第七章 故障录波装置
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故障录波介绍
中性点经接地电阻接地方式
接地变压器结构与一般 三相芯式变压器相似。T0 为接地变压器，铁芯为三 相三柱式，每个铁芯上有 两个匝数相等，绕向相同 的绕组，每相上面一个绕 组与下面一个绕组反极性 串联，并将每相下面一个 绕组的首端连在一起作为 中性点，组成曲折形的星 形接线。二次绕组视工程 需要决定是否配置。
接地变零序保护误动、拒动探讨
防范措施 （3）35kV母线并列运行时，不得同时投入两条母线的接 地变。
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故障录波在线查看
【波形设置】选项
故障的起始时刻
故障录波在线查看
高度 长度
故障的起始时刻
故障录波离线分析软件
三 典型波形识别
故障录波分析-三相短路电压
故障录波分析-三相短路低压侧电流
0.052s故障开始
0.18s故障结束
故障录波分析-三相短路高压侧电流
故障录波分析-两相短路低压侧电流
故障录波分析-两相短路低压侧电流
实际波形分析-案例 1 保护动作信息
1号接地变保护测控信息
实际波形分析-案例 1 1号接地变零序电流波形
实际波形分析-案例 1
原因分析 直接原因：35kV I段母线所带风机线路上一台配电变压
器A相高压侧引线折断，搭接至变压器本体导致A相接 地故障。 根本原因：35kV I段母线所带风机线路未配置零序电流 互感器，未设置零序电流保护。
五 零序保护误动、拒动探讨
接地变零序保护误动、拒动探讨
（一）两条线路同相接地的电流叠加
当一条线路经高阻接地，由于故障电流小，保护不能动
作；此后，另一条线路又经高阻接地，线路的故障电流也未
达到保护动作值，两条线路同时发生高阻接地等值电路为： 图中，R1 、R2 分别为故障线 路1、线路2的接地过渡电阻； Il1 、IL2 分别为故障线路1、线 路2的零序电流；IR 为流过接 地变的零序电流；XCΣ 、Xb 分 别为线路对地电容、接地变压 器的电抗值；R为接地电阻值。
故障录波装置工作原理
故障录波装置工作原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠故障录波装置这个超有趣的东西。
你可别一听“故障录波装置”就觉得很枯燥哦，其实这里面的学问可大着哩。
故障录波装置呢，就像是一个超级侦探。
想象一下，在一个大大的电力系统的世界里，有各种各样的线路、设备在忙碌地工作着。
这时候，如果突然有什么地方出故障了，就像是平静的小镇突然发生了神秘事件一样。
故障录波装置就开始它的工作啦。
这个装置呀，它一直在悄悄地观察着电力系统里的各种情况。
它主要关注的就是电流和电压这两个调皮的小家伙。
电流就像是一群奔跑的小蚂蚁，在电线这个“小路”上快速地跑来跑去，而电压呢，就像是给这些小蚂蚁提供动力的神秘力量。
故障录波装置就时刻盯着它们的一举一动。
当故障发生的时候，比如说某条线路突然被雷劈了一下，或者是某个设备突然“闹脾气”不工作了。
这时候，电流和电压就会变得很不正常。
电流可能会突然变得很大，就像小蚂蚁们突然变得超级疯狂，到处乱撞；电压呢，可能会突然降低或者升高，就像动力系统出了岔子。
故障录波装置就会非常敏锐地察觉到这些变化。
它是怎么察觉到的呢？其实啊，它里面有很多超级敏感的传感器。
这些传感器就像是小耳朵和小眼睛，能够精确地捕捉到电流和电压的微小变化。
一旦发现有异常，就会迅速把这些信息记录下来。
这个记录的过程就像是在写一本神秘事件的日记一样。
故障录波装置记录下来的信息可详细啦。
它会把故障发生的准确时间记下来，精确到每一分每一秒。
这就好比是侦探记录犯罪发生的时间一样重要。
而且它还会记录电流和电压变化的整个过程，是怎么变大或者变小的，变化的幅度是多少，这些都记得清清楚楚。
那它记录这些有什么用呢？这用处可大了去了。
对于电力系统的工作人员来说，这些记录就像是解开故障谜团的重要线索。
工作人员就可以根据这些记录，像侦探破案一样，去分析故障到底是出在哪里。
是某条线路的某个地方断了，还是某个设备内部的零件出了问题。
比如说，如果故障录波装置显示某条线路在某个时间电流突然变得超大，而电压又降低了很多，工作人员就可以重点去检查这条线路是不是被什么东西短路了。
故障录波装置及波形分析
• 1)分闸时间。 • 2)断路器得断弧分析。 • 3)重合闸分析。 • 4)振荡波形。
4、故障电流、电压值得测量
分析录波图得基本方法
• 1、当我们拿到一张录波图后,首先要通过 前面所学得知识大致判断系统发生了什么 故障,故障持续了多长时间。
• 2、以某一相电压或电流得过零点为相位基 准,查看故障前电流电压相位关系就是否正 确,就是否为正相序？负荷角为多少度？
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
录波图得分析应用
1、故障类型得判别
• 1)接地与不接地短路。 • 2)单相与多相故障。 • 3)短路故障与断线故障。
录波图得分析应用
2、故障相别得判断
凡故障相,其电流和电压波形将同时有 显著跳变,即电流增大、电压降低。
录波图得分析应用
3、断路器分、合情况分析
220kV:武汉中元华电科技有限公司得ZH系 列电力故障录波测距装置。
录波装置简介
110 kV故障录波 采用深圳双合电 脑系统公司得 SH2000C型故障 录波器装置。
故障录波文件 得调取方法:
1、在“分析计算” 选项中选择“波 形分析”
2、在分析界面中, 点击“文件”－ “打开”,然后选 择文件:
故障录波装置及波形分析
装设故障录波得目得
故障录波装置得作用
1
正确评价继电保护和自动装置得工作
2
正确分析事故得原因并研究防止对 3策。
发现继电保护和自动装置缺陷
4
发现一次设备缺陷,及时消除隐患
5
帮助寻找故障点
录波装置简介
220kV:南京银山电子有限公司得YS-88A型 电力故障录波测距装置。
录波装置简介
Байду номын сангаас 波形分析
4、故障电流、电压值得测量
分析录波图得基本方法
• 1、当我们拿到一张录波图后,首先要通过 前面所学得知识大致判断系统发生了什么 故障,故障持续了多长时间。
• 2、以某一相电压或电流得过零点为相位基 准,查看故障前电流电压相位关系就是否正 确,就是否为正相序？负荷角为多少度？
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
录波图得分析应用
1、故障类型得判别
• 1)接地与不接地短路。 • 2)单相与多相故障。 • 3)短路故障与断线故障。
录波图得分析应用
2、故障相别得判断
凡故障相,其电流和电压波形将同时有 显著跳变,即电流增大、电压降低。
录波图得分析应用
3、断路器分、合情况分析
220kV:武汉中元华电科技有限公司得ZH系 列电力故障录波测距装置。
录波装置简介
110 kV故障录波 采用深圳双合电 脑系统公司得 SH2000C型故障 录波器装置。
故障录波文件 得调取方法:
1、在“分析计算” 选项中选择“波 形分析”
2、在分析界面中, 点击“文件”－ “打开”,然后选 择文件:
故障录波装置及波形分析
装设故障录波得目得
故障录波装置得作用
1
正确评价继电保护和自动装置得工作
2
正确分析事故得原因并研究防止对 3策。
发现继电保护和自动装置缺陷
4
发现一次设备缺陷,及时消除隐患
5
帮助寻找故障点
录波装置简介
220kV:南京银山电子有限公司得YS-88A型 电力故障录波测距装置。
录波装置简介
Байду номын сангаас 波形分析
故障录波装置运行规定办法
故障录波装置运行规定办法1. 引言故障录波装置是电力系统故障分析与处理的重要设备之一，具有大数据存储、精准录波、远程监控等功能特点。
为了保证故障录波装置的正常运行，提高录波数据的准确性和实时性，本文就故障录波装置的运行规定办法做一个详细的介绍。
2. 操作流程2.1. 故障录波装置使用前的准备工作在使用故障录波装置前，需要进行一系列的准备工作，主要包括以下几个方面：1.确定录波点：需要根据实际需要，在合适的位置安装故障录波装置，定期检查设备的连接及标定工作是否已完成。
2.连接电缆：对于移动录波装置，需要事先连接好电缆，以选择合适的测量距离。
3.检查数据存储器状态：需要检查数据存储器状态是否正常，是否准备好进行数据录波。
4.开启监控界面：启动故障录波装置的控制界面，并仔细检查设备的各个参数是否设置准确。
5.运行故障录波装置：在以上准备工作完成后，才能正式运行故障录波装置，确保装置的正常运行。
2.2. 故障录波装置使用中的注意事项在故障录波装置的使用过程中，需要注意以下事项：1.合理安排录波时间：需要根据实际需要确定录波时间，使得录波数据具有一定的参考价值。
2.确保故障录波装置的稳定：要保证故障录波装置正常的工作状态，不能因为设备本身的问题而影响录波数据的采集。
3.监控故障录波装置状态：需要随时监控设备的状态，及时发现故障并及时处理。
4.及时上传录波数据：在故障录波装置的使用过程中，需要及时上传录波数据，以减少数据丢失的情况。
2.3. 故障录波装置使用后的操作在故障录波装置使用后，需要进行以下操作：1.备份录波数据：将录波数据进行备份，以便日后进行故障分析或参考。
2.关闭故障录波装置：一定要注意关闭装置电源，以防止过度消耗电源资源。
3.清理现场：应该及时清理现场，以保持工作环境干净整洁。
3. 监控机制为了保证故障录波装置的正常运行，需要建立一套完善的监控机制，主要包括以下几点：1.设备状态监控：包括设备电源状态、设备连接状态、数据传输状态等。
故障录波及常见故障波形讲解PPT012
05
故障录波器的主要参数
➢ 5、录波数据采样及记录方式
• 5.1、模拟量采样方式
模拟量采样及记录方式按下图执行
系统大扰动开始时刻
A
B
C
D
t=00.0000
t(s)
模拟量采样时段顺序
• A时段：系统大扰动开始前的状态数据,记录时间为40ms~100ms可调。采样
频率10kHz、5kHz、2kHz、1kHz可设。B时段：系统大扰动后初期的状态数据, 记录时间200ms~2000ms可调。采样频率同A段。 C时段:系统大扰动后中期的 状态数据,记录时间1.0s~10s可调。数据输出速率1kHz、0.5kHz、0.25kHz可 设。D时段:系统动态过程数据,不定长录波,录波时间最长为30min,数据输出速 率50Hz,10Hz,1Hz可设,输出为有效值。
(3)加强培训：利用系统维护的机会，请故障录波 器厂家人员到现场讲解。
08 典型故障波形的分析
➢ 1、单相接地短路故障
根据分析的单相接地短路故障录波图得出以下特点： (1)一相电流增大,一相电压降低;出现零序电流、零序电 压 (2)电流增大、电压降低为相同相别 (3)零序电流向位与故障电流同向,零序电压与故障相电 压反向 根据以上分析,判断为单相接地故障,故障相为接地电流 明显增大的那一相。
05 故障录波器的主要参数
➢ 1、采样速率
采样速率的高低决定了录波器对高次谐波的 记录能力,在系统发生故障之初,故障波形的高次 谐波非常严重,因此,为了较真实地记录故障的暂 态过程,录波器要有较高的采样速率。电力行业 标准规定,故障录波器的采样速率应达到5kHz。 但高的采样速率,则要使用较多的存储空间,同时 在进行数据传输时,要花费更长的时间,这很不利 于故障后的快速分析故障。
第七章 故障录波装置
（4）具有完善的软、磁盘系统及智能化打印绘图 功能。 （5）故障录波数据后期处理。对故障录波后的数 据，可在PC机上用专用的软件进行离线处理。
（6）掉电保护功能。掉电时，实时时钟及录波数 据等信息不丢失。 （7）人机对话供能。定值、时钟和各种操作指令 均可通过面板上的按键和显示器进行直接观察和 操作。
第七章 故障录波装置
要求：了解故障录波装置的作用，了解微机
型故障录波装置特点以及应用。
故障录波装置是电力系统十分重要的安全自动装
置之一。由于故障录波装置对提高电力系统的安
全运行水平极为重要，《继电保护和安全自动装
置技术规程》规定：为了分析电力系统故障及继 电保护和安全自动装置在事故过程中的动作情况， 在主要发电厂、220kV及以上变电站和110kV重要 变电站，应装设故障录波装置。故障录波装置是
二、故障录波装置的发展
根据录波原理的不同，故障录波装置经历了 机械—油墨式、机械—光线式阶段，发展到 现在普遍使用的微机型故障录波装置。 机械—油墨式现已经被淘汰，机械—光线式 由于存在启动速度慢、精度低、录波时间短 等缺点，实际中也很少使用了。目前广泛使 用的是
消除事故隐患。
（4）为检修工作提供依据。从故障录波分析发 现，有时单相接地故障发生在不同相别，切除故 障电流并未集中在断路器的同一相，因此断路器 检修工作，应根据录波实际情况而定。 （5）通过对已查证落实故障点的录波，可核对 系统参数的准确性，改进计算工作或修正系统使 用参数。
（6）统计分析系统振荡时有关参数。故障录波 装置对系统振荡全过程的录波，可以分析振荡性 质(同期或非同期)、振荡周期、振荡中心、振荡 电流等，以提供振荡计算中有关的实际参数。
微机电力故障录波装置介绍优秀课件
隔 离
接
口
缓
冲
DSP
数
据
地
址
接 口
总 线
缓
冲
32位 SRAM
同步
32位
信号
DSP
双口 RAM
装置内部总线
到管理DSP
DSP管理模块
模块构成： – 本模块由DSP、NVRAM、CPLD、双口RAM等构 成。
模块功能： – 该模块负责接收各智能模块数据，进行启动判断， 并把故障前后的数据缓存到NVRAM中，同时实现 与嵌入式数据管理模块的高速数据交换。
5、现象：故障前后只有有效值，没有波形，只看到暂态波形 解决：暂态大电流与负荷小电流对比悬殊，必须放大幅值比例查 看。
录波器常见问题:
8、现象：事故分析结果中启动量名称或选线名称不正确 解决：检查参数中的“模拟量名称”及“测距参数”中名称是否 对应正确，外部接线位置和内部通道定义是否一致对应。
定位 正确分析事故原因及防范措施
型号 开发日期
CPU
A/D 采样频率(Hz)
模拟通道路数
操作系统 模拟起动量
连续记录时间
结构方式
山大电力公司录波装置发展
WDGL-III 1996年 Intel80C196
12Bit 2K 48
WDGL-IV 1999年
DSP Tms320C32
+80C196 14Bit 9.6K 96
基本特点
高精度数据采集系统：
16位高精度A/D转换、模拟通道高速同步控制采样技术（采样 频率达到12.8kHZ）、基于最小二乘最优化原理的模拟量通道矢 量校正技术（包括幅值、相角误差校正）、CPLD自动频率跟踪技 术等保证装置在宽范围内数据采集、处理的精度。
故障录波装置课件
故障录波装置课件
CONTENTS
• 故障录波装置概述 • 故障录波装置硬件结构及功能 • 故障录波装置软件功能及实现 • 故障录波装置应用案例及分析 • 故障录波装置的选型与配置方
案 • 故障录波装置的安装与调试方
法
01
故障录波装置概述
故障录波装置的作用和意义
作用
故障录波装置是一种用于电力系统监 测和故障诊断的设备，能够记录系统 故障时的电压、电流等信号，为后续 的故障分析和诊断提供数据支持。
度和抗干扰能力。
网络化发展
近年来，随着网络通信技 术的发展，网络化的故障 录波装置也逐渐普及，可 以实现远程监控和数据共享。
02
故障录波装置硬件结构及功能
信号采集单元
01
02
03
电压信号采集
用于采集电压信号，通过 电压互感器将高电压信号 转换为低电压信号，便于 后续的信号处理。
电流信号采集
用于采集电流信号，通过 电流互感器将大电流信号 转换为小电流信号，便于 后续的信号处理。
按照说明书上的步骤，将故障录波装置的 各个硬件模块安装到相应的位置，注意确 保各个模块之间的连接稳定、可靠。
连接电源线
连接信号线
根据装置的电源需求，连接相应的电源线， 并确保电源线的质量和电压稳定。
根据装置的信号需求，连接相应的信号线， 并确保信号线的质量和稳定性。
调试方法及步骤
检查电源 检查信号 测试功能 记录数据
建立维护日志
记录装置的维护活动，包括检查的日期、内容、发现的任 何问题以及采取的措施，这有助于跟踪装置的状态并快速 识别问题。
故障排查及处理方法
检查电源
如果装置无法启动，首先检查电源是否已 连接，以及电源线是否牢固。
CONTENTS
• 故障录波装置概述 • 故障录波装置硬件结构及功能 • 故障录波装置软件功能及实现 • 故障录波装置应用案例及分析 • 故障录波装置的选型与配置方
案 • 故障录波装置的安装与调试方
法
01
故障录波装置概述
故障录波装置的作用和意义
作用
故障录波装置是一种用于电力系统监 测和故障诊断的设备，能够记录系统 故障时的电压、电流等信号，为后续 的故障分析和诊断提供数据支持。
度和抗干扰能力。
网络化发展
近年来，随着网络通信技 术的发展，网络化的故障 录波装置也逐渐普及，可 以实现远程监控和数据共享。
02
故障录波装置硬件结构及功能
信号采集单元
01
02
03
电压信号采集
用于采集电压信号，通过 电压互感器将高电压信号 转换为低电压信号，便于 后续的信号处理。
电流信号采集
用于采集电流信号，通过 电流互感器将大电流信号 转换为小电流信号，便于 后续的信号处理。
按照说明书上的步骤，将故障录波装置的 各个硬件模块安装到相应的位置，注意确 保各个模块之间的连接稳定、可靠。
连接电源线
连接信号线
根据装置的电源需求，连接相应的电源线， 并确保电源线的质量和电压稳定。
根据装置的信号需求，连接相应的信号线， 并确保信号线的质量和稳定性。
调试方法及步骤
检查电源 检查信号 测试功能 记录数据
建立维护日志
记录装置的维护活动，包括检查的日期、内容、发现的任 何问题以及采取的措施，这有助于跟踪装置的状态并快速 识别问题。
故障排查及处理方法
检查电源
如果装置无法启动，首先检查电源是否已 连接，以及电源线是否牢固。
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除事故隐患。
（4）为检修工作提供依据。从故障录波分析发现， 有时单相接地故障发生在不同相别，切除故障电 流并未集中在断路器的同一相，因此断路器检修 工作，应根据录波实际情况而定。 （5）通过对已查证落实故障点的录波，可核对系 统参数的准确性，改进计算工作或修正系统使用 参数。
（6）统计分析系统振荡时有关参数。故障录波装 置对系统振荡全过程的录波，可以分析振荡性质 (同期或非同期)、振荡周期、振荡中心、振荡电 流等，以提供振荡计算中有关的实际参数。
二、故障录波装置的发展
根据录波原理的不同，故障录波装置经历了 机械—油墨式、机械—光线式阶段，发展到 现在普遍使用的微机型故障录波装置。 机械—油墨式现已经被淘汰，机械—光线式 由于存在启动速度慢、精度低、录波时间短 等缺点，实际中也很少使用了。目前广泛使 用的是微机型故障录波装置。
三、微机型故障录波装置的特点
(二) 系统解列的应用
在联合电力系统运行中，各区域电力系统之间经联
络线相连，系统容量越大，承受功率缺额的能力越
强，所以联网运行的优点是很明显的。
但在某些情况下，当存在约束条件时，联合系统的
优势就受到了限制。
如图所示的电力系统，A系统向B系统输送的功率
为PAB。输电线路的极限输送功率为PABM。设系统B
第七章 故障录波装置
要求：熟悉故障录波装置的作用，了解微机
型故障录波装置特点以及应用，了解录取量
的选择和故障录波装置的配置。
故障录波装置是电力系统十分重要的安全自动装
置之一。由于故障录波装置对提高电力系统的安
全运行水平极为重要，《继电保护和安全自动装
置技术规程》规定：为了分析电力系统故障及继 电保护和安全自动装置在事故过程中的动作情况， 在主要发电厂、220kV及以上变电站和110kV重要 变电站，应装设故障录波装置。故障录波装置是
（1）为正确分析事故原因，及时处理事故提供依据。
（2）为查找故障点提供依据。
由故障录波图可判断故障性质，并根据电流、电压
等录波量的大小计算故障点位置，微机型故障录波
装置可直接测算故障点位置，使巡线范围大大缩小， 省时、省力，对迅速恢复供电具有重要作用。 （3）帮助正确评价继电保护、自动装置、高压断路 器的工作情况，及时发现这些设备的缺陷，以便消
四、 录取量的选择
录取量的选择包括模拟量和开关量的选择，选择哪 些录取量应根据监测电气设备的要求。一般发电厂
和变电所监测的电气设备有发电机、变压器、输电
线路等，所以录取的模拟量可以是与这些设备有关 的三相电压、电流、零序电压、零序电流、有功功 率、无功功率及有关谐波分量等；录取的开关量可 以是重要断路器、隔离开关及保护装置的状态等。
系统发生低频事故时，希望备用机组能迅速启动投 入电力系统运行，以提高系统运行的可靠性。水轮 发电机是提高电力系统安全可靠运行的主要措施之 一，在机组上装设了按频率自动启动及快速并列的 自动装置，以适应电力系统安全运行的控制需要。
一种常年投入运行，监视电力系统运行状态的自
动记录装置。
一、故障录波装置的作用
故障录波装置是提高电力系统安全运行的重要装置。 电力系统正常运行时，故障录波装置只进行数据采 集，一般不启动录波，只有当系统发生故障或振荡 时才进行录波。其作用有以下几个方面： 通过录取的故障过程波形图，可以反映故障类型、 相别、故障电流、电压等数据，断路器的跳合闸时 间和重合闸是否成功等情况，据此可以分析事故原 因，研究有效的防范措施动机出力下降，
厂用电动机输出功率减小是形成“频率崩溃”事故
的主要原因。因此，如能使厂用电系统供电频率维
持在额定值附近运行，则可事故进一步恶化。
正常运行时厂用电由I、Ⅱ组母线供电，并经主变压器T1与 系统相连。当系统频率正大幅度下降时，断开断路器QFl就
可使厂用电系统与电力系统解列。这时厂用电系统由本厂 1#、2#机单独供电，不受系统低频率的影响，提高了电厂 运行的可靠性，对整个系统的安全运行是有利的。
（1）微机型故障录波装置采用分布式计算机结构， 将实时与非实时任务合理分配给前台机、后台机， 具有完善的软、硬件自检功能，采用ISA总线结 构，具有高可靠性、高抗干扰性、高数据传输率， 能保证装置长期稳定可靠运行。 （2）软件启动录波。采用键盘设定录波启动方式 及启动限值，具有人机对话功能，便于在工作现 场整定限值，也简化了硬件配置。 （3）录波时间长，录波完整、不间断。
之间的电力系统根据互利原则一般都实行联网运 行。
然而当处理系统振荡性事故时，有时被迫采用解 列方法，待事故经适当处理之后再作并列操作使
电力系统恢复并联运行。
有时在事故情况下，为了不使事故扩大， “解列”也是一种很有效的措施。
(一)厂用电系统解列的应用 当系统出现严重功率缺额时，将引起系统频率大幅
五、 故障录波装置的配置
需考虑：便于分析事故、便于寻找故障点、便于
监视系统中的主要设备。 一般330kV及以上线路每回装一套 220kV线路2~3回装一套 110kV重要变电所出线3 ~4回装一套。
其他安全自动装置简介
一、自动解列装置
从经济和安全出发，在正常情况下电力系统实行
并联运行是有利的，所以各地区之间，甚至国家
由于事故发生了严重的功率缺额，引起整个系统 频率下降，这时A系统虽有足够的旋转备用容量， 但由于受到PABM的约束而不能发挥其支援作用，这 时如果频率下降严重，将威胁系统A的安全运行。
此时，为了控制事故范围，不致使它波及邻近区
域，被迫将两系统解列运行是有利的。
二、水轮机组低频自启动装置
水轮发电机组的启动过程较汽轮机组的简单得多， 启动过程只需几分钟，甚至几十秒钟。
（4）具有完善的软、磁盘系统及智能化打印绘图 功能。 （5）故障录波数据后期处理。对故障录波后的数 据，可在PC机上用专用的软件进行离线处理。
（6）掉电保护功能。掉电时，实时时钟及录波数 据等信息不丢失。 （7）人机对话功能。定值、时钟和各种操作指令 均可通过面板上的按键和显示器进行直接观察和 操作。