故障录波装置介绍
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。
1.故障录波装置
1.1.4本规范所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致按较高的标准执行。
1.1.5本规范经买、卖方双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。
1.2供方职责
供方的工作范围将包括下列内容，但不仅仅限于此内容。
1.2.1提供标书内所有设备及设计说明书及制造方面的说明。
1.2.2提供国家或电力行业级检验检测机构出具的型式试验报告，以便确认供货设备能否满足所有的性能要求。
2.4.8应提供标准的试验插件及试验插头，以便对各套装置的输入和输出回路进行隔离或能通入电流电压进行试验。
2.4.9各套装置的出口电路、主要电路、装置异常及交直流消失等应有经常监视及自诊断功能，以便在动作后启动告警信号、远动信号、事件记录等。
2.4.10装置中央信号的接点应自保持，在直流电源消失后应能维持动作。只有当运行人员复归后，信号才能复归，复归按钮装在屏上的适当位置，以便于操作，并应有远方复归功能。用于远动信号和事件记录信号的接点不应保持。
2.5.10要求故障录波装置能记录因故障、振荡等大扰动引起的系统电流、电压、有功功率、无功功率及系统频率全过程的变化波形。
2.5.11应有足够的启动元件，在系统发生故障或振荡时能可靠启动。
2.5.12故障启动方式包括模拟量启动、开关量启动和手动启动。装置可以同时由内部启动元件和外部启动元件启动，并可通过控制字整定。
智能变电站故障录波装置异常及处理
智能变电站故障录波装置异常及处理摘要：故障录波器是电力系统发生故障或振荡时，记录整个动态过程各种电气量变化的重要自动装置。
随着智能变电网建设的飞速发展，对于故障诊断和恢复具有重要参考作用的故障录波器也展现出许多的新特征，本文研究智能变电站故障录波装置异常及处理。
关键字：智能变电站；故障录波装置；异常；处理1智能变电站故障录波装置介绍故障录波器通常被称为电力系统的“黑匣子”，电力系统发生故障及振荡时，故障录波器通过判据启动后，立即开始自动准确地记录故障前和故障过程中的电压、电流、频率等各种电气量的变化情况，故障录波数据是分析处理事故和制定防治方案的重要依据。
智能变电站中故障录波器特征如下：1.1故障录波器的记录特性(1) 动态性。
当电力系统发生故障或振荡时，录波器可记录各种电气量的动态变化，反映事故发生确切地点、发展过程和故障随着时间动态变化情况。
(2) 高速性。
记录速度足够快，能满足正确地分析判断电力系统、线路和设备故障，以便迅速排除故障和制定防止对策的要求。
(3) 完整性(长过程)。
自动地、准确地记录过程时间足够长，对故障前、后过程各种电气量的变化情况过程记录完整。
1.2录波数据的安全性安全性是故障录波最重要的特性，安全性主要表现在当故障连续发生时，可以持续记录；当有外界电磁等干扰时，可以抵抗外界干扰；当故障结束后，能够将故障数据安全完整地上传，为此需要增大存储容量来从存储更庞大的数据，提高网速来方便上传报文。
1.3录波的真实性故障录波器是电力系统安全运行的重要自动装置，当发生故障或振荡时，它能自动真实记录整个故障过程中各种电气量的变化。
1.4采样精度要求采样精度应能够反映故障录波数据最真实的情况，故障前后采样精度设置值不同。
1.5故障录波器启动要求故障录波器启动方式的选择，应保证在一切异常情况下都能安全可靠地启动。
故障录波器常用启动判据如下所示：(1)交流电压的越限启动、突变启动、谐波启动；(2)交流电流的越限启动和突变启动；(3)频率越限启动；(4)电流波动启动；(5)开关量启动等。
什么是故障录波器
故障录波器电力故障录波装置（有时会简称为暂态故障录波装置TFR），故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障（如线路短路、接地等，以及系统过电压、负荷不平衡等）时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量（主要数字量，比如开关状态变化，模拟量，主要是电压、电流数值）的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。
故障录波器是提高电力系统安全运行的重要自动装置，当电力系统发生故障或振荡时，它能自动记录整个故障过程中各种电气量的变化。
目录.1故障录波器的作用.2故障录波器的启动方式故障录波器的作用1、根据所记录波形，可以正确地分析判断电力系统、线路和设备故障发生的确切地点、发展过程和故障类型，以便迅速排除故障和制定防止对策。
2、分析继电保护和高压断路器地动作情况，及时发现设备缺陷，揭示电力系统中存在的问题。
3、积累第一手材料，加强对电力系统规律的认识，不断提高电力系统运行水平。
故障录波器的启动方式启动方式的选择，应保证在系统发生任何类型故障时，故障录波器都能可靠的启动。
一般包括以下启动方式：负序电压、低电压、过电流、零序电流、零序电压。
(1) 相电流突变和相电压突变：相电流突变量起动采用：△i(k)=||i(k)-i(k-N)|-|i(k-N)-i(k-2N)|| i(k)为电流一个瞬时点相电压突变量起动采用：△u(k)=||u(k)-u(k-N)|-|u(k-N)-u(k-2N)||注：式中N 为一个工频周期内的采样点数，采用分相判别，用计算出的相电流或相电压突变量与定值比较，连判三次满足突变量起动定值即被确认为起动。
(2) 相电流、相电压越限及零序电流、零序电压越限起动用计算出的各相电压、各相电流以及零序电压、零序电流（采用专用通道输入，而非采用对称分量法计算得到）同整定值比较以判断是否起动。
(3)频率越限与频率变化率起动本装置采用硬件测频，用测得的频率与频率越限定值比较以判定是否起动。
故障录波装置及波形分析
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
故障录波介绍
电力系统中性点接地方式
大电流接地系统 小电流接地系统
中性点直接接地 中性点经低阻抗接地 中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点经高阻抗接地
中性点直接接地系统单相接地
I
• 发生单相接地故障时,非故障相的工频电压升高不会超 过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故 障电流很大，继电保护装置能迅速断开故障线路。
由以上分析可知，当中性点不接地系统发生单相接地时： 1. 零序电压与接地相的相电压大小相等、方向相反。 2.故障相对地电压降为零；非故障相对地电压升高为相电 压的 3 倍，即升高为线电压，相位差为60°。三个线电压 仍保持对称和大小不变。 3.非故障相电容电流增大为正常相对地电容电流的 3倍， 超前相应的相对地电压90°；产生的总零序电流为正常相 对地电容电流的3倍，超前零序电压90°。
故障录波器手动录波
选择【监视】->【手动录波】，在弹出的窗口中可以选择子站、输入 周波数。
录波结束后，“在故障信息窗口” 会自动列出本手动录波文件，选中 此文件，然后点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择【查看波形】，就会 将此文件下载转换并自动用分析软件打开。
故障录波在线查看
【选择波形】选项
故障的起始时刻
故障录波器界面
故障录波器界面
故障录波器本机时间设定
故障录波器定值整定
通道名称
故障录波器定值整定
故障录波
故障录波器接线
模拟量信号
二 故障录波文件
故障录波文件组成和导出
一个完整的故障文件由头文件、配置文件、数据文件三类文件组 成，其文件名的前缀均相同，后缀名分别为“.HDR”、 “.CFG”、“.DAT”。
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。
故障录波器技术规范规定
故障录波器技术规范规定故障录波器是电力系统故障监测和分析的重要装置，具有记录电力系统工作过程、检测电力系统故障和提供参考依据的功能。
因此，为保证故障录波器的使用效果和可靠性，制定相应的技术规范至关重要。
本文将介绍故障录波器的技术规范规定。
一、故障录波器的型号与规格故障录波器应根据国家规定的试验方法进行认证，符合国家强制性标准和有关技术标准。
故障录波器的品牌、型号和规格应符合电力系统的需要，并获得合格证书。
二、故障录波器的放置和连接1.故障录波器应放置于电力系统现场，利用现场电源供电。
示范点和要求按规定设置。
2.故障录波器与电力系统接口应采用符合国家有关规定的标准连接方式，连接电缆的质量应符合相关技术标准的要求。
3.故障录波器的接地应由现场检测人员进行。
在铁路直流供电系统中，接地应由专业技术人员按规定实施。
三、故障录波器的监管和评估1.电力系统公司应对故障录波器进行定期检查和维护，检查其工作状态和性能是否符合规定的技术要求。
2.故障录波器在运行过程中出现问题时，应进行必要的故障排除和修理。
在检修故障录波器时，应根据其技术参数和性能要求，按照紧急处理和计划检修的要求进行。
3.电力系统公司应对故障录波器的运行情况进行评估和分析，对其工作状态和性能进行统计和分析，制定对其进行改进和提高的计划与方案。
四、故障录波器的维修和保养1.故障录波器在运行期间，应根据其生产厂商或运输商提供的实施维护和保养的要求及时进行维护和保养。
2.在检修故障录波器时，应使用专业的检修设备和工具，避免对故障录波器的其他部件造成损害。
3.电力系统公司应根据故障录波器的具体情况，制定配备人员和保养材料的计划和方案，并安排技术维修人员进行具体实施。
五、故障录波器的数据记录和保护1.故障录波器应配置符合技术要求的数据处理软件，实现数据的自动记录和采集，保证数据的安全和可靠性。
2.故障录波器的数据应根据相关要求进行储存和备份，保证数据的安全性和完整性，以便于后续的统计和分析。
故障录波装置
Hale Waihona Puke 故障录波测距装置 三、故障录波装置的构成及功能 装置采用主从分布式结构，前台工控机 完成实时信号（摸拟量、开关量）的采样 及故障录波功能，后台工控机完成的主要 是录波数据的分析和远传功能。
故障录波测距装置 四、故障录波装置的启动判据 启动判据用于64路模拟量和128路开关量 在线监测过程中对实时数据进行分析计算， 以判定系统是否存在各种短路故障、接地 故障或异常工作状况。
故障录波测距装置 二、故障录波装置的作用 1、为正确分析故障原因、研究防范对策提 供原始资料。 2、帮助寻找故障点。 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，以便消除事故隐患。 4、便于了解系统运行情况，及时处理事故。 5、实测系统参数，分析研究振荡规律。
故障录波测距装置 起动判据有： 1、电气量越限启动，比如电流、电压等，包括 过限启动、低限启动、突变量启动和振荡启动。 2、非电气量越限启动，比如温度等，可以经传 感器变为直流信号。 3、开关量启动，用于监测开关跳、合闸及保护 装置的动作状态。 4、手动启动，用于检查装置运行状况，或监视 系统正常运行时的各路电气量和非电气量。
故障录波测距装置 五、后台分析软件的主要功能有： 1、波形分析；2、实时监控；3、报表管 理；4、事件追忆；5、画面编辑；6、密码 管理；7、通道信息；8、系统关闭；9、后 台机数据远传。
故障录波测距装置 六、故障录波实例
故障录波测距装置 七、故障录波实例分析 1、T=-60ms，线路正常运行，没有零序分量。 2、 T=0ms，出现零序分量，c相电流增大， 电压减小。说明c相单相接地。 3、 T=950ms，b、c相电流增大，电压减小。 说明由单相接地发展为b、c两相接地。 4、 T=3090ms线路跳闸。 5、 T=3215ms 线路重合，且重合成功。线 路正常运行。
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微机故障录波原理
• 故障录波器
➢ 220kV及以上的变电站和110kV重要变电站及相应线路，应装设故 障录波装置，在电力系统故障时快速起动，在系统震荡时也能可 靠起动，记录系统中的有关电气参数，对所录波形进行分析
• 故障录波数据
➢ 线路三相电流、零序电流的波形 ➢ 母线三相电压、零序电压的波形
➢ 故障文件名格式
• 录波系统在故障结束后，在计算机硬盘上生成故障记录波 形文件。每台前置机在每次故障后都产生一个故障记录波 形文件，文件名按如下格式定义：
例：10180658.ADC
10 18 06 58 . A D C
月日时分
前置机编号
在同一分钟内发生故障的次数
（A、B、C…….Z共26次）
电站（或录波器）编号
• 2. 后台机上显示及按钮
➢ 数码管显示含义
装置正常运行时，数码管显示时间，装置录波后，迅速转为 显示录波次数，显示2分钟后，再次转为时间显示，同时， 显示窗内录波灯亮，装置若发生故障，转为故障信息显示， 同时，显示窗内故障灯亮。
➢故障信息的含义：
6位LED显示器，每一位表示一种故障类型。当某一位为“F” 时表示该类型故障发生。
微机故障录波原理
• 录波数据记录方式
➢从故障发生前某时刻开始，故障切除及重合闸 动作后停止
➢A时段：系统大扰动开始前的状态数据
• 输出高速原始记录波形 • 时间大于40ms
➢B时段：系统大扰动后的状态数据
• 输出高速原始记录波形 • 时间大于60ms
微机故时间大于2s
录波器的运行维护
• 1. 屏幕监视信息
➢ 设备运行正常后，显示器上将提供监控信息。信 息屏的第一行为监控菜单，功能菜单下面为前置 机信息、系统信息、最新录波信息、最新录波文 件、系统配置。系统信息栏提示系统的状态，正 常运行显示“正常”，前置机信息栏提示各前置 机的工作状态 。最新录波信息显示最近一次线路 故障的分析报告。最新录波文件显示最近数次录 波文件名。
• 屏幕上可以同时显示：故障文件名、记录总时间 长度、当前光标时间值、光标所在时刻的有功功 率、无功功率、光标所在线路的名称、当前的测 值有效值，采样点的瞬时值等等。
• 简要分析和测距
➢ 本软件根据系统记录的录波数据和整定的原始参 数，能自动分析本次故障发生的时间、故障类型、 故障线路的名称、开关量变位情况、故障点距离 等情况。并能打印出故障线路及其母线电压故障 前后共10个周波的有效值。
• 出现长期低压、低频越限或震荡 • D时段时间可维持至故障终止
故障分析内容
• 故障线路 • 故障时间 • 故障相别 • 故障距离 • 故障后电压电流有效值 • 跳闸时间 • 重合闸时间 • 每一时间点的频率及有功无功 • 谐波分析
SH20000型微机故障录波器
• 供电电源：交流 220V和直流110V，交直流互 为备用，自动切
如：显示00000F时表示前置机故障，故障定义如下：
频繁启动 C盘读写错误 D盘读写错误
前置机故障 参数文件找不到 E盘读写错误
• 3. 指示灯说明
➢ 在后台机显示窗内有4个发光二极管：
运行灯：灯亮表示设备正在运行中，灯灭表示设备退出运行。 信息灯：表示后台机正在读写硬盘 录波灯：表示装置已录波，并且录波数据没有通过软盘取走。 故障灯：表示设备已发生故障。
• 输入信号：
➢ 48路模拟量：电流、电压、高频信号 ➢ 72路开关量：常开接点
• 采样指标：
➢ 采样速度；高频2000点/秒，其他1000点/秒 ➢ 采样方式：同步采样 ➢ 开关事件分辨率：1ms ➢ 电流、电压波形采样精度：优于2%
• 测距精度
➢ 金属性短路：优于5%
• 启动要求
➢ 除高频信号外，所有信号均可作为启动量，任一路输入信号满 足定值给出的启动条件，均可启动录波
• 故障分析内容
➢ 故障类型 ➢ 电流和电压的幅值与相位 ➢ 本侧保护动作时间 ➢ 线路两侧高频保护收发信机发信和停信时间 ➢ 断路器分合时间
微机故障录波原理
• 故障录波的作用
➢分析事故原因
• 故障类型、相别 • 故障电流和电压 • 断路器跳合闸时间 • 重合闸情况
➢评价继电保护是否正常工作，发现其缺陷 ➢故障测距 ➢分析系统震荡
微机故障录波原理
• 微机故障录波器的启动方式
➢ 正常情况只作数据采集，当启动元件动作时进行录 波
➢ 任一路输入信号满足定值给出的启动条件则启动录 波
• 各相电压和零序电压突变量启动 • 各相电流和零序电流突变量启动 • 线路相电流变化越限启动 • 主变中性点电流过限启动 • 电压过限启动 • 频率越限与变化率启动 • ……
➢D时段：系统长过程动态数据
• 输出低速记录波形 • 可记录长时间低压、低频或震荡的情况
微机故障录波原理
• 录波数据记录方式
➢ 第一次启动
• 符合任一启动条件时，由S时刻开始按ABCD顺序执行
➢ 重复启动
• 若在B时段，则由T时刻开始沿BCD时段重复 • 否则由S时刻开始重复
➢ 所有启动量全部复归，自动终止 ➢ 特殊方式
➢ 在告警板上有3个发光二极管：
电源指示灯：灯亮表示电源各组电压正常 录波灯：表示设备刚启动过一次录波过程 故障灯：表示设备刚发生一次故障。
注：告警板上的录波灯和故障灯可复归，而后台机上的不 可，直接由程序控制反映实时状态
A、B、C…….Z、0、…..9共36次）
优点
• 可以了解此故障文件是哪一个前置机形成的，如 果再结合系统配置，可以知道此文件是电流数据、 电压数据或是开关量数据。
• 可以区别在同一分钟内不同故障的次序。 • 可以区分36个录波装置的故障记录波形文件。
➢文件目录窗口的使用（详见说明书）
➢ 波形显示
• 启动方式
➢ 如第四页PPT所述
• 打印方式
➢ 在线打印 ➢ 离线打印
• 环境条件
➢ 环境温度：-10~50C ➢ 相对湿度：5%~95%（最大绝对湿度28g/m3） ➢ 大气压力：86~106kPa
录波器的一般操作
• 菜单功能分析
• 波形分析
波形分析所利用的数据是各个前置机在故障 录波时所记录的故障数据文件，本软件可以 对一个或多个电站的故障记录波形进行定量 和定性分析。