故障录波器及继电保护故障信息系统技术培训
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。
水电站继电保护及故障录波器的信息处理
水电站继电保护及故障录波器的信息处理摘要：随着我国科技与经济的高速发展，我国的水电站也应用了继电保护措施。
在水电站中，如果电力系统运转过程中出现了问题，会对社会造成很大的影响。
当前使用的继电保护措施会在出现故障时，结合故障录波器形成的大量信息传播到监控主机上，为专业人员提供数据。
技术人员对信息进行处理，按照要求筛选出相应的信息，从而针对故障提出相应的解决措施与方案。
但是当前在信息传递过程中仍存在一些问题，本文将对当前存在的问题进行浅析，并提出相应的解决方案，希望在今后发展的过程中提供一些帮助。
关键字：水电站；继电保护；故障录波器；信息处理引言当前人们生活水平的日益提高，对用电需求也有了空前的提高，从而电力系统也发挥着越来越重要的作用。
在我国的电力系统中，通过水电站来进行发电是比较常见的。
水电站当前普遍采用了继电保护和故障录波器，从而保障出现的故障可以以信息数据的形式及时传达给技术人员，准确及时的解决相应的问题。
当前社会通信信息量的增加，确保电网可以安全稳定的服务使用，出现故障需要及时的解决，从而保障供电系统的运行。
一、水电站中故障信息系统的重要性1.确保水电站中故障报告的生成在水电站中，安装和使用继电保护和故障录波器是非常必要的。
在水电站运作过程中出现问题时，故障保护装置会针对相应的故障生成相应的信息，包括故障发生的时间、故障产生的地点、出现故障的元件等，信息内容准确无误的生成相应的故障报告，再传递给主机系统。
专业人员针对故障信息系统的内容和生成的水电站故障报告，提出相应的解决方案。
2.确保故障信息准确分类水电站的运行中，会同时涉及到多个系统。
当运行中的某一部分出现故障时，会有多个保护设备同时产生相应的故障信息。
此时故障信息会出现重复的现象，生成信息垃圾。
垃圾信息的增多会干扰专业人员的分析，会扰乱视线。
对故障信息准确的分类，筛选重要的故障信息是一项必要的工作。
所以需要子站来对故障信息进行准确无误的分类，保障所有故障信息无误外，还需按照类别挑选出相应的故障信息，为主站提供有价值的信息。
继电保护及故障信息管理系统作用
一、继电保护及故障信息管理系统主要由网、省、地级调度中心或集控站主站系统和各级发电厂、变电站端的子站系统通过电力系统的通讯网络组成。
主站系统：通过对子站用网络、专线传送来的信息（保护动作和录波报告）进行加工、处理、分析、显示，为调度员事故处理及电网的安全分析、继电保护动作行为分析提供决策依据；并在此基础上实现全局范围的故障诊断、测距、波形分析、历史查询、保护动作统计分析.。
子站系统：主要负责信息采集、处理、存储及转发，以提供调度中心对数据分析的原始数据和事件记录量。
同时提供站内设备巡检与系统自检、数据查询与检索、信息在线分析、监视主画面、图形与参数维护、站内设备对时、用户权限日志管理等功能。
二、LBD—MGR型微机发电机—变压器组故障录波分析装置主要用于发变组故障或异常工况的电压、电流数据记录，和有关部门保护及安全自动装置动作顺序记录，再现故障和异常运行时的电气量变化过程，并完成故障录波数据的综合分析，为确定故障原因、正确分析和评价保护及自动装置的动作作为提供依据。
三、NetKeeper-2000电力专用网络专用纵向加密认证网关是位于电力控制系统的内部局域网与电力调度数据网络的路由器之间，用于安全区I/II的广域网边界保护，可为本地安全区I/II提供一个网络屏障，同时为上下级控制系统之间的广域网通信提供认证与加密服务，实现数据传输的机密性、完整性保护。
四、同步相量测量装置电厂同步相量测量装置投入后采集所有机组的发电机以及每条出线的有功功率、无功功率、功率因数等数据并传输到网调和中调,调度人员可随时观察机组的出力情况,通过自动功率控制（AGC）直接下达指令完成负荷的调整。
另外,通过对上传数据的分析能够观察每台机组的运行状态是否良好,发现带病运行的机组就会下达检修命令。
应用同步相量测量装置可对发电厂和电网进行统一控制,有助于电网的安全稳定运行。
利用GPS全球同步时钟功能为所采集的各发电机、线路的模拟信号提供统一的时间基准．不同地点测量和计算f{j来的数据加L对应的时间标记等形成报文．通过通信网络传送到远端的主站数据集中器。
继电保护基本知识培训
三、继电保护装置和其任务
继电保护装置：就是指反应电力系统中电气元件发 生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或 发出信号的一种自动装置。
基本任务： 1、 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障
继电保护基本知识培训
第一章 继电保护的基本概念
第一节 电力系统继电保护的作用 第二节 继电保护的基本原理和保护装
置的组成 第三节 对继电保护装置的基本要求
第一节 电力系统继电保护的作用
一、电力系统的故障和不正常运行状态
➢电力系统的故障：三相短路、两相短路、单相接 地短路、两相接地短路、断线、变压器绕组匝间 短路、复合故障等。
二、继电保护装置的组成
继电保护一般由三个部分组成:测量部分（或定值 整定）、逻辑部分和执行部分，其原理结构如下图所示：
测量被保护元件工作 状态的物理量，并和 已给的整定值进行比 较，从而判断保护是 否应该起动。
根据测量部分各输 出量的大小，性质， 出现的顺序等，使 保护装置按一定的 逻辑程序工作，最 后传到执行部分。
三、灵敏性
灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内 发生金属性短路时，保护装置应具有必要 的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在 规程中有具体规定。 选择性和灵敏性的要 求，通过继电保护的整定实现。
四、速动性
速动性是指保护装置应尽快地切除短路故 障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障 设备和线路的损坏程度，缩小故障波和范 围，提高自动重合闸和备用电源或备用设 备自动投入的效果等。一般从装设速动保 护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零 序接地瞬时段保护和相间速断保护的作用、 减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时 间等方面入手来提高速动性。
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
《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
继电保护及故障信息管理系统(可用故障录波图)
智能化发展
人工智能技术的应用
01
利用人工智能技术进行故障诊断、预警和决策，提高系统自适
应和自我修复能力。
智能传感器和执行器的应用
02
采用智能传感器和执行器，实现系统自动检测、调节和控制。
智能决策支持系统
03
基于大数据和机器学习技术，构建智能决策支持系统，提供快
速准确的故障处理方案。
网络化发展
01
继电保护及故障信息管理系统的概述
灵活性
可根据不同需求进行定制和扩展。
可维护性
具有方便的维护和管理功能，降低运营成本。
02 继电保护系统
继电保护的原理
基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作。
当被保护的电力系统或设备发生故障时，继电保护装置迅速动作，切除故障部分， 保证非故障部分继续运行。
动作的准确性和快速性取决于多种因素，如故障类型、保护装置的配置和整定值等。
故障信息管理系统的结构
数据采集层
负责采集电网设备和线路的实时数据和故障 录波数据。
应用层
提供故障定位、隔离、诊断、预防和辅助决 策支持等应用功能。
数据处理层
对采集到的数据进行处理、分析和存储，提 取故障特征和相关信息。
用户界面层
为用户提供友好的操作界面，展示故障信息 和相关数据。
故障信息管理系统的应用
VS
该系统主要由主站系统和子站系统组 成。主站系统负责汇总和分析从子站 系统收集的故障信息，提供人机界面 和高级应用功能。子站系统负责采集 和传输故障信息，一般安装在变电站 和发电厂内。
继电保护及故障信息管理系统的概述
实时性
能够快速准确地处理电网故障信息。
可靠性
具有高可靠性的数据传输和存储技术， 确保数据的完整性和准确性。
继电保护分析系统中应用故障录波数据的研究
（ ２ ） 导数计算法 就是将某段时 间采样值 的正弦量导数输入系 统，从而算 出有效值 的方法 。输入 在某 一时刻采样值的正弦量 的导 数，就能算 出有效值 、相位 的算法 。此 方法要求所采用的是两个连 续的样 本值 ，此算法数据 窗较两种 乘积 法较短，时间较快 。但是也 有不足，运算时要借助导数 ，所 以会产 生近似求异，采样率要很高 否则会 产生较大误差 ，导数 也会使 高频 分量放大 。直流分量对此算 法有较大影响。 （ ３ ）二阶导数算法 为避 免上述 缺点，以导数算法为依托进行 了改进 ，采用一级 、二级 导数值 。代替导数算法借助采样值、一级 导数值的方法。此方法数据窗长度是两个采样间隔 。 （ ４ ）傅里叶算法 利用正弦、余弦 的正交 函数性质提取某一种 频率分量，数据窗长度 需要 一个周期，本身有滤波作用 ，各种直流 分量和整次谐波都可被滤除 。也可 以一定程度上抑制非整次谐波 。 （ ５ ） 半周积分法 根据任 意半周期 内正弦量绝对值积分是 常数 值 Ｓ ，且 ｓ和积分初相角没有关 系，数据 窗长度是二分之一周期 ， 算法有滤波作用 ，但是不能完全滤去谐波分量 。 各种计算方法 都有优缺点，下 图是常用算法 比较 图，可 以形象 直观的 了解各算法 的区别 ，以便更好地分析 掌握 。
故障录波 器采用 Ｃ Ｐ Ｕ多种并行的形式构成 ，数据 采集卡 是互相 独立 的，现场分析站 、数据通信 、断电后数据保 存则 是由管理单元 负责。现场分析站对数据进行人机之 间交换 ，数 据采 集卡分为两部 分，模 拟量和开关量两种采集卡 。主要 功能是采 集开 关量、模拟电 流 量和 电压量。管理单元可插入职 能数据采集卡 便 于数据的系统 化 。对 配置的主机要求较低 。现场分析站借助 高档工 业化计算机， 通 过对数 据的分 析计算，使人与机 实现交互。 ２ ． ２软件结构 故障录波器的软件系统主要包括采集 卡、管理单元、现场分析 站三部 分软件构成 。采集卡软件可 以对硬件进行 直接 操作管理 ，多 用汇编 语言编写。管理单元软件不仅关 系到采集 数据 的实时性还关 系到对 硬盘的操作 。采用 ｃ ＋ ＋ 语言和汇编语 言混编 。现场分析站大 多选用 Ｖ Ｉ Ｓ Ｕ Ａ Ｌ Ｃ ＋ ＋ 编写 ，可 以满足对多种任务的操作。 ３ 处理数据常用算法及特点 处 理 数 据 的方 发 不 同 ， 各有 特 点 ，所 以选 择 合 适 的 算 法 就 显 得 尤为重要。 （ １ ） 两点乘积 能够为 电流 、电压等提供一定 的电气参数，采 取两个 采样之积得 出数据 的计算方 法。通过计算两个 采样的积从而 推断出 电压、 电流等 电气参数 的值 。这 种计算方法优 点是判定 的时 间短，需要数据 窗为 四分之一 周期 的长度 。对于 ４ ０ Ｈ ｚ的工频间隔是
继电保护基础知识培训
继电保护的重要性
保障电力系统的安全稳定运行
01
继电保护能够快速切除故障，防止事故扩大，从而保障电力系
统的安全稳定运行。
提高供电可靠性
02
继电保护能够减少停电时间，提高供电可靠性，为用户提供更
加可靠的电力服务。
降低故障损失
03
继电保护能够快速隔离故障，降低故障损失，减少对设备和人
身安全的威胁。
继电保护的基本原理
保护与控制的一体化
未来继电保护将实现与电力系统控制的一体化，提高电网的安全 性和稳定性。
THANKS
感谢观看
应对策略
针对智能电网的特点，需要研发新型的继电保护装置和算法，提高 保护的可靠性和灵敏性。
继电保护技术的新发展
数字化继电保护
数字化继电保护利用传感器、通 信等技术，实现了信息的数字化 传输和处理，提高了保护的准确
性和可靠性。
网络化继电保护
通过网络将各个保护装置连接起 来，实现信息的共享和协同工作
，提高了保护的整体效能。
距离保护技术
总结词
距离保护技术是通过测量发生故障时的阻抗值来判断故障位置，并采取相应的保 护措施。
详细描述
距离保护技术能够准确判断出故障发生的位置，并快速切断故障线路，以减小对 整个电力系统的影响。其原理是根据线路发生故障时的阻抗值与正常运行时的阻 抗值不同进行判断。
差动保护技术
总结词
差动保护技术是通过比较线路两侧的电流大小和相位来判断是否发生故障，并采取相应的保护措施。
电流保护技术主要分为过电流保护和电流速断保护。过电流 保护是在电流超过预定值时动作，以防止设备过载；电流速 断保护则是在电流突然增大时迅速切断电流，以防止短路故 障造成严重后果。
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。
变电站故障录波与继电保护信息处理与分析系统的研究的开题报告
变电站故障录波与继电保护信息处理与分析系统的研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着电力系统的发展，变电站的安全运行已经成为保障电网正常运行的重要环节。
而变电站的故障对电力系统的运行和负荷调节都有着重要的影响，因此对变电站故障的及时检测和处理具有重要的现实意义。
另外，在变电站继电保护中，通过采用录波的方式采集故障数据，在发生故障时能够进行快速的检测和处理。
因此，针对变电站故障录波与继电保护信息处理与分析系统的研究具有重要的理论和实践价值。
二、研究目标和内容本次研究旨在通过对变电站故障录波与继电保护信息处理与分析系统的研究，实现对变电站故障信息的快速检测和处理。
具体的研究内容包括：1. 变电站故障录波技术的研究和应用，包括录波原理和技术、录波器的选型和功能等；2. 基于多种算法的变电站故障信号的处理和分析，包括小波分析、谱分析、瞬变分析等多种算法的应用；3. 变电站故障检测和故障分类算法的研究，通过将多种算法进行综合，实现对变电站故障信息的快速检测和分类；4. 变电站继电保护信息处理与分析系统设计与实现，包括硬件设计和软件设计两个方面的研究。
三、研究方法和技术路线本次研究将同时采用理论研究和实验研究的方法进行。
具体的研究路线包括：1. 对变电站故障录波技术进行研究和应用，包括录波原理和技术、录波器的选型和功能等，通过对比和实验研究，选出适合变电站故障录波的技术和设备；2. 对变电站故障信号进行多种算法的处理和分析，包括小波分析、谱分析、瞬变分析等多种算法的应用，通过对比实验，确定适合变电站故障信号处理和分析的算法；3. 建立变电站故障检测和故障分类算法模型，通过对比实验和评估，确定最优算法组合；4. 设计和实现变电站继电保护信息处理与分析系统，包括硬件和软件设计，通过对系统的功能和性能测试，对系统能否满足实际需要进行验证。
四、预期研究成果本次研究预期实现以下几个方面的成果：1. 实现变电站故障信号的快速检测和处理，提高变电站系统的安全性和可靠性；2. 通过多种算法的综合应用，提高变电站故障检测和故障分类的准确性和可靠性；3. 设计和实现变电站继电保护信息处理与分析系统，提高对变电站故障信息的实时监控和处理能力；4. 提出一种新颖的变电站故障录波与继电保护信息处理与分析系统的应用模型，为电力系统的发展和改进提供理论和实践支持。
继电保护及故障信息系统技术说明书
Q/NS XX.XX-XX[产品系列代号] (黑体，一号，靠右，加粗)继电保护及故障信息系统技术说明书国电南思系统控制有限公司[产品系列代号] (黑体，二号，靠左)继电保护及故障信息系统技术报告技术说明书编写：xx审核：xx批准：xx国电南思系统控制有限公司2006年6月目录第一章遵循标准 (1)第二章系统概述 (2)2.1 系统概况 (2)2.2 系统作用概述 (2)2.3 系统功能简述 (3)2.3.1基本功能 (3)2.3.2电网故障的辅助分析及决策功能 (4)2.3.3一、二次图形化建模功能 (4)第三章系统特点 (5)1、跨平台技术 (5)2、系统建模技术 (6)2.1相关的数据库结构 (6)2.2一次系统数据模型 (7)2.3二次系统数据模型 (7)3、主站免维护 (8)4、分级的管理和维护体系 (8)5、IEC61850通信及对协议的特定映射体系 (8)第四章系统结构 (10)1、系统配置方案 (10)2、系统硬件配置 (11)3、系统软件配置 (11)第五章系统功能说明 (12)1、系统运行监视 (12)2、电网运行监视 (12)- 1 -3、图形建模 (12)4、完善的子站接入能力 (13)5、事件报警 (13)6、电网事件综合 (14)7、保护动作报告 (14)8、电网故障信息分析与归档 (14)9、历史事件统计查询 (14)10、通信信息处理 (15)10.1信息数据的过滤 (15)10.2 断点续传 (15)10.3 同步存储和分析 (15)10.4 信息分级传送 (15)11、主站对时 (15)12、故障分析 (15)12.1在线故障分析功能 (15)12.2离线故障分析功能 (16)12.3录波波形分析 (16)12.4 故障测距 (16)13、Web 发布 (17)14、专业管理 (17)14.1设备管理 (17)14.2 统计分析管理 (17)14.3 保护装置运行管理 (18)14.4 定值管理 (18)15、控制操作 (18)15.1 定值区切换 (18)15.2 定值修改及下装 (18)15.3 压板投退 (18)- 2 -16、系统安全管理 (19)第六章系统性能及技术指标 (20)6.1 基本条件 (20)6.2 与子站系统的通信 (20)6.3 与其它主站系统的通信 (20)6.4 主站系统内的通信 (20)6.5 系统容量 (20)6.6 信息传送时间要求 (20)6.7 系统负荷率 (21)6.8系统响应时间： (21)6.9网络负荷率（内网） (21)6.10 时钟 (21)6.11 可靠性 (21)6.12 电源影响 (21)6.13 大气条件 (22)- 3 -第一章遵循标准《全国电力二次系统安全防护总体方案》《电力二次系统安全防护规定》IEC61970 能量管理系统应用程序接口DL/T 667-1999 远动设备及系统-第5 部分：传输规约第103 篇继电保护设备信息接口配套标准DL/T 667-1999 远动设备及系统-第5 部分：传输规约第104 篇使用标准传送文件的IEC 60870-5-101 网络访问IEEE-COMTRADE（IEEE Standard for Common Format for Transient Data Exchange for Power Systems）ANSI/IEEE C37.111-1999 COMTRADE 暂态数据交换通用格式（以下简称COMTRADE 标准）。
故障信息子站培训课件
密码： 见相关说明
2016/2/2, Slide 24
系统软件集之SecureCRT
2016/2/2, Slide 25
系统软件集之WinSCP
2016/2/2, Slide 26
系统软件集之pgAdmin Ⅲ
备份
恢复 连接
2016/2/2, Slide 27
系统软件集之rms_hmi
编辑网关、路由：route
Interfaces需要重启生效，rc.local可重启生效，也可直接运行:/etc/rc.local
2016/2/2, Slide 50
常规站接入
步骤与示例
2016/2/2, Slide 51
常规站接入步骤与示例
根据《子站现场施工信息》表格要求，收集以下信息： 1、一次设备信息，母线、主变、线路、母联(一般情况下母联作为断路器)等，确
将上述信息整理填入相应的施工表格（如有部分信息不明确应及时与施工单位或
继保专职沟通）
2016/2/2, Slide 52
常规站接入步骤与示例
新建子站库实例： 1、使用调试笔记本连接子站主站，并通过rms_hmi登录子站 2、进入【帮助&工具】->【系统工具】->【系统配置】中选择【数据库配置】
折叠显示套件（显示器，键盘，鼠标）
网络防火墙 24口交换机 24口交换机 24口交换机
2016/2/2, Slide 10
系统硬件
2016/2/2, Slide 11
系统硬件之PSX610G（TPE3000）
开入开 出及扩 展口
8个串口
USB
2个 串 口
VGA
PS2
RJ45电 口100M
110V/ 220V 电源 接入
《继电保护和安全自动装置技术规程》培训
《继电保护和安全自动装置技术规程》培训1、培训目的：为了让大家了解并熟练掌握《继电保护和安全自动装置技术规程》GBT14285-2006版国家标准的相关条款，强化继电保护及二次回路调试质量,特编制本培训。
2、参考标准：GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规范》DL 408—1991 《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部份)3、培训适用范围：本培训规定了电力系统继电保护和安全自动装置的科研、设计、制造、试验、施工和运行等有关部门共同遵守的基本准则。
本培训适用于3kV及以上电压电力系统中电力设备和线路的继电保护和安全自动装置。
4、具体内容包括以下几个方面：4.1本次培训内容主要包括以下几个方面：前言、范围、规范性引用文件、总则、继电保护、一般规定、对相关回路及设备的要求、二次回路、电流互感器及电压互感器、直流电源、保护与厂站自动化系统的配合及接口、电磁兼容。
5、总则5.1电力系统继电保护和安全自动装置的功能是在合理的电网结构前提下，保证电力系统和电力设备的安全运行。
5.2继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
5.3继电保护和安全自动装置是保障电力系统安全、稳定运行不可或缺的重要设备。
确定电力网结构、厂站主接线和运行方式时，必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑，合理安排。
继电保护和安全自动装置的配置要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。
对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全运行的电力网结构形式、厂站主接线形式、变压器接线方式和运行方式，应限制使用。
5.4在确定继电保护和安全自动装置的配置方案时，应优先选用具有成熟运行经验的数字式装置。
5.5应根据审定的电力系统设计或审定的系统接线图及要求，进行继电保护和安全自动装置的系统设计。
在系统设计中，除新建部分外，还应包括对原有系统继电保护和安全自动装置不符合要求部分的改造方案。
故障录波器装置功能技术
故障录波器装置功能技术（1）故障录波器应为数字式的，所选用的微机故障录波器应满足电力行业有关标准。
（2）故障录波装置应具备单独组网功能，接口优先采用以太网口，主方式采用数据网传输至保护及故障信息管理系统子站，通信规约采用DL/T 667（idt IEC60870-5-103）通信规约。
备用方式应配备拔号服务器，通过电话通道将录波数据自动远传。
（3）录波装置应具有本地和远方通信接口及与之相关的软件、硬件配置。
既可在当地进行运行、录波数据存储、调试、定值整定和修改、信号监视、信号复归、控制操作、故障报告形成、远程传送、通信接口等功能；还可以与保护和故障信息管理子站系统接口，以实现对故障录波器的故障警告、起动、复归和波形的监视、管理等，同时应具有远传功能，可将录波信息送往调度端。
（4）装置不能由于频繁起动而冲击有效信息或造成突然死机。
（5）装置内存容量应满足连续在规定的时间内发生规定次数的故障时能不中断地存入全部故障数据的要求。
录波结束后，录波数据自动转至装置的硬盘保存。
（6）装置记录的数据应可靠，不失真，记录的故障数据有足够安全性，当故障录波器或后台机电压消失时，故障录波器不应丢失录波波形。
（7）为了便于调度处理事故，在线路或元件故障时，故障信息应上传到保护和故障信息管理子站系统和调度端，有助于事故处理时收集到重要的电气故障量。
（8）录波装置应能完成线路和主变压器各侧断路器、隔离开关及继电保护的开关量和模拟量的采集和记录、故障启动判别、信号转换等功能。
对于线路故障录波器还应能记录高频信号量。
（9）故障录波器应能连续监视电力系统，任一起动元件动作，即开始记录，故障消除或系统振荡平息后，起动元件返回，在经预先整定的时间后停止记录，在单相重合过程中也能记录。
故障录波器应能连续记录多次故障波形。
（10）要求记录因故障、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。
（11）应有足够的起动元件，在系统发生故障或振荡时能可靠起动。
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子站典型接入方案
继电保护故障信息子站－功能
信息的采集 能够完整接收继电保护装置动作时产生的动作 事件报告和故障录波 能够调取保护内部的定值和定值区号 能够调取保护开入量、开出量状态（需保护支 持） 能够查询到保护的运行状态（停运或投运） 能够调取故障录波器的动作报告 能够接受来自于主站的强制召唤命令对指定设 备进行通信
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
继电保护故障信息－传统的收集方法
电话 传真 电子邮件 缺点：速度慢，受制约多
继电保护故障信息－子站建立的基础
微机型装置的普及运用 计算机技术的发展以及计算机硬件价格的 下降 传输通道数量的增加和通信效率的提高
子站：完成站内继电保护装置和故障录波器装置等动作信息 采集、处理，并按要求向有关的调度主站发送故障数据的装 置或系统
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
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， 流电压量对故障线路进行测距， 同时给出能否强送的依据
故障录波器之功能
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
• 电网事故判断
电话汇报－现场调 度员综合检查站内 一次设备动作情况 和保护动作情况， 结合故障录波图分 析后完成。
RTU传送到EMS 系统中的现场遥 测量。
继电保护专业的技 术支持。
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 －－来 号－－来 自于调度 员的汇报
故障录波 器的录波 图
继电保护故障信息子站－功能
信息的处理 规约转换 定值比对功能 信息分类处理 简化录波报告形成 事故报告的生成 保护装置时间的补偿
继电保护故障信息子站－功能
规约转换－根据不同的保护或录波器装置采用相 应的通信规约进行通信，并将录波文件转换为 COMTRADE格式保存 ABB －SPA－BUS，串口 AREVA －COURIER, 串口 GE －GE MODEM，串口 SEL －TERMINAL ,串口 国产保护－ 103，网口 IDM录波器－IDM规约 BEN录波器－BEN32
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
华东电力数据网IP地址分配规律
发电厂使用的IP地址属于省市调一级的三 级网，各地IP地址的分配规律为： 上海：10.31 江苏：10.32 浙江：10.33 10.31 10.32 10.33 安徽：10.34 以上地址需发电厂向省市调数据网管理部门 申请
故障录波器系统
一般故障的排除方法 较多的情况下是远传部分故障。
无子站情形下录波器的接入录 站 工
数据网交换机
程
网
波 师 器
220kV 录 波 器 换机
交
HUB
HUB
器
网 的录波器
HUB
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
故障录波器之配置原则
模拟量和开关量之比为1:3或1:4配置，以保证有 足够的通道接入开关量 必须接入录波器的开关量：
• 按相接入每个开关的副接点，设置为在开关有闭合变 为分闸时启动录波器 • 直接作用于跳闸线圈的保护装置的跳闸出口接点，有 分相出口的要按相接入 • 有关的告警信息：高频保护的收、发信信号，DTT信 号，差动保护的通道告警信号，保护装置故障信号、 失电信号，PT/CT断线信号 • 主变的非电气量保护仅接入能够跳闸的信号，而大量 的告警信号不需要接入
故障录波器之原理
一般原理框图
GPS对时信号
隔离部 件 模拟通道输 入（含高频） 采 样 与 保 持 模/ 数 转 换
输出单 元
计算机控制单元CPU与数 据处理单元（DSP)
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
经常发生故障的设备和接口
网络线水晶头 光电转换器 交换机 工控机
存在的问题及今后的发展方向
速度慢 通信监视手段少，远程诊断困难 操作系统安全性低 方向：装置化，嵌入式，统一规约的运用 取消管理机，接入监控
几张波形
两相接地
单电源
电流方向
高速或低速采 样，记录时间 大于重合闸动 作时间
故障录波器之技术分析
波行特征： 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。
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）
故障录波器之配置原则
选用嵌入式的故障录波器，通信控制单元不依赖 于硬盘或后台机 录波器能够按规约方式向录波器主站或保护子站 上传录波文件。 配置专用的母线故障录波器，确保一条母线的所 有开关接入同一台录波器 变压器模拟量的接入－四侧 一般每两串配一台录波器，如主变直接挂在母线 上，可以单独配置一台
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 高档的录波器使用 采样64点。 12位A/D，且每个通 道使用一个 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 。
报告示例
特性分析图
继电器特性示例
详细阻抗轨迹数据
时间点 时刻 段号 电阻 电抗 阻抗轨迹进入II段 161 162 163 164 50.32 50.63 50.94 51.25 3 3 2 2 由II段进入I段 3049 3050 3051 3052 3053 3054 3055 952.8 953.1 953.4 953.8 954.1 954.4 954.7 2 1 1 1 1 1 1 3.631 3.977 4.087 3.994 3.826 3.777 3.714 22.31 21.90 21.72 21.79 21.82 21.82 21.98 12.05 10.34 9.521 8.914 36.66 35.38 34.09 32.71
故障录波器及继电保护 及故障信息管理系统 技术培训
骆敬年
luo_jn@
故障录波器及继电保护故障 信息系统技术培训
关于故障录波器： 1、故障录波器的功能 2、故障录波器的一般工作原理 3、评价录波器性能的常用指标 4、如何根据波行图判断故障性质 5、故障录波器接入数据网方案 6、一般设备故障的判断方法
查明原因， 马上恢复 送电
故障录波器之功能
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， 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
故障录波器之指标
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0.2 重新开始一 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
华东电力数据网示意图
省（市）调主站 地调主站 网调主站
三级网
二级网
路由器1 路由器2
变电站数据网交换机
数据网接入口交换机示意图
故障录波器接入数据网方案
无保护子站情况下的录波器接入方案 1、同一种型号录波器首先自己连接成网， 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、通过站内某台录波器的交换机，将故障 录波器接入到数据网
定值比对
继电保护故障信息子站－功能
信息分类处理 I类信息－能够直接作用于开关跳闸的保护 动作信息以及开关副接点信息 II类信息－与保护的运行有关的告警信息 III类信息－保护动作过程中的一些事件量信 息
继电保护故障信息子站－功能
收取录 波文件 判断是 否故障
挑取相应通 道，形成新 的录波文件
继电保护故障信息子站－功能来自故障录波器及继电保护故障 信息系统技术培训
关于故障信息管理系统： 1、电网事故的一般处理原则 2、子站典型接入方案（图） 3、功能-定值、信息分类、通信、归档、时间补偿、事 故简报、规约转换 4、运行维护注意事项 5、现在存在问题及将来发展方向
故障信息管理系统
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