[实用新型]便携式故障数据记录仪

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及监测技术领域，具体涉及一种便携式故障数据记录仪。

(二)背景技术

便携式故障数据记录仪主要用于发电厂、变电站、配电站、工矿企业、供电部门等，当发电机、变压器组、输电线路、配电线路等发生故障时，装置可记录故障发生前后一段时间内的电流、电压的变化过程以及保护和开关量的动作时序，并将记录的故障数据保存，为事故后故障分析提供依据。在发电机及变压器组维修后重新启机前，需进行各种电气试验以进行检验，装置可提供电气试验功能。装置可对发电及供电设备的电能质量进行监测及分析诊断。现有的装置主要有以下不足之处：装置体积大、重量大、成本高，需要组屏固定安装。装置的主要功能是记录故障数据，在实时监测方面功能不足。无稳态数据记录功能，不能记录长期的稳态运行数据。发电厂或变电站在设备检修后需要做大量的电气试验，一般便携式录波装置不具备电气试验软件，需使用专用的电气试验仪器。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种便携式故障数据记录仪，监录通道丰富、采集频率高、功能丰富且运行可靠的便携式故障数据记录装置，它具有以下特征。

本实用新型包括：模拟量变换单元、开关量变换单元、DSP数据采集单元、管理单元、通讯单元和人机界面单元，其特征在于：DSP数据采集单元分别连接模拟量变换单元、开关量变换单元和管理单元，管理单元分别连接人机界面单元和通讯单元；DSP数据采集单元通过高速通讯线USB2.0连接管理单元；DSP数据采集单元包括TI公司的高性能32位浮点数字信号处理器TMS320C6713、MAX1270型CPLD芯片和4片8通道同步采样A/D芯片MAX1320，处理器TMS320C6713连接MAX1270型CPLD芯片，MAX1270型CPLD芯片分别连接4片8通道同步采样A/D芯片MAX1320；管理单元通过高速通讯线USB2.0连接到DSP数据采集单元，其通讯速度可达480m/s；模拟量变换单元采用互感器和霍尔元件进行隔离变换。

本实用新型有以下优点：安装应用方式灵活，采用工业4U标准19寸机箱，可根据用户需要改变机箱后端子、机箱部分结构件，使装置既可便于携带也可适用于现场固定组屏安装；模拟量通道、开关量通道接入路数多，其中模拟量32路、开关量24路，并可根据需要扩展；全部模拟量、开关量信号同步采集，采集频率10K/S，采集脉冲可与GPS脉冲同步；频率自适应，数据采集单元采用付利叶算法计算DFT，实时计算模拟量的幅值和相位，当电力系统的频率发生波动时，数据采集单元自动调整采样时间间隔，避免频率泄漏，保证计算的准确和适应性；具有故障测距功能，在安装在变电站场所时，当线路发生短路故障时，装置可记录故障数据，利用故障前后的电压、电流及阻抗参数测量出故障短路位置，以方便线路检修；电气试验软件支持多种电气试验功能，包括：用于测试发电机参数的各种特性试验和励磁系统试验；变压器组的试验功能，以测试变压器的空载特性、短路特性、负载特性及励磁涌流特性；断路器的开关特性试验；PT/CT试验等；电能质量监测软件支持多种电能质量参数的检测，如谐波、功率、三相不平衡度、闪变等；支持多种通讯方式，RS485、以太网等，支持多种通讯协议，103协议、MODBUS协议等；可与故障信息子站、故障信息处理系统、DCS等进行通讯。

(四)附图说明

图1为本实用新型原理图；

图2为信号传送原理图；

图3为交流电流信号采集原理图；

图4为交流电压信号采集原理图；

图5为直流电压信号采集原理图；

图6为直流电流信号采集原理图；

图7为转速信号原理图；

图8为无源开关量电路图；

图9为有源开关量电路图。

(五)具体实施方式

结合图1，本实用新型便携式故障数据记录仪，包括模拟量变换单元、开关量变换单元、DSP数据采集单元、管理单元、人机界面和电源模块；DSP数据采集单元分别连接模拟量变换单元、开关量变换单元和管理单元，管理单元连接人机界面和外部通讯。