027-88933327
HKDFR-B 電力故障記錄裝置產(chǎn)品概述
HKDFR-B 電力故障記錄裝置（簡稱 HKDFR-B 錄波器），是武漢華電科儀電氣有限公司在原錄波器系列產(chǎn)品基礎上研發(fā)成功的新型 IEC 61850 兼容嵌入式錄波器。該產(chǎn)品按照 IEC 61850 標準對錄波器建模，并在此基礎上實現(xiàn)錄波器的傳統(tǒng)功能。HKDFR-B 錄波器通過 IEC
61850-8-1 所要求的 MMS 通訊方式與變電站內(nèi)錄波管理機及遠方調(diào)度通訊。
HKDFR-B 錄波器采用國際上技術先進的嵌入式硬件結構，使用 32 位浮點 DSP 進行采樣， 嵌入式計算機進行數(shù)據(jù)處理，具有分析能力強和運行速度快等特點；低功耗新型芯片，硬件 冗余設計等技術方案，使系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠。
HKDFR-B 錄波器是集故障（暫態(tài)）錄波和實時運行監(jiān)測、波形分析和測距為一體的新型 裝置。HKDFR-B 系列錄波器已在國內(nèi)多個電力部門使用，客戶反饋良好。
HKDFR-B 電力故障記錄裝置，適用于 110KV 及以上變電站和發(fā)電廠等電力單位，用于 輸電線路的故障錄波及實時監(jiān)測和故障分析。同時可進行各種運行參數(shù)和電氣量的實時監(jiān)測 和分析；當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或運行參數(shù)超過設定值時，自動起動錄波器進行故障錄波，供 日后進行故障分析及故障點測距。它是電力系統(tǒng)進行實時運行監(jiān)測、故障分析及測距的可靠 工具，是保證電力系統(tǒng)安全運行的有力措施。
如配置了連續(xù)記錄單元，裝置可連續(xù)不中斷記錄采集數(shù)據(jù)。至少保存最近 7 天的數(shù)據(jù)。
l 服務器端按照 IEC61850-7-x 建模，客戶端對與客戶請求有關的模型進行映射。嚴 格按照 IEC61850-6 實現(xiàn)系統(tǒng)配置，具有可以獨立使用的配置工具。
l 支持新一代變電站通訊標準 IEC 61850，通訊協(xié)議符合 IEC 61850-8，映射為 MMS
服務；同時支持電力行業(yè)通訊標準 DL/T667-1999 （IEC60870-5-103）。
2) 高可靠性工業(yè)級全嵌入式結構：裝置采用了嵌入式硬件平臺和嵌入式軟件平臺，從 根本上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
l 設計時把裝置各功能模塊統(tǒng)一考慮，使不同的功能模塊安裝在同一個機箱內(nèi)，降低了裝置功耗，同時提高了抗干擾能力。
l 基于嵌入式理念設計開發(fā)實時軟件，并采用實時操作系統(tǒng) LINUX，確保裝置軟 件的實時性和穩(wěn)定性。
l 數(shù)據(jù)處理及后臺操作均在嵌入式高性能主板上完成，CPU 1.6G, 雙核，無風扇結 構。
l 圖形化界面設計，運行于 LINUX 操作系統(tǒng)平臺，具有強大的在線幫助系統(tǒng)便于 用戶操作；
l 具有編輯、漫游功能，提供波形的顯示、迭加、組合、比較、剪輯、添加標注等 分析工具，可選擇性打印和打印預覽。
l 具有諧波分析、序量分析、矢量分析、頻率分析，功率分析，過激磁分析，差流 分析，阻抗圖分析并顯示阻抗變化軌跡等功能。
l 支持故障數(shù)據(jù)自動分析和手動高級分析，生成 XML 格式的故障報告，故障分析 輸出結果詳細清楚；
l 具有繼電保護特性分析和開關變位時序分析功能。
l 可靈活選擇特定通道的波形復制于文本文檔中，支持將錄波文件中模擬量數(shù)據(jù)直 接導出至表格文檔中。
l 具有錄波文件編輯功能，能按照定制的通道（如某一間隔的所有模擬量和開關量） 將錄波文件中的數(shù)據(jù)進行組合生成新的錄波文件。
l 可對當前已記錄的數(shù)據(jù)配置參數(shù)進行顯示、修改、還原、導入、導出功能。有效 避免了當定值參數(shù)配置錯誤后所記錄的數(shù)據(jù)無法正確分析問題。
l 支持電力行業(yè)通訊標準 DL/T667-1999 （IEC60870-5-103）和新一代變電站通訊 標準 IEC61850 等。支持支持各種聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)遠傳方式，可適應于撥號方式、專 線方式、TCP/IP 網(wǎng)絡連接方式等。
l 記錄單元采用嵌入式操作系統(tǒng) LINUX，配置 3 個獨立網(wǎng)卡，設備內(nèi)部通訊與對 外組網(wǎng)完全物理隔離，可以有效的防止病毒感染。
5) GPS 高精度對時：可以支持分脈沖，IRIG-B 對時方式，誤差不大于±1ms，同時也支 持 NTP 網(wǎng)絡對時方式。
6) 獨特的數(shù)據(jù)記錄格式：對于系統(tǒng)大擾動后的中期狀態(tài)數(shù)據(jù)（C 段）和系統(tǒng)動態(tài)過程數(shù) 據(jù)（D 段），傳統(tǒng)的記錄方式只記錄有效值。本裝置模擬量通道采用基波相量值（實 部+虛部）的方式記錄，這種記錄格式帶來了豐富的動態(tài)分析功能，如：可以輸出有 效值、相位、有功功率、無功功率和差流等信息；也可以進行相量分析、序量分析、阻抗分析和頻率分析等。
7) 故障前記錄時間長：傳統(tǒng)故障錄波方式故障前記錄 0.1s，本裝置故障前增加一個 A2 段，以基波相量值（實部+虛部）的方式長時間記錄故障前各電氣量的狀態(tài)，最大可 設為 10 秒，可幫助分析緩慢變化的發(fā)展性故障。
8) 多種錄波方式自由組合： 可以實現(xiàn)暫態(tài)錄波、，穩(wěn)態(tài)錄波（連續(xù)錄波錄波）方式的自由組合。
l 暫態(tài)錄波：標準配置 64 路模擬量，128 路開關量（最大配置 96 路模擬量，192 路開關量）最大 10KHz 采樣率。
l 穩(wěn)態(tài)錄波：標準配置 64 路模擬量，128 路開關量（最大配置 96 路模擬量，192 路開關量），最大 2KHz 采樣率。
l 暫態(tài)錄波單元和穩(wěn)態(tài)錄波單元采用獨立硬件系統(tǒng)，兩個單元可分別單獨運行或同 時運行，一個錄波單元的器件損壞不影響另一個錄波單元的正常運行。
l 當系統(tǒng)擾動時，連續(xù)記錄單元自動產(chǎn)生標記事件，用戶可根據(jù)事件標示查找需要 的錄波文件。
l 穩(wěn)態(tài)錄波記錄的通道可定制，采樣率不低于 2kHz，至少保存 7 天的數(shù)據(jù)量。
2.1 機械及環(huán)境參數(shù)
1 外形尺寸及柜體顏色
表 2-1 外形尺寸及柜體顏色列表
|
外形尺寸 （高×寬×深） |
2260mm×800mm×600mm（標準） |
|
可按用戶要求適當改變尺寸 |
|
|
柜體結構 |
前、后開門結構 |
|
前開門旋轉(zhuǎn)式結構 |
|
|
柜體顏色 |
按用戶要求制作 |
2 環(huán)境條件
表 2-2 環(huán)境條件參數(shù)列表
|
海拔高度 |
≤ 4000m |
|
保存溫度 |
-25℃ ～70℃ |
|
工作溫度 |
-10℃ ～55℃ |
|
相對濕度 |
5% ～ 95%；當相對濕度＞90%時，環(huán)境溫度不低于 25℃ |
|
大氣壓力 |
80 kPa ～ 110kPa |
2.2 額定電氣量
2.2.1 工作電源
表 2-3 工作電源參數(shù)列表
|
額定直流電源 |
DC110V 或 220V，允許波動范圍：-20%～+10%，紋波系數(shù)≤5% |
|
額定交流電源 |
AC220V，允許波動范圍：-15%～+10% |
|
額定頻率 |
50Hz，允許波動范圍：±0.5Hz |
表 2-4 輸入回路參數(shù)列表
|
額定頻率 |
50Hz |
|
|
交流額定電壓（PT 二次側(cè)電壓值） |
57.74V，50Hz |
|
|
交流額定電流（CT 二次側(cè)電流值） |
1A 或 5A，50Hz |
|
|
開關量回路 |
常開或常閉空接點 |
|
|
模擬量線性工作范圍 |
交流電壓回路 （采用小 PT） |
0-120V（相電壓回路） |
|
0-180V（開口三角電壓回路） |
||
|
交流電流回路 |
0-40In(In 為電流額定值) |
|
|
高頻回路 |
0-30V（峰值） |
|
|
直流回路 |
0-600V/4-20mA |
|
2.2.3 輸入回路功耗
表 2-5 功耗參數(shù)列表
|
交流電流回路功率消耗 |
1A 時功耗＜0.5VA/相 |
|
5A 時功耗＜1VA/相 |
|
|
交流電壓回路功率消耗 |
每相電壓＜0.5VA |
|
直流功耗 |
≤50W（工作時）； ≤80W（動作時）； |
2.2.4 輸入回路過載能力
表 2-6 過載能力參數(shù)列表
|
交流電壓回路 |
2 倍額定電壓，連續(xù)工作 |
|
交流電流回路 |
2 倍額定電流，連續(xù)工作 |
|
20 倍額定電流，工作 10 秒 |
|
|
40 倍額定電流，工作 1 秒 |
2.3 主要技術指標
2.3.1 采樣指標
表 2-7 采樣指標參數(shù)列表
|
采樣頻率 |
最大 10kHz |
|
諧波分辨率 |
最大 99 次，諧波誤差＜5% |
|
采樣精度 |
25℃時，額定值下，電流誤差＜0.2% |
|
25℃時，額定值下，電壓誤差＜0.1% |
|
|
開關事件分辨率 |
0.1ms |
|
A/D 分辨率 |
16 位 |
2.3.2 啟動性能指標
表 2-8 啟動性能指標表
|
定值條目 |
整定值 |
動作值誤差 |
|
相電壓突變量 |
5%UN |
不大于整定值的 20% |
|
零序電壓突變量 |
2%UN |
不大于整定值的 20% |
|
正序電壓越上限 |
110%UN |
不大于整定值的 5% |
|
正序電壓越下限 |
90%UN |
不大于整定值的 5% |
|
負序電壓越限 |
3%UN |
不大于整定值的 5% |
|
零序電壓越限 |
2%UN |
不大于整定值的 5% |
|
主變壓器中性點電流越限 |
10%IN |
不大于整定值的 5% |
|
頻率越上限 |
50.5Hz |
不大于整定值的 0.01Hz |
|
頻率越下限 |
49.5Hz |
不大于整定值的 0.01Hz |
|
頻率變化率 |
0.1s 內(nèi)的 df/dt 大于 0.1Hz/s |
0 |
|
1.5s 內(nèi)電流變差 10%起動 |
0.4IN |
不大于整定值的 30% |
|
相電流突變量 |
10% IN |
不大于整定值的 20% |
|
相電流越限 |
110% IN |
不大于整定值的 5% |
|
負序電流越限 |
10% IN |
不大于整定值的 5% |
|
定值條目 |
整定值 |
動作值誤差 |
|
零序電流越限 |
10% IN |
不大于整定值的 10% |
|
開關量變位 |
閉合（斷開）時間不超過 2ms |
0 |
|
100%定子繞組單相接地 起動 |
三次諧波電壓比 1 |
不大于 5% |
|
基波零序電壓比 10%UN 1 |
||
|
不完全縱差越限起動 |
不大于 5% |
|
|
完全縱差越限起動 |
1 |
不大于 5% |
|
橫差越限起動 |
1 |
不大于 5% |
|
過激磁起動 |
1.1 |
不大于 5% |
|
逆功率啟動 |
3 |
不大于 10% |
2.3.3 同步性指標
各模擬量通道相互之間的相位測量誤差不大于 2°。
1） 校時方式：IRIG-B 碼方式、分脈沖，NTP 網(wǎng)絡對時。
2） 裝置自身時鐘精度：24h 誤差≤±1s。
3） 具有與 GPS 時鐘信號同步功能，同步誤差不大于±1ms。
抗電磁干擾能力滿足 DL/T 663-1999 規(guī)定的嚴酷等級標準，如下表所示：
表 2-9 抗電磁干擾能力
|
試驗項目 |
本裝置試驗等級 |
|
輻射電磁場干擾試驗 |
Ⅲ級 |
|
快速瞬變干擾試驗 |
Ⅳ級 |
|
脈沖群干擾試驗 |
Ⅲ級 |
|
靜電放電試驗 |
Ⅳ級 |
|
浪涌抗擾度 |
Ⅲ級 |
|
射頻場感應的傳導騷擾抗擾度檢測 |
Ⅲ級 |
|
電磁發(fā)射 |
承受 GB/T 14598.16 規(guī)定 |
|
工頻抗擾度 |
A 級 |
2.3.6 絕緣性能
1） 絕緣電阻：裝置所有電路與外殼之間的絕緣電阻在標準試驗條件下，不小于 100MΩ。
2） 介質(zhì)強度：裝置所有電路與外殼之間的介質(zhì)強度能耐受交流 50Hz、電壓 2kV（額定 電壓小于 60V 電路為 500V）和歷時 1min 試驗，而無絕緣擊穿或閃絡現(xiàn)象。
錄波器基本配置 32 路模擬量和 64 路開關量。可根據(jù)用戶需要擴展到最大配置 96 路模擬 量、192 路開關量。高頻/直流根據(jù)可根據(jù)用戶實際需要配置。
3、 定值整定推薦值
啟動定值為二次值，線路參數(shù)為一次值。線路參數(shù)要輸入每公里分布的參數(shù)值，如每公 里單位阻抗值（Ω/km），如是線路全長的阻抗值要除以線路長度。
3.1.1 通道信息（定值參數(shù)整定）
|
通道類型 |
起動項 |
典型值 |
建議投入原 則 |
說明 |
|
交流電壓 |
突變 |
2.88V |
應投入 |
無 |
|
交流電壓 |
上限 |
63.47V |
應投入 |
無 |
|
交流電壓 |
下限 |
51.93V |
應投入 |
無 |
|
交流電壓 |
2 次諧波 |
5.77V |
可投入 |
對電壓的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
交流電壓 |
3 次諧波 |
5.77V |
可投入 |
對電壓的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
交流電壓 |
5 次諧波 |
5.77V |
可投入 |
對電壓的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
交流電壓 |
7 次諧波 |
5.77V |
可投入 |
對電壓的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
交流電流 |
突變 |
0.10A（IN 為 1A） 0.50A（IN 為 5A） |
應投入 |
無 |
|
交流電流 |
上限 |
1.10A（IN 為 1A） 5.50A（IN 為 5A） |
應投入 |
無 |
|
交流電流 |
2 次諧波 |
0.10A（IN 為 1A） 0.50A（IN 為 5A） |
可投入 |
對電流的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
交流電流 |
3 次諧波 |
0.10A（IN 為 1A） |
可投入 |
對電流的諧波監(jiān)測 |
|
|
|
0.50A（IN 為 5A） |
|
有要求時，可投入 |
|
交流電流 |
5 次諧波 |
0.10A（IN 為 1A） 0.50A（IN 為 5A） |
可投入 |
對電流的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
交流電流 |
7 次諧波 |
0.10A（IN 為 1A） 0.50A（IN 為 5A） |
可投入 |
對電流的諧波監(jiān)測 有要求時，可投入 |
|
直流電壓 |
突變 |
0.10UDC |
可投入 |
無 |
|
直流電壓 |
上限 |
1.10UDC |
可投入 |
無 |
|
直流電壓 |
下限 |
0.90UDC |
可投入 |
無 |
|
直流電流 |
突變 |
0.10IDC |
可投入 |
無 |
|
直流電流 |
上限 |
1.10IDC |
可投入 |
無 |
交流通道二次額定電壓 UN 為 57.7V，UDC 為直流額定電壓，IDC 為直流額定電流。
3.1.2 開關量通道定值參數(shù)整定
|
起動量 |
建議投入 原則 |
說明 |
|
開關量啟動 |
應投入 |
無
|
|
通道類型 |
起動項 |
典型值 |
建議投入原 則 |
說明 |
|
電壓組 |
正序上限 |
63.47V |
應投入 |
ABC 或 ABCN 接線 方式有效 |
|
電壓組 |
正序下限 |
51.93V |
應投入 |
ABC 或 ABCN 接線 方式有效 |
|
電壓組 |
零序上限 |
5.77V |
應投入 |
ABC 接線方式時， 零序采用自產(chǎn)零序； ABCN 接線方式時，零 序采用外接零序 |
|
電壓組 |
零序突變 |
5.77V |
應投入 |
ABC 接線方式時， 零序采用自產(chǎn)零序； ABCN 接線方式時，零 序采用外接零序 |
|
電壓組 |
負序上限 |
5.77V |
應投入 |
ABC 或 ABCN 接線 方式時有效 |
|
電流組 |
零序上限 |
0.10（IN 為 1A） 0.50（IN 為 5A） |
應投入 |
ABC 接線方式時， 零序采用自產(chǎn)零序； ABCN 接線方式時，零 序采用外接零序 |
|
電流組 |
零序突變 |
0.10（IN 為 1A） 0.50（IN 為 5A） |
應投入 |
ABC 接線方式時， 零序采用自產(chǎn)零序； ABCN 接線方式時，零 序采用外接零序 |
|
電流組 |
負序上限 |
0.10（IN 為 1A） 0.50（IN 為 5A） |
應投入 |
ABC 或 ABCN 接線 方式時有效 |
|
電流組 |
振蕩 |
0.20 |
可投入 |
對于負荷變動較劇 烈的地區(qū)，可將定值相 應的增大 |
|
電流組 |
橫差 |
/ |
可投入 |
僅用于平行雙回線 |
3.1.4 線路故障測距參數(shù)整定
|
線路參數(shù) |
示例 |
說明 |
|
零序電阻(Ω/km) |
0.17 |
無 |
|
零序電抗(Ω/km) |
0.92 |
若知零序電感值 L0 ，則零序電抗值為 2πfL0(f 為系統(tǒng)額定頻率) |
|
正序電阻(Ω/km) |
0.02 |
無 |
|
正序電抗(Ω/km) |
0.28 |
若知正序電感值 L1 ，則零序電抗值為 2πfL1(f 為系統(tǒng)額定頻率) |
|
零序電導(uS/km) |
0.00 |
忽略泄漏電流和電暈損耗時，可認為零序 電導接近 0 |
|
零序電納(uS/km) |
1.73 |
若知零序電容值 C0 ，則零序電納值為 1/(2πfC0)(f 為系統(tǒng)額定頻率) |
|
正序電導(uS/km) |
0.00 |
忽略泄漏電流和電暈損耗時，可認為正序 電導接近 0 |
|
正序電納(uS/km) |
4.15 |
若知正序電容值 C1 ，則正序電納值為 1/(2πfC1)(f 為系統(tǒng)額定頻率) |
|
互電阻(Ω/km) |
0.10 |
線路類型為雙回路時有效 |
|
互電抗(Ω/km) |
0.58 |
線路類型為雙回路時有效 |
以上線路參數(shù)采用一次值,參數(shù)為每公里分布的參數(shù)值。
3.1.5 變壓器定值參數(shù)整定
|
起動項 |
典型值 |
建議投入 原則 |
說明 |
|
過激磁 |
1.10 |
可投入 |
根據(jù)需要是否設置 |
|
差流 |
1.00（IN 為 1A） 5.00（IN 為 5A） |
可投入 |
根據(jù)需要是否設置，差流歸算 到高壓側(cè)電流二次值，高壓側(cè)為星 型聯(lián)結時，采用高壓側(cè)從星型側(cè)向 三角形側(cè)補償方式。 |
3.1.6 頻率起動參數(shù)整定
|
起動項 |
典型值 |
建議投入 原則 |
說明 |
|
頻率上限值 |
50.5 |
應投入 |
頻率上限起動只針對電壓組 |
|
頻率下限值 |
49.5 |
應投入 |
頻率下限起動只針對電壓組 |
|
頻率變化率 |
0.3 |
可投入 |
頻率變化率起動只針對電壓組， 因數(shù)據(jù)窗較短，在電壓不穩(wěn)定時，可 將整定值相應地提高。 |
