故障录波技术培训
序量分析
阻抗分析
非周期分量分析
保护动作特性分析
（1）、不要随意操作电源开关和复位按钮 （2）、运行时关闭打印机，以防对主机的干扰。 （3）、装置录波后，应及时取走录波数据。每月
应手动录波一次，检查录波器动作是否正常，波 形是否完好。
各种故障情况下的波行特征：
➢ 单相接地故障，故障相电流和零序电流大小相等且同 相位，故障相电压有一定程度减小，同时有零序电压 出现。
➢背景 电网事故的一般处理程序
电网事故判断
电网事故处理
电网事故分析
继电保护专业的技 术支持。
电网事故分析
现场保护 的动作信 号－－来 自于调度 员的汇报
故障录波 器的录波 图
保护装置 内部动作 事件报告 和动作波 行图
继电保护故障信息
• 1、什么是故障录波器 • 2、故障录波器的功能 • 3、故障录波器的一般工作原理 • 4、如何根据波行图判断故障性质 • 5、一般设备故障的判断方法
稳态数据，一
➢评价录波器的常波般用。不高指小采于标样2周速
最大故障电流记录率能力
重合于故
录波记录时间 障，重新
开始一个
故障前 记录过程
暂态重数合据成，功高，采经样预先 速率设。定记的录最时大间记0.录2 时
间后停秒止录波，一 般设定2秒
高速或低速采 样，记录时间 大于重合闸动
作时间
故障时
故障切除后－非全长记相时录间，时的保完证期整数
➢ 两相之间故障，两个故障相的电流大小相等，方向相 反，没有零序电流。
➢ 两相接地故障，两个故障相的电流突变增大，但两个 电流之间的相位有角度差，变化范围随过渡电阻的不 同在60°－180°之间变化，但有零序电流出现。
➢ 三相接地故障或不接地故障，三相电流同步增大，没 有零序电流和零序电压。
故障过程中的波形特征：
模拟通道输 入（含高频）
隔离部 件
采 样
与
保
持
模/
数
转
隔离部 件
换
事件量输 入
计算机控制单元CPU与数 据处理单元（DSP)
输出单 元
存储单元
➢录波器起动方式
目的：能满足各种故障情况下可靠起动故障录 波器。
模拟量起动：按相设置的过电流、低电压起 动；按相设置的电流突变起动、零序过流和突 变起动；负序电流起动。
• 当系统发生故障时，自动地、 准确地记录故障前、后过程的各 种电气量的变化情况
按照电力系统发生故障的不同情况，对应于 录波器的作用主要体现在：
➢系统发生故障，保护动作正确
利用故障录波器记录下来的 电流电压量对故障线路进行测 距，同时给出能否强送的依据
➢电力系统元件发生不明原因跳闸
利用故障录波器记录下来的电 流电压量判断出是否无故障跳 闸
➢ 故障相电流有明显突变增大，电压有一定程度减 小，同时有零序电压和零序电流出现
➢ 在故障切除后，电流通道变为一根直线。如果是 线路PT，在线路两端故障均切除后故障相电压变 为0，零序电流变得很小或为0，但有很大的零序 电压。
➢ 重合成功。三相电流恢复正常负荷电流，三相电 压恢复对称。
根据故障录波图能够获得的信息 1、发生故障的电气元件和故障类型 2、保护动作时间和故障切除时间 3、故障电流和故障电压 4、重合时间以及是否重合成功 5、详细的保护动作情况 6、完成附属功能（测距、阻抗轨迹、相量以
开关量起动：所有保护的跳闸出口信号；所 有开关的副接点变位信号
➢评价录波器的常用指标
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 ，标准规定不低于 5KHz，工程中一般使用3200Hz，即每周波 采样64点。
A/D转换器位数－A/D转换器的位数决定了 录波器记录数据的准确度 。
重合
据的完整性
系统振荡
1.自动分析故障线路、相别和距离 2.录波结束后15S内给出分析结果 3.高速存储，存储速度可达40MB/S 4.支持网络存储设备 5.可保存最近3年的历史数据 6.可根据时间和故障类型检索历史数据
波形分析
故障分析报告
单个通道谐波频谱分析
所有通道的谐波分析
相量分析
查明原因， 马上恢复
送电
继电保护装置有不正确动作行为 继电保护装置误动造成无故障跳闸 系统有故障但保护装置拒动 系统有故障但保护动作行为不符合预先设计
利用故障录波器记录下来的保护动 作事件量和开关副接点状态信息找 出保护不正确动作的原因，必要时 通过计算工具进行模拟计算分析
➢一般原理框图
GPS对时信号
35kV岳城I回（517-573）
• 两相接地故障－－ 有两相电流突变增大，有零序电流出现。
• 三相接地故障或不接地故障－－
三相电流同步增大，没有零序电流和零序 电压。
段河II回408故障录波
段河I回407故障录波
Байду номын сангаас
凤北站故障录波
及谐波分析等）
• 单相接地故障—故障相电流与零序电流大 小相等，方向相同。故障相电压有大幅度 降低，最低接近于零。
• 相间故障－故障相电压大小相等，相位相 同。非故障相电压等于两个故障相电压之 和。
• 明显特征：无零序分量
电流相位基本相反，但数值相等
35kV岳城I回（517-573）
35kV岳城I回（517-573）
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故障录波四步分析法讲解(52P)
3 判行为
02 C 重合闸
三重：三相跳闸，三相重合，重合不成跳三相
三重 单重 停用 单重：单相跳闸，单相重合，重合不成跳三相；相间跳闸不重合
停用：三相跳闸不重合
判断重合闸是否正确动作与正确投入
28
“四步分析法”要点讲解
运行方式查异常
3 判行为
03
各种运行方式下波形特点
瞬时故障 a、辐射型线路：从波形上看，电源侧故障相电流增大，负荷侧故障相电流为 0 A站 ，非故障电流接近负荷电流；
保护配置判行为
3 判行为
02
通过查看保护配置，并与开关量对比，来判断保护动作行为
• 三段接地距离 • 三段相间距离
B 后备保护
• 四段方向零序
接地距离、零序保护反映接地故障，相间距离反映的是相间故障 在录波图中寻找相应的开关量变化和故障类型，比对保护是否正确动作
27
“四步分析法”要点讲解
保护配置判行为
故障相电流增大，对应故障相电压减小，确定故障相别
12
“四步分析法”要点讲解
（1）辨识模拟量
2 辨波形
零序电流 相别 四要点 相角 时间 零序
3I0
零序电压
3U0
出现零序电流、电压表示发生了接地故障
13
“四步分析法”要点讲解
（1）辨识模拟量 单间 相 相故障
Ub
Ua
约80°
2 辨波形
相别
四要点
零序
Iab Ia Ua 约80° 3U0 Uab
Ia 3I0
Ib
相角
时间
Uc
Uc
Ub
单相故障时，故障相电压超前故障相电流8080 度左右； “80度左右”为线路阻抗角概念，以此判断保护装置及二次回路是否有问题 相间故障时，故障相间电压超前故障相间电流 度左右；
PCS-996R故障录波_培训教材_V1.00(ZL_PXJC.5118.0906)
南京南瑞继保电气有限公司
iii
PCS-996 故障录波装置
3.2.6 显示面板（ NR1806A） ......................................................................................... 19 第 4 章 自检和测量......................................................................................................................... 21 4.1 概述 .................................................................................................................................. 21 4.2 装置自检 ........................................................................................................................... 21 4.2.1 装置硬件监视 ......................................................................................................... 21 4.2.2 定值监视 ................................................................................................................. 21 4.2.3 GOOSE 断链报警 ................................................................................................... 21 4.2.4 报警处理建议 ......................................................................................................... 21 4.3 测量 .................................................................................................................................. 21 第 5 章 人机界面及使用 ................................................................................................................. 23 5.1 菜单结构 ........................................................................................................................... 23 5.2 指示灯说明 ....................................................................................................................... 24 5.3 菜单使用说明 .................................................................................................................... 24 第 6 章 版本历史 ............................................................................................................................ 27
线路故障录波分析-四方培训-1210
软件：CSPC； 数据读取：从波形图中直接读取各事件的相对和绝对时间，和电压电流的
幅值和相角。 简报读取：综合分析结果，包含有故障设备、时间、测距等信息。
1 故障录波简介
1.4 故障录波图
2
线路故障特征
2 线路故障特征
2.1故障分类
下面以电力系统输电线路的四种基本故障为例介绍分析线路故障录波的基本特征。
E:862ms
F:218ms
t
故障起始 保护动作
开关跳闸 重合闸装置出口时间
开关合闸时间
5 故障报告分析
3.3四方动作报告分析
1 报告分类和调取
保护装置对维护和运行当中出现的所有操作和动作行为都能按“报告”分类记录保存， 报告分为“动作报告”、“告警报告”、“变位报告”、“操作报告”，根据需要每种报告都可以被打 印和查询出来。
第1行：被保护设备即该保护间隔的名称；装置地址即装置在网 络中的地址为“11”； 当前保护运行的定值区号。 第2行：故障绝对时间：年-月-日 时：分：秒．毫秒，即保护启 动时刻的绝对时间；
打印时间：年-月-日 时：分：秒，即保护打印的绝对时间。 第3行以后是保护动作报文序列，按动作时间顺序排列。
2.4 两相短路接地
两相接地短路故障录波图要点：
①两相电流增大，两相电压降
低；出现零序电流、零序电压。
②电流增大、电压降低为相同
两个相别。
y
UC
UAB
③零序电流向量为位于故障两 相电流间。
④故障相间电压超前故障相间 电流约80 度左右；零序电流超
3U0
o 75° UA
IB
IA
3I0 UB
x IAB
前零序电压约110 度左右。
幅值和相角。 简报读取：综合分析结果，包含有故障设备、时间、测距等信息。
1 故障录波简介
1.4 故障录波图
2
线路故障特征
2 线路故障特征
2.1故障分类
下面以电力系统输电线路的四种基本故障为例介绍分析线路故障录波的基本特征。
E:862ms
F:218ms
t
故障起始 保护动作
开关跳闸 重合闸装置出口时间
开关合闸时间
5 故障报告分析
3.3四方动作报告分析
1 报告分类和调取
保护装置对维护和运行当中出现的所有操作和动作行为都能按“报告”分类记录保存， 报告分为“动作报告”、“告警报告”、“变位报告”、“操作报告”，根据需要每种报告都可以被打 印和查询出来。
第1行：被保护设备即该保护间隔的名称；装置地址即装置在网 络中的地址为“11”； 当前保护运行的定值区号。 第2行：故障绝对时间：年-月-日 时：分：秒．毫秒，即保护启 动时刻的绝对时间；
打印时间：年-月-日 时：分：秒，即保护打印的绝对时间。 第3行以后是保护动作报文序列，按动作时间顺序排列。
2.4 两相短路接地
两相接地短路故障录波图要点：
①两相电流增大，两相电压降
低；出现零序电流、零序电压。
②电流增大、电压降低为相同
两个相别。
y
UC
UAB
③零序电流向量为位于故障两 相电流间。
④故障相间电压超前故障相间 电流约80 度左右；零序电流超
3U0
o 75° UA
IB
IA
3I0 UB
x IAB
前零序电压约110 度左右。
电网运行培训之故障录波部分讲课
5
故障录波概述
220kV主变录波器录制量要求 ：
a) 主变各侧相对地电压和零序电压； b) 主变各侧电流和公共绕组电流； c) 主变电气量保护的跳闸接点，非电量保护跳闸接点，主变各侧断路器的辅 助接点、非全相保护动作接点和各操作箱的分相跳闸信号接点。
110KV录波器录制量要求 ：
●应录制本室两组直流电源正对地和负对地的直流电压量。 ●应至少录制的交流电压量：110kV母线各相对地电压和零序电压； ●应至少录制的交流电流量： a) 110kV线路各相电流和零序电流； b) 110kV母联、分段或内（外）桥开关及旁路开关电流。 ● 应至少录制的开关量。 a) 110kV线路保护的跳合闸接点； b) 110kV母线保护的跳闸接点； c) 110kV充电保护等辅助保护的跳闸接点； d) 110kV断路器辅助接点； e) 其他重要接点。
故障录波器
1
主讲内容 一、录波装置简介
二、故障录波概述
三、录波图分析
2
运行状态：运行灯绿色表示正常，红 色表示故障；录波灯绿色表示正在录 频率显示窗口：装置采用硬件测频， 波，灰色表示未录波；DSP板指示灯 精度不低于0.005Hz。 绿色表示正常，红色表示有故障，黄 色表示正在录波。±9V和+24V指示 ZH-2型电力故障录波分析装置的录波主控程序运行于Windows 98系统平台下 灯绿色表示正常，红色表示故障
界面介绍
装置上电后自动运行进入录波主控程序： 实时波形监视：显示全部或所选通道的 实时波形，可以监视任意通道的有效值， 该界面除 任意线路的有功和无功功率。 事件记录：详细记录系统运行过程 中发生的事件，如系统启动、录波、 修改定值、修改配线、DSP复位、 系统出错等，一个事件占用一行， 不同类型的事件用不同的图标显示， 同时有详细的文字说明和事件发生 的时间。表中列出最近的1000条事 件记录
《故障录波讲解》课件
01
电力系统
用于监测和记录电网中的故障 ，提高电网运行的可靠性和稳
定性。
02
工业自动化
在电机、变压器等电气设备中 应用，监测设备的运行状态和
预防故障。
03
轨道交通
用于监测和记录列车运行中的 电气信号，保障列车的安全运
行。
03
故障录波的获取与处理
故障录波的获取方式
03
传感器监测
自动化巡检
人为观察与记录
通过在关键部位安装传感器，实时监测设 备的运行状态，采集故障发生时的数据。
利用自动化巡检设备，定期对设备进行检 查，记录运行数据，以便后续分析。
操作人员通过日常观察，记录设备异常情 况，并及时上报。
故障录波的处理方法
01
02
03
数据清洗
去除无关数据和异常值， 确保数据的准确性和可靠 性。
特征提取
从故障录波中提取关键特 征，如波形、频率、幅值 等，用于后续分析。
故障录波是电力系统故障诊断、事故分析、继电保护整定计算的重要 依据，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
故障录波的作用
故障定位
通过对故障录波的分析，可以确定故障 发生的位置和类型，为快速隔离和修复 故障提供依据。
保护动作分析
通过对保护装置的动作行为和故障录波 数据的对比分析，可以评估保护装置的 性能和正确性。
根据记录数据长度
可以分为长时段录波器和短时段录波器。长时段录波器记录的电气量数据长度较长，适用于对系统动态行为的分析； 而短时段录波器记录的电气量数据长度较短，适用于对保护动作行为的分析。
根据应用场合
可以分为线路故障录波器、变压器故障录波器和母线故障录波器等。不同的故障录波器适用于不同的应 用场合，记录的电气量数据也各有侧重。
故障录波器及继电保护故障信息系统技术培训
录波器记录数据的准确度 。
故障录波器之指标
评价录波器的常稳态用数据指，一标
最大故障电流波般记。不高小录采于样2能周速 力
录波记录时间 率
故障前 重合于故障，
重新开始一
个记录故过程障时
重暂合态成数功据，，经高预采先样 速设率定。的记最录大时记间录0时.2 间后停止秒录波，一
般设定2秒
故障切除后－非全相时期
有子站情况下的录波器接入
华东电力数据网IP地址分配规律
华东500kV变电站仅建设二级网，IP地址为 10.30开头，供保护使用地址的最后一位为 65-123或193-251，65和193一般预留给保 护子站使用。
凡直接跟电力数据网接口的设备（包括保 护管理机、录波器工程师站、串口服务器 以及220kV部分的设备等）都必须使用华东 网调分配的二级网地址
开关量起动：所有保护的跳闸出口信号；所 有开关的副接点变位信号
故障录波器之指标
评价录波器的常用指标
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 ，标准规定不低于
5KHz，工程中一般使用3200Hz，即每周波
采样64点。
高档的录波器使用 12位A/D，且每个通
A/D转换器位数－A/D转换器道的使用位一个数决定了
无子站情形下录波器的接入
数据网交换机
220kV 录 波 器 集 中 交 换机
站工录
网卡
程波
师器
HUB
HUB
具有独立网口的录波器设备
也可能是串口服务 器
HUB
其他输出口的录波器
故障录波器接入数据网方案
有保护子站情况下的录波器接入方案 1、每一台录波器均通过网络接入子站交换 机，对于无网络口输出的设备可以通过配 置串口服务器转换为网络口。 2、通过站内子站交换机，将故障录波器接 入到数据网
变电站故障录波装置培训课件
精选ppt
25
通讯模块
通讯板是前置机与后台机之间进行数据交 换的桥梁，通过通讯板的同步串口，完成两 者之间的数据交换。
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26
2、后台机
后台机采用工控机并加扩展的通讯板组成。是故障录波器的数据 处理和交换中心，主要完成数据的分析及处理、数据存盘、故障测距、 故障分析结果打印、数据远传、向上级站联网通讯、通讯规约转换及 数据格式转换等功能。除此之外还具有以下基本菜单功能：系统配置、 时钟设置、变比校正、参数设置、定值设定、故障记录查询、实时模 拟量波形显示、实时开关量显示、通道整定、启动量屏蔽等。
工作环境：
正常工作温度：0℃至+45℃；
极限工作温度：-10℃至+50℃。
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16
硬件构成
硬件系统全部采用模块化设计，装置硬件主要由 前置机、后台机、变送箱三部分组成。
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17
故障录波屏前视图
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18故障Βιβλιοθήκη 波屏后视图精选ppt19
故障录波屏端子排图-模拟量端子排
精选ppt
20
精选ppt
10
（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按键和显示器 进行直接的观察和操作。
精选ppt
11
四、故障录波装置的配置 •考虑：便于分析事故、便于寻找故障点、便于 了解系统中的主要设备、便于监视系统中的主 要设备。
有模拟量48路，开关量96路，所以分别备用了1个模拟量和一个开关量板
子，可以用于将来的扩展和更换用。
精选ppt
13
实际接入信号如下表所示：
故障录波及常见故障波形讲解PPT资料【优质版】
03
故障录波器的原理
➢ 动作原理
由电压互感器、电流互感器提供的电流经A/D转换器，将模 拟信号变为数字量，在送入计算机，由CPU处理后存入存储器， 进行检测计算，探测故障.断路器位置及保护动作情况经开关量 输入接口变成电信号，再经隔离之后，成组进入CPU处理储存。 在正常情况下，CPU采集到电流电压突变量，或过电流、过电 压、零序电流、开关状态变化等信号时，启动故障录波。由于 数据采集是连续的，故可将故障前一定时段的数据和故障后的 全部数据采集送入RAM。然后存入磁盘，由离线分析程序显示 出波形曲线图、一次/二次录波值等。
利用故障录波器记录下来的保护事件和开关副 节点状态信息找出保护不正确动作原因
03
故障录波器的原理
➢ 故障录波器
用来记录电力系统中电气量和非电气量以及开关量的 自动记录装置，通过记录和监视系统中模拟量和事件量来 对系统中发生的故障和异常等事件生成故障波形储存，通 过分析软件的处理对波形进行分析和计算，从而对故障性 质故障发生点的距离，故障的严重程度进行准确地判断。
器 的 作 用 主 要 体 现 在 以 下 三 个 方 面 ： 故障分析和电能质量分析；
模拟量采样及记录方式按下图执行 根据以上特点分析判断故障性质为两相接地短路,故障相为接地电流明显增大的那两相 重合成功，三相电流流恢复正常负荷电流,三相电压恢复对称。 (3)故障录波器存储单元损坏 在正常情况下，CPU采集到电流电压突变量，或过电流、过电压、零序电流、开关状态变化等信号时，启动故障录波。
的处理对波形进行分析和计算，从而对故障性质故障发生点的距离，故障的严重程度进行准确地判断。
地 记 录 故 障 的 暂 态 电力行业标准规定,故障录波器的采样速率应达到5kHz。
故障录波器技术培训
简单故障分析
• 相间故障－故障相电压大小相等，非故障 相电压等于两个故障相电压之和。 • 明显特征：无零序分量 电流相位基本相反，但数值相等
35kV岳城I回（517-573）
35kV岳城I回（517-573）
35kV岳城I回（517-573）
简单故障分析
• 两相接地故障－－ 有两相电流突变增大，两相电压降低；出 现零序电流、零序电压
1、什么是故障录波器 2、故障录波器的功能 3、故障录波器的一般工作原理 4、如何根据波形图判断故障性质 5、一般设备故障的判断方法
故障录波器是常年投入运行的监视电 力系统运行状况的一种自动记录装置
当系统发生故障时，自动地、 准确地记录故障前、后过程的各种 电气量的变化情况
故障录波器之功能
按照电力系统发生故障的不同情况，对应于 录波器的作用主要体现在： 系统发生故障，保护动作正确
评价录波器的常用指标 稳态数据，一 般不小于2周 最大故障电流记录能力 波。高采样速 率 录波记录时间 重合于故障， 暂态数据，高采样 重合成功，经预先 故障前 速率。记录时间 重新开始一 0.2 设定的最大记录时 个记录过程 秒 故障时 间后停止录波，一 般设定2秒 故障切除后－非全相时期 长时间的完整 重合 记录，保证数 据的完整性 系统振荡
隔离部 件 事件量输 入
存储单元
故障录波器之原理
录波器起动方式 目的：能满足各种故障情况下可靠起动故障录 波器。 模拟量起动：按相设置的过电流、低电压起 动；按相设置的电流突变起动、零序过流和突 变起动；负序电流起动。 开关量起动：所有保护的跳闸出口信号；所 有开关的副接点变位信号
故障录波器之指标
故障录波器之技术分析
根据故障录波图能够获得的信息 1、发生故障的电气元件和故障类型 2、保护动作时间和故障切除时间 3、故障电流和故障电压 4、重合时间以及是否重合成功 5、详细的保护动作情况 6、完成附属功能（测距、阻抗轨迹、相量以 及谐波分析等）
故障录波学习..
开关量隔离模块（11X～14X根据工程需要选配）
开关量隔离模块采用了高精度宽温军用级阻容元件及光电隔离器，稳定可 靠，可直接采集110/220V开关量信号。
模拟量采集模块（15X～21X根据工程需要选配）
模拟量采集模块由高精度录波专用CT、PT及直流采集模块组成。完成了 模拟量的隔离、采集、变换。
二、录波启动方式
4、设备启动 电流各相、负序和零序电流、直流电流越限启动；10%电流变差启动； 频率越限、频率变化率启动；逆功率启动；过激磁启动； 三次谐波电压启动；负序功率增量方向；发电机失磁启动
（2）录波记录方式
A B C D
t
系统大扰动开始时刻
A时段：系统大扰动开始前的状态数据，输出原始波形（采样率大于 4800Hz），记录时间0.12S到0.5S可调，调节步长0.02秒。默认 （4800Hz/0.12S）。 B时段：系统大扰动后初期的状态数据，输出原始记录波形（采样率大于 4800Hz），记录时间0.1S到0.3S可调,调节步长0.02秒。默认 （4800Hz/0.2S）。 C时段：系统大扰动的中期状态数据，输出低采样率的原始波形（采样率 600Hz），记录时间3S。 D时段：系统动态过程数据，每0.1S输出一个工频有效值，记录时间20S。 如果D时段20S记录结束后启动量依然没有复归，新开文件按照D时段记 录10min，如果10min记录满启动量依然没有复归，追加10min，最多 追加20min文件结束。
记录方式 1、启动条件 符合任一模拟量启动或开关量启动条件，按A→B→C→D时段顺序执行。 2、新启动 新启动是指：A．突变量启动；B．断路器跳合闸信号启动。 a、在已经启动记录的B阶段过程中，如遇新启动，则继续延长B阶段 （B1），从新启动点按B→C→D执行（B1→C1→D1）；