故障录波器识图技术培训共37页
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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
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
专题目录
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
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
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，必要 时通过计算工具进行模拟计算分析
故障录波器之原理
➢ 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
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
重合 系统振荡
长时间的完整 记录，保证数 据的完整性
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
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。
➢ 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。
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
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， 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
查明原因， 马上恢复
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
➢一般原理框图
GPS对时信号
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
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。
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
➢ 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。
故障录波器之技术分析
故障过程中的波形特征：
➢ 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
• 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
华东电力数据网示意图
省（市）调主站
地调主站
网调主站ຫໍສະໝຸດ Baidu
三级网 路由器1
变电站数据网交换机
二级网 路由器2
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
➢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
专题目录
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
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
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，必要 时通过计算工具进行模拟计算分析
故障录波器之原理
➢ 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
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
重合 系统振荡
长时间的完整 记录，保证数 据的完整性
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
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。
➢ 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。
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
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， 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
查明原因， 马上恢复
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
➢一般原理框图
GPS对时信号
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
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。
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
➢ 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。
故障录波器之技术分析
故障过程中的波形特征：
➢ 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
• 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
华东电力数据网示意图
省（市）调主站
地调主站
网调主站ຫໍສະໝຸດ Baidu
三级网 路由器1
变电站数据网交换机
二级网 路由器2
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