WGL-800故障录波分析系统

一、应用范围
    WGL-800故障录波分析装置用于记录当电力系统中发生各种故障如短路、振荡、频率崩溃、电压崩溃时，各种参量如电流、电压、频率等及其导出量如有功功率、无功功率等电气量、以及相关的非电量变化的全过程。
    WGL-800故障录波分析装置可根据工程需要灵活组态配置，既适用于各种电压等级的电力系统作为线路录波分析装置，又可适用于各种容量的发电机组作为机组录波分析装置。

二、结构及特点

1、先进的一体化设计思想
   彻底取消“采集板卡＋采集站＋分析站”的常规录波器模式，创造性地将采集站和分析站合二为一，为国内首创的能同时适用于大型发电机-变压器组、变压器和线路的一体化嵌入式故障录波分析系统。
2、完全嵌入式的系统结构
   装置硬件和软件均采用一体化完全嵌入式结构。过去产品数据采集部分采用工控机+采集板卡,目前采用前置DSP加实时多任务操作系统RTOS（Nucleus Plus）。
   分析部分采用国际成熟的工业级嵌入式管理操作系统（WinCE）。克服了过去一般录波器多采用基于DOS或Windows的系统不稳定的缺点。
3、高性能的装置化设计
   装置采用与继电保护装置完全相同的加强型19英寸6U装置化机箱设计，插件式后插拔结构，强弱电彻底分离。印制板设计加工采用多层板及SMT工艺，使装置的可靠性得到了极大的提高。
4、较强的抗电磁干扰能力
   装置采用保护化、装置化的机箱设计。抗电磁干扰能力按照继电保护装置的要求进行设计，快速瞬变、静电放电等均达到IV级要求。
5、满足新标准及用户新要求
   装置完善的独立起动判据，即可进行暂态数据记录，又可根据需要进行长时间连续稳态数据记录。
符合新行标873：长时间稳态数据（30天）。增加新的暂态启动条件。
6、完善的通讯及组网功能
   装置提供了全面的网络解决方案，提供了直接串口连接、Modem和TCP/IP通讯方式。可灵活接入其他监控系统或信息管理系统。
   装置采用标准103规约，具有远程通信和远程管理功能。可将多套WGL-800故障录波分析装置组网运行，由一台中心分析站统一管理；也可以单套装置自主运行。
7、人性化的操作及运行维护
   装置操作及分析界面采用全中文菜单，且有强大的在线帮助系统便于用户操作，即使**次使用此系统的运行人员也可操作自如。
   当装置硬件故障时，只需像继电保护装置一样更换插件即可。
8、灵活的工程组态和配置
   装置在硬件和软件设计上可以适用于机组录波、线路录波等各种应用场合。
   在工程应用时只需根据需要进行简单的配置和添加即可。无需任何复杂的操作，工程应用非常方便灵活。

三、系统的硬件配置
    采集分析机箱中的DSP模拟量采集插件每个支持32路采样通道。DSP开关量采集插件每个支持64路开关量。      根据所使用的模拟量和开关量插件数量的不同，装置的模拟量通道总数可以配置为32/64/96路，开关量通道总数可以配置为64/128路。具体可以根据工程的需要进行灵活配置。
    装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。
    主CPU采用奔腾级芯片。DSP采用德州仪器公司（TEXAS　INSTRUMENTS）的32位数字信号处理器TMS320VC33。
    主CPU板、DSP板、总线板均采用6层印制线路板以及表面贴装技术，极大地提高了装置的可靠性。
    可实现GPS硬校时和软校时(针对不同厂家GPS)；
    内部独立时钟，误差每24小时不超过±1s；
    与外部标准时钟同步后，误差不超过±1ms。
    装置录波或装置发生故障时, 输出告警信号。告警信号的类型有：
·录波信号
·故障信号
·失电信号

四、数据的综合分析
    1、记录种类齐全、方式灵活 Ø可记录电压、电流、高频和开关量。高频量采用记录包络线的形式，每秒9600点的采样速率能准确反映高频通道的相关信号，可真实记录长期振荡的整个过程。 Ø对于长期低电压能记录电压、电流的变化曲线，长期频率越限能记录频率的变化曲线。
    2、实现故障前、故障变化和故障后的过程记录.
    3、系统采用变速采样技术 Ø能根据故障的特点自动变速，记录下故障瞬间的详细信息，同时又大大压缩了数据量，解决了高速记录与有限的缓冲区之间的矛盾。
    4、完全视窗化的故障录波分析系统 Ø具有编辑、漫游功能，可选择性打印。 Ø具有谐波分析、序分量分析、矢量分析等功能，可将记录的电流、电压及导出的各序分量形成向量图，并能显示阻抗变化轨迹。 Ø可进行故障的计算分析。
    5、故障分析的内容有以下五项
(1)准确判断故障起始时间，分析故障持续时间。
(2)故障选线、选相。
(3)故障后**周波电流/电压有效值/初相位计算。
(4)谐波分析。
(5)故障测距。
6、强大的计算和分析能力
(1) 电压、电流的幅值、峰值、有效值、频率计算；
(2) 有功、无功功率、功率因数计算；
(3) 相角测量；
(4) 相量、序量和谐波分析；
(5) 序量分析；
(6) 机端测量阻抗分析和动态显示阻抗变化轨迹；
(7) 差流分析。
7、参数整定方式
·在线修改：录波器在线运行时, 可直接修改运行参数。
·离线修改 ：由离线计算机修改后, 通过软磁盘送给录波器。
·远传修改 ：上级管理部门可通过远传修改。

五、启动判据
通道类：
·模拟通道（上限、下限、突变及投停）
·交流组（负序、零序及投停）
·数字通道（开关量起动及投停）
·频率（上限、下限、震荡及投停）
·电流波动

设备类：
·过励磁
·逆功率
·低励失磁
·机端负序功率起动判据

六、性能指标
·录波容量: 模拟量96路, 开关量192路.
·GPS时标刻度，精度为：0.1ms
·采样速率：9600Hz
·采样精度：16位AD
·事件分辨率：0.1ms
·频率分辨率：0.05Hz
·谐波分辨率: 19次
·测距:2%(金属性短路)
·抗干扰: IV级

八、产品应用前景
市场定位:
·发变组录波(各种容量和电压等级)
·线路录波（110kV电压等级及以上）
·变压器故障录波(各种容量和电压等级)
·产品市场前景：
录波市场每年约有2.5亿元人民币,本产品预计占有8-10%，每年将有近2000万元的产值。

九、产品开发背景
1、许继电气录波产品发展历程
WGL-3/A 发变组故障录波装置
WGL-30  线路故障录波装置
nWGL-30F 发变组故障录波装置
WGL-800 故障录波分析装置
2、WGL-800故障录波分析装置开发过程
2004年6月立项开发新一代嵌入式一体化故障录波装置：WGL-800 n2004年12月样机研制成功
2005年8月产品投入试运行
2005年11产品通过国家继电器质量检测中心定型试验
2005年12产品通过许继电气有限公司厂级产品鉴定 n2006年1月产品小批量生产（36/57套）
2006年12月通过电力工业电力设备及仪表质量检测中心型试试验
2007年4月河南省省级产品鉴定

企业名片