智能光数字测试仪

智能光数字测试仪玉树 <玉树>天正华意电气设备有限公司

玉树手持式光数字测试仪随着变电站通信网络和国际标准IEC61850 的制定和颁布，变电站的数字化使得数字化的保护及智能设备得到广泛应用，传统的模拟量输出的继电保护测试仪已不能满足其测试需求。2009年以十多年来在全国数百家用户中取得的继电保护测试系统生产研制的丰富经验为基础，本公司先后自主研发并推出了1A和2A二代光数字继电保护测试系统，实现了IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、IEC60044-7/8 FT3标准格式电压、电流量的光数字输出和小信号模拟量输出，以及GOOSE报文的发布和订阅功能，基本满足了数字化保护和仪器仪表的测试需要。为了推动我国智能电网和智能化变电站的推广应用，电网公司加快了智能电网的技术进步和标准化步伐，先后发布了《智能变电站技术导则》(Q/GDW-383-2009)、《智能变电站继电保护技术规范》(Q/GDW441-2010)、《IEC-61850工程继电保护应用模型》(Q/GDW-396-2009)等标准规范，提出了“直采直跳”、“保护就地化”、“双AD采样”” 、“不依赖外部时钟同步采样”等新的标准要求， 而“传统PT/CT＋合并单元” 的采样模式又在广泛采用，

玉树手持式光数字测试仪完善的自我保护功能 散热结构设计合理，硬件保护措施可靠完善，具有电源软启动功能，软件对故障进行自诊断以及输出闭锁等功能。?轻小型高集成单机和一体化结构 属于跨专业联合设计产品，综合了多专业的先进科技成果。体积小，重量轻，具有很高的性能比。环境条件正常工作温度： --5℃~45℃极限工作温度： --10℃~50℃储存及运输： 0℃~40℃工作湿度： 20％~90％，无凝露工作环境： 无腐蚀性气体大气压力： 80kPa~110kPa海拔：0~3000m 玉树手持式光数字测试仪主要技术参数IEC 61850接口功能任意配置为IEC 61850 9-2的SMV发送、接收端或GOOSE发送、接收端接口类型LC数量8对，其中2对为100/1000M自适应，6对为100M波长1310/850nmFT3接口功能GB/T 20840.8、DL/T 282、Q/GDW441报文的接收、发送接口类型ST数量6个发送口，2个接收口相位范围0~360°准确度±0.1°分辨率0.1°频率范围0~1000Hz准确度＜±0.001Hz(0~65Hz)＜±0.01Hz(65~450Hz)＜±0.02Hz(450~1000Hz)分辨率0.001 Hz时间范围1ms~9999.999s分辨率1ms开关量输入数量8对 玉树手持式光数字测试仪主要技术参数IEC 61850接口功能任意配置为IEC 61850 9-2的SMV发送、接收端或GOOSE发送、接收端接口类型LC数量8对，其中2对为100/1000M自适应，6对为100M波长1310/850nmFT3接口功能GB/T 20840.8、DL/T 282、Q/GDW441报文的接收、发送接口类型ST数量6个发送口，2个接收口相位范围0~360°准确度±0.1°分辨率0.1°频率范围0~1000Hz准确度＜±0.001Hz(0~65Hz)＜±0.01Hz(65~450Hz)＜±0.02Hz(450~1000Hz)分辨率0.001 Hz时间范围1ms~9999.999s分辨率1ms开关量输入数量8对 可接空接点及带电位接点

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玉树手持式光数字测试仪本产品调试接口采用MINI USB接口数据线，不能用作充电接口，以防损坏仪器。操作方面的安全性?在您使用仪器之前，请务必详加阅读本手册所提供的相关信息。?在使用过程中，请注意拿稳仪器，防止跌落损坏。?连接光纤尾纤到仪器顶部的光纤通讯接口时，请按照卡口位置插入，不要过于用力以防止损坏光纤通讯接口。?灰尘、湿气以及剧烈的温度变化都会影响主板的使用寿命，因此请尽量避免将仪器放置这些地方，并做好防水工作。请勿将仪器放放置或存储在在容易被摔落或可能被其它重物压挤的地方。?在你工作完成后，请确保将仪器顶部的光纤通讯接口的封盖挡板合上，以防止因为灰尘或异物阻塞或损坏光纤通讯接口。?若在本产品的使用上有任何技术性问题，请和经过检定或有经验的技术人员联络。关于这本用户手册产品用户手册包含了所有当您在使用TH-8508系列光数字测试仪时所需要用到的信息。TH-8508系列光数字测试仪通俗叫法包含以下名称：智能变电站光数字测试仪“光数字测试仪 万用表”、“手持式报文分析仪”、“手持式继电保护测试仪”，用户手册中统一简称为“光数字万用表”。用户手册的编排方式用户手册有以下几个章节所组成：章：产品介绍您可以通过本章节了解 TH-8508系列产品的硬件特性和外观特征。

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玉树手持式光数字测试仪：软件操作您可以通过本章节了解 TH-8508系列产品的软件特性、基本设置及操作方法。附录Ⅰ：数字化/智能变电站名词附录Ⅱ：青岛天正华意电气设备有限公司的联络信息提示符号为了能够确保您正确的使用 TH-8508智能变电站光数字测试仪，请务必注意下面这些会在本手册中出现的标示符号所代表的特殊含义。警告：提醒您在进行某一项工作时要注意您本身的安全。小心：提醒您在进行某一项工作时要注意勿伤害到产品。重要：此符号标示您必须要遵照手册所描述之方式完成某一项或多项软硬件的操作或设置。注意：提供有助于完成某项工作的诀窍和其他额外的信息哪里可以找到更多的产品信息您可以通过以下几种方式获取您所使用的青岛天正华意电气设备有限公司产品信息以及软硬件更新信息等：TH-8508智能变电站光数字测试仪您可以到青岛天正华意电气设备有限公司取得所有关于软硬件产品的各项信息。1、其他文件在您的产品包装盒中除了本手册所列举的标准配件之外，也可能会夹带有其他的文件，如产品保证单据等。电子信息产品污染控制标示：图中之数字为产品之环保使用期限。仅指电子信息产品中含有的有毒有害物质或元素不致发生外泄或突变从而对环境造成污染或对人身、财产造成严重损害的期限。有毒有害物质或元素的名称及含量说明标示：部件名称有害物质或元素铅(Pb)汞(Hg)镉(Cd)六价铬(Cr(VI))多溴联苯(PBB)多溴二苯醚(PBDE)印刷电路板及电子组件×○○○○○外部信号连接头及线材×○○○○○锂电池— 表示该有毒有害物质在该部件所有均质材料中的含量均在SJ/T 11363-2006标准规定的限量要求以下。× — 表示该有有毒有害物质至少在该部件的某一均质材料中的含量超出SJ/T 11363-2006标准规定的限量要求。备注：此产品所标示之环保使用期限，系指在一般正常使用状况下。

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玉树手持式光数字测试仪系统继电保护测试仪主要检测项目继电保护测试仪智能检定系统主要功能包括：交流电流、电压输出幅值测试交流电流、电压输出相位测试交流电流、电压输出频率测试交流电流、电压输出幅频特性测试交流电流、电压输出总畸度率测试交流电流、电压输出的直流分量测试交流电流、电压输出带载能力测试交流电流、电压输出零点漂移测试交流电流、电压输出的谐波测试交流电流、电压输出的连续性测试交流电流、电压输出响应时间测试交流电流、电压输出同步性的测试交流电流、电压输出合闸角的测试交流电流、电压输出对称性测试直流电流、电压输出幅值测试直流电流、电压输出纹波测试直流电流、电压输出零点漂移测试直流电流、电压输出带载能力测试直流电流、电压输出连续性测试直流电流、电压输出响应时间测试三对开入量动作的一致性测试三对开出量输出的一致性测试四、系统相关设备系统设备中包含录波模块、电脑、接口转换器、交换机。接口转换器把其他通讯接口转换成网口并通过交换机来相互；系统软件安装在电脑中，运用网口来实现各个设备间的相互通讯，完成项目的检定通过打印机输出检定。

玉树手持式光数字测试仪切换方式设定状态的切换/结束方式。结束方式：按键触发、时间触发、开入触发、开入或时间触发状态保持时长(s)：结束方式为时间触发时生效，定义状态输出时长；触发后延时（ms):结束方式为开入触发（开入或时间触发）时生效，定义收到开入变位后延时输出时长；开入选择/逻辑：结束方式为开入触发（开入或时间触发）时生效，通过勾选定义参与变位判断的开入接点及组合逻辑；时间触发启动：定义状态序列测试在指定时间开始。2.4.4 开出定义开出1-8在状态中的输出状态。不勾选——断开（001，false）；勾 选——闭合（110，true）。2.4.5 测试过程及结果分析点击开始按钮（F1），系统按定义好的状态输出列表及切换方式连续输出各个状态，并记录各个状态中的收到的开入变位时刻。测试结束后，自动切换到测试结果分析画面。2.5 Goose发布Goose控制块选择：自动导入测试配置中定义的Goose发布报文控制块，下拉列表选择；方向键选中控制块单元格后按OK键，弹出下拉选择框或直接触屏弹出下拉选择框。修改值：F1或点击值列单元格；修改品质：F2或点击品质列单元格，弹出品质因素修改界面；置测试位：F3，对Goose报文控制块的测试标志位置位；测试配置：F4，切换到测试配置画面，进行Goose发布报文定义；发送选项：F5，弹出发送方式选择画面，控制发送方式；软件默认修改通道值或品质后自动发送。发送：F6，当发送方式选择为“编辑后发送”时生效，即修改通道值或品质后不立即发送，只有当点击“发送”时才改变输出。双点类型注1：双点类型暂时只支持01和10两种状态。注2：软件暂时支持单点/双点结构类型的发布。2.6 流量监视流量监视用来监视各个光以太网口的实时收发流量、平均流量、峰值流量。2.7 光功率测量光功率测量需要硬件支持光功率测量模块可以分析各个光纤以太网口模块的类型（传输速率、波长）、实时光功率强度、平均光功率强度及峰值。

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玉树手持式光数字测试仪支持时间同步检测功能，可对接入的对时信号进行解析并计算其时间偏差；支持SCD文件比对功能，直观的显示两个SCD文件内的不同之处；提供USB口，可通过USB口进行图片及报文的拷贝支持报文异常测试，可在功能测试过程中进行报文异常测试；支持单纤发送及单纤接收；内置大容量锂电池，续航时间不少于6小时主要技术参数IEC 61850接口功 能：任意配置为IEC 61850 9-2的SMV发送、接收端或GOOSE发送、接收端接口类型： LC数 量： 3对，其中1对为100/1000M自适应，2对为100M波 长： 1310nmFT3接口功 能： GB/T 20840.8、DL/T 282、Q/GDW441报文的接收、发送接口类型： ST数 量: 1个发送口，1个接收口相位范 围:0~360°准 确 度:±0.1°分 辨 率:0.1°频率范 围:0~1000Hz准 确 度： ＜±0.001Hz(0~65Hz)，＜±0.01Hz(65~450Hz)，＜±0.02Hz(450~1000Hz)分 辨 率： 0.001 Hz 时间范 围： 10ms~9999.999s分 辨 率： 1ms开关量输入数 量： 1对 可接空节点及带电位节点(0~250V)开关量输出数 量： 1对遮断容量： DC250V /0.5A反应时间： ＜100us同步接口类型：IRIG-B/PPS光信号数 量：2个:1个对时，1个授时有线连接接口类型： 百兆Lan口，RJ45数 量： 1个供电电源供电电压： AC 220V，允许偏差：-20％~15％供电频率： 47~65 Hz充电电压： 5V4AUSB 口数 量： 1个工作环境条件工作温度： -10℃~50℃湿 度： ≤95％无凝露其他重 量：2.5kg尺 寸：239mm×41mm×170mm(长x宽x高)显 示 屏：7寸真彩液晶触摸屏显示单位名称：青岛天正华意电气设备有限公司税 ???号：788839J公司：青岛平度市李园街道办事处平安路2号电 ???话：

玉树手持式光数字测试仪多可映射到4路开出量信息；3.4模拟小信号输出12路模拟小信号输出:a. 幅值输出范围 AC: 0～7Vrms（有效值）DC: 0～7VMax.输出电流 10mA准确度 ＜1％（0.01～0.07 Vrms）＜0.2％（0.07～7 Vrms）分辨率 250μV失真度 ＜0.1％b. 频率正弦信号 DC～1000Hz准确度 0.002％（工频下误差1mHz）分辨率 0.001Hzc. 相位相角范围 0到359.999°准确度 1km，用于IEC61850-9-1/2采样值报文和GOOSE报文收发，还兼用于IEEE1588精确同步时钟信号输入；10Mbps串行ST头62.5/125μm多模光纤接口9个，850nm波长，传输距离＞1km，其中FT3采样值报文接收1个、FT3采样值报文发送5个、IRIG-B码精确同步时间输入1个、IRIG-B码精确同步时间输出1个、秒脉冲精确同步时间输出1个；10/100M自适应以太网RJ45接口 1个，用于外接PC电脑；RS232 DB9接口1个，用于开发调试；可选配GPS的卫星信号天线接口；可选配功放接口模块，包括功放信号DB9接口1个和DB25接口2个；IRIG-B码精确同步时间TTL电平输入端子1对；可选配GPS的IRIG-B码精确同步时间TTL电平输出端子1对；秒脉冲精确同步时间TTL电平输出端子1对；开关量输入端子8对；开关量输出端子4对；模拟小信号输出端子12对。3.11 操作界面内置高可靠性嵌入式工业控制电脑；高安全可靠性MS WindowsCE 6.0嵌入式工业操作系统；Windows操作界面的测试软件；

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玉树手持式光数字测试仪多可映射到4路开出量信息；3.4模拟小信号输出12路模拟小信号输出:a. 幅值输出范围 AC: 0～7Vrms（有效值）DC: 0～7VMax.输出电流 10mA准确度 ＜1％（0.01～0.07 Vrms）＜0.2％（0.07～7 Vrms）分辨率 250μV失真度 ＜0.1％b. 频率正弦信号 DC～1000Hz准确度 0.002％（工频下误差1mHz）分辨率 0.001Hzc. 相位相角范围 0到359.999°准确度 1km，用于IEC61850-9-1/2采样值报文和GOOSE报文收发，还兼用于IEEE1588精确同步时钟信号输入；10Mbps串行ST头62.5/125μm多模光纤接口9个，850nm波长，传输距离＞1km，其中FT3采样值报文接收1个、FT3采样值报文发送5个、IRIG-B码精确同步时间输入1个、IRIG-B码精确同步时间输出1个、秒脉冲精确同步时间输出1个；10/100M自适应以太网RJ45接口 1个，用于外接PC电脑；RS232 DB9接口1个，用于开发调试；可选配GPS的卫星信号天线接口；可选配功放接口模块，包括功放信号DB9接口1个和DB25接口2个；IRIG-B码精确同步时间TTL电平输入端子1对；可选配GPS的IRIG-B码精确同步时间TTL电平输出端子1对；秒脉冲精确同步时间TTL电平输出端子1对；开关量输入端子8对；开关量输出端子4对；模拟小信号输出端子12对。3.11 操作界面内置高可靠性嵌入式工业控制电脑；高安全可靠性MS WindowsCE 6.0嵌入式工业操作系统；Windows操作界面的测试软件；

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玉树手持式光数字测试仪核相进入核相测试模块，侦听光口接收报文。支持2 个待核相的合并单元数据实现二次核相，也可是一个合并单元的不同通道组数据。选一路电压/电流作为基准，显示待核相电压/电流组别的幅值、相位、频率及幅值差、相位差等信息作为核相参考，可检验同侧电压/电流相序、有效值是否正确，不同侧电压/电流有效值、相位关系是否正确。 利用多光口同时接收数据的特性，可以将两条光纤同时接入两路光串口或两路光网口，对不同的合并单元的数据进行核相。需要注意的是，核相前需要在“侦听报文”页面勾选好待核相控制块，并点击“通道配置”，选择待核通道及基准通道。 通道配置完成后，点击“核相”或F4键，进入核相。2.8.1 向量图显示2.8.2 数据对比表格显示2.8.3 报文统计分析对比2.9 极性测试“极性”功能模块主要用于光数字电压、电流互感器、变压器进行直流法极性测试。 基本步骤如下： 1) 按直流法接好现场测试接线，确保TH-8508智能变电站光数字测试仪处于开机状态； 2) 进入极性测试界面，扫描SMV，在SMV扫描列表中查找到欲校核极性的SMV，选择欲校核极性的SMV并勾选需要核极性的通道； 3) 在直流法电池开关合上前按“核相”； 4) 合上电池开关，给出极性测试结果； 5) 极性测试完成后，观察通道指针左右摆动的情况，如果摆向“-”一端，则说明互感器是负极性；如果摆向“＋”一端，则说明互感器是正极性；如果指针不摆动，则说明测试失败，需要重新检查互感器、测试方法、参数设置等。

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玉树手持式光数字测试仪常规的保护测试功能包括：1、继电器：测试电压电流、中间、时间、功率方向、同期、频率、阻抗、过流等各类继电器。2、差动试验：测试比例制动、谐波制动、直流助磁、速断、电铁变差动等原理构成的差动保护。3、故障模拟：简单故障模拟、多态模拟、系统振荡、故障再现、高级仿真。4、阻抗特性：测试阻抗圆、四边形、精工电压、精工电流、动作、记忆等阻抗特性。5、线路保护：距离保护定值校验、零序电流定值校验、工频变化量距离定值校验、整组传动试验、成套微机保护定值校验和时间特性。6、程控电源：电源发生器、谐波发生器、三角波、方波发生器、地铁直流保护。7、自动装置与表计：同期装置、毫秒计、功率表、快切装置、备自投。5、主要特点a. 采用了包括先进的军用通讯处理器和通讯专用嵌入式技术在内的多项高新技术，“基于PCI总线的MCU＋FPGA＋DSP架构”保证系统优秀的实时性能、运算能力、通讯速度和稳定可靠。b. 采用MCU片内微总线网络接口结合FPGA网络及串行通信协处理插件的SMV报文传输技术，保证光网口和光串口的SMV输出高速可靠，数据帧发送间隔稳定均匀，离散度偏差≤±1μS可达，远超 保护“不依赖外部时钟同步采样”对SMV离散度的要求。c. 提供多达6对光网口和7个光串口，以独特的光网口动态复用技术在每对光网口均可支持多达10组IEC 61850-9-1/2 SMV、GOOSE报文混合收发，每个光串口可配置1组FT3 SMV收发，完全满足保护“直采直跳”、“保护就地化”、“双采样”等国网新标准对保护测试的需求。d. 具有针对数字保护测试特殊需要而精心设计的特色功能：

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玉树手持式光数字测试仪内置1G高速采样录波模块（规程要求：采用采样速率1G的示波器或波形记录仪），保证电流电压响应时间、电流电压同步性、电流电压合闸角、开关量一致性测试的正确性；采用录波方式、展显状态发生突变波形，通过分析计算得出结果；波形导出格式为JPG。内置高精度时间模块，保证毫秒计时间测量的正确性。交直流电流同通道、交直流电压同通道测量。独特的跟频技术，不同频率的六路电流、六路电压同时测量，保证电流、电压的幅频特性测量的正确性。同时测量电流、电压的有效值、峰峰值（纹波）、基波值、直流分量、谐波含量。电流、电压全自动换档(进行检定时根据检测点指定档位。装置具有完善的过压、过流硬件保护功能，避免错误操作损坏装置、保证装置运行的可靠性。系统能全自动控制继电保护测试仪输出，检测新规程要求的所有项目的时间大约为40分钟，检定交流采样测量装置大约为15分钟。1.1 THU66继电保护测试仪智能检定装置前面板1.2

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玉树手持式光数字测试仪 SCD装载2.1.1 导入SCD文件刷新F1，刷新当前目录下的文件，插入U盘，按刷新键读取U盘数据；解析F2/OK，选中SCL文件后，按解析键提取SCL文件中的配置数据；解析完成后自动进入数据查看（IED列表信息）；根目录F3，将当前文件路径回退到U盘根目录下；返回F4，将当前文件路径回退到上级目录；打开F5/OK，选中文件夹后，按打开键进入选中文件夹进行查看；IED列表F6键，查询当前以解析SCL文件的数据；换行方向键（上、下）换页方向键（左、右）2.1.2 IED列表首页F1，返回到IED列表首页；上页F2/左键，返回到IED列表上一页；下页F3/右键，前进到IED列表下一页；尾页F4，前进到IED列的一页；筛选F5，设置IED过滤条件，快捷定位需要的使用的IED；控制块F6/OK，查看选择IED的报文控制定义信息；换行方向键（上、下）换页方向键（左、右）IED筛选功能支持IED按类型、制造厂商、描述或APPID进行筛选过滤，方便快速定位测试需要的IED。以APPID筛选为例，选择“自定义搜索”，在搜索文本框中输入AppID，如“4001”，点击“确定”（F1），则自动将包含有AppID ＝ 0x4001的IED筛选出来。2.1.3 报文控制块报文列表包含报文类型、APPID、关联IED，其中关联IED用来指明当前控制块的源（from）或目的（to)。基本信息浏览选中报文控制块的属性参数值；通道信息浏览选中报文控制块的数据集（通道）定义；导至发送将选中报文导出到测试配置，并定义为发送/发布报文；导至订阅将选择报文导出到测试配置，并定义为发布报文（Goose）；确定对“导至发送”与“导至订阅”操作进行确认；取消对“导至发送”与“导至订阅”操作进行取消；换行方向键（上、下）换页方向键（左、右）

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玉树手持式光数字测试仪常规的保护测试功能包括：1、继电器：测试电压电流、中间、时间、功率方向、同期、频率、阻抗、过流等各类继电器。2、差动试验：测试比例制动、谐波制动、直流助磁、速断、电铁变差动等原理构成的差动保护。3、故障模拟：简单故障模拟、多态模拟、系统振荡、故障再现、高级仿真。4、阻抗特性：测试阻抗圆、四边形、精工电压、精工电流、动作、记忆等阻抗特性。5、线路保护：距离保护定值校验、零序电流定值校验、工频变化量距离定值校验、整组传动试验、成套微机保护定值校验和时间特性。6、程控电源：电源发生器、谐波发生器、三角波、方波发生器、地铁直流保护。7、自动装置与表计：同期装置、毫秒计、功率表、快切装置、备自投。5、主要特点a. 采用了包括先进的军用通讯处理器和通讯专用嵌入式技术在内的多项高新技术，“基于PCI总线的MCU＋FPGA＋DSP架构”保证系统优秀的实时性能、运算能力、通讯速度和稳定可靠。b. 采用MCU片内微总线网络接口结合FPGA网络及串行通信协处理插件的SMV报文传输技术，保证光网口和光串口的SMV输出高速可靠，数据帧发送间隔稳定均匀，离散度偏差≤±1μS可达，远超 保护“不依赖外部时钟同步采样”对SMV离散度的要求。c. 提供多达6对光网口和7个光串口，以独特的光网口动态复用技术在每对光网口均可支持多达10组IEC 61850-9-1/2 SMV、GOOSE报文混合收发，每个光串口可配置1组FT3 SMV收发，完全满足保护“直采直跳”、“保护就地化”、“双采样”等国网新标准对保护测试的需求。d. 具有针对数字保护测试特殊需要而精心设计的特色功能：

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