率10~100kHz;無特別要求時,請選擇基礎采樣頻率(10kHz)。采樣頻率決定了故障記錄、波形類試驗等文件的容量。


5.7.3 試驗地點


點擊“參數設置/試驗地點”進入試驗地點設置頁面如圖51所示:


wps137.jpg 


圖 51


在文本框中輸入試驗地點(電站、機組名稱等)。


5.7.4 功角初始角


點擊“參數設置/功角初始角”進入功角初始角設置頁面如圖52所示:


wps138.jpg 


圖 52


此項功能僅在實測功角的初始角歸零時使用。需確認滿足以下條件:

1)用于測量功角的定子電壓、轉速信號已正確接線;

2)儀器顯示的實測功角值有效(無效時儀器顯示值為“-”);

3)發電機已并網,有功為零。

 

 

 

六、通訊                     

PDM1604本地機配有一個10/100Mbps局域網接口,遠程機配備有與PDM1604本地機相似的軟件包,遠程機軟件運行于Windows平臺。提供實時監視、參數設置、數據分析、發電機總啟動電氣試驗等功能,方便遠程進行操作。遠程機軟件運行前,需要配置遠程機與PDM1604本地機的通訊選擇項。


6.1 遠程機需求


CPU : Intel Pentium 4(或兼容) 2.8GMHz以上處理器

操作系統:Windows NT/2000/XP/Win7

RAM : 2GB或以上

顯卡及顯示器:1024×768/16bit色, 推薦1280×960以上

網絡接口:802.3 100M


6.2 PDM1604本地機IP設置


wps139.jpg


出廠時,PDM1604的IP地址已經配置好,一般不需改動,用戶配置遠程機(筆記本電腦的)的IP地址即可。



6.3 遠程機IP設置



wps140.jpg


遠程機應設置為使用固定的IP地址。上圖是配置遠程機的網絡端口的IP地址的范例?!癐P地址”的最后一位可以根據需要進行更改,但不能與PDM1604本地機IP地址相同。TCP/IP協議需要根據接入的局域網的具體要求設置。


6.4 建立連接

建立遠程機與PDM1604本地機的網絡連接,遠程機軟件界面/參數設置-下位機IP地址:


wps141.jpg


在此頁輸入PDM1604本地機的IP地址。

建議使用隨機附帶的直聯網絡線連接遠程機和PDM1604本地機;如果是跨地域聯網,應基于對網絡充分了解做出正確的設置,并應確認所使用的網絡線、交換機等設備處于良好的運行狀態。


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