變電站故障錄波裝置

故障錄波裝置生產(chǎn)技術部

本章重點

微機故障錄波裝置的組成，微機故障錄波裝置的軟件原理故障錄波的啟動及錄波數(shù)據(jù)采樣及記錄方式教學目的：了解故障錄波裝置的作用、故障錄波裝置的發(fā)展過程及錄取量的選擇，掌握微機故障錄波裝置的組成，微機故障錄波裝置的軟件原理，故障錄波的啟動及錄波數(shù)據(jù)采樣及記錄方式。一、故障錄波裝置的應用場所一、故障錄波裝置的應用場所一、故障錄波裝置的應用場所

故障錄波裝置用于主要發(fā)電廠、220KV及以上變電所和110KV重要變電所，便于分析電力系統(tǒng)故障及繼電保護和安全自動裝置在事故過程中的動作情況，迅速判斷線路故障的位置第一節(jié)概述二、故障錄波裝置的作用（1）為正確分析事故原因、及時處理事故提供重要依據(jù)。（2）幫助尋找故障點，加快處理事故進程，減輕巡線人員勞動強度。根據(jù)裝置記錄的數(shù)據(jù)或波形，可以推算出一次電流、電壓數(shù)值，由此計算出故障點位置，使巡線范圍大大縮小，省時、省力，對迅速恢復供電具有重要的作用。（3）分析評價繼電保護及自動裝置的動作情況，及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷，以便消除事故隱患。根據(jù)錄波資料，可以正確評價繼保和自動裝置工作情況（正確動作、誤動、拒動），尤其是發(fā)生轉換性故障時，裝置提供的準確資料，可幫助發(fā)現(xiàn)繼保和自動裝置的不足，有利于進一步改進和完善這些裝置。同時，真實記錄了斷路器的情況（跳、合閘時間，拒動、跳躍、斷相等），可發(fā)現(xiàn)斷路器存在的問題，消除隱患。（4）了解系統(tǒng)運行情況，迅速處理事故。從故障錄波圖的電氣量變化曲線，可以清楚地了解電力系統(tǒng)的運行情況，并判斷事故原因，為及時、正確處理事故提供依據(jù)。（5）實測系統(tǒng)參數(shù)，研究電力系統(tǒng)振蕩。故障錄波可以實測某些難以用普通實驗方法得到的參數(shù)，為系統(tǒng)的有關計算提供可靠數(shù)據(jù)。三、故障錄波裝置的發(fā)展

第一階段機械—油墨式故障錄波裝置第二階段機械—光電式故障錄波裝置第三階段微機—數(shù)字式故障錄波裝置1、故障錄波裝置經(jīng)歷三個階段：2、微機故障錄波裝置主要優(yōu)點（1）功能完整，自成體系。

錄波器具有16路模擬量輸入、16路開關量輸入，還可以由2～3臺錄波器組屏構成32路或48路的故障錄波屏，具有擴展靈活、工作相對獨立的特點（2）軟件啟動錄波。（3）錄波時間長，錄波完整、不間斷。

（4）具有完善的智能化打印繪圖功能。打印輸出時能夠對錄波數(shù)據(jù)進行分析，自動確定繪圖比例，自動選擇電氣量有變化的部分。打印輸出的信息報告內容包括故障時刻、故障元件、故障地點、故障類型、自動重合閘動作情況、開關量動作順序等。（5）故障錄波數(shù)據(jù)后期處理。對故障錄波后的數(shù)據(jù)，可在機上用專用的軟件進行離線處理?？蓪︿洸〝?shù)據(jù)全過程模擬量的每一部分及開關量進行放大、縮小、定格、重新排列、打印輸出等，還可利用卡遠傳錄波數(shù)據(jù)到調度中心進行分析處理。（6）掉電保護功能。掉電時，實時時鐘及錄波數(shù)據(jù)等信息不丟失。（7）人機對話功能。定值、時鐘和各種操作指令均可通過面板上按鍵和顯示器進行直接的觀察和操作。四、故障錄波裝置錄取量的選擇1、錄取量的選擇包括模擬量和開關量的選擇,選擇哪些錄取量應根據(jù)監(jiān)測的電氣設備的要求。一般監(jiān)測的電氣設備有發(fā)電機、變壓器、輸電線路等，所以錄取的模擬量可以是與這些設備有關的電壓、電流、有功、無功、阻抗、諧波分量、溫度等，錄取的開關量是重要的斷路器、隔離開關及保護裝置的狀態(tài)等。開關量的錄取1)線路零序電流必錄。2)錄取波形應能明確看出故障類型、相別、故障電流、電壓的量值及變化規(guī)律，跳合閘的時間等。3)錄波量力求完整。如對220KV及以上線路三相電流應當錄全。4)在可能發(fā)生振蕩的線路上，可錄一相功率量。5)對于裝有相差高頻保護的線路，當需要錄取高頻信號時，可少錄一相該線的電流，利用錄取電流的振子改錄高頻信號。對少錄的一相電流可采取縱橫配合的方法來彌補。6)當需要記憶量時，可錄一組電流及一組相電壓。2、故障錄波裝置的配置考慮：便于分析事故、便于尋找故障點、便于了解系統(tǒng)中的主要設備、便于監(jiān)視系統(tǒng)中的主要設備。一般330KV及以上線路每回裝一套220KV線路2-3回裝一套110KV重要變電所出線3-4回裝一套。一、微機故障錄波裝置的組成第二節(jié)故障錄波裝置及基本原理微機故障錄波裝置軟件硬件后臺機輔助變換器：用于變換電流、電壓等模擬量，以適應單片微機的A/D轉換要求。前置機：用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和判斷啟動用，將故障信息快速及時傳到后臺。故障錄波裝置框圖1、前置機是一個多CPU系統(tǒng)它由4個數(shù)據(jù)采集CPU插件、一個人機接口插件、開關量輸入插件、逆變電源及告警插件組成，實際上是一個智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。每塊數(shù)據(jù)采集CPU插件與微機保護的CPU插件結構基本相同，但數(shù)據(jù)采集CPU插件的容量要大得多，如每塊CPU插件的靜態(tài)RAM有512KB，而后臺PC機的內存和硬盤容量更大。2、后臺機部分主要用于數(shù)據(jù)處理和管理

由一臺PC機和一臺顯示器構成，或由筆記本構成。后臺機在前置機給出啟動命令后即接收前置機送來的故障錄波數(shù)據(jù)、信息，通過數(shù)據(jù)處理及管理，完成故障測距計算，給出各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)表格，繪圖打印輸出。二、微機型故障錄波裝置的功能微機型故障錄波裝置的功能主要是由前置機來完成，前置機的軟件功能主要有數(shù)據(jù)采集任務、判斷啟動任務、及時將數(shù)據(jù)傳送至后臺機。1.數(shù)據(jù)采集任務

數(shù)據(jù)采集任務是1ms進行一次定時采樣及計算，每次定時采樣均進入采樣中斷服務程序。2.判斷啟動任務

分為內部啟動和外部啟動兩種。3.數(shù)據(jù)通信任務將數(shù)據(jù)采集信息通過串行總線及時地傳送到人機接口插件，利用人機接口插件中的串行口通信中斷服務程序，將錄波的數(shù)據(jù)信息再傳入后臺機永久保存。三、微機型故障錄波裝置的軟件原理軟件主程序采樣中斷服務程序故障錄波程序(一)就主程序尿框圖原潤理說明插件芯片級的初始化:對各芯片的功能及方式初始化。CPU插件自檢:RAM、ROM、EPROM、EEPROM及CPU本身的自檢同步采樣信號檢測:所有各CPU插件均用一條線專門接收人機接口插件的同步采樣脈沖，同步采樣信號檢測就是檢測同步采樣脈沖是否正常。如插件自檢和同步采樣信號檢測未通過則告警并打印報告。中斷開放主要是指允許采樣中斷。采樣中斷開放后，將定時從主程序轉入采樣中斷服務程序，完成采樣任務后再回到主程序。系統(tǒng)自檢是指TA、TV的斷線檢測或者其他專業(yè)自檢。自啟動判據(jù)是反映系統(tǒng)故障的電壓U0、U1、U2各序分量值是否超過定值。

二、竟采樣磁中斷項服務浮程序悲原理切說明進入采樣服務中斷程序后，采樣計算VFC輸出的脈沖數(shù)。對采樣CPU插件的12路模擬量全部采樣結束，將最近的10周中采樣計數(shù)存儲單元所存儲的采樣值全部刷新?lián)Q為最新的采樣值。1.存儲單元采樣值刷新根據(jù)剛刷新的計數(shù)值，計算各通道已選定的突變量，判斷是否大于整定值，如大于整定值，則使啟動標志位置1，修改返回地址為故障錄波程序首地址，即進入故障錄波程序；如不大于整定值，則進入開關量自啟動判據(jù)程序，如選定的自啟動開關量狀態(tài)為1則立即啟動標志位，轉入故障錄波程序，否則結束采樣中斷服務程序回到主程序中循環(huán)。2.自啟動判據(jù)檢測三、故翠障錄波比程序原惰理說明根據(jù)故填障錄波滑的劃分遞時段、弄順序記侮錄的原晚理，檢巧測啟動為標志后窄就保留蟻故障前斥3周的鋸首段記睡錄，隨冤即清啟缸動標志畫位，然房誠后按順凝序賦值梅錄波段叫，再進鞏入按時尺段壓縮蜓數(shù)據(jù)自影程序并斧保留被默壓縮的此數(shù)據(jù)。咽如在錄昏波及數(shù)啊據(jù)處理父過程中抹，檢出堂系統(tǒng)又偶發(fā)生故侄障（即駐檢出再游啟動）糠，則錄壯波重新造進行，串轉入錄趣波初始籠程序。整個粉故障瓦錄波欠過程浪就是束按時臨段(東A～雄E)碰逐段厚順序鏡記錄菜不斷惕循環(huán)賣完成代錄波矮的。一、故群障錄波鉤裝置的絮啟動第三節(jié)腸故障巖錄波裝驅置的應稿用裝置逝的故烘障錄折波啟山動(一消)內勵部啟水動(二蠟)外柏部啟搶動（一番)內痰部啟白動(一)慘內部啟逐動1.各么相相電遍壓和零許序電壓卡突變量忽啟動規(guī)定逝相電別壓突脹變量昨為△閘UK紗≥±亡5%求UN規(guī)定零彎序電壓棋突變量錫為△勝U≥±風2%U余N2.過捆壓和欠井壓啟動3.主搞變壓器毅中性點劇電流越脆限啟動規(guī)定變批壓器中口性點電悉流越限資啟動值邊為3I鍬0≥±摘10%渴IN4.頻饅率越限殿與變化切率啟動頻率越跪限啟動惑值為5幸0.5擦HZ≤循f≤4道9.5歌HZ；頻率變餓化率啟揉動值為番df/粒dt≥蠢0.1殖HZ/面S5.拳系統(tǒng)毯振蕩溫啟動(二)夠外部啟切動(二喜)外很部啟稱動1.斷鉤路器的勒保護跳杏閘信號飽啟動由繼電鐮保護裝鍬置跳閘建命令啟冤動故障嘗動態(tài)記傾錄時，那應當選胳用與發(fā)兩出斷路忘器跳閘嗽命令同衣步的觸啦點信號沈（最好綱是跳閘兄出口繼懼電器的耀觸點）仁，以準申確記錄戀啟動時企刻。為枝了避免謙干擾，兄以空觸騾點經(jīng)雙壞絞線輸疊出到故桶障錄波茂器是必跟要的。2.孝手動漂和遙疤控啟勵動可以由唇變電所決就地和蜜上級調久度來遠夾方命令瘋啟動。二、錄卻波數(shù)據(jù)豈采樣及療記錄方肅式（一）銅分時段歸記錄方騰式故障記間錄可分貨為A、致B、C鋪、D、能E共5蔥個時段悉,對于這邊5個時段雙不僅亂故障抱量記劍錄的芝時間頃長短鄙不同祥，而備且故頑障量嫩的采樣伐頻率朽也不舞一樣柜。A時段：系統(tǒng)大擾動開始前的狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出原始記錄波形及有效值，記錄時間大于0.04S。B時段：系統(tǒng)大擾動后初期的狀態(tài)數(shù)據(jù)，可直接輸出原始記錄波形，可觀察到5次諧波，同時也輸出每一周波的工頻有效值及直流分量值，記錄時間大于O.1S。E時段：系統(tǒng)長過程的動態(tài)數(shù)據(jù)，每1輸出一個工頻有效值，記錄時間大于lOmin。C時段：系統(tǒng)大擾動后的中期狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出連續(xù)的工頻有效值，記錄時間大于1.0S。D時段：系統(tǒng)動態(tài)過程數(shù)據(jù)，每0.1S輸出一個工頻有效值，記錄時間大于20S。(二釀)不舌定長急錄波以上飛啟動半方式誓的錄繼波的荒結束皂條件錢為：坐所有廚啟動佳量全具部復狗歸，聽并且來記錄籌時間傳大于論3S妥。1.暮非振濟蕩故細障啟停動在某泄一時茄刻，堂啟動標量滿貫足任鋼一啟員動條蓋件，轎裝置兄啟動胞錄波板。如離果在灰錄波侄的過憤程中竹有且膝僅有境這一撐次故足障啟出動時會，裝某置將那按A耽-B耕-C濕-D場時段演順序妙進行富錄波甜。如燭果裝系置在閘已啟引動的鍵錄波屋過程火中，烤有突輛變量命輸出諷或斷床路器鄙跳合艇閘信撲號時愈，若訓在B必、C料時段檔，則恩由t襯=0謎時刻尺開始陸沿B郊、C陡、D熄、E導時段他重復騰執(zhí)行雀；否規(guī)則應丑沿A堪、B玩、C忍、D撐、E乏時段塘重復坐執(zhí)行敗。2.梁特殊串啟動宴方式②如果耳系統(tǒng)故石障后引配起振蕩禾，而記細錄已進銷入E時罪段后，鼠則立即還轉入按哈D時段疫記錄，自如果正均在D時煩段則延萍長20挪S。特殊啟魂動方式①如沸果出駐現(xiàn)長聞期的瓦電壓察或頻彈率越切限，臟可只峽記錄己電壓垂值和腫頻率墾值，葡每秒村一點伍或作莊相應盾處理勻；三、分肺析故障液錄波實飄例本章罩小結1.記故障撿錄波炒裝置缺是當箭電力姥系統(tǒng)蛾發(fā)生僑故障奮時，宗能迅巧速直損接記稀錄下噴與故隸障有拜關的壺運行助參數(shù)之的一絕種自練動記萍錄裝唐置。2.故粗障錄波攏裝置的遲作用3.微復機故障墾錄波裝騾置的主齊要優(yōu)點4.遲故障日錄波遷裝置較錄取逐量的嚴選擇5.腹微機磨故障晚錄波仰裝置瞇由硬久件、夕軟件鹽兩部趣分組否成。叫其中程硬件塞部分蹦由輔劉助變歸換器陪、前器置機抄、后胖臺機列等三久部分編組成奏。軟諷件由倍主程傳序、伶采樣砌中斷擴服務摔程序架及故徑障錄懶波程夜序組仇成。6.故毅障錄波企裝置的晨啟動、訂錄波數(shù)榮據(jù)采樣傷及記錄成方式裝置的紗故障錄虜波啟動偉分為內世部啟動拌和外部不啟動兩寬種，偉故障記皆錄可分由為A、界B、C侍、D、承E共5振個時段僵。錄波裝海置簡介220搬kV：備南京銀絞山電子哀有限公筑司的Y獨S-8左8A型諒電力故恭障錄波物測距裝列置。錄波踏裝置掉簡介220摔kV：允武漢中擔元華電缺科技有差限公司胡的ZH刪系列電哄力故障旱錄波測纏距裝置秋。錄波妹裝置熱簡介11咽0多kV旱故障托錄波箱采用導深圳呆雙合逮電腦歇系統(tǒng)消公司肝的S姓H2撥00劫0C劑型故佩障錄副波器芒裝置放。故障錄疏波文件齡的調取跨方法：1.在擋“分析庫計算”膚選項中忌選擇“井波形分手析”2.馬在分睡析界螞面中援，點液擊“淡文件黃”－傾“打形開”濟，然轟后選摘擇文仆件：點擊躲“波誰形分矛析”在這里驅選擇需頭要打印神的錄波阻報文3.點周擊“打扇印”圖溜標可打哭印出波舟形文件4.債點擊剝“分寬析”丸選項把中“堪故障饒報告傅分析諷”選謹項得舊出分傻析報潔告；念點擊尊“打憑印”鈴可打鼠印故湯障分頸析報豬告。點擊“竟打印”點擊憤“分推析”盒中的故障報薦告分析吼”選項智能朵故障火錄波閉方法1.壯邏輯昌故障眉錄波智能飼故障純錄波姑方法2.數(shù)值故育障錄波錄波予圖的策分析國應用1、桿故障疑類型鑄的判腰別1）耗接地富與不瘦接地殲短路始。2）單譯相與多潮相故障悅。3）短帝路故障耐與斷線舒故障。2、故柏障相別含的判斷凡故障注相，其驗電流和使電壓波詠形將同工時有顯垃著跳變玩，即電桑流增大羊、電壓龍降低。錄波圖峽的分析指應用3、斷路銹器分、猜合情況如分析1）劈燕分閘幕時間非。2）披斷路牌器的給斷弧系分析竊。3）須重合握閘分差析。4）蹲振蕩源波形喊。4、舅故障鄉(xiāng)豐電流蹲、電考壓值壓的測些量錄波錢圖的灑分析汪應用分析忌錄波換圖的士基本首方法1、當集我們嬌拿到到一張錫錄波唉圖后愁，首增先要妥通過經(jīng)前面回所學跪的知騎識大閘致判純斷系隱統(tǒng)發(fā)眨生了庸什么無故障鼠，故白障持療續(xù)了抗多長珠時間付。2、以某拆一相電希壓或電宿流的過場零點為暢相位基壘準，查邀看故障叫前電流壁電壓相突位關系浮是否正校確，是案否為正達相序？援負荷角沃為多少累度？3、以印故障緒相電漫壓或駛電流用的過到零點逐為相稿位基繩準，秋確定蟲故障辰態(tài)各限相電等流電財壓的帶相位副關系4、繪制誼向量圖裕，進行禾分析。分析盯錄波槍圖的媽基本紗方法波形注分析一、單緊相接地活故障分熊析波形磁分析一、單診相接地大故障分礙析一、單濁相接地屠故障分交析單相接廁地故障咳，故障泰相電流尿和零序殿電流大遭小相等廳且同相尚位，故月障相電泰壓有一小定程度窯減小，既同時有紙零序電幻玉壓出現(xiàn)根據(jù)缸分析辰的單濤相接戶地短斧路故鮮障錄停波圖繁得出蓬以下唐特點耍：（1換）但一相房誠電流回增大糖，一幅相電燙壓降耀低；陡出現(xiàn)威零序已電流阻、零搬序電勇壓；（2）列電流何增大、葛電壓降證低為相卸同相別悅；（3）蝴零序褲電流向扁位與故遣障電流雀同向，書零序電蜓壓與故肉障相電月壓反向莖。根據(jù)坐以上愚分析故，判牲斷為栽單相刊接地自故障穴，故蹤蝶障相罷為接抓地電濾流明濾顯增墾大的為那一浪相。二、笑兩相柱短路外故障訊分析波形分乘析二、兩寄相短路蠻故障分雀析波形分揀析三、育兩相售接地擇短路砍故障訴分析波形分轟析二、撐兩相悅短路斑故障住分析兩相宗接地宏故障消，2個故障驕相的電恰流突變黨增大，施但2個電疊流之壇間的粱相位斯有角股度差考，變舟化范著圍隨傭過渡你電阻本的不晃同在60o～18歸0o之間變較化，但殲有零序庭電流出撈現(xiàn)（1）尺兩相逆電流增無大，兩稱相電壓訓降低；疏出現(xiàn)零類序電流近、零序程電壓；（2）偽電流慚增大摘、電株壓降究低為鍛相同條兩個嘆相別點；（3）零扛序電流翠向量為不位于故構障兩相惰電流間柔。根