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電力技術

科研院所電氣信號記錄分析和培訓錄波分析儀

時間：2022-11-08

中試控股技術研究院魯工為您講解：科研院所電氣信號記錄分析和培訓錄波分析儀

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

ZSLB-602電量記錄分析儀是針對電力系統應用而開發的瞬態信號記錄儀器，儀器內部軟件預置了針對發電機調試的試驗模板，使用戶可以通過中試控股記錄儀很方便的完成發電機短路特性試驗，空載特性試驗，勵磁系統擾動試驗，勵磁系統10%階越試驗，滅磁常數測量，自準同期裝置校驗，機組甩負荷記錄等試驗。
儀器具有豐富的軟件組件使用戶可以通過軟件組件，進行圖形分析，組合運算，有效值計算，交流功率計算，三相對稱性分析，頻譜分析，諧波分析，曲線相關性分析，圖形編輯和相量圖繪制等操作。中試控股試驗數據和分析結果可以生成WORD/EXCEL形式試驗報告，也可以通過軟件生成JPG圖片導出，以方便用戶對試驗結果進行深入的分析和處理。

ZSLB-602電量記錄分析儀可完成以下試驗：
1、12/8/6/交流錄波試驗
2、發電機空載特性試驗
3、發電機短路特性試驗
4、甩負荷試驗
5、同期試驗
6、勵磁系統10%階躍響應試驗
7、勵磁系統電壓頻率特性
8、勵磁系統滅磁特性
9、電力系統故障查找與信號記錄
10、供電電源的諧波分析
11、電機啟動過程的電壓與電流信號記錄
12、三相電力系統的功率分析
13、交流信號的峰-峰值分析
14、電壓信號或電流信號的頻譜分析
15、三相電系統的向量關系分析
16、三相電系統的正序，負序和零序分量分析
17、在中試控股儀器固定沒有試驗模板的電氣試驗中，記錄整個試驗過程，并對記錄的數據進行分析與處理

18：還可以做更多的試驗，版面有限，節選部分。

ZSLB-602電量記錄分析儀簡介
ZSLB-602便攜式電量記錄分析儀是針對電力系統應用而開發的瞬態信號記錄儀器，儀器內部軟件預置了針對發電機調試的試驗模板，使用戶可以通過記錄儀很方便的完成發電機短路特性試驗，空載特性試驗，勵磁系統擾動試驗，勵磁系統10%階越試驗，滅磁常數測量，自準同期裝置校驗，機組甩負荷記錄等試驗。
儀器具有豐富的軟件組件使用戶可以通過軟件組件，進行圖形分析，組合運算，有效值計算，交流功率計算，三相對稱性分析，頻譜分析，諧波分析，曲線相關性分析，圖形編輯和相量圖繪制等操作。試驗數據和分析結果可以生成WORD/EXCEL形式試驗報告，也可以通過軟件生成JPG圖片導出，以方便用戶對試驗結果進行深入的分析和處理。
儀器具有12路模擬量輸入，12路有源開關量輸入和3路開出量信號，zui高采樣頻率可達100KHZ，中試控股基本可以滿足電力系統各種試驗的瞬態信號記錄要求。并且所有的模擬通道之間均相互隔離，以避免試驗中不同電位點的連接問題導致被測系統發生故障。

ZSLB-602電量記錄分析儀特性和技術參數
儀器具有功能強大的軟件系統，軟件系統實現的功能主要包括數據采集，數據壓縮存儲，波形分析與統計，圖形繪制工具，頻譜分析工具，波形組合運算工具，諧波分析，有效值計算，功率計算，三相對稱性分析，相量圖工具等。其特性可概括如下：
1、實時繪制試驗曲線，并且提供多種曲線分析工具，使用戶可以對曲線進行任意縮放和定位操作
2、可以對當前示波器中的圖形進行編輯，包括自由標識，顏色變換等，以方便試驗報告的制作
3、提供了頻譜分析工具使用戶可以方便的獲取信號的頻譜圖形
4、可以任意的選擇信號作為X軸,Y軸繪制信號的關系曲線
5、提供了諧波分析工具，可以對采集的信號進行諧波分析，最高諧波次數為1024次
6、組合運算工具使用戶可以對所采集的信號進行加，減，乘，除和積分等運算
7、計算選定通道信號的有效值，功率
8、對選定的三相信號進行功率和對稱性分析
9、繪制選定信號的相量圖
10、通過軟件選擇通道信號類型：直流瞬時值或者交流有效值
11、內置了發電機三相短路特性曲線，空載特性曲線，勵磁系統擾動試驗，滅磁時間常數，頻率電壓特性，甩負荷試驗，自準同期試驗的標準試驗模板，軟件自動計算試驗結果參數。
12、中試控股儀器能夠自動生成WORD試驗報告，Excel試驗報告
13、試驗報告對曲線進行自動標識，使試驗報告制作實現完全自動化
14、所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義
15 、各種試驗的試驗環境設置和儀器設置自動保存
1、自動計算各種試驗模板的試驗參數
17、簡單方便的通道濾定方式
18、使用U盤或移動硬盤等存儲設備方便的導出試驗數據
19、Windows XPE操作系統，可以實現軟件系統自我保護與恢復，防止病毒攻入與侵蝕
20、采用防抖動處理，避免用戶錯誤操作

ZSLB-602電量記錄分析儀硬件特點
儀器的硬件系統特性和技術參數如下：
1、12路低電壓／電流模擬量采集(可定制更多路的電壓電流)，電壓輸入范圍-10V~10V，-200V~200V，-400V~400V，電流輸入范圍-20mA~20mA，1路模擬量-100mV~100mV輸入通道（100mv通道最大允許輸入電壓<10V）
2、電壓通道輸入范圍，電壓或電流信號類型選擇，通過軟件選擇
3、信號采集誤差： -400V~400V 誤差<0.5V
-200V~200V 誤差<0.2V
-10V~10V 誤差<0.01V
-20mA～20mA 誤差<0.02mA
-100mV~100mV 誤差<0.2mV
4、12路有源節點開關量測量通道，開關量信號范圍DC12-220V
5、3路開關量輸出通道，開出量最大開斷能力AC220V/1A
6、分體式機箱結構，操作終端使用戶可以更方便控制試驗和分析數據
7、2個USB口用于數據下載或鍵盤/鼠標輸入
8、12.1寸大彩屏顯示，觸摸屏方式實現人機交互
9、儀器自帶8G數據存儲空間
10、采樣通道輸入阻抗
-10V~10V電壓檔位輸入阻抗820k歐
-200V~200V電壓檔位輸入阻抗820K歐
-400V~400V電壓檔位輸入阻抗820K歐
-20mA~20mA電流檔位輸入阻抗50歐
-100mV~100mV電壓檔位輸入阻抗 >10M

中試控股ZSLB-602電量記錄分析儀產品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產出ZSLB-602電量記錄分析儀優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

應用舉例
例1：對于3000A/75mV勵磁電流分流器，三相電流為800A/5A，勵磁電流單位是A，三相電流單位是A，使用儀器提供的5A/5V電流鉗測量三相電流，則此時通道率定的設置如下：
1> 通道1,選擇100mV量程，率定點1設為0mV->0A,75mV->3000A
2> 通道2，選擇10V量程，率定點1設為0V->0A,5V->800A
3> 通道3，選擇10V量程，率定點1設為0V->0V,5V->800A
4> 通道4，選擇10V量程，率定點1設為0V->0V,5V->800A
例2：對于額定電流為2000A的勵磁調節器，需要從4-20mA變送器取信號，三相電流為800A/5A，勵磁電流單位是A，三相電流單位是A，使用儀器提供的5A/10mA電流鉗測量三相電流，則此時通道率定的設置如下：
1> 通道1,選擇20mA量程，率定點1設為4mA->0A,20mA->2000A
2> 通道2，選擇20mA量程，率定點1設為0mA->0A,10mA->800A
3> 通道3，選擇20mA量程，率定點1設為0mA->0A,10mA->800A
4> 通道4，選擇20mA量程，率定點1設為0mA->0A,10mA->800A
4.2.6 試驗流程
1> 將發電機三相出口對地短路，完成試驗連線完成，并完成試驗參數設置和通道率定
2> 將發電機處于無勵磁狀態運轉，啟動儀器的短路特性試驗數據記錄
3> 然后由0開始增加勵磁電流，當三相電流每次上升數值達到額定電流的10%，并且系統達到穩定后，點擊記錄數據，記錄此時的勵磁電流和三相電流
4> 當三相電流上升到額定電流后，點擊記錄額定電流點的數據，然后點擊轉入下降流程，開始下降曲線的記錄
5> 緩慢減少勵磁電流，當三相電流每次下降數值達到額定電流的10%，并且系統達到穩定后，點擊記錄數據，記錄此時的勵磁電流和三相電流
6> 當三相電流下降到額定電流10%以下時，停止試驗
7> 測試儀自動顯示測試結果，測試結果包括A相特性曲線，B相特性曲線，C相特性曲線以及A/B/C三相的合成曲線
8> 點擊查看數據可以瀏覽試驗過程中的原始數據曲線

圖32 短路特性試驗參數設置

4.3.7 結果展示和參數計算說明
三相短路特性試驗計算的參數直軸同步電抗，發電機短路比，特性曲線（ABC三相升壓曲線和下降曲線的平均值）。

圖33 發電機三相短路特性曲線試驗結果展示
在三相短路特性試驗結果展示界面，用戶可以選擇查看上升下降曲線或者是特性曲線，曲線一共包括A,B,C三組，分別展示A,B,C三相機端短路電流對勵磁電流的關系。用戶還可以將測得的數據與保存的歷史曲線數據進行對比，以檢查發電機的三相短路特性曲線是否發生了變化。發電機三相短路特性曲線的結果展示界面如圖33所示，選擇詳細試驗結果時可以獲得計算所得的發電直軸同步電抗和發電機短路比。
4.4 甩負荷試驗
4.4.1 概述
甩負荷試驗的流程如下：
在主界面點擊甩負荷試驗按鈕->設定試驗參數->設定示波器環境->通道率定->啟動試驗->試驗結束->試驗數據分析與處理
4.4.2 應用
甩負荷試驗模板用于汽輪發電機或水輪發電機系統的甩負荷試驗過程數據記錄及其試驗結果參數自動計算
4.4.3 試驗連線
1> 連接A相機端電壓PT二次側至儀器CH1通道
2> 連接機組頻率變送器信號至儀器CH2通道
3> 連接無源斷路器分閘信號至儀器開關量通道SW1
4.4.4 試驗參數設置
發電機甩負荷試驗儀器的采樣頻率為25KHZ，示波器顯示頻率為25HZ，交流信號顯示有效值，直流信號顯示40ms內的平均值。進行發電機甩負荷試驗時，需要輸入的參數包括空載機端電壓額定值，機端電壓在空載額定工況時的采樣波動幅值，額定頻率信號在采樣時的波動幅值。CH1通道即A相機端電壓PT二次側，儀器顯示交流有效值，CH2直流數值，此三個參數用于試驗結果的自動計算參考，并不影響試驗流程。

圖34 甩負荷試驗參數設置
4.4.5 示波器模板設置
在甩負荷試驗模板，根據勵一次電壓的范圍，發電機頻率變送器的范圍及其計量單位設定示波器的環境。
設置舉例：
對于10kv/100V的PT，頻率變送器20Hz~100Hz 對應4-20mA，機端電壓單位是V，頻率變送器單位是Hz，則此時示波器的設置如下：
1> 通道1名稱機端電壓，坐標范圍0~12000V，單位V
2> 通道2名稱機頻，范圍20~100，單位Hz
模擬量通道1,2和開關量通道1顯示，其余模擬量通道和開關量通道都不顯示，設置完成后點擊應用至模板，將設置保存
4.4.6 通道率定
根據所連接信號類型，對通道1,2進行信號類型和變比設定。
應用舉例
例1：對于10kv/100V的PT，頻率變送器20Hz~100Hz 對應4-20mA，機端電壓單位是V，頻率變送器單位是Hz，，則此時通道率定的設置如下：
1> 通道1,選擇200V量程，率定點1設為0V->0V,100V->10000V
2> 通道2，選擇20mA量程，率定點1設為4mA->20Hz,20mA->100Hz
4.4.7 試驗流程
試驗連線完成后，開機使發電機處于并網狀態運行，啟動儀器甩負荷試驗數據記錄，檢查和準備工作就緒后，跳開合閘斷路器使機組與電網解列，等待機組回到空載工況時，停止波形記錄。
4.4.8 試驗結果與參數分析
儀器計算所得的參數包括最大頻率，頻率超調，頻率波動次數，穩定時間，最大電壓，電壓超調，電壓波動次數和穩定時間。超調，波動次數和穩定時間均按照“大中型水輪機組試驗驗收規范”的定義進行計算所得。

4.5 同期試驗
4.5.1 概述
甩同期試驗的流程如下：
在主界面點擊同期試驗按鈕->設定試驗參數->設定示波器環境->通道率定->啟動試驗->試驗結束->試驗數據分析與處理
4.5.2 應用
同期試驗模板用于發電機系統與電網系統并列運行時對自準同期裝置的性能和參數進行校對
4.5.3 試驗連線
1> 連接待并測PT的A相電壓至儀器CH1
2> 連接系統側PT的A相電壓至儀器CH2
3> 連接待并測頻率變送器至儀器CH3
4> 連接系統側頻率變送器至儀器CH4
5> 連接同期合閘令信號值SW1
6> 連接斷路器信號至SW2
注意：如果在現場沒有頻率變送器可以不接入頻率信號，因為同期試驗最主要的考核對象是合閘瞬間的角度差。
4.5.4 試驗參數設置
所有通道均展示儀器采樣的瞬時數值，該試驗的采樣頻率和示波器展示頻率都是25KHZ。同期試驗需要設置的參數包括錄波器啟動條件，同期合閘令信號類型，斷路器信號類型。錄波器啟動條件有全過程錄波和合閘令信號跳變錄波兩種選擇。全過程錄波是指試驗被啟動后儀器就開始了波形記錄，而合閘令跳變則指儀器檢測到合閘令跳變后才開始波形記錄。
4.5.5 示波器模板設置
在同期試驗模板，根據勵一次電壓的范圍，發電機頻率變送器的范圍及其計量單位設定示波器的環境。
設置舉例：
對于機端電壓為10kv/100V的PT，系統電壓為10KV/100的PT，機端頻率變送器45Hz~55Hz 對應4-20mA，系統頻率變送器45Hz~55Hz對應4-20mA，機端電壓單位是V，頻率變送器單位是Hz，則此時示波器的設置如下：
3> 通道1名稱機端電壓，坐標范圍-15000~15000，單位V
4> 通道2名稱系統電壓，，坐標范圍-15000~15000，單位V
5> 通道3名稱機端頻率，坐標范圍45~55，單位Hz
6> 通道4名稱系統頻率，坐標范圍45~55，單位Hz
模擬量通道1,2和開關量通道1顯示，其余模擬量通道和開關量通道都不顯示，設置完成后點擊應用至模板，將設置保存
4.5.6 通道率定
根據所連接信號類型，對通道1,2，3,4進行信號類型和變比設定。
應用舉例
對于機端電壓為10kv/100V的PT，系統電壓為10KV/100的PT，機端頻率變送器45Hz~55Hz 對應4-20mA，系統頻率變送器45Hz~55Hz對應4-20mA，機端電壓單位是V，頻率變送器單位是Hz，則此時通道率定的設置如下：
1> 通道1,選擇200V量程，率定點1設為0V->0V,率定點2設為100V->10000V
2> 通道2，,選擇200V量程，率定點1設為0V->0V, 率定點2設為100V->10000V
3> 通道3，,選擇20mA量程，率定點1設為4mA->45Hz, 率定點2設為20mA->55Hz
4> 通道4，,選擇20mA量程，率定點1設為4mA->45Hz, 率定點2設為20mA->55Hz
4.5.7 試驗流程
完成試驗連線后，機組開機至空載工況，點擊軟件主界面的同期試驗選項，設置試驗參數，配置示波器環境和通道率定，點擊開始試驗啟動儀器記錄過程，此時通過自動化系統給同期裝置發送合閘信號，等開關合閘以后停止波形錄制過程，試驗完成，儀器會自動計算合閘瞬間的壓差，頻差和角差。
4.5.8 試驗結果與參數分析
儀器計算所得的參數包括合閘瞬間的角差，頻差和壓差。在試驗結果查看界面點擊查看數據可以瀏覽試驗過程記錄的原始數據，通過示波器可以對原始數據進行放大和縮?。ň唧w操作請參考第三章示波器操作），將其調整至合適的尺寸，在原始數據圖上合閘跳變位置和斷路器合位置的時間差即為系統的導前時間。
4.6 勵磁系統10%階躍響應試驗
4.6.1 概述
10%階躍響應試驗的流程如下：
在主界面點擊階躍響應試驗按鈕->設定試驗參數->設定示波器環境->通道率定->啟動試驗->試驗結束->試驗數據分析與處理
4.6.2 應用
10%階躍響應試驗用于對發電機勵磁系統進行考核，以檢查勵磁系統的調節規律是否正確，調節參數和品質是否能滿足要求，在響應過程中是否有振蕩發生。
4.6.3 試驗連線
1>連接勵磁電流采樣信號至儀器CH1通道
2>連接A相機端電壓PT二次側至儀器CH2道

圖36勵磁系統10%階躍試驗參數設置
4.6.4 試驗參數設置
勵磁系統10%階躍響應試驗的采樣頻率為25KHZ，示波器顯示頻率為25HZ，交流信號顯示有效值，直流信號顯示40ms內的平均值。CH2道即A相機端電壓PT二次側，儀器顯示交流有效值，CH1和CH3顯示直流數值
進行發電機10%階躍響應時，需要設置的參數包括空載機端電壓額定值，機端電壓在空載額定工況時的采樣波動幅值，此兩項參數用于確定機端電壓的穩定條件，即當儀器采集的極端電壓數據波動小于設定的采樣波動值時，儀器認為機端電壓已經達到穩定。試驗前可在機器端電壓升到額定電壓，然后啟動試驗采集數據，觀察此時采樣的最大波動值，然后設定試驗參數的最大采樣波動值，確定此數值比真實的波動值略大即可。
4.6.5 示波器模板設置
在10%階躍響應試驗模板，根據勵磁電流的范圍，發電機機端電壓的范圍及其計量單位設定示波器的環境。
設置舉例：
對于3000A/75mV勵磁電流分流器，機端電壓的PT為10KV/100V，勵磁電流單位是A，機端電壓單位是V，則此時示波器的設置如下：
1> 通道1名稱為勵磁電流，坐標范圍0~3000，單位A
2> 通道2名稱Ua，范圍0~12000，單位V
通道1,2顯示，其余模擬量通道和開關量通道都不顯示，設置完成后點擊應用至模板，將設置保存
4.6.6 通道率定
根據所連接信號類型，對通道1,2進行信號類型和變比設定。
應用舉例
例1：對于3000A/75mV勵磁電流分流器，機端電壓為10KV/100V，勵磁電流單位是A，機端電壓單位是V，則此時的通道率定設置如下：
1> 通道1,選擇100mV量程，率定點1設為0mV->0A,75mV->3000A
2> 通道2，選擇200V量程，率定點1設為0V->0V,100V->10000V
4.6.7 試驗流程
試驗連線完成后，開機使發電機處于空載狀態，啟動儀器點擊10%階躍試驗，設置試驗參數，示波器模板和通道率定，開始試驗以啟動數據記錄，在勵磁調節器LCD屏上給勵磁系統施加10%階躍響應，等待勵磁系統調節至穩定，停止試驗數據采集并保存試驗數據，儀器顯示該次階躍試驗的計算結果。如果需要再次進行10%階躍試驗，則需重新啟動試驗。
4.6.8 試驗結果與分析
試驗停止后，測試儀顯示計算所得的參數包括最大電壓，電壓超調，電壓波動次數和穩定時間，點擊查看數據按鈕可以切換至原始波形數據瀏覽界面。超調，波動次數和穩定時間均按照“大中型水輪機組勵磁系統試驗驗收規范”的定義進行計算所得。