风电场故障录波器基本知识
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。
故障录波器使用及判断
故障录波器使用及判断故障录波器是一种用于记录、存储电力系统中的干扰和故障信号的仪器。
它能够帮助电力系统运维人员对电力系统进行故障分析，从而有效地提高电力系统的可靠性和安全性。
本文介绍了故障录波器的使用方法和判断要点，帮助读者更好地应用故障录波器，提高电力系统故障分析能力。
故障录波器的使用方法故障录波器主要用于记录电力系统中的干扰和故障信号，然后通过分析这些信号来确定系统故障的原因。
故障录波器的使用方法如下：1. 安装故障录波器故障录波器需要安装在电力系统中，通常安装在主变压器或母线附近。
安装时需要注意故障录波器的电气连接和接地。
2. 配置故障录波器配置故障录波器需要根据实际情况进行设置。
通常需要设置故障录波器的采样率、采样时间、触发条件等参数。
3. 确认故障发生时间当系统出现故障时，需要确定故障的发生时间。
可以通过系统自动报警或人工巡检来确认故障发生时间。
4. 分析存储的故障数据故障录波器存储的数据可以用于故障分析。
分析时需要使用专业的软件来对数据进行处理和显示。
故障录波器的判断要点故障录波器能够记录系统中所有的故障信号，但是需要准确判断这些信号是否真正反映了系统故障的实际情况。
故障录波器的判断要点如下：1. 确认故障类型故障录波器记录的信号可能来自于多种故障类型，需要对信号进行分类。
通常故障类型可以分为短路、接地故障、过电压、欠电压等。
2. 确认故障位置故障录波器能够记录系统中所有的故障信号，但是需要根据信号来确认故障位置。
通过信号的传播时间和相位差等信息来确定故障位置。
3. 确认故障原因故障录波器记录的信号可以用于确定故障的原因。
通过信号的振幅、频率、相位等信息，可以确定故障原因是电器设备故障、环境干扰等因素。
4. 确认故障持续时间故障录波器记录的信号可以用于确定故障持续时间。
通过信号的时间长度来确定故障持续时间。
结语故障录波器是电力系统故障分析的重要工具，它能够记录系统中所有的故障信号，并通过数据分析确定故障的原因和位置。
《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。
风电场一期(49.5MW)工程故障录波器技术规范要点实用资料
风电场一期(49.5MW)工程故障录波器技术规范要点实用资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）***风电场一期49.5MW工程故障录波器招标文件招标编号：招标人：招标代理机构：设计单位：2021年3月1 总则、说明及评标准则投标商在投标前需仔细阅读包括本技术规格书在内的招标文件中阐述的全部条款。
投标商提供的设备技术规格应符合招标文件所规定的要求，如有偏差应提供详尽的技术规格偏差说明。
提供设备的供货商应已取得ISO9000质量体系的有效证书，这些设备应在与规定条件相同或较规定条件更为严格的条件下成功地进行了两年以上商业运行，并通过中国权威机构的动态模拟试验。
投标书中对招标书中内容进行修改而未填写差异表，此投标书在招标时作为废标处理。
投标方对成套设备负有全部技术及质量责任，包括分包（或外购）的设备和零件。
投标方对分包设备和主要外购零、部件推荐3家以上产品，由招标方在签定技术协议时最终确定。
招标方有权参加分包、外购设备的招标和技术谈判，但技术上由投标方负责归口、协调。
外购设备（含部件、材料）招标书中推荐厂家少于三家的，投标时必须补足三家及以上推荐的生产厂家，以最高价报价；并承诺在签订技术协议时必须由国电奈曼风电专业工程师指定一家进行签订，如果以供货期无法满足、外购厂家价格高或需要修改设计等原因拒绝签署技术协议，国电奈曼风电有权取消其中标资格。
合同签订后，投标方应在2周内，向招标人提出一个详尽的生产计划，包括设备设计、设计联络会、材料采购、设备制造、厂内测试以及运输等项的详情，以确定每部分工作及其进度。
投标方应负责完成产品的设计、制造、装配、试验、包装、运输和交货验收等，并配合安装、负责设备调试、负责设备现场保管（如果需要）和二次搬运（如果需要），配合系统调试及240小时联合试运等。
继电保护及故障录波器信息处理子站及附件使用寿命不少于30年。
质保期为移交运行后1年。
专利涉及到全部费用均已被认为已包含在设备报价中，投标方应保证招标方不承担有关设备专利的一切责任。
故障录波及常见故障波形讲解
05 故障录波器的主要参数
➢ 5、录波数据采样及记录方式 • 、不定长录波的实现
1)非振荡故障启动 a)第一次启动,按A→B→C→D顺序录波； b)除A、B段外,如果正在录波又出现一次启动,则录波立即回到S点重新开始A→B→C→D顺序录。 2)自动终止记录条件（同时符合如下条件时,则自动停止记录） a)记录时间>3s； b)所有启动量全部复归。
02
故障录波器的功能
根据电力系统发生故障的不同情况，对应于故障录波 器的作用主要体现在以下三个方面：
➢ 1、系统发生故障，保护动作不正确 利用故障录波器记录下来的电压、电流量对故障线路
进行测距，同时给出能否强送的依据
02
故障录波器的功能
➢ 2、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压、电流量判断出是否
07 故障录波器在应用中存在的问题及措施
故障录波器在实际应用过程中会出现保护管理机调不到故 障波形的故障,严重影响了故障波形的分析,在系统发生故障时将 影响对故障性质的判断,根据现场处理的情况有以下几种原因导 致该故障的发生： (1)保护管理机与故障录波器之间通信中断 (2)保护管理机死机导致死数据 (3)故障录波器存储单元损坏
如果出现长期的电压、频率越限或电流振荡,则由S时刻开始沿ABCD时段顺序录波,并延长D时段, 直至所有起动量全部复归或振荡停息。其中频率值测量精度不劣于±0.05Hz。
06 故障录波器的波形分析
➢ 、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
电力行业标准规定,故障录波器的采样速率应达到5kHz。
故障录波及常见故障波形讲解PPT012
05
故障录波器的主要参数
➢ 5、录波数据采样及记录方式
• 5.1、模拟量采样方式
模拟量采样及记录方式按下图执行
系统大扰动开始时刻
A
B
C
D
t=00.0000
t(s)
模拟量采样时段顺序
• A时段：系统大扰动开始前的状态数据,记录时间为40ms~100ms可调。采样
频率10kHz、5kHz、2kHz、1kHz可设。B时段：系统大扰动后初期的状态数据, 记录时间200ms~2000ms可调。采样频率同A段。 C时段:系统大扰动后中期的 状态数据,记录时间1.0s~10s可调。数据输出速率1kHz、0.5kHz、0.25kHz可 设。D时段:系统动态过程数据,不定长录波,录波时间最长为30min,数据输出速 率50Hz,10Hz,1Hz可设,输出为有效值。
(3)加强培训：利用系统维护的机会，请故障录波 器厂家人员到现场讲解。
08 典型故障波形的分析
➢ 1、单相接地短路故障
根据分析的单相接地短路故障录波图得出以下特点： (1)一相电流增大,一相电压降低;出现零序电流、零序电 压 (2)电流增大、电压降低为相同相别 (3)零序电流向位与故障电流同向,零序电压与故障相电 压反向 根据以上分析,判断为单相接地故障,故障相为接地电流 明显增大的那一相。
05 故障录波器的主要参数
➢ 1、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,在系统发生故障之初,故障波形的高次 谐波非常严重,因此,为了较真实地记录故障的暂 态过程,录波器要有较高的采样速率。电力行业 标准规定,故障录波器的采样速率应达到5kHz。 但高的采样速率,则要使用较多的存储空间,同时 在进行数据传输时,要花费更长的时间,这很不利 于故障后的快速分析故障。
故障录波器使用及判断
二、故障录波器的使用
单位
厂站
设备 名称 110kV天路线
跳闸时间 2015-04-01 05:46:00
重合闸
保护动作
故障原因 #23 塔 B 相绝缘子因鸟 粪闪络，导致导线对杆 塔放电所致。
送电时 间 04-01 05:46
输电运检室
天马站
重合成功
距离一段、零序一段
单位
厂站
设备 名称 110kV天路线
三、故障性质判断——小结
1、首页查询结果
2、故障录波图 ——直接打开 or下载分析
3、离线软件 ——故障分析
四、测距计算
1、离线分析软件——单端测距 2、地调定值单——线路参数
1、离线分析软件——单端测距
四、测距计算
2、地调定值单（OMS） ——天马站——故障录波器——天路线 线路参数
Байду номын сангаас
跳闸时间 2015-04-01 05:46:00
重合闸
保护动作
故障原因 #23 塔 B 相绝缘子因鸟 粪闪络，导致导线对杆 塔放电所致。
送电时 间 04-01 05:46
输电运检室
天马站
重合成功
距离一段、零序一段
下载 桌面 故障录波 解压
三、故障性质判断——单相接地
单位 厂站 设备 名称 110kV天路线 跳闸时间 2015-04-01 05:46:00 重合闸 保护动作 故障原因 #23 塔 B 相绝缘子因鸟 粪闪络，导致导线对杆 塔放电所致。 送电时 间 04-01 05:46 输电运检室 天马站 重合成功 距离一段、零序一段
故障录波器的使用及判断
地区监控班 2018.05.20
一、故障录波器作用
故障录波装置日常检查操作及故障录波图相关知识培训讲解
频率越限和变化率启动； 开关量启动； 手动和遥控启动； 我场NSR2000故障录波测距系统设有“故障录波器 动作”和“故障录波器告警”两块光字牌，启动 “故障录波器动作”的条件为各采集参数启动量越 限；启动“故障录波器告警”的条件为装置电源消 失及装置本身故障。
装置的投退操作步骤 正常情况下NSR2000故障录波测距系统投运操作步 骤如下 1 检查110kV故障录波器屏后工控机电源开关在断 开位置； 2 检查屏后各数据采集单元电源开关在断开位置； 3 检查各电压切换开关位置正确； 4 放上相应故障录波器直流保险； 5 合上110kV故障录波器屏后交流电源开关； 6 合上110kV故障录波器屏后工控机电源开关，并 开启工控机启动按钮，查工控机启动正常； 7 分采集单元电源及信号指示灯正常。
▪ （2）为查找故障点提供依据。 ▪ 由故障录波图可判断故障性质，并根据电流、电压
等录波量的大小计算故障点位置，微机型故障录波 装置可直接测算故障点位置，使巡线范围大大缩小 ，省时、省力，对迅速恢复供电具有重要作用。
▪ （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。
▪ 所以再重申一遍：对于分析录波图，第4条是非常重要的， 对于单相故障，故障相电压超前故障相电流约80度左右；对 于多相故障，则是故障相间电压超前故障相间电流约80度左 右；“80度左右”的概念实际上就是短路阻抗角，也即线路 阻抗角。
32
故障录波装置日常检查操作及故 障录波图相关知识培训讲解
1
一、故障录波装置的作用
▪ 故障录波装置是电力系统十分重要的安全自动装 置之一。由于故障录波装置对提高电力系统的安 全运行水平极为重要，《继电保护和安全自动装 置技术规程》规定：为了分析电力系统故障及继 电保护和安全自动装置在事故过程中的动作情况 ，在主要发电厂、220kV及以上变电站和 110kV重要变电站，应装设故障录波装置。故障 录波装置是一种常年投入运行，监视电力系统运 行状态的自动记录装置。
故障录波器基本知识及典型案例
三.故障录波器的基本要求
• 5、数据记录格式及网络功能 • 6、对后台分析软件的要求 • （1）能自动综合双端数据进行故障测距； • （2）能根据记录的电流、电压形成波形，导出各序分量
及其向量图、阻抗变化轨迹； • （3）具备完善的数据库管理功能
21115
四.录波的基础知识点
各种故障情况下的波行特征：
21215
四.实例分析三相短路向量图
21216
Ⅳ.三相短路分析要点
21217
四.关于故障后应该出的信息
• 单相故障 两套主保护的单相跳闸信号，两套后备保护动作信
号，差动动作信号，收信、发信信号，重合闸动 作信号 • 两相及以上故障 两套主保护的三相跳闸信号，两套后备保护动作信 号，差动动作信号，收信、发信信号，
信息子站
二.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
21112
三.故障录波器的基本要求
4、绘制向量图，进行分析。
21210
四.简单故障分析基础
• 基础---对称分量法 • 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。
21211
四.实例分析单相接地故障
21 212
四.实例分析两相短路故障典型向量图特点分析
21213
21 124
四.实例分析三相短路波形
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。
故障录波装置的参数设置
故障录波装置的参数设置
1.采样率：采样率是指故障录波装置在单位时间内对电流和电压进行采样的次数。
采样率的选择应根据电力系统的频率范围进行调整，以确保能准确记录系统中的高频部分。
一般来说，采样率的选择应为2-4倍的系统频率，即电力系统频率为50Hz时，采样率应为100-200Hz。
2.采样量：采样量是指故障录波装置在一次故障中采样的波形点数。
采样量的选择应根据需要的录波时间以及频率范围进行调整。
一般来说，采样量越大，可以记录的波形细节越多，但同时也会增加存储空间和计算量。
通常采用的采样量为2048或4096点，可以满足大多数情况的录波需求。
3.记录时间：记录时间是指故障录波装置能够连续记录故障波形的时间长度。
记录时间的选择应根据不同的应用需求进行调整。
对于短暂故障的分析，一般记录时间在几百毫秒到几秒钟之间即可。
而对于持续较长时间的故障，如短路故障、地线接地故障等，需要选择更长的记录时间以确保完整记录故障波形。
4.适配能力：故障录波装置应具有良好的适配能力，能够适应不同类型、不同规模的电力系统。
适配能力包括对不同电压等级、不同频率范围的适应能力，以及对不同类型故障的识别和记录能力。
当电力系统的电压等级发生变化时，需要对故障录波装置进行参数调整以确保其正常工作。
总之，故障录波装置的参数设置对于准确记录和分析故障波形具有重要意义。
需要根据电力系统的频率范围、故障类型和应用需求等因素进行合理的参数调整，以获得准确的故障录波数据。
故障录波器波形分析
故障录波器波形分析在我们的日常工作中经常需要通过录波波形来分析电力系统到底发生了何种故障？保护装置的动作行为是否正确？二次回路接线是否正确？试验接线是否正确？CT、PT 极性是否正确等等问题。
接下来我就先讲一下分析录波图的基本方法：1、当我们拿到一张录波图后，首先要通过前面所学的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的过零点为相位基准，查看故障前电流电压相位关系是否正确，是否为正相序？负荷角为多少度？3、以故障相电压或电流的过零点为相位基准，确定故障态各相电流电压的相位关系。
（注意选取相位基准时应躲开故障初始及故障结束部分，因为这两个区间一是非周期分量较大，二是电压电流夹角由负荷角转换为线路阻抗角跳跃较大，容易造成错误分析）4、绘制向量图，进行分析。
一、单相接地短路故障录波图分析：A相单相接地短路典型录波图A相单相接地短路典型向量图UCUAIA3I0约80°3U0UB分析单相接地故障录波图要点：1、一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2、电流增大、电压降低为同一相别。
3、零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。
4、故障相电压超前故障相电流约80 度左右；零序电流超前零序电压约110 度左右。
当我们看到符合第 1 条的一张录波图时，基本上可以确定系统发生了单相接地短路故障；若符合第2 条可以确定电压、电流相别没有接错；符合第3 条、第4 条可以确定保护装置、二次回路整体均没有问题（不考虑电压、电流同时接错的问题，对于同时接错的问题需要综合考虑，比如说你可以收集同一系统上下级变电所的录波图，对于同一个系统故障各个变电所录波图反映的情况应该是相同的，那么与其他站反映的故障相别不同的变电站就需要进行现场测试）。
若单相接地短路故障出现不符合上述条件情况，那么需要仔细分析，查找二次回路是否存在问题。
这里需要特别说明一下公司的LFP-900 系列线路保护装置，该系列保护波形中的电流在计算时加入了一个78 度的补偿阻抗，其录波图上反映的正向故障是故障相电压与电流同向，零序电流超前零序电压180 度左右；反向故障是故障相电压与电流反向，零序电流与零序电压同向。
故障录波装置简介
3
2、为查找故障点提供依据。
由故障录波图可判断故障性质，并根据电流、电压等录波量的大 小计算故障点位置，微机型故障录波装置可直接测算故障点位置， 使巡线范围大大缩小，省时、省力，对迅速恢复供电具有重要作用。
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。
(5)通过对已查证落实故障点的录波，可核对系统参数的准确性，改进计算工作 或修正系统使用参数。
(6)统计分析系统振荡时有关参数。故障录)、振荡周期、振荡中心、振荡电流等，以提供振 荡计算中有关的实际参数。
THANKS
一、故障录波器的作用
故障录波器是电力系统发生故障或振荡时能自动记录电力 系统中有关电气参数变化过程，以便分析和研究的一种装置。正 常情况下，故障录波器只进行数据采集，一般不启动录波，只有 当发生故障或振荡时才进行录波。
微机式的故障录波器带有数据记忆功能，能记录 在故障前后电压、电流、功率、频率等变化的全过程 以及继电保护与安全自动装置的动作行为，从而为分 析系统事故提供更详尽的科学依据。
一。、故障录波器的作用
通过对录波数据进行分析，通常可完成如下工作： 1、找出事故原因，制定反事故措施
(1)故障情况的复杂性(包括故障的连续性、转换性 1 及故障加振荡或多重故障的重叠性)
(2)保护装置动作不正常(包括误动、拒动、动
2
作信号异常而造成误判断)。
(3)事故过程中，现场人员忙于处理事故，记 录不全，有时次序颠倒，反映情况不真等。
故障录波装置
故障录波装置是电力系统十分重要的安全自动装置。
由于故障录波装置对提高电力系统的安全运行水平极为 重要，《继电保护和安全自动装置技术规程》规定：为了 分析电力系统故障及继电保护和安全自动装置在事故过程 中的动作情况，在主要发电厂、220kV及以上变电站和 110kV重要变电站，应装设故障录波装置。故障录波装置 是一种常年投入运行，监视电力系统运行状态的自动记录 装置。
故障录波器
5 结束语
通过对典型故障波形的分析，总结了电力系统内发 生典型故障时其电流、电压、向量的特点，在发生复 杂故障时，可以根据这些特点可以迅速准确地判断故 障情况，这种通过典型波形来确定故障性质是一种快 捷、便利的方法，为事故处理、恢复供电争取了宝贵 的时间。同时也总结了在实际应用中发生的影响故障 录波器正常运行的主要原因和相应的应对措施，切实 保证了故障录波器的稳定运行，为事故处理提供有力 依据。
2.2 故障录波器的作用
(1)系统发生故障，继电保护装臵动作正确，可以通过故障录波器记录下 来的电流量电压量对故障线路进行测距，帮助巡线人员尽快找到故障点， 及时采取措施，缩短停电时间，减少损失。
(2)线路不明原因跳闸，通过对故障录波器记录的波形进行分析，可以判
断出开关跳闸的原因。 从而采取相应措施，将线路恢复送电或者停电 检修，避免盲目强送造成更大的损失，同时为检修策略提供依据。
（1） 一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压；
（2） 电流增大、电压降低为相同相别； （3） 零序电流向位与故障电流同向，零序电压与故障相电压反向。 根据以上分析，判断为单相接地故障，故障相为接地电流明显 增大的那一相。
3.2 相间接地故障
两相接地故障，2 个故障相的电流突 变增大，但2 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 o～180 o之间变化，但有零序电流 出现，如图 2 所示。
行计算, 将波形数据存入磁盘, 然后进行分析处理。
3.1
输入接口
故障录波器输入一般应包括模拟量输入和开关量输入, 采样为
交流直接采样。
1)模拟量输入: 模拟量由电压互感器和电流互感器的二次侧直 接接入, 一般应包括三相交流电流和零序电流, 三相交流电 压和零序电压, 高频量等这些输入信号经隔离、 降压滤波、 电压变换进入多路开关, 才进行A/D 转换。 2)开关量输入: 除了模拟量输入以外还应包括开关量输入, 开 关量经过光电隔离, 滤波接入微机。并且, 开关量一般在有 源和无源中可选。
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第四步 第三步 第二步 第一步
故障处理流程
反措和改进
4
电网事故分析
3
电网事故处理
2
电网事故判断
1
21 4
1
继电保护专业技术知识 调度汇报信息
故障录波器的信息资料 保护装置的报文 信息子站
事 故 分 析
215 1
一.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
216 1
一.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及开关量判断出是否无故障 跳闸
217 1
一.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
➢ 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。
21116
4、绘制向量图，进行分析。
21210
四.简单故障分析基础
• 基础---对称分量法 • 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。
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四.实例分析单相接地故障
21 212
四.实例分析两相短路故障典型向量图特点分析
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四.实例分析两相短路故障接线错误分析
四.录波的基础知识点
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
➢ 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
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
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二.故障录波器的构成
• 通常包括三部分：辅助变换、前置机、后台 机
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录波屏后实拍
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二.故障录波器之原理
调度或子站 调度
COM 1 COM 2 PRN RS 232 RS 422 /485
LAN 1 LAN 2
LAN 3
录波管理机
以太网交换机
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信息子站
二.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
21112
三.故障录波器的基本要求
完整性
• 1、录波数据的安全性
机要性
可用性
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四.录波的基础知识点
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。
可编程逻辑器件
160 路开关量
80 路模拟量
16 bit ADC 16 bit ADC
录波单元
大规模可编程门 阵列 FPGA
GPS 32 位 DSP 板
SDRAM 64 MBytes
ADSP
FLASH 512 MBytes
高速以太网
32 位 CPU 板
32 位嵌入式 CPU 运行 VxWorks
硬盘
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四.基础波型
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四.分析录波图的基本方法 ： 1、大致判断系统发生了什么故障，故障持续时间
2、以某一相电压或电流的过零点为相位基准，查 看故障前电流电压相位关系是否正确，是否为正相序 ？负荷角为多少度？
3、以故障相电压或电流的过零点为相位基准，确 定故障态各相电流电压的相位关系。（注意选取相位 基准时应躲开故障初始及故障结束部分，因为这两个 区间一是非周期分量较大，二是电压电流夹角由负荷 角转换为线路阻抗角跳跃较大，容易造成错误分析）
压恢复对称。
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四.录波的基础知识点
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）
7、直流是否正常，是否接地、短路
8、高频是否发信
21 124
四.实例分析三相短路波形
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四.实例分析三相短路向量图
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Ⅳ.三相短路分析要点
21217
四.关于故障后应该出的信息
• 单相故障 两套主保护的单相跳闸信号，两套后备保护动作信
号，差动动作信号，收信、发信信号，重合闸动 作信号 • 两相及以上故障 两套主保护的三相跳闸信号，两套后备保护动作信 号，差动动作信号，收信、发信信号，
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四.关于负荷潮流与故障电流的相位
• 对于一个正常运行的输电线路，电流与电 压的相位角关系跟线路的有功和无功的方 向有关。
• 任何正方向故障下电流永远滞后于电压， 其角度等于线路阻抗角，但受过渡电阻的 影响，角度变小。
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四.关于主变的励磁涌流
21310谢 谢！21C 1“黑匣子”211 1
变电站的黑匣子—录波器
• 反应电网实时状态的参数： • 基本参数：电流、电压、开关量，
还有：有功、无功、非周期分量的初值及时间常数、系统频率 变化
分析电网故障主要是指分析系统动态过程各参数量的变化规律 。
电力系统故障录波装置就是这样一种用作记录和分析电网故障
的设备。
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常用的录波装置