电机性能综合测试装置

吕梁录波仪故障记录的三种数据（模拟量波形、模拟量有效值、开关量状态）采用不同的记录格式（故障前、后记录长度，对于波形还有 段、第二段的长度和第二段记录频率）。Fw1：波形 段记录频率，使用录波仪当前采样频率。Fw2：波形第二段记录频率，用户设置。波形第二段为可选项。Fe：有效值（含派生量）记录频率，固定为1点/20ms。Fd：开关量记录频率，使用录波仪当前采样频率。6.6.模拟量启动参数运行中，录波仪监测模拟量（含派生量）的状态，模拟量的突变、过量、欠量，可以启动故障记录。设置表格中，每个模拟量对应有“突变启动值”、“过量启动值”、“欠量启动值”3栏，如 果栏为空，则禁止了该通道的该种启动方式。3种方式的写入值的含义如下：1.突变启动值假设某通道模拟量的“突变启动值”一栏，写入了值Hm。如上图，如果模拟量有效值有一个大于等于Hm的阶跃（正或负），录波仪将启动故障记录，并把T0作为故障零点。其中阶跃时间T必须小于等于60ms，即录波仪不把缓变的模拟量有效值变化认作突变。2.过量启动值假设某模拟量的“过量启动值”一栏，写入了值Vu。如上图，如果模拟量有效值大于Vu，录波仪立即启动故障记录，并把T0作为故障零点。3.欠量启动值假设某模拟量的“欠量启动值”一栏，写入了值Vl。如上图，如果模拟量有效值小于Vl，录波仪立即启动故障记录，并把T0作为故障零点。注意：当录波仪因某通道过量（欠量）而启动故障数据录制后，为避免该通道保持过量（欠量）状态而持续启动故障录制，录波仪锁定该通道的过量（欠量）启动，直到该通道退出过量（欠量）状态。但是，处于锁定状态的通道，仍然可以以突变启动故障数据录制。6.7.开关量启动参数运行中，录波仪监测开关量的状态，开关量的变位可以启动故障记录。设置表格中，每个开关通道对应有“闭合启动”、“断开启动”2栏。如果栏写入“√”，则允许该通道的该种启动方式，否则禁止。七、故障监录7.1.自动启动处于运行状态，录波仪即依据用户定义的故障判据（参见“设置”一章），实时监测故障的发生，这是录波仪不可禁止的功能。7.2.手动启动?当录波仪不在故障记录状态时，用户可以手动启动一次故障记录：?通过“菜单\启动”选项。?通过上位机的“启动录制”按钮。7.3.故障区为了避免在使用较慢速 存储器（如CF卡）时，由于故障记录写入的延时，造成故障记录盲区，录波仪在内存中分配了3个故障记录缓冲区，运行时轮流使用。在状态条上，有这3个区的状态指示，参见“界面和基本操作”一章。7.4.记录管理按“菜单”键，选择弹出菜单的“记录”，打开记录列表对话框，对话框左侧的列表是故障记录列表。在打开的记录列表对话框中，按↙键，打开选定的记录文件，进入分析画面；用户可以手动删除故障记录（F1），这是 删除。

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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，、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、24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。

吕梁录波仪通道率定是指设定采样通道实测信号值和真实物理量的对应关系，选择正确的信号通道类型（电压或电流）以及设定通道采样的档位，在软件主界面点击“通道率定”按钮出现图9所示界面。 对于模拟信号采集通道CH1CH2CH3CH4…..CH12，可以选择通道信号类型，信号类型可以是电压或者电流，选定通道类型后仪器将采集点切换到对应的物理通道，如果选择电压信号则对应的电流通道信号将不会被采集，选择电流信号则对应的电压信号通道不会被采集。 如果选定的信号为电压信号还需要选择信号的量程，仪器电压通道采集分为10V/200V/400V三档。 注意：试验过程中一定要正确的选择信号的量程以免通道过电压 选定模拟通道类型以后设定两个采集点和真实物理量的对应关系，一般情况下应尽量选择传感器的零点和满量程点，传感器都是线性变换，对于电压输出型传感器，如果传感器输出电压为V1时对应的物理量为R1，输出为V2时对于的物理量为R2，V1R1V2R2和V1->R1和V2->R2的对应关系已知时，仪器会自动计算出实时采集的物理量值。例如对于导叶位移传感器，假设传感器输出为0V时对应的水力发电机调速器导叶开度为0%，10V时对应的导叶开度为，则设置CH1的率定点1为 0，0 率定点2为10，100则试验过程中仪器会自动显示真实的导叶开度百分数值。 用户也可以选择对指定的通道进行自动率定，选择自动率定后出现图10所示画面 在此窗口点击启动后，仪器自动采集当前通道的电压值显示在通道数值项，用户只需要在待校验的率定点输入对应的物理量值即可，当两个率定点都获得数值后，当前通道校验完成。如果在点击启动前选择了交流有效值，则率定点的通道数值项将显示信号的交流有效值否则显示直流平均值。

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吕梁录波仪模拟通道类型TH-608CDM便携式故障录波器将模拟通道定义为4种类型，即交流信号、直流信号、转速、4～20mA信号。每个类型各有不同的计算方法。交流信号：用RMS（均方根）算法计算有效值。当外接互感器（如PT、CT）时，变比一次/变比二次分别对应互感器的标称一次值/二次值，例如15KV/100V、12kA/5A。直流信号：采用20ms平均值计算有效值。当外接互感器（分流器）时，变比一次/变比二次分别对应互感器的标称一次值/二次值，例如1500A/75mV。转速：转速通道处理并提取转速信号的过零点信息，根据过零点计算转速、功角等参量。转速信号的变比是极对数的含义。详见5.7.1。4～20mA信号：与直流信号同样是采用20ms平均值计算有效值。当外接变送器时，4mA对应值、20mA对应值分别输入变送器4mA、20mA对应的一次值。2.4 开关量通道标配为外接8路无源节点（通道内部输出+24V）8路有源节点（有源节点外部电压：DC12V～220V）。也可根据用户要求配置有源节点的电压范围。同步采样开关量通道多可配置32路。2.5 派生量TH-608CDM便携式故障录波器多可设置24路派生量，各类型的准确度如表3所示。派生量的具体种类及设置参见“5.3.1 派生量”。表3类型 准确度 备注频率 ±0.02Hz 有功功率 0.5% cosφ1.0–0.5 电压＞50% 电流＞10%无功功率 0.5% sinφ1.0–0.5 电压＞50% 电流＞10%功率因数 1% 正序 1% 负序 1% 零序 1% 两相负序 1% 相角差 ±0.3° 实测功角 ±0.3° 两矢量差 0.5% 两矢量和 0.5% 线路功角 ±0.3° 交流阻抗 0.5% 同期压差 1% 计算功角 ±1.5° 标量和 由引用参量决定标量差 由引用参量决定一次函数 由引用参量决定三、技术要点 3.1 记录方式3.1.1 故障记录格式当TH-608CDM便携式故障录波器监测到接入参量的状态满足启动判据时，即开始按用户设定的记录格式记录模拟量波形、模拟量有效值、开关量状态。为了减小故障记录，模拟量波形可以采用分段记录。

吕梁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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吕梁录波仪在设置过程中，有时需要输入数字，录波仪的数字输入框采用方向键操作。录波仪对每个数字输入框预先定义了格式，包括：整数位数、小数位数、是否有负号。例如，对于模拟量额定值，数字预先定义的格式为：4位整数、3位小数、可以有负号。某模拟量的额定值为15.75，在设置对话框中，输入框没有获得输入焦点时的状态：按Tab键，使其获得输入焦点：此时可以使用方向键→、←选择要改变的位，然后用方向键↓、↑改变该位的值；对于 位，如果格式规定可以有负号，则在“0”时，按方向键↓出现负号。5.5.画面信息条在“实时显示/波形”等画面，屏幕右侧出现信息条。信息条分为：方向健定义区：指示当前的方向健功能定义，使用Tab键轮换功能。光标信息区：显示2个光标在时间轴上的位置。放大/缩小 移动光标1光标2六、设置按“菜单”键，选择弹出菜单的“设置”，可以进入以下的设置项。受录波仪的键盘限制，部分需要输入字母、汉字的设置内容，需要在PC机上进行。6.1.采样频率录波仪的模拟量、开关量使用相同的采样频率，同步采样。可选用的 采样频率取决于采样的模拟通道的数目，对应关系请参见“技术规格”一章的相关说明。使用上、下箭头键，选择录波仪当前使用的采样频率，如果选择超过了 可用值，录波仪会给出提示，并自动选用当前可用的 值。6.2.通讯6.2.1串行口设置串行口的波特率；对于具有485接口的型号，还在此选择使用的串行端口号（COM1、COM2）。串行口：用随机附带的专用串口通讯电缆（5芯），连接PC机串口。波特率： 4800 – 115200可选；由用户选择能够保证通讯稳定的 值。注意：更改录波仪的串口设置后，应关机，重新启动。

吕梁录波仪模拟通道类型TH-608CDM便携式故障录波器将模拟通道定义为4种类型，即交流信号、直流信号、转速、4～20mA信号。每个类型各有不同的计算方法。交流信号：用RMS（均方根）算法计算有效值。当外接互感器（如PT、CT）时，变比一次/变比二次分别对应互感器的标称一次值/二次值，例如15KV/100V、12kA/5A。直流信号：采用20ms平均值计算有效值。当外接互感器（分流器）时，变比一次/变比二次分别对应互感器的标称一次值/二次值，例如1500A/75mV。转速：转速通道处理并提取转速信号的过零点信息，根据过零点计算转速、功角等参量。转速信号的变比是极对数的含义。详见5.7.1。4～20mA信号：与直流信号同样是采用20ms平均值计算有效值。当外接变送器时，4mA对应值、20mA对应值分别输入变送器4mA、20mA对应的一次值。2.4 开关量通道标配为外接8路无源节点（通道内部输出+24V）8路有源节点（有源节点外部电压：DC12V～220V）。也可根据用户要求配置有源节点的电压范围。同步采样开关量通道多可配置32路。2.5 派生量TH-608CDM便携式故障录波器多可设置24路派生量，各类型的准确度如表3所示。派生量的具体种类及设置参见“5.3.1 派生量”。表3类型 准确度 备注频率 ±0.02Hz 有功功率 0.5% cosφ1.0–0.5 电压＞50% 电流＞10%无功功率 0.5% sinφ1.0–0.5 电压＞50% 电流＞10%功率因数 1% 正序 1% 负序 1% 零序 1% 两相负序 1% 相角差 ±0.3° 实测功角 ±0.3° 两矢量差 0.5% 两矢量和 0.5% 线路功角 ±0.3° 交流阻抗 0.5% 同期压差 1% 计算功角 ±1.5° 标量和 由引用参量决定标量差 由引用参量决定一次函数 由引用参量决定三、技术要点 3.1 记录方式3.1.1 故障记录格式当TH-608CDM便携式故障录波器监测到接入参量的状态满足启动判据时，即开始按用户设定的记录格式记录模拟量波形、模拟量有效值、开关量状态。为了减小故障记录，模拟量波形可以采用分段记录。

吕梁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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吕梁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。