ZH-2型微机故障录波器
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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【波形设置】选项
故障的起始时刻
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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。
故障录波器故障原因分析
电站故障录波器故障原因分析及建议2007年01月15日电站运行人员发现：故障录波器正常运行指示灯不亮，录波信号指示灯常亮（按信号复归键不起作用）；同时工控机画面无正常数据显示（所有显示值均为0）。
经检查发现该装置的CPU插件与工控机的通信指示灯不亮，且该CPU 插件在插入装置框架时伴有放电现象（此时装置的直流电源已断），同时＃2发电机转子一点接地保护动作，DCS画面＃2发电机转子一点接地保护保护动作光字牌亮。
经厂家服务人员与检修人员现场检测发现：转子电流采集回路有约30V交流电压，对应2号发电机转子励磁电流的采集转/换模块对地绝缘损坏，导致发电机转子回路对地绝缘下降；同时发电机励磁电压的正极也经损坏的转换模块间接地叠加在录波装置的母板上，进而造成其它录波插件的损坏。
针对上述现象进行如下分析：1 励磁回路谐波电压（交流）来源分析我公司采用的是自并激励磁方式，该方式下调节器的励磁电流也就是发电机的转子电流。
调节器采用武汉武水电气技术有限公司生产的TDWL T-01型微机励磁调节器，功率元件采用6只可控硅组成桥式整流。
由励磁调节器控制可控硅的通/断，从而达到调节发电机的转子电流/电压。
由三相桥式可控硅整流原理可知，正常情况下整流器的输出并不是一单纯的直流电压（因为没有设置滤波元件），而是在输出的直流电压中包含有一定比例的谐波电压（一般用波形系数表示）。
现场实测转子回路交流电压值如下表：2 励磁回路直流电压来源分析我公司发电机保护采用的是国电南自生产的NDG200数字式发电机保护装置。
该保护装置中的发电机转子接地保护采用的是叠加直流原理，在发电机转子负极与地之间叠加一直流电源，通过检测两者之间的漏电流来计算出发电机转子对地的绝缘电阻，进而判断出发电机转子是否发生接地故障。
3 故障录波器对发电机转子电流的采集原理我公司的故障录波装置采用的是南自生产的WFBL-1微机发变组故障录波与分析装置。
该装置对于发电机转子电流量的采集原理，采用的是采集发电机转子回路分流器的75mV输出信号，通过装置内部的75mV－5V转换模块转换成录波装置所需要的电压信号。
中元华电故障录波校验规程
武汉中元华电科技有限公司Wuhan Zhongyuan Huadian Science & Technology Co., Ltd.文件编号:Q/ZH.QW/02ZH电力故障录波分析装置校验规程第1.0版编制：日期：审批：日期：文件发放号：前言本规程是依据ZH系列电力故障录波分析装置设计输出文件编制而成。
本规程从2002年3月28日实施，2002年3月28日起我公司生产的ZH-2型电力故障录波分析装置均按本规程执行。
本规程于2002年3月首次发布。
本规程归质量控制部负责解释。
目录前言 (2)1、范围 (4)2、执行的标准与规范 (4)3、校验条件和要求 (4)4、检验项目 (5)4.1外观检查4.2配线检查4.3绝缘电阻试验4.4工频耐压/介质强度试验4.5装置通电检查4.6静态波形测试4.7精度测试4.8突变量判启动4.9越限判启动测试4.10正负序判启动测试4.11电压频率越限判启动测试4.12开关量判启动测试4.13高频通道信号录波性能检验4.14直流量录波检验4.15整组测试4.16长期低电压、长期低频率启动4.17功能测试4.18系统联网检验1、范围与校验周期本规程规定了ZH故障动态记录及分析装置的检验内容、检验要求。
本规程适用于出厂时技术人员和专职检验人员对该产品的自检和最终检验的依据，也可供现场继电保护工作人员检验、调试上述装置时参考。
本规程规定了电力故障录波与分析装置的检验周期，按《继电保护及安全自动装置检修及验收规定》的规定执行。
2.本规程执行的标准与规范：GB/T7261-2000 继电器及继电器保护装置基本试验方法DL/T5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程GB14285-1993 继电保护和安全自动装置技术规程DL/T553-1994 220～500kV电力系统故障动态记录装置技术准则DL478-1992 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T663-1999 220～500kV电力系统故障动态记录装置检测要求DL/T 720-2000 电力系统继电保护柜、屏通用技术条件DL/T587-1996《微机继电保护运行管理规程》«继电保护及电网安全自动装置运行管理条列»«继电保护及电网安全自动装置检验条列»3、试验条件和要求3.1 在检验前，负责人必须组织人员学习本规程，要求理解和熟悉本规程。
故障录波器检修规程
故障录波器检修规程我厂发变组故障录波器采用武汉中元华电ZH-2B型故障录波分析装置。
一．主要特点和技术指标。
装置采用当今世界最先进的DSP技术、通讯技术开发多功能微机型发电机变压器动态记录及分析装置，可记录与监测发电机组的运行状态。
1．录波容量为：80路模拟量和128路开关量。
2．额定参数：1）额定频率：50Hz；2）交流额定电压：57．7V，50Hz；3）交流额定电流：1A或5A，50Hz；4）模拟量线性工作范围：交流额定电压回路：0．05V~180V （电压回路，50 Hz）0．05V~180V（开口三角电压回路，50 Hz）交流电流回路：0．01In~40In （In电流额定定值）直流电压回路：0．05V~750V直流电流回路：75mV，0~20mA，0~5V频率：0~400Hz5）过载能力：交流电压回路：2倍额定电压，连续工作；交流电流回路：2倍额定电流，连续工作10倍额定电流，工作10S20倍额定电流，工作1S6）开关量：无源空接点输入。
3．工作电源：DC110V，允许偏差：-20%~+15%，纹波系数≤5%二．装置的硬件配置1．主机箱主机箱由多至5块DSP组成。
1）装置最大配置为5块DSP板，可接入80路模拟量信号、160跳开关量信号。
每块DSP板可接16路模拟量信号、32路开关量信号。
2）每块DSP板由DSP、16000门大规模可编程逻辑器件、4MbitsSRAM、32Mbits固态盘、A/D、光隔电路、开关量转换及保护电路等组成2．计算机采用工业计算机，其配置如下：1）主板：工业组计算机主板；2）CPU：Pentium MMX低功耗工控专用；3）硬盘：≥40G；4）内存：≥128M；5）固态盘；32M（每块采样板）；6）MODEM：外置，Multi-Tech公司产品。
7）接口：①通讯接口a）RA232/422/485接口（COM1）：与电站综合自动化网通讯用；b)RS232接口（COM2）：接MODEM，支持电话网数据远传；c）10/100M自适应以太网卡。
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。
ZH-2B操作说明书
word格式-可编辑-感谢下载支持ZH-2B发变组故障录波分析装置使用说明书武汉中元华电科技有限公司目录第1章系统功能及主要技术指标 (1)第2章系统结构与配置 (9)第3章装置操作指南 (12)第4章装置配置指南 (49)第5章安装与调试 (63)第6章装置的型号命名方法和订货须知 (66)第7章端子排布置及定值设置原则和方法 (68)附录1 装置屏体布局图 (69)附录2 模拟量端子排配线表 (70)附录3 开关量端子排配线表 (71)word格式-可编辑-感谢下载支持第1章系统功能及主要技术指标1.1 概述ZH-2B发变组故障录波分析装置是采用当今世界最先进的DSP技术、通讯技术并结合电力系统的最新发展开发出的具有自主知识产权的新一代多功能微机型发电机变压器动态记录及分析装置，可记录与监测发电机组的运行状态。
它可广泛应用于发电机变压器组、主变压器的故障录波。
1.2 装置特点1. 满足电力部部颁标准符合以下标准：《微机型发电机变压器动态记录装置技术条件》（DL/T873--2004）《220～500KV电力系统故障动态记录技术条件》（DL/T553-94）《220～500KV电力系统故障动态记录装置检验测试要求》（DL/T663-1999）2. 集故障录波、稳态记录、实时监测与保护动作行为分析为一体●不定长暂态录波，自动地对扰动全过程按要求进行暂态记录；●记录系统发生大扰动时的时刻：年、月、日、时、分、秒、毫秒；●记录系统发生大扰动前后各输入量(电流、电压、直流电压/电流、开关状态等)的变化过程；●具有连续记录发变组正常运行状况的稳态记录功能；●实时监测，可实时显示电压、电流波形及系统的有功/无功/视在功率、电压电流相位关系、电压间的功率角、发电机变压器差流；●故障分析；●能完整地记录机组或电网连续多次发生大扰动时的每次扰动的全过程；●功角、相角测量；●记录油温、压力等非电气量的变化；●记录保护和其它自动装置的动作情况。
升压站设备保护配置简介
5063断路器保护及监控系统 托源四线纵联差动保护、后保护及就地判别装置 托源四线纵联差动保护、过电压及就地判别装置
5063
5062 5063
5062 5063
保护装置型号
RCS-921A型微机断路器保护 6MB524测控单元
RCS-921A型微机断路器保护、 RCS-922A型短引线保护一、二
6MB524测控单元 P544型纵联电流差动保护、
开关编号
5032 5033 5032 5033
5062
保护装置型号
GWJ01F型失步解列装置 WDK-600B型电抗器保护一、二、FST非电量保护
ZH-2A故障录波装置 RCS-921A型微机断路器保护
6MB524测控单元
三. 二网控线路保护装置
设备名称
5062断路器保护及监控系统
开关编号
5062
LFP-921B型微机断路器保护 6MB524测控单元
LFP-921B型微机断路器保护 LFP-922A短引线保护一、二
6MB524测控单元 MCD-H1型纵联电流差动保护、
RCS902后备保护一 P544型纵联电流差动保护、
RCS902后备保护二
设备名称
托源一线远方就地判别装置 500kV失步解列装置A
开关编号
5021
5022 5021 5022 5021 5022
保护装置型号
LFP921B型微机断路器保护、LFP922A短引线保护一、二 6MB524测控单元
LFP921B型微机断路器保护 6MB524测控单元
MCD-H1型纵联电流差动保护、RCS902后备保护一
P544型纵联电流差动保护、RCS902后备保护二
ZH-1A故障录波装置
故障录波器原理及使用相关知识培训讲解
（4）具有完善的智能化打印绘图功能。
打印输出时能够对录波数据进行分析，自动确定绘图比例， 自动选择电气量有变化的部分。打印输出的信息报告内容 包括故障时刻、故障元件、故障地点、故障类型、自动重 合闸动作情况、开关量动作顺序等。
（5）故障录波数据后期处理。
对故障录波后的数据，可在机上用专用的软件进行离线 处理。可对录波数据全过程模拟量的每一部分及开关量 进行放大、缩小、定格、重新排列、打印输出等，还可 利用卡远传录波数据到调度中心进行分析处理。
第三节 故障录波装置的应用 一、故障录波装置的启动
装置的 故障录 波启动
(一)内部启动 (二)外部启动
（一)内部启动
(一)内部启动
1.各相相电压和零序电压突变量启动 规定相电压突变量为△UK≥±5%UN
2.过规压定和零欠序压电启压动突变量为 △U≥±2%UN
3.主变压器中性点电流越限启动
规定变压器中性点电流越限启动值为 4.频3I率0≥越±限1与0%变IN化率启动
1.数据采集任务 数据采集任务是1ms进行一次定时采样及计算，每 次定时采样均进入采样中断服务程序。
2.判断启动任务 分为内部启动和外部启动两种。
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线路故障录波器运行规程
一、ZH-2型微机故障录波器运行规程
ZH-2型故障录波器是采用当今世界最先进的DSP技术、通讯技术并结合电力系统的最新发展开发的具有自主知识产权的新一代多功能电力故障动态记录及分析装置，是一种功能全面、性能可靠、技术先进的电力故障动态记录与分析装置，适用于各种需要故障录波的场合。
本厂采用的ZH-2型故障录波器由武汉中元华电科技有限公司生产，作为500KV第一串故障录波器。
1、装置体系结构
1.1 装置结构
装置主要由一个6U主机箱、一个6U传感器箱、一台打印机和一台Modem 组成。
上层机箱为主机箱，下层为传感器机箱。
主机箱内含一台高性能工控机、12.1’’液晶显示器、5块DSP板、同步板、电源等。
传感器机箱由PT、CT和/或高性能高频板、直流电压/电流隔离变送器板组成。
柜内两侧端子排接模拟量、开关量、告警信号、对时信号及电源输入等。
1.2 系统结构
本装置采用最新的DSP技术、大规模FPGA技术、嵌入式实时操作系统VxWorks、网络通信技术，并结合了电力系统的最新发展和需求，装置由录波单元和可选配的录波管理机组成，每个录波单元由高性能DSP与32位嵌入式CPU 构成，可以完成多达80路模拟量和160路开关量的接入。
录波单元可独立运行，也可通过以太网接入录波管理机。
1.3 录波单元
具有同步双存储能力，录波单元中的DSP板上配置有不小于512M是FLASH存储器，采用循环覆盖方式可以保存最近512次故障录波；录波单元32位CPU板上配置有不小于80G的大容量存储器，可以保存不小于20000次故障录波；每个单元具有三个以太网接口，可用来分别与录波管理机、故障信息系统和调度联接。
1.4 录波管理机
录波管理机为嵌入式一体化工控机，其标准配置为：CPU主频>1.0G，内存>256M，硬盘>80G，12.1’’TFT液晶显示器，具有以太网接口及其他标准PC 接口。
录波管理机采用性能高、界面友好的Windows 2000 Server/XP操作系统、Microsoft SQL Server 2000数据库系统，通过以太网与录波单元连接，可对录波单元实现管理、控制、监视等功能。
录波管理机平时可以退出运行，不会影响录波单元的正常工作，当需要操作录波单元时（如设置定值、修改参数等），或需要对录波数据分析打印时，可启用录波管理机。
建议在投运之前可能出现频繁掉电的工况时，关闭录波管理机，只让录波单元独立工作，以减少录波管理机硬盘的故障几率。
2、录波启动方式
录波起动方式包括手动启动、开关量变位启动、模拟量启动三种基本形式。
其中，开关量可全部作为启动元件；电压越限、突变，电流越限、突变，电压正负序、电流零序，电压频率越限等模拟量也都可以作为启动元件。
3、就地盘面信号灯说明
“运行”：装置正常运行时亮。
“故障”：装置异常时亮。
“录波”：装置启动时亮。
4、DCS信号
“录波器异常”：表示录波器出现异常现象，发出告警信号。
“录波器启动”：表示录波器动作
5、背屏说明
K1：交流电源空开
K2：直流电源空开
L1：电源滤波器
J1、J2：告警继电器
KU1、KU2、KU3：交流电压空开
6、运行维护
6.1、上电前应检查装置无损坏无异常现象，可以轻轻摇动两侧插头，看看是否
有接触不良、断线的状况。
若检查一切正常后方可送电启动装置。
6.2、应定期对设备经行巡检，注意监视录波器是否在正常运行状态。
6.3、当装置发生死机时，请耐心等待装置自带的看门狗软件自动复位，不允许强行断电重启
6.4、发现装置异常或装置不停的录波时应及时通知保护专业人员进行处理。