1、FH-QD綜合故障診斷&記錄分析系統(tǒng)技術(shù)說明書成都府河電力自動(dòng)化成套設(shè)備有限責(zé)任公司 CHENGDU FUHE POWER AUTOMATION COMPLETE EQUIPMENT CO.,LTDHTTP:：/WWW.FUHE.COM.CN編 制：陳 濤校 核：胡洪云審 定：李 延版 本 號：V 2.0出版日期：2011年9月版權(quán)所有：成都府河電力自動(dòng)化成套設(shè)備有限責(zé)任公司前 言 感謝您使用成都府河電力自動(dòng)化成套設(shè)備有限責(zé)任公司的產(chǎn)品。本說明書根據(jù)FH-QD綜合故障診斷&記錄分析系統(tǒng)V2.0版本撰寫，介紹了系統(tǒng)技術(shù)方面的內(nèi)容。由于用戶的需求在不斷發(fā)生變化，因此軟件也會(huì)作一些相

2、應(yīng)的更改，說明書內(nèi)容與實(shí)際軟件可能會(huì)有一些小的差異，但對使用不會(huì)造成大的影響，如有大的變化，我公司將及時(shí)推出新版說明書，為此如果給貴公司帶來不便，我們將深表歉意。如果貴公司用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)本說明書有錯(cuò)漏之處，請及時(shí)與我公司聯(lián)系。 謝 謝 ！本書的目標(biāo)：用戶借助本說明書可以方便地對系統(tǒng)技術(shù)情況進(jìn)行全面的了解； 我公司市場人員通過本說明書也能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)有一個(gè)全面的了解。適用讀者：本系統(tǒng)的終端用戶；期望通過本書全面了解本系統(tǒng)的市場人員；進(jìn)行現(xiàn)場服務(wù)的工程技術(shù)人員等。目 錄1系統(tǒng)概述.42. 系統(tǒng)技術(shù)背景.4 3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與硬件配置.8 4系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn).10 5系統(tǒng)主要功能.13 6. 系統(tǒng)

3、主要技術(shù)指標(biāo).15 7系統(tǒng)的抗干擾性能.17 8引用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).19 1系統(tǒng)概述：在配電網(wǎng)絡(luò)中，接地故障約占全部故障的80%以上，是影響配電網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的主要因素。由于接地現(xiàn)象非常復(fù)雜，特別是小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障電流微弱以及故障點(diǎn)電弧不穩(wěn)定等原因，使得電網(wǎng)故障辨識及選線定位一直是個(gè)難題。長期以來，人們做了大量的工作，開發(fā)出了許多種檢測方法及裝置，但實(shí)際運(yùn)行效果并不理想。由于缺少可靠的故障辨識及選線定位手段，大多供電企業(yè)不得不用人工拉閘的方法選出故障線路，雖然可以正確選線，但是對供電可靠性非常不利，并且隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提高，很有必要開發(fā)出一種正確率高，可以保障供電可靠

4、性且能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與故障診斷的綜合故障診斷及選線定位裝置，從而對各類故障進(jìn)行有效治理。正是在這種背景之下，成都府河電力自動(dòng)化成套設(shè)備有限責(zé)任公司經(jīng)過多年的研究，并通過模擬電網(wǎng)及現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，自主研發(fā)了新一代的FH-QD綜合故障診斷&記錄分析系統(tǒng)。它適用于6kV66kV中性點(diǎn)不接地或經(jīng)電阻、消弧線圈接地的系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于變電站、發(fā)電廠、水電站及石油、化工、冶金、煤炭、鐵路等大型工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地檢測并隔離系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障的線路，選線準(zhǔn)確率可達(dá)98%。FH-QD綜合故障診斷&記錄分析系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的故障波形記錄分析功能、準(zhǔn)確的故障測距定位功能、高精度

5、的電壓合格率統(tǒng)計(jì)功能及諧波分析監(jiān)測功能等。2.系統(tǒng)技術(shù)背景：2.1.中性點(diǎn)不直接接地方式的運(yùn)行情況：目前世界各國的配電網(wǎng)都采用中性點(diǎn)不直接接地方式。因其發(fā)生接地故障時(shí)，流過接地點(diǎn)的電流小，所以稱其為小電流接地系統(tǒng)。我國666kV低壓配電網(wǎng)絡(luò)和大型工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)大都采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，近年來一些城市電網(wǎng)改用電阻接地運(yùn)行方式。礦井610kv電網(wǎng)過去一直采用中性點(diǎn)不接地方式，隨井下供電線路的加長，電容電流增大，近年來消弧線圈在礦井電網(wǎng)中得到了推廣應(yīng)用并主要采用消弧線圈并串電阻接地方式。小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于三個(gè)線電壓仍然對稱，特別是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

6、，流過接地點(diǎn)的電流很小，不影響對負(fù)荷連續(xù)供電，電力系統(tǒng)安全規(guī)程規(guī)定仍可繼續(xù)運(yùn)行12個(gè)小時(shí)，避免了供電突然中斷對用戶的影響。隨著對供電可靠性問題的日益重視，小電流接地方式愈來愈受到電力部門的推崇。小電流接地故障盡管不影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行，但由此引起的過電壓會(huì)危害電網(wǎng)絕緣，可能導(dǎo)致短路故障，使事故擴(kuò)大，從而影響系統(tǒng)的安全，尤其是以電纜為主的配電網(wǎng)，電纜一旦發(fā)生單相接地，多數(shù)會(huì)發(fā)展為永久性的相間或三相故障。因此，需要盡快選出故障線路，以便運(yùn)行人員及時(shí)采取措施加以處理。2.2.小電流接地選線裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀:小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障選線，是一個(gè)世界性的難題，一百多年來在電力生產(chǎn)過程中一直沒有徹底解決。

7、國外在上世紀(jì)初期就有許多電力工程技術(shù)人員和高等院校對此項(xiàng)目進(jìn)行過大量的研究，認(rèn)識度不但深入，技術(shù)方案也越來越多，準(zhǔn)確率逐步提高。其中，具有代表性的是德國電力工程師巴赫的“首半波”理論和俄羅斯的“無功功率方向”理論。根據(jù)這些理論開發(fā)出來的裝置在電力系統(tǒng)中進(jìn)行了使用，其選線的準(zhǔn)確率可以達(dá)到50左右。我國從上世紀(jì)80年代起開始研制小電流接地系統(tǒng)單相接地自動(dòng)選線裝置。雖然起步晚，但是發(fā)展速度卻很快，目前已具有世界先進(jìn)水平。經(jīng)過多年的使用，其選線準(zhǔn)確率已接近50。后來，又采用“首半波”理論和晶體管電子技術(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)出了幾種不同規(guī)格的選線裝置，在我國電力系統(tǒng)中進(jìn)行了推廣使用，使選線的準(zhǔn)確率比前者又有所提

8、高，可達(dá)60左右。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，由于單片機(jī)在我國得到了普及應(yīng)用。很多科技型企業(yè)開始把這種高科技的微電腦技術(shù)應(yīng)用于本領(lǐng)域，先后有多家科研院所和企業(yè)開發(fā)研制出了小電流接地選線裝置。由于單片機(jī)的運(yùn)行速度慢、采樣速率低、字長短、存儲容量小，只能進(jìn)行簡單的運(yùn)算和處理，其應(yīng)用狀況并不理想，這有原理上的缺陷、硬件平臺上的不足，甚至也有未將其作為繼電保護(hù)裝置來對待的原因，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和售后服務(wù)等都未引起足夠的重視，這些因素都直接或間接的導(dǎo)致了該類產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊、選線準(zhǔn)確率低。以前的選線裝置都是基于電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分量的選線理論，如基波比幅比相法、諧波法、零序有功分量法等。由于消弧線圈的補(bǔ)償

9、作用，基于穩(wěn)態(tài)信號的選線方法在理論上就無法做到100%正確，而且由于過渡電阻、互感器精度的影響以及間歇性電弧帶來的不確定性等因素，導(dǎo)致故障線路與非故障線路之間的電氣量特征差別變小，難以識別，在實(shí)際運(yùn)行中很多選線裝置的選線準(zhǔn)確率僅有2030%。由于缺少可靠的接地選線手段，電網(wǎng)運(yùn)行人員不得不繼續(xù)沿用人工拉閘的方法選擇故障線路。2.3.常用的選線原理：2.3.1比幅比相原理：此種方法為多重判據(jù)，增加了可靠性和抗干擾能力，減少受系統(tǒng)運(yùn)行方式、長短線、接地電阻的影響。采用幅值法與相位法相結(jié)合，先用“最大值”原理從線路中選出三條及以上的零序電流最大的線路，然后用“功率方向原理從選出的線路中查找零序電流滯后

10、零序電壓的線路，從而選出故障線路。該方案因排隊(duì)后去掉了幅值小的電流，在一定程度上提高了選線準(zhǔn)確率，另外排隊(duì)也避免了設(shè)定值，具有設(shè)定值隨動(dòng)的“水漲船高”的優(yōu)點(diǎn)。它既可以避免單一判據(jù)帶來的局限性，也可以相對縮短了選線的時(shí)間，是較理想的方式。2.3.2諧波法： 諧波方法是針對中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，其基本原理是：此系統(tǒng)對諧波分量來說，消弧線圈處于欠補(bǔ)狀態(tài)，如果線路零序電流中含有豐富的諧波成分，則比較所有線路零序電流諧波分量的幅值與相位，故障線路零序電流幅值較大且相位與正常線路零序電流反向；若所有線路零序電流同相，則為母線接地。諧波方法不適用于不接地和經(jīng)電阻接地的系統(tǒng)。2.3.3首半波法： 小電流

11、接地電網(wǎng)單相接地故障產(chǎn)生的暫態(tài)電流雖然很復(fù)雜，但是發(fā)生故障的最初半個(gè)周波內(nèi)，滿足故障線路零序電流與正常線路零序電流極性相反的特點(diǎn)，通過比較首半波的零序電流極性進(jìn)行故障選線，該方法只適用于中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)。2.4尚需解決的問題：目前，國內(nèi)的選線裝置多采用零序電流及其諧波原理實(shí)現(xiàn)故障選線，首半波法、有功分量法等其它方法也均有采用。但是小電流系統(tǒng)的一個(gè)重要特征就是故障電流穩(wěn)態(tài)分量幅值小，無論是諧波分量還是基波分量，都容易被干擾信號所淹沒，二次測的零序電流又容易受到CT中的不平衡電流的影響，因此基于諧波原理的裝置在實(shí)際運(yùn)行中易造成誤判。已有技術(shù)可靠性差的原因分析：(1).影響選

12、線準(zhǔn)確性的關(guān)鍵原因就在于一個(gè)“小”字。因?yàn)榻拥貢r(shí)的電流很小，從幾毫安到幾十毫安或幾百毫安，最大也只有幾安培，與供電線路中的幾百安培或數(shù)千安培的負(fù)荷電流相比，相差數(shù)千倍或數(shù)萬倍；線路中故障時(shí)的電流與非故障時(shí)的電流相比沒有明顯的區(qū)別；又因?yàn)楹芏嚯娏骰ジ衅鞯臏y量誤差所產(chǎn)生的不平衡電流遠(yuǎn)大于接地時(shí)的零序電流值，現(xiàn)有的設(shè)備，不能區(qū)分是故障接地電流還是負(fù)荷電流的波動(dòng)。 (2).當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，不僅故障線路對地有電容電流，而非故障線路對地同時(shí)也有電容電流，這樣不僅要測量故障線路的電容電流，還要測量非故障線路的電容電流，并要進(jìn)行區(qū)分，難度更大。在一些大型樞紐變電站中，雖然配電線路較多，距離也比較長，接地時(shí)能

13、夠形成較大的電容電流；但是，接地電流較大時(shí)，又容易在故障點(diǎn)產(chǎn)生弧光，導(dǎo)致二相或三相線路發(fā)生短路事故。因此，國家有關(guān)部門明確規(guī)定：對于接地電流大于10A的系統(tǒng)，要裝設(shè)消弧線圈或電阻。以此來減少接地點(diǎn)的過度電流，避免產(chǎn)生弧光；這樣就使故障線路接地點(diǎn)的電流更小，故障特征更加的不明顯。(3).電力系統(tǒng)是強(qiáng)電場和強(qiáng)磁場的環(huán)境，干擾信號很大，往往把接地信號給淹沒了；再加上接地時(shí)，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常發(fā)生鐵磁諧振，改變了故障線路與非故障線路零序電流的方向，采用“零序諧波電流的方向”判斷故障線路的理論被否定。2.5.選線裝置的發(fā)展方向:針對已有的基于電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分量選線理論存在的缺陷和不足，近年來，一些新的小電流接地選

14、線方法開始逐步得到應(yīng)用和推廣。2.5.1信號注入法:不再利用系統(tǒng)中的固有信號，而是人為地向系統(tǒng)中注入一個(gè)特殊信號電流。利用該電流僅在故障線路故障相中流動(dòng)的特點(diǎn)，對其進(jìn)行尋蹤，可以實(shí)現(xiàn)接地選線和接地點(diǎn)定位。該選線方法不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和系統(tǒng)參數(shù)的影響，有較高的選線正確率，但有如下缺點(diǎn)：(1).需要注入信號源，接線麻煩且注入信號強(qiáng)度受TV容量的限制；(2).受高阻和電弧接地的影響，容易產(chǎn)生計(jì)算誤差，此時(shí)檢測效果不佳；(3).需要在每條線路上裝設(shè)注入信號接收器，易受外界因素影響且使用不方便；(4).無法檢測到瞬時(shí)性故障。2.5.2.殘留擾動(dòng)法:不再利用系統(tǒng)中的固有信號，而是人為地使系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)擾動(dòng)信號

15、。應(yīng)用自動(dòng)跟蹤消弧線圈技術(shù)，人為地調(diào)整消弧線圈的補(bǔ)償度，利用故障線路在消弧線圈調(diào)整前后其零序電流的變化量最大，而非故障線路變化量很小的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)接地選線。該選線方法不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和系統(tǒng)參數(shù)的影響，有較高的選線正確率，但有如下缺點(diǎn)：(1).需要消弧線圈的配合，不適用于其他接地方式的系統(tǒng)；(2).受高阻和電弧接地的影響，容易產(chǎn)生計(jì)算誤差，此時(shí)檢測效果不佳；(3).短時(shí)間切投并聯(lián)中值電阻，會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，有可能影響系統(tǒng)安全運(yùn)行，還需要跟繼電保護(hù)相配合，整定麻煩；(4).無法檢測到瞬時(shí)性故障。2.5.3.暫態(tài)量選線法：利用系統(tǒng)中的固有信號，這是一種回歸，當(dāng)然，以前是基于穩(wěn)態(tài)分量，而現(xiàn)在是基于暫態(tài)分

16、量。利用故障信號暫態(tài)分量所包含的豐富故障信息，來實(shí)現(xiàn)接地選線。故障信號的暫態(tài)分量相對于穩(wěn)態(tài)分量具有如下特征：(1).單相接地故障發(fā)生瞬間，故障電流中含有豐富的暫態(tài)高頻分量，是穩(wěn)態(tài)信號的十幾倍到幾十倍。(2).暫態(tài)分量同樣滿足故障線路幅值最大、相位與其他健全線路相反的特征。(3).消弧線圈對穩(wěn)態(tài)分量的補(bǔ)償作用很小，相當(dāng)于開路，不會(huì)對正確選線帶來實(shí)質(zhì)性的影響。該選線方法不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和系統(tǒng)參數(shù)的影響，不受故障條件的影響，具有較高的選線正確率。該方法不需要額外增加一次設(shè)備或與之相配合，安裝和調(diào)試簡單、使用方便，同時(shí)還具有檢測瞬時(shí)性故障的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，對于小電流接地選線難題，暫態(tài)分量是一種比較理想

17、的、經(jīng)濟(jì)的選線方法。3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與硬件配置：31系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：裝置按照10U/19一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模塊化配置，可根據(jù)現(xiàn)場的需求靈活配置，通過模塊組合可以實(shí)現(xiàn)最大96路模擬量輸入、192路開關(guān)量輸入、告警輸出、GPS（1PPS/1MPS/IRIG-B）對時(shí)、分析、顯示、打印、存儲、通信等功能，易于安裝、調(diào)試和維護(hù)。機(jī)箱正面配置有：一臺工業(yè)級12.1TFT彩色液晶顯示器、5個(gè)狀態(tài)指示燈、2個(gè)操作按鈕和2個(gè)USB 2.0 接口。5個(gè)狀態(tài)指示燈分別是：電源指示燈：亮紅燈為電源模塊工作正常；運(yùn)行指示燈：亮紅燈為系統(tǒng)運(yùn)行正常；GPS同步指示燈：綠燈閃爍表示系統(tǒng)時(shí)鐘與GPS時(shí)鐘同步，綠燈不亮表示與GPS失去同步；

18、啟動(dòng)錄波指示燈：綠燈亮表示系統(tǒng)處于錄波狀態(tài)；告警指示燈：系統(tǒng)有告警時(shí)紅燈常亮，需手動(dòng)復(fù)歸才熄滅。2個(gè)操作按鈕分別是手動(dòng)錄波按鈕和手動(dòng)復(fù)歸按鈕：當(dāng)按下手動(dòng)錄波按鈕時(shí)，裝置按照設(shè)定的錄波參數(shù)進(jìn)行錄波；按下手動(dòng)復(fù)歸按鈕可熄滅告警指示燈。裝置機(jī)箱為全密封背插式結(jié)構(gòu)，弱信號線、電源線從母板走線，不引出機(jī)箱，避免了外部信號對它們的干擾，系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。32系統(tǒng)硬件配置：系統(tǒng)硬件包括的功能模塊有：模擬量輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊、采集模塊、測頻模塊、GPS模塊、告警模塊、電源模塊、分析存儲管理模塊、通信接口、打印機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等。系統(tǒng)硬件配置如圖1所示。圖1 裝置硬件配置框圖4.系統(tǒng)主要技術(shù)

19、特點(diǎn):4.1.強(qiáng)大的硬件平臺：采用當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的DSP技術(shù)、CLPD技術(shù)、嵌入式技術(shù)等。采用全球最大DSP生產(chǎn)制造商美國德州儀器公司（TI）的32位高性能DSP、美國Xilinx公司生產(chǎn)的可編程邏輯控制器件CPLD構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；采用臺灣研華公司生產(chǎn)的嵌入式、低功耗、雙核高速PC104模塊來完成故障波形數(shù)據(jù)記錄、故障分析、故障測距及數(shù)據(jù)存儲管理、數(shù)據(jù)通信等功能。4.2高精度、長時(shí)間的故障錄波功能（支持連續(xù)穩(wěn)態(tài)錄波）：(1).采用16位高速A/D轉(zhuǎn)換芯片，數(shù)據(jù)采樣速度快、精度高；(2).系統(tǒng)電壓、電流采集精度高，保證接地故障電流很小時(shí)（高阻接地）能準(zhǔn)確地選線和測距（故障定位）。4.3采用GP

20、S同步采樣，采樣同步性好：數(shù)據(jù)采集模塊采用GPS脈沖控制同步采樣，不受DSP的影響，保證了各采集模塊數(shù)據(jù)采集的同步性。4.4高可靠性：(1).采用兩級硬件“看門狗”設(shè)計(jì)，采用軟件進(jìn)程監(jiān)視和恢復(fù)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的高可靠性；(2).采用標(biāo)準(zhǔn)插件結(jié)構(gòu)，強(qiáng)弱電分離、光電隔離，確保了系統(tǒng)的安全性和可靠性。4.5大容量：(1).最大可支持6個(gè)母線段，64條線路；(2).記錄容量只受系統(tǒng)硬盤容量的限制，至少可以記錄10000次故障的波形和信息，裝置掉電后信息不會(huì)丟失。4.6.獨(dú)創(chuàng)的新型選線理論：裝置采用基于暫態(tài)分量的選線原理，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和各種故障條件的影響，具有較高的選線準(zhǔn)確率?；跁簯B(tài)分量原理的接地

21、故障選線具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1).不受消弧線圈補(bǔ)償?shù)挠绊?，適用于所有中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)。(2).適用于架空線、電纜線或架空電纜混合出線的系統(tǒng)。(3).不受故障時(shí)刻和故障位置的影響。(4).可正確捕捉瞬間性接地故障。(5).對零序互感器無特殊要求。4.7基于過程分析的全面故障類型辨識及選線：(1).零序信號的全程實(shí)時(shí)采樣、錄波及實(shí)時(shí)計(jì)算判斷；(2).故障信號發(fā)展過程的全程重演、回放；(3).故障暫態(tài)小波特征法等全息有效域故障類型辨識及接地選線。4.8可捕獲和診斷瞬間性故障：通過對瞬間性故障的捕獲，為運(yùn)行人員提供技術(shù)參考依據(jù)，及時(shí)排除潛在隱患，避免頻繁發(fā)生的瞬間性故障轉(zhuǎn)化為永久性接地故障。4.9啟動(dòng)

22、記錄判據(jù)豐富、精度高：對于越限啟動(dòng)量精度優(yōu)于5，突變啟動(dòng)量精度優(yōu)于10；可設(shè)的啟動(dòng)方式有：模擬量突變量啟動(dòng)和越限啟動(dòng)（含過量和低量啟動(dòng)）；正序越上限、越下限啟動(dòng)；負(fù)序、零序越上限啟動(dòng)；電流振蕩啟動(dòng)；開關(guān)量變位或上跳變、下跳變啟動(dòng)；頻率越上限、下限啟動(dòng)；手動(dòng)及遠(yuǎn)方啟動(dòng)等。4.10記錄信息種類齊全：可記錄交流電壓、直流電壓、交流電流、直流電流、頻率、開關(guān)狀態(tài)量、溫度量等；計(jì)算產(chǎn)生正序電壓、正序電流、負(fù)序電壓、負(fù)序電流、零序電壓、零序電流、有功功率、無功功率等。4.11實(shí)時(shí)監(jiān)測功能：在線實(shí)時(shí)顯示電壓、電流波形，各相電壓、電流有效值、相角差、系統(tǒng)頻率、各次諧波分量占比等。4.12豐富的分析功能：既能按

23、照故障文件進(jìn)行分析，也能按照指定的時(shí)間段組織穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。具體的分析功能有：故障分析、故障測距、諧波分析、矢量分析、序分量分析，波形分析，以及數(shù)據(jù)通道任意組合顯示，相鄰線路數(shù)據(jù)的對照顯示等。在線實(shí)時(shí)顯示電壓、電流波形，各相電壓、電流有效值、相角差、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、系統(tǒng)頻率、各次諧波分量占有的百分比等。4.13友好的人機(jī)界面：(1).為了滿足系統(tǒng)對高可靠性的要求，采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)的軟件平臺，為了滿足用戶對圖形化界面和操作方便性的要求，采用QT圖形界面開發(fā)工具開發(fā)圖形界面，界面友好、操作簡便。(2).運(yùn)行界面清晰，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、接地信息、波形、診斷結(jié)果等顯示一

24、目了然；支持歷史數(shù)據(jù)的查詢和分析，支持錄波數(shù)據(jù)的波形顯示和分析。4.14完善的自檢和自恢復(fù)功能：能夠在線進(jìn)行裝置自檢，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能夠快速地進(jìn)行系統(tǒng)自恢復(fù)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和連續(xù)性。4.15接口方便：可通過以太網(wǎng)絡(luò)或串口方式與保信系統(tǒng)或其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方便的接口。也可以通過USB接口方便地導(dǎo)入或?qū)С鰯?shù)據(jù)，方便用戶進(jìn)行離線分析。4.16錄波數(shù)據(jù)兩級自動(dòng)存儲模式，確保數(shù)據(jù)不丟失：數(shù)據(jù)分兩級儲存：第一級為1GB以上容量的CF卡；第二級為高速硬盤。5系統(tǒng)主要功能：51完善的波形記錄及波形顯示、分析功能：故障波形顯示、分析軟件是基于Comtrade99標(biāo)準(zhǔn)文件格式的分析軟件。該軟件是對錄波數(shù)據(jù)

25、進(jìn)行詳細(xì)分析的工具，可以對任意通道數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯組合顯示。所有通道在同一頁面內(nèi)，可通過拉動(dòng)滾動(dòng)條查看通道波形。其主要的分析功能包括：查看功能：放大、縮小、排列、還原、壓縮、瞬時(shí)值/有效值切換、相角值等；分析功能：故障分析、故障測距、向量分析、諧波分析、序分量分析等；計(jì)算通道功能：諧波計(jì)算、正序、負(fù)序、零序、三相有功、三相無功、三相視在功率、頻率計(jì)算等；可繪制波形和向量圖，并進(jìn)行自由縮放，直觀的顯示故障發(fā)生的過程，顯示信息全面。(1).可對造成零序電壓升高的各類故障進(jìn)行故障錄波，包括瞬時(shí)性故障；(2).錄波信號包括各相對地電壓、零序電壓和各支路零序電流信號；(3).每路信號的錄波采樣率為10 kB

26、/s；(4).記錄故障發(fā)生前10個(gè)周波、故障發(fā)生及故障消失后10個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)；(5).裝置能記錄10000次以上的錄波數(shù)據(jù)，并能方便的查詢和顯示錄波波形；(6).錄波數(shù)據(jù)可以方便導(dǎo)出，并配有后臺分析軟件供離線分析使用，該軟件具有良好的可視化人機(jī)交互界面，可以方便地分析錄波數(shù)據(jù)、為現(xiàn)場技術(shù)人員進(jìn)行事后電網(wǎng)事故分析提供依據(jù)和分析工具。52故障辨識功能：(1).支持零序電壓升高的各類故障的辨識；(2).能夠準(zhǔn)確辨識單相接地、單相斷線、單相斷線接地、電網(wǎng)擾動(dòng)、電壓跌落、兩相或三相短路、零序過電壓等多種故障類型；(3).對接地故障的辨識正確率達(dá)98%，能對故障現(xiàn)象給出分析結(jié)論；(4).能捕獲瞬時(shí)性和

27、間歇性故障，為設(shè)備及線路潛在故障提供分析依據(jù)。53選線功能：(1).可對單相接地故障準(zhǔn)確選線；(2).采用“基于故障過程分析”的全時(shí)域、全頻段、全類型診斷方法，保證診斷的準(zhǔn)確性。54過電壓監(jiān)視功能：監(jiān)視電網(wǎng)過電壓現(xiàn)象，記錄過電壓錄波數(shù)據(jù)，對超過10秒的過電壓現(xiàn)象在線診斷故障類型和故障區(qū)域，對小于10秒的過電壓現(xiàn)象進(jìn)行錄波記錄。55諧波分析監(jiān)視功能： (1).可以分析和監(jiān)視最高99次諧波；(2).分析各次諧波所占的比例。56后臺監(jiān)控分析功能：(1).通過IP網(wǎng)絡(luò)可將各變電站的FH-QD綜合故障診斷&錄波系統(tǒng)接入后臺監(jiān)控分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對裝置和數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及分析功能；(2).具有優(yōu)良的可視

28、化人機(jī)交互界面，可以方便地分析錄波數(shù)據(jù)、比較錄波數(shù)據(jù)、為現(xiàn)場技術(shù)人員進(jìn)行事后電網(wǎng)事故分析提供依據(jù)和分析工具；通過后臺監(jiān)控分析系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)：遠(yuǎn)程監(jiān)控各個(gè)站所FH-QD綜合故障診斷&記錄分析系統(tǒng)；遠(yuǎn)程調(diào)取故障數(shù)據(jù)并進(jìn)行集中管理，統(tǒng)一分析，處理及統(tǒng)計(jì)；實(shí)現(xiàn)軟件的遠(yuǎn)程升級和設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)；故障波形回放功能，實(shí)現(xiàn)故障判別再現(xiàn)；事件及故障信息的遠(yuǎn)程報(bào)警功能。57通信功能：(1).根據(jù)需要可提供RS232、RS485及以太網(wǎng)通信接口；(2).支持多種通訊規(guī)約（如103規(guī)約、IEC61850規(guī)約等），能夠配合各種RTU和主站系統(tǒng)及上級監(jiān)控系統(tǒng)；(3).能將故障發(fā)生的時(shí)刻、持續(xù)時(shí)間、故障支路編號、故障類

29、型等傳送到上級監(jiān)控系統(tǒng)。58特殊功能：亦可根據(jù)用戶的需要增加其他非標(biāo)功能。6系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：61母段數(shù)：16段，每段支持：(1).3路相電壓，1路零序電壓（開口三角形電壓）；(2).最大64路零序電流；(3).1路中性點(diǎn)電流。62輸入信號：PT輸入范圍：額定電壓：100V/57.7V，功耗：0.5VA。CT輸入范圍：額定電流：5A/1A，功耗：0.5VA。輸 入 頻率： 4060Hz。開關(guān)量輸入：最多192路開關(guān)量輸入，空節(jié)點(diǎn)輸入方式。63選線支路：164路；64波形數(shù)據(jù)記錄容量：波形數(shù)據(jù)記錄容量只受硬盤容量大小的限制，至少可以記錄10000個(gè)以上的故障波形數(shù)據(jù)文件；65采樣指標(biāo)：采樣速率：

30、最高10 kHz。采樣方式：同步采樣。諧波分辨率：99次。開關(guān)量分辨率：0.1ms。電壓、電流波形采樣精度：0.2級。頻率分辨率：0.002Hz。66系統(tǒng)硬件配置：主CPU速度：凌動(dòng)雙核1.67GHz；內(nèi)存容量：不小于2GB；硬盤容量：不小于320GB；CF卡容量：不小于1GB；顯示器尺寸：工業(yè)級12.1TFT彩色液晶顯示器。67測距精度：金屬性短路故障測距精度優(yōu)于2，過渡電阻接地故障測距精度優(yōu)于5。68啟動(dòng)精度：電壓、電流、零序、負(fù)序越限啟動(dòng)：< 5%；電壓、電流突變啟動(dòng)：< 10%；頻率越限：< 0.002Hz；開關(guān)量分辨率：0.1ms。69裝置自身時(shí)鐘精度及時(shí)鐘同步功能

31、：裝置在無GPS對時(shí)的情況下，時(shí)鐘誤差24小時(shí)內(nèi)誤差小于±0.5s；裝置在GPS同步信號對時(shí)下，同步誤差不大于±10s；可接受RS232串口信號，IRIG-B碼，硬件時(shí)、分、秒脈沖信號對時(shí)。610電氣特性：交流電源：額定電壓：單相220V（允許波動(dòng)范圍-15%+10%）；頻率：50Hz，<±2.5%；波形：正弦，畸變系數(shù)< 5%。直流電源：額定電壓：220V/110V（允許波動(dòng)范圍-15%+15%）。紋波系數(shù)：< 5%。611功率消耗：電源：直流< 80W，交流< 60W。交流電壓回路 < 0.5VA/相。交流電流回路 <

32、 1VA/相。612過載能力：交流電流回路2倍額定電流能連續(xù)工作，20倍電流允許10s，40倍額定電流允許1s。交流電壓回路1.2倍額定電壓可連續(xù)工作。直流電源回路80%115%倍額定電壓可連續(xù)工作。613環(huán)境條件：(1).環(huán)境溫度：1055；(2).濕度：5%95%（不結(jié)露）。(3).大氣壓力：86106kPa ；(4).海拔高度不超過2500米；(5).安裝場所：周圍環(huán)境大氣中不得含有導(dǎo)致金屬或絕緣損壞的腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃，不允許有嚴(yán)重的霉菌存在。(6).無劇烈震動(dòng)和強(qiáng)烈顛簸及地面水平度不超過5度。7系統(tǒng)的抗干擾性能：7.1.絕緣性能：7.1.1絕緣電阻：在正常試驗(yàn)大氣條件下，用500V

33、兆歐表測量電源回路、開關(guān)量輸入回路、控制回路、工頻交流電量輸入回路與外殼，工頻交流電量輸入回路之間的絕緣電阻，絕緣電阻不低于100M。7.1.2絕緣強(qiáng)度：在正常試驗(yàn)大氣條件下，模塊的電源輸入端子（接地點(diǎn)除外）與金屬外殼之間能承受50Hz、2.5kV交流電壓1min絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象；遙控輸出回路、工頻交流電量輸入回路與金屬外殼之間，工頻交流電壓輸入回路與電流輸入回路之間能承受50Hz、2kV交流電壓1min絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象；狀態(tài)量輸入回路、直流模擬量輸入回路、通信口與金屬機(jī)殼之間應(yīng)能承受50Hz、500V交流電壓1min絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。7.1.3沖擊電壓：在

34、正常試驗(yàn)大氣條件下，交流工頻電量輸入回路、遙控輸出回路、電源回路等對機(jī)殼地、以及各回路之間，能承受5kV、1.2/50uS的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的沖擊實(shí)驗(yàn)。7.1.4耐濕熱性能：裝置能承受GB/T2423.9規(guī)定的濕熱試驗(yàn)，溫度55±2，相對濕度90%95%，大氣壓力86106kPa，試驗(yàn)時(shí)間為48小時(shí)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束前2小時(shí)內(nèi)，用500V兆歐表測量電源回路、狀態(tài)量輸入回路、控制回路、工頻交流電量輸入回路與外殼，工頻交流電量輸入回路之間的絕緣電阻不低于1M。7.2.電磁兼容：7.2.1高頻干擾：裝置能承受GB/T15153.1-1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級（試驗(yàn)電壓為差模1.25kV；共模電壓為2.5k

35、V衰減振蕩波）干擾試驗(yàn)。7.2.2快速瞬變干擾：裝置能承受GB/T17626.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級快速瞬變干擾試驗(yàn)。其中交流電源回路能承受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級（4kV、2.5kHz）快速瞬變干擾；狀態(tài)量輸入回路、遙控輸出回路、工頻交流電量輸入回路能承受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級（2kV、5kHz）快速瞬變干擾；直流模擬量輸入回路能承受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級（2kV、5kHz）快速瞬變干擾。7.2.3靜電放電：裝置能承受GB/T17626.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級（空間放電15kV，接觸放電8kV）靜電放電試驗(yàn)。7.2.4工頻磁場干擾：裝置能承受GB/T17626.8標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5級（磁場強(qiáng)度為100A/m）工頻磁場干擾。7.2.5脈

36、沖磁場干擾：裝置能承受GB/T17626.9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5級（磁場強(qiáng)度為1000A/m）脈沖磁場干擾。7.2.6阻尼振蕩磁場干擾：裝置能承受GB/T17626.10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5級（磁場強(qiáng)度為100A/m）阻尼振蕩磁場干擾。7.2.7雷擊浪涌干擾：裝置電源能承受GB/T17626.5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級（實(shí)驗(yàn)電壓為4kV）的雷擊浪涌干擾。7.2.8機(jī)械性能裝置能承受GB/T15153.2-2000 4.3規(guī)定的級振動(dòng)試驗(yàn)。8引用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：FH-QD綜合故障診斷&記錄分析系統(tǒng)嚴(yán)格按照以下標(biāo)準(zhǔn)研開發(fā)而成：所使用的標(biāo)準(zhǔn)都為下列標(biāo)準(zhǔn)的最新版本。IEEE Standard Common Format fo

37、r Transient Data Exchange (COMTRADE) for Power systems，(IEEE Std C37.111-1999)，1999。GB/T 191 -2000 包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志。GB/T 2423.1-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)A：低溫（idt IEC60068-2-1：1990）。GB/T 2423.2-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)B：高溫（idt IEC60068-2-1：1974）。GB/T 2887-2000 電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范。GB/T 7261-2000 繼電器及裝置基本試驗(yàn)方法。G

38、B/T 9361 計(jì)算機(jī)場地安全要求。GB/T 11287-2000電氣繼電器 第21部分: 量度繼電器和保護(hù)裝置的振動(dòng)沖擊碰撞和地震試驗(yàn) 第1篇：振動(dòng)試驗(yàn)（正弦波）。GB/T 14537-1993 量度繼電器和保護(hù)裝置的沖擊與碰撞試驗(yàn)（idt IEC 60255-21-2：1998）。GB/T 14598.9-2002 電氣繼電器第22部分：量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第3篇：輻射電磁場干擾試驗(yàn)（idt IEC 255-22-3：2000）。GB/T 14598.10-1996 電氣繼電器第22部分：量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第4篇：快速瞬變干擾試驗(yàn)（idt IEC 60255-22-4：1992）。GB/T 14598.13-1998量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第1部分：1MHz脈沖群干擾試驗(yàn)（eqv IEC 60255-22-1：1988）。GB/T 14598.14-1998量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第2部分：靜電放電試驗(yàn)（idt IEC 60255-22-2：1996）。GB/T 14598.16-2002 電氣繼電器 第25部分：量度繼電器和保護(hù)裝置的電磁發(fā)射試驗(yàn)(idt IEC60255-25:2000)。GB/T14598.17-2005 電氣繼電器 第22