1.电力系统录波仪概述
录波仪是集成了电气试验、故障录波、综合电力监测功能的便携式仪器，采用一体机结构，内置高性能的处理、采集、运算和通讯组件，实现了先进的数据处理能力，可用于电力系统各个环节的稳态测量和暂态记录分析。
录波仪配置了多种模拟通道，全部采用电气隔离技术，隔离耐压达DC3000V；模拟通道类型包括交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、转速信号等，覆盖了电力系统各个环节的电气信号类型。开关输入信号类型包括有源、无源两种。开关输出信号为继电器节点。
录波仪具备功能完备的集成软件，包括了录波、试验、监测、长时记录等功能。配套提供的远程机（上位机）软件可通过局域网与录波仪连接，实现设备的远程操作。
录波仪主要功能包括：
实时监测：录波仪接入了16路模拟量、16路开关量。实时显示波形、谐波、矢量图，并实时计算模拟量有效值、派生量（频率、有功、无功、功角、零序、负序等）。
发电机电气试验：多种发电机特性测试试验项目，包括发电机空载试验、短路试验、频率特性、进相试验、甩负荷试验、转子交流阻抗、同期装置校验等，以及励磁调解器的各项试验，例如阶跃试验、灭磁试验、零起升压试验等。
故障录波：具备完整的故障录波器功能，按预定义的故障判据监测实时信号，在符合判据时启动波形录制。可在电力系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化过程。
长时录波：长时间连续记录模拟量的波形和有效值、开关量状态。可记录31天，可选采样频率为10kHz。
2.电力系统录波仪参数规格
2.1 常规参数
表2.1 常规参数
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硬件配置
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显示屏
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15.6" LCD；分辨率：1366×768
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存储
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硬盘120GB，内存4GB
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通讯接口
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网络：1个10/100Mbps 802.3u接口、2个USB接口
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通道数
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模拟量
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16路
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开关量
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16路
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派生量
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24路
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输入通道
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同步采样频率
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10K/s,20K/s,50K/s,100K/s可选
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**性
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电气隔离耐压3000VDC
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工作电源
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交流电源
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额定电压：单相220V，50Hz,允许偏差-15%～+15%
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直流电源
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额定电压：220V，允许偏差-15%～+15%
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结构
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机箱尺寸（mm）
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407 (宽) ×150(高)×370(深)
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重量
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10kg(含铝合金包装箱)
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环境
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工作温度
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室内使用，-5 ～ +45℃，相对湿度5 ～ 95%
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存储环境
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室内保存：-5 ～ +45℃，湿度95rh%以下（不凝结）
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2.2 模拟通道
录波仪装有8个模拟信号处理模块，每个模块由2路模拟通道组成。
表2.2 模拟通道
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技术指标
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A/D分辨率
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16位
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有效值准确度
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0.2%
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通道类型
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交流信号
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用RMS（均方根）算法计算有效值
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直流信号
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用平均值算法计算有效值
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转速信号
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处理并提取过零点信息，计算转速、功角等参量
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4～20mA信号
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用平均值算法计算有效值
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测量范围
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交流电压通道
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AC150V～AC1000V
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交流电流通道
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直接接入
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AC10A
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电流钳
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AC1A～AC200A
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直流电压通道
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DC±100mV、DC±2000V
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直流电流通道
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直接接入
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DC±200mA
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霍尔电流钳
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DC±100A
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转速通道
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光电传感器或涡流传感器；1:1或1:60
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模块种类详见“附录A”，模拟通道输入特性详见“附录B”。
8个模块的通道类型、测量范围，可根据用户要求调整，或根据用户要求提供其他种类模块。
2.3 派生量
录波仪*多可设置24路派生量，各类型的准确度如表2.4所示。派生量的具体类型及设置参见“6.1 参量设置-派生量”。
表2.3 派生量
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类型
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准确度
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频率
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±0.02Hz
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有功功率
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0.5%，cosφ1.0～0.5 电压＞50% 电流＞10%
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无功功率
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0.5%，sinφ1.0～0.5 电压＞50% 电流＞10%
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两矢量差，两矢量和，交流阻抗
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0.5%
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功率因数，正序，负序，零序，两相负序，同期压差
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1%
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相角差，实测功角，线路功角
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±0.3°
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计算功角
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±1.5°
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标量和
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由引用参量决定
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标量差
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由引用参量决定
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一次函数
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由引用参量决定
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2.4 开关量通道
录波仪可接入16路开关量（有源节点外部电压范围参见表2.4）。也可根据用户要求配置有源节点的电压范围。
表2.4 开关量通道
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通道类型
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技术参数
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有源节点8路、无源节点8路组合
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有源节点接入DC24~220V
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无源节点8路、有源节点4路和开出量4路
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有源节点接入DC24~220V
开出量空节点输出，AC220V/5A
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无源节点16路
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/
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2.5 转速通道
转速信号通道板示意图如图2.5.0所示：
录波仪可以测量3种转速信号（可提供DC-5～0V的偏置电压）：
1:1信号
即发电机转子每旋转一周发生一个脉冲信号。例如，在轴上刷一条反光漆，使用光电传感器输出的信号。
此时应将面板上的拨动开关拨至1：1处，并通过调节偏置旋钮，使得脉冲信号基本达到正负对称。传感器输出的脉冲信号可以使用示波器观察，也可以将其并联至录波仪的DC±300V，用“实时波形”功能观察。例如，观察到脉冲信号Vpp为1～5V，则应将偏置旋钮调至-3～-2V位置，使得脉冲信号产生有效的过零点。
1：60信号
这种信号来自60齿的齿盘，发电机转子每旋转一周发出60个信号。对应的，使用的一般是铁磁类型的传感器，发生的是正弦电压信号。此时偏置旋钮应该置于0位。
脉冲数等于极对数
转子上的测速齿盘的齿数与机组的极对数相同，这种情况一般出现在水轮机组上。此时应将面板上的拨动开关拨至1：1处，并在参量配置中设置极对数，详见“6.1 参量设置-模拟量”。 偏置旋钮应根据转速传感器的类型和信号的形态做具体的调节。
使用录波仪的“实时波形”功能观察到的转速通道的波形，不是转速传感器输出的原始信号，而是经过录波仪转速通道处理后得到的锯齿波。如果转速信号正常，且配置正确，应生成稳定的锯齿波，并且转速值、发电机功角值正常。转速信号的Vpp高于1.0V，且有稳定的过零点，即可正常测量。
3.电力系统录波仪基本操作
3.1 **须知
操作仪器时，请严格遵照电气**规范，并依照本说明书中关于操作规范的相关描述进行。否则，可能会产生意外，对使用者人身或者设备造成伤害。
为确保人员与设备**，请注意以下**条款：
仪器的壳体必须良好接地
切勿在爆炸性的气体附近使用仪器
使用前，仔细检查测试线缆是否有损坏的情况，如有请立即更换
接线前，检查仪器相应通道的输入电阻，应在合理范围
不要施加超出相应通道量程的输入电压\电流
3.2 仪器外观及结构
仪器外观如图3.2.0所示：
通道面板外观如图3.2.1所示：
4.电力系统录波仪接线说明
4.1 接线要求
在仪器的通道面板有8个模拟量通道模块和1个开关量通道模块。
在接入被测信号时，应注意确认端子标记；接线错误可能损坏仪器。接线前，应确认模拟通道的输入电阻，请特别注意：
用万用表电阻档，检查每个输入通道内阻：
交流电流(AC10A) 通道，内阻 < 0.1Ω
交流电压(AC150V) 通道，内阻 > 80kΩ
直流电压通道，内阻 > 1MΩ（±2000V）；内阻 > 400kΩ（±500V）
4.2 典型接线图
4.2.1 交流电压接线
录波仪的交流电压通道，是每路独立的，即通道内部没有连线。根据实际需求接成星形接线或三角形接线，如图4.2所示：
4.2.2毫伏量通道
此类通道的量程为DC±100mV，只能接入分流器输出的毫伏电压信号（0～75mV），如果接线错误，可能会导致该通道损坏。
分流器输出信号*好使用双绞线接入，至少要使用2芯屏蔽电缆。请勿使用分离的两根导线接入。
5.电力系统录波仪软件简介
录波仪本机软件集成了监测、试验、录波、长时记录等功能。其中，监测功能包括实时波形、谐波、矢量图等；试验功能涵盖了发电机的各项启机试验，包括发电机空载试验、短路试验、频率特性、进相试验、甩负荷试验、转子交流阻抗、同期试验，以及励磁调解器的各项试验；录波功能基本等同于标准的故障录波装置，按预定义的故障判据监测实时信号，在符合判据时启动波形录制；长时记录功能是连续长时间记录模拟量波形和有效值、开关量状态。
配套的远程机（上位机）软件与本机软件具有基本相同的界面功能，可通过局域网与录波仪连接，实现设备的远程操作。
5.1功能
其主要功能如表5.1所列：
表5.1 主要功能
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功能框
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功能菜单
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功能说明
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在线监测
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实时参量
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显示实时模拟量有效值、开关量状态
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实时波形
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显示模拟量实时波形、开关量状态
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矢量图
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显示选定交流参量的有效值和相角
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谐波
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显示选定交流参量各次谐波的含有率
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打开文件
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打开保存的监测类文件
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故障录波
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手动启动
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手动启动并自动保存一条故障记录
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故障设置
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设置模拟量和开关量启动值，定时启动及录制格式
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实时记录
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查看本次运行软件以来记录的故障数据
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历史记录
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查看历史故障记录文件
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电气试验
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波形类试验
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记录参量的瞬态波形，可配置有功功率等几种派生量
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曲线类试验
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记录有效值、派生量的曲线，每20ms一点数据
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复合录波试验
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混合记录参量的有效值、派生量（20ms一点）和瞬态波形（系统采样频率）
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特性类试验
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Y随X变化关系的试验
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频率特性
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记录参量与频率的相关性，例如幅频特性曲线
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进相试验
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包含运行极限图和表格，及记录进相过程的曲线图
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同期试验
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以同期表的形式记录并网时的相角、频差、压差等信息，用于检查同期回路接线
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交流阻抗
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记录发电机转子不同转速下的交流阻抗值，可显示阻抗-转速、损耗-转速关系图
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定子铁心磁化
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计算铁心轭部质量；替代分离表计完成铁损试验
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打开文件
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打开电气试验数据文件
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长时记录
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新记录
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设置长时记录的参数并启动记录
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记录列表
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查询已记录的长时记录文件
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输出控制
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开关输出
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手动控制开出量动作
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参数设置
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参数设置
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对模拟通道、派生量、开关量进行全方位设置
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采样频率
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根据信号特性和试验要求选择采样频率，10～100kHz
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试验地点
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设置当前试验地点、电站、机组名称等
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功角初始角
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用于实测功角的初始角归零
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5.2 界面
开机后，自动进入监控主界面；或双击桌面的“MR400L”快捷方式进入；或“开始-所有程序-PDM-04”进入监控主界面，如图5.2.0所示：
主界面说明：
主窗口工具条上有软件功能面板显示/隐藏按钮，及背景色和前景色调节滑块。
主窗口下方的状态条，如图所示
状态条包括以下信息：
本机IP：当前本机的IP地址。
试验地点：当前本机的试验地点（电站、机组名称等）。
长时记录运行状态：
交替显示，正在进行长时记录的实时录制；
长时记录未启动。
已记录故障：已存储到长久存储器的故障记录数量。
故障记录区状态 ：录波仪本地机共分配了3个故障记录区，记录区有3种状态，状态定义如下：
（黑）此记录区当前空闲。
（绿）此记录区正在录制故障记录。
（红）此记录区正在将录制完成的记录存储到长久存储器。
通讯状态：显示数据包的传送，交替显示。
采样频率:当前所用的采样频率。
CPU：当前CPU的占用百分率。
实时时钟：实时显示录波仪的时钟。
