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第5章变电站微机故障录波

引子微机故障录波原理微机故障录波实例

1第5章变电站微机故障录波引子1引子1:电力系统运行过程中遇到的一些问题：

作为线路的运行部门最不愿听到或最头疼的莫过于接到调度部门“某线路跳闸”的通知，但输电线路固有的“点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点，决定了线路运行部门时常要接到这样的电话。如何组织事故巡视？如何尽快找到故障点？2引子1:电力系统运行过程中遇到的一些问题：作为线路的电力系统运行过程中遇到的一些问题：引子2:作为继保部门来说，所关心的是：如何在事故发生后，查找事故的起因；事故发展过程中各微机保护设备的动作行为正确与否；保护定值整定是否恰当；事故对相关电气设备的冲击；区域性事故对全网和全系统的影响如何；如何根据事故发生情况来调整系统的运行方式等等。3电力系统运行过程中遇到的一些问题：引子2:作为继保部门来说，准确的数据是故障定点的保障：

解决之道－1

为了提高故障的准确定位，在110kV及以上变电站大部分都装有电力系统故障动态记录装置，即故障录波器。故障录波器的整定值要求其测距误差不大于5%（或2km）且无判相错误，并能准确记录故障前后的电压、电流量，这给故障巡视提供了详实的第一手资料。而装置提供资料的准确与否决定于以下4个方面：①装置的接线是否正确；②装置的定值整定是否准确，这决定于线路参数的测量、定值的计算和定值的整定；③线路进行改造后是否再次进行了核相，线路参数测量，计算定值并进行整定。④线路跳闸后是否进行事故分析，并对装置的定值进行校核和调整，这一点是今后装置能否准确定位的关键。4准确的数据是故障定点的保障：解决之道细致的分析是故障定点的关键：

解决之道－2线路发生故障后，尽管到达故障点的时间越短，故障检出的成功率越高。但是，接到调度命令后决不能盲目地立即巡线，而应一边及时召集必要的事故巡视人员做巡线的有关准备，一边利用较短的时间，收集索要事故数据并进行全面细致的故障分析。首先应在线路台账上对故障进行定位。向调度索要有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。根据故障测距数据，在线路台账上对故障进行定点，按照装置测距误差5%~10%的比例（一般按10%掌握）在台账上确定故障区间，还应结合以往线路跳闸的经验数据进行部分修正。其次应对可能的故障进行定性。这一点很重要也很难，需要灵活运用事故数据分析、丰富的事故查找经验，掌握准确的现场情况，并应经集体商定。根据保护及自动装置的动作情况及反映的故障前后的电压、电流量的数值进行简单定性，才可以对区域外故障或本线路故障进行区分。

电力线路发生短路是出现最多的一种故障形式。中性点直接接地的电网中，以单相接地短路的故障最多，约占全部短路故障的90%左右，其次是两相接地故障。两相接地短路故障的特点是：出现较大的零序接地电流，故障相的电压降低较多，故障相的电流增大较多。5细致的分析是故障定点的关键：解决之道－2线路发详尽、真实、统一时标的数据是事故后分析的关键

解决之道－3在电力系统发生事故后，为了对系统的暂态过程进行分析，判别事故发生的原因，进行事故重现等处理，详尽、真实的数据是基础。由于事故分析时，可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析，根据来奎斯特采样定理的定义，这种数据的采样频率必须是大于所考虑的最高有效次谐波频率的两倍，如果考虑计算精度，频率应当更高。因此有效的数据应当是满足一定采样频率的真实采样点数据，而不是有效值的采样点。同时，由于系统中存在多个微机自动装置，装置在事故时的动作次序是判别自动装置动作正确性的关键。要进行动作次序的判别，对自动装置出口状态的判别、出口时间的记录又必须足够详细。因此，当电力系统发生事故时必须有一套能够真实记录故障发生前后系统各种模拟、开关状态量的装置。6详尽、真实、统一时标的数据是事故后分析的关键解5.1微机故障录波原理

一、故障录波器的概念：

二、故障录波器的作用：

故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功以及系统频率的全过程变化现象。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统中各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性。

电力系统故障录波分析产品素有“电力黑匣子”之称，是电力系统进行故障分析的基本工具，对于正确评判继电保护及安全自动装置动作行为、确定故障原因、及早排除故障、恢复正常运行起到了关键的作用，因此对保证电力行业的安全可靠运行具有十分重要的意义。故障录波装置已成为分析系统故障的重要依据。

75.1微机故障录波原理一、故障录波器的概念：电力故障录波器的基本作用（表述2）

正确分析事故原因并研究对策，同时可正确清楚的了解系统的情况，及时处理事故；

根据所录取的波形图，可以正确评价继电保护和自动装置工作的正确性，特别是对转换性故障更是如此；

根据录波图中示出的零序电流值，可以较正确的给出故障地点范围，便于寻找故障点；

分析研究振荡规律；

分析录波图可以发现继电保护和自动装置缺陷；

借助录波器，可实测系统参数以及监视系统的运行状态。8电力故障录波器的基本作用（表述2）正确分析事故原因并研究对电力系统对故障录波器的应用和要求

电力系统的动态过程是瞬息万变和无序的，随着环保的约束，坑口电厂大容量机组的长距离送电将显著影响电网的稳定性；而跨区联网使电网的动态行为更加复杂，局部故障可能波及大范围停电；缺电局面和近期开展的电力市场，使设备的运行接近热容量；系统的扩容等因素增加了运行条件的不可预知性。随着大机组、超高压电网的发展，电力行业对安全可靠运行越来越重视，我国电力部门技术规范规定：110KV及以上电压等级变电站，125MW及以上发电厂必须安装故障录波分析装置。电力部门已将继电保护正确动作率与故障录波完好率并列统计。9电力系统对故障录波器的应用和要求电力系统的动态过程是电力系统对故障录波器的应用和要求（续）

电力部颁布的有关故障录波器的技术准则和检测标准：《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》

1995年电力部颁布了DL/T553~1994《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》

1999年颁布了DL/T663~1999《220~500KV电力系统故障动态记录装置检验测试要求》

2004年颁布了DL/T-873-2004《微机发电机变压器组动态记录装置技术条件》这些标准明确规定了电力系统故障动态记录装置应达到的记录要求，这对国内生产的故障录波装置提出了越来越高的要求。10电力系统对故障录波器的应用和要求（续）电力部颁布的有电力故障录波器的发展国内对故障录波器的研制和开发已经有多年的历史，其中有：机电式录波器光电式录波器采用固态数据存储器的录波器90年代，我国继电保护进入了微机时代，此时产生了第一代微机故障录波器WGL-11（华北电力学院），此后不久又产生了WGL-12，并催生了第一个电力录波装置的技术规范：DL/T553~1994《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》。此后随着计算机技术、电子技术、通讯技术的发展，国产录波器又经历了2－3代的发展，目前更趋向于采用嵌入式技术、网络化技术、分布式构架的录波器设计制作技术。11电力故障录波器的发展国内对故障录波器的研制和开发已经有多年的微机故障录波器的基本特点：

应当具有强大的数据采集功能；可以采用分时多任务系统的实时信号处理技术；可以具有计算机组网技术和管理机系统；应当具有实时监视功能；现场维护、调试方便；装置整体应具有很高的灵敏度和可靠性；处理机软件功能强大、齐全，能将故障录波、故障分析、打印报告及远传合为一体。录波数据具有统一、标准的输出格式，可以接入系统中其它分析系统，如综自、监控、故障信息联网系统等。12微机故障录波器的基本特点：应当具有强大的数据采集功能；可以TA和TV二次信号{通道1通道2电流、电压变换器低通滤波器采样保持电流、电压变换器低通滤波器采样保持多路转换开关A/D微机CPU总线高频保护{通道1通道2高频变换器采样保持高频变换器采样保持多路转换开关A/D微机CPU……开关量输入光电耦合器接口图5－1微机交流数据采样系统框图13TA和TV二次信号{通道1通道2电流、电压变换器低通滤波器采某种微机故障录波器的组成及原理：

微机型故障录波器主要包括了前置机和主机（后台机）两大部分。一台微机故障录波器可由一台主机和多台互为独立的前置机组成分布式结构。这种结构具有两大优点：一是避免局部故障而引起整套装置退出工作，便于维护和管理；二是对任一台前置机进行校验和维修，不会影响整套装置的运行。1、前置机主要由中央处理器和一些外围电路组成，前置机的主要功能是交流数据采集。其中交流数据采集功能模块主要包括：变换器：一般分为模拟变换器和光电隔离变换器两大类型。变换器的作用主要有：电气隔离、幅度变换。低通滤波器：低通滤波器的作用主要有：一是滤除输入信号中的干扰信号，起抗干扰作用；二是滤除高次谐波信号，降低输入信号的截止频率，使输出信号满足采样定理的要求，从而使数据采集的离散信号能如实反应输入信号中有用频率信号的变化情况。14某种微机故障录波器的组成及原理：微机型故障录波器主采样保持器；多路转换开关；A/D转换器；开关量信号的数据采集；中央处理器（CPU）。2、主机：主要由工控机、半导体固化盘和接口系统三大部分组成。其中接口系统主要功能有：与前置机通讯和信号的输出。15采样保持器；多路转换开关；A/D转换器；开关量信号的数据采集微机故障录波器的启动方式：内部自起动判据及推荐值：

各相和零序电压突变量：ΔU≥±5%UN；ΔU0≥±2%UN。电压越限：110%UN≤U1≤90%UN；U2≥3%UN；U0≥2%UN。主变压器中性点电流：3I0≥10%IN。频率越限与变化率：50.5Hz≤f≤49.5Hz；df/dt≥0.1Hz/s。线路同一相电流变化：0.5s内最大值与最小值之差≥10%。220kV及以上断路器的保护跳闸信号起动。空触点输入。变电所和上级调度来的起动命令。16微机故障录波器的启动方式：内部自起动判据及推荐值：YS-88A硬件说明之其它：A段时间长：故障前的采样时间,此段时间设置最小值为40ms，最大值为100ms。对应一母、对应二母、对应高频1、对应高频2（组群号）YS-88A站端软件说明之其它：2故障录波器实例－YS-88A故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光纤等。C时段：系统大扰动后的中期状态数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1.具备全面的启动判据，记录电气量齐全，可以兼有实时监测功能；YS-88A通信和远传系统说明：微机型故障录波器主要包括了前置机和主机（后台机）两大部分。C段时间长：C段采样时间的长度应大于重合闸时间，一般不低于2s。则当XXⅠ线的2次谐波电压超过10%时将做一次记录，记录XXⅠ线的所有谐波情况，另外每隔10分钟也将做一次记录。2故障录波器实例－YS-88A网络通讯拨号服务器TX01(当采用网络通讯方式时配备)：内装调制解调器、路由器、集线器、光纤转换器，用以实现光纤以太网通讯方式，同时也具备电话拨号通讯的功能。曲线的拉伸压缩显示（时间轴方向）：按下工具栏中的“波形伸缩”图标，然后移动光标到曲线波形的窗口中，单击鼠标左键拉伸、右键压缩。YS-88A调度端软件说明（五）：采样设置：采样速率的设置用来设置整个机器的采样速率，每块前置机采样插件都将采用此设置。向调度索要有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。C时段：系统大扰动后的中期状态数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1.由于事故分析时，可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析，根据来奎斯特采样定理的定义，这种数据的采样频率必须是大于所考虑的最高有效次谐波频率的两倍，如果考虑计算精度，频率应当更高。微机故障录波器的数据记录方式：17YS-88A硬件说明之其它：微机故障录波器的数据记录方式：微机故障录波器的数据记录方式：模拟量采样方式按图所示时段顺序要求执行。A时段：系统大扰动开始前的状态数据，输出原始记录波形及有效值，记录时间≥0.04s。B时段：系统大扰动后初期的状态数据，可直接输出原始记录波形，可观察到5次谐波，同时也可输出每一周波的工频有效值及直流分量值，记录时间≥0.1s。C时段：系统大扰动后的中期状态数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1.0s。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。E时段：系统长过程的动态数据，每1s输出一个工频有效值，记录时间＞10min。输出数据的时间标签，对短路故障等突变事件，以系统大扰动开始时刻，例如短路开始时刻，为该次事件的时间零坐标，误差不大于1ms；事件的标准时间由调度中心给定。18微机故障录波器的数据记录方式：模拟量采样方式按图所示时段顺序交流电流量微机故障录波器记录量的有效范围及分辨率

：以额定电流有效值IN=5A或1A为标准，要求线性测量范围为工频有效值(0.1～20)IN，考虑直流分量。交流电压量以额定相电压有效值为标准，要求线性测量范围为工频有效值(0.01～2.0)UN。对220kV变电所，取自两母线电压互感器。对500kV变电所，取自线路和一台母线电压互感器。开关量分辨率不劣于1.0ms。19交流电流量微机故障录波器记录量的有效范围及分辨率：以额定电故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光纤等。录波器联网结构图20故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光概述：

YS-88A型微机故障录波测距装置是南京银山电子有限公司研制的产品，目前在国内变电站中应用较为广泛。装置采用以DSP数据采集单元为前置机，工控机为后台机的模块化结构，后台机与各前置机相对独立，每个模拟量前置机可管理12路模拟量，每个开关量前置机可管理64路开关量，前置机的数量可根据用户的不同要求而配置，最多可配置8个模拟量前置机和2个开关量前置机。

该装置采用了高速数字信号处理器DSP，A/D采样精度可达14位，最高采样频率为10000点/秒；

装置采用分时多任务系统的实时信号处理技术，使用一块工控主机板同时完成了数据记录存储，录波分析，测距，通讯，巡检，显示等功能；

具有计算机通信组网技术和管理系统；

具备全面的启动判据，记录电气量齐全，可以兼有实时监测功能；

使用WATCH-DOG技术和巡检功能，使得录波器工作稳定可靠。5.2故障录波器实例－YS-88A

21概述：5.2故障录波器实例－YS-88A215.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A装置整体外观图外形尺寸：800(mm)×600(mm)×2260(mm)或800(mm)×600(mm)×2360(mm)或800(mm)×550(mm)×2260(mm)或800(mm)×550(mm)×2360(mm)或按用户要求定制。225.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A装置整体外YS-88A硬件原理框图：5.2故障录波器实例－YS-88A

23YS-88A硬件原理框图：5.2故障录波器实例－YS-88YS-88A硬件说明之主机箱：包括工控主机板、模拟量采集卡、数字量采集卡、IO接口卡(PCI接口)等组成多CPU采集系统，各功能卡具备性能如下：

IO接口卡：负责总线适配(PCI总线)、PC机与前置机之间数据传输、按键控制、面板指示灯控制以及送出故障自控信号和WATCHDOG功能。模拟量采集卡：采用双DSP芯片设计，其中一片负责模拟量数据采集，另一片负责分析判断，DSP与PC机之间采用双口RAM方式进行通信，运行程序分为固化加载程序和实际运行程序。可进行运行程序的在线更改。数字量采集卡：采用DSP芯片设计，可采集128路开关量信息，采用固化程序和运行程序相结合的运行模式，固化程序负责上载运行程序和自检，运行程序负责采集并判断是否要启动录波，同样DSP和PC机之间采用双口RAM通信方式，可进行运行程序的更改。5.2故障录波器实例－YS-88A

24YS-88A硬件说明之主机箱：包括工控主机板、模拟量采集卡、5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A硬件说明之主机箱（续）：模拟量前置机（模拟量采集卡）是一个独立的数据采集单元，主要包括DSP、数据存贮器、隔离放大器、A/D转换器,多路转换开关。它主要负责将输入的电流、电压、高频等电量经过整理变换成数字信号并存入数据存贮器。开关量前置机（数字量采集卡）将开关接点信号经过光耦隔离变换成数字信号，存入数据存贮器，然后再传给后台机。后台机是整个录波器的核心，它负责录波器的人机对话、数据的处理和存贮、和各前置机交换数据、与上级部门通信等,后台机是32位工控机。255.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A硬件说明之5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A硬件说明之有源变送器箱：有源箱开关量插板：完成开关量的隔离转换，开关量输入为空接点信号，经两级光电隔离后送至数字采集卡。有源箱高频量插板：完成直流量的隔离转换，该板采用美国三端隔离放大器，对高频收发信机录波口直流量输出信号进行变换送至模拟量采集单元进行采集。有源箱告警插板：对IO卡送来的告警信号、电源掉电信号进行处理，将其隔离转换成空接点信号送至光字牌。YS-88A硬件说明之无源变送器箱：

装配有电流变送器和电压变送器，电流变送器将0-200A电流变送为±10V电压量信号送至模拟量采集卡采集。电压变送器将0-200V电压变送为±10V电压量信号送至模拟量采集卡采集。每个无源变送器箱处理12路模拟量。265.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A硬件说明之模拟量设置：在模拟量设置框中将所有配置的模拟量按序号排列，用户可以自行设定：线路名称、启动开关、上限定值、下限定值、突变定值、修正开关、零漂值、幅值修正、3次谐波启动定值。本端零序阻抗：本侧系统这两项无法提供时应输入0+j0选择一个子站和一次录波文件：对于离线分析软件来讲，一般情况下，数据分析是必须针对某一子站的某一台录波器，所有的分析功能都是对此设备而言。某一通道波形的压缩和拉伸显示；波形分析还提供以下几个功能：微机故障录波器记录量的有效范围及分辨率：如何根据事故发生情况来调整系统的运行方式等等。详尽、真实、统一时标的数据是事故后分析的关键事故发展过程中各微机保护设备的动作行为正确与否；YS-88A站端软件说明之系统监测：此设置中的“谐波次数”对应的“谐波值”、“总谐波电压畸变率”、“总谐波电流”、“三相电压不平衡度”、“负序电流”、“电压波动”等几项都属越限记录的启动定值。录波器的参数和定值的设置：单击“数据处理”->“参数”->“录波器参数设置”打开参数设置对话框，这里的参数和定值的设置，一般情况下是在变电站装置内完成，在调度端只作为观看和浏览之用，任何修改都将影响录波器的运行和分析（只修改不传参数，影响调度端的分析结果，修改后传参影响录波装置的运行）。波形分析图中左侧显示各通道号、通道类型、通道名称及鼠标所在位置的瞬时值、有效值或相角，默认显示有效值，可以通过勾选菜单“工具”->“数值显示”->“瞬时值”、“有效值”和“相角”来改变。此设置中的“谐波次数”对应的“谐波值”、“总谐波电压畸变率”、“总谐波电流”、“三相电压不平衡度”、“负序电流”、“电压波动”等几项都属越限记录的启动定值。离线软件启动时，在屏幕的左边窗口里将显示所有地区的名称和图标，单击此图标先后选择变电站及录波器，此时，屏幕右边的窗口里，显示该站的录波文件清单。AB段采样率：高速采样速率，指故障前和故障后两个高速采样阶段的速率，有几种速率可选：10000，5000，2500，2000，1000，500（缺省为10000）。装置整体应具有很高的灵敏度和可靠性；故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光纤等。区域性事故对全网和全系统的影响如何；故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功以及系统频率的全过程变化现象。5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A硬件说明之通讯箱：网络通讯拨号服务器TX01(当采用网络通讯方式时配备)：内装调制解调器、路由器、集线器、光纤转换器，用以实现光纤以太网通讯方式，同时也具备电话拨号通讯的功能。网络通讯拨号单元TX02：内装调制解调器。网络通讯单元TX03：内装光纤转换器，用以实现和TX01的连接。YS-88A硬件说明之其它：

包括键盘、鼠标、打印机、交直流转换单元和GPS等。27模拟量设置：在模拟量设置框中将所有配置的模拟量按序号排列，5.2故障录波器实例－YS-88A

285.2故障录波器实例－YS-88A285.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之参数设置（一）：设置录波器运行参数。包括：系统设置、硬件设置、采样设置、模拟量设置、开关量设置、启动开关、启动设置、测距参数、监测设置和保存参数。具体设置如下：系统配置：点击主界面<参数设置>按钮，确认权限后方可进入参数设置界面。用户可以设置如下内容：地区名称、变电站名称、装置名称；串口设置：串口设备、串口速率、串口地址；GPS：GPS型号、通信速率、通信端口、校时开关；风扇启动温度、风扇关闭温度；本机口令、主站IP地址。硬件设置：前置机类型的设置，应与设备的硬件类型相对应。每块模拟量前置机可采样12个通道，共分为3组，分别为1-4通道、5-8通道和9-12通道。每组可设置如下类型：空,开关,交流电流,交流电压,高频,直流电流,直流电压，温度。如果要将此前置机设为开关量，则需将此前置机的三组配置全部设为开关量，否则将出错。软件系统框图295.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之参数设置（二）：

采样设置：采样速率的设置用来设置整个机器的采样速率，每块前置机采样插件都将采用此设置。系统最高采样速率为10000点／秒。

AB段采样率：高速采样速率，指故障前和故障后两个高速采样阶段的速率，有几种速率可选：10000，5000，2500，2000，1000，500（缺省为10000）。

C段采样率：低速采样速率，指故障后较为稳定的那一段时间的采样速率，有几种速率可选：10000，5000，2500，2000，1000，500（缺省为1000）。注意：AB段采样率必须高于C段采样率。

D段采样率：压缩采样速率，指系统进入长过程录波时的采样速率，如（振荡，低频，低压）。有几种速率可供选择：50，40，25，20，10，5（缺省为10）；如需记录长过程功率变化或频率变化波形，速率不应低于20点/秒。305.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之参数设置（二）：

采样设置：采样速率的设置用来设置整个机器的采样速率，每块前置机采样插件都将采用此设置。系统最高采样速率为10000点／秒。

A段时间长：故障前的采样时间,此段时间设置最小值为40ms，最大值为100ms。

B段时间长：故障后的采样时间,此段时间设置一般为2000ms，用户可根据具体情况整定。

C段时间长：C段采样时间的长度应大于重合闸时间，一般不低于2s。

D段时间长：应大于最短振荡周期，一般不低于3s。315.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之参数设置（三）：

模拟量设置：在模拟量设置框中将所有配置的模拟量按序号排列，用户可以自行设定：线路名称、启动开关、上限定值、下限定值、突变定值、修正开关、零漂值、幅值修正、3次谐波启动定值。其中修正开关、零漂值、幅值修正在出厂时已通过加量自动修正，勿需改动。开关量设置：可以设定启动、开关名称和对应线路。

启动设置：启动设置框内将所有组群按编号顺序排列，用户可设定如下内容：组群线路名称、序分量启动、正序上限、正序下限、负序上限、频率启动开关、PT变比、频率偏移、频率突变、工作频率、缓变启动开关、缓变定值。325.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说YS-88A站端软件说明之参数设置（四）：

测距参数设置：该项用于设定供故障分析测距用的线路参数，需要设定的参数如下：

CT额定：

1A或5A

CT变比：例如1200/5则为240

线路长：线路长度，5位有效数字，单位为公里

对应一母、对应二母、对应高频1、对应高频2（组群号）

线路正序阻抗：（每公里）线路

线路零序阻抗：（每公里）线路

本端正序阻抗：本侧系统

本端零序阻抗：本侧系统这两项无法提供时应输入0+j0

对端正序阻抗：对侧系统

对端零序阻抗：对侧系统这两项无法提供时应输入0+j999

注意：所有阻抗均为一次值

5.2故障录波器实例－YS-88A

33YS-88A站端软件说明之参数设置（四）：测距参数设置：5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之参数设置（五）：

谐波监测设置：可以同时监测四条线路：可设定启动开关状态，可以更改所监测的线路。

谐波记录方式有两种：一种是越限记录，如果某项变化超过定值，即把设定的监测线路的各次谐波都记录到硬盘；另一种是定时记录，按设定的时间间隔在硬盘上记录监测线路的谐波。此设置中的“谐波次数”对应的“谐波值”、“总谐波电压畸变率”、“总谐波电流”、“三相电压不平衡度”、“负序电流”、“电压波动”等几项都属越限记录的启动定值。“定时记录间隔（分钟）”则为定时记录定值。

例如：各项设定有：序号1，启动为“Y”，监测线路名为“XXⅠ线”，谐波次数“2”对应的谐波值为“10”（%），定时记录间隔为“10”（分钟）。则当XXⅠ线的2次谐波电压超过10%时将做一次记录，记录XXⅠ线的所有谐波情况，另外每隔10分钟也将做一次记录。345.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之系统监测：

波形监测：单击主界面的<波形监测>按钮，进入实时波形监测窗口，窗口一次显示12个通道的名称和波形及有效值，按“上一插件”、“下一插件”查看其余通道，按“退出”返回主界面。向量监测：单击主界面的<向量监测>按钮进入实时向量监测窗口，选择窗口左侧的“交流电流”和“对应电压”，它们下方可以显示出有效值和相角，可以实时观测电流和电压的向量图，窗口中还显示下列内容：有功功率、无功功率、视在功率、频率、正序电流、负序电流、正序电压、负序电压。355.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之波形分析：在主界面中选中一次录波文件，单击鼠标右键，在弹出菜单里选择“波形分析”即进入波形选择对话框。

波形分析图中左侧显示各通道号、通道类型、通道名称及鼠标所在位置的瞬时值、有效值或相角，默认显示有效值，可以通过勾选菜单“工具”->“数值显示”->“瞬时值”、“有效值”和“相角”来改变。图中右侧以时间为横轴显示实际波形，中间可以移动的竖线为时标。图底部状态栏中显示当前显示的量和时标所在点的时间，单位为毫秒。波形分析还提供以下几个功能：波形幅值方向的放大和缩小；

波形时间方向的拉伸和压缩；0-30次谐波的显示；波形的矢量分析；某条通道波形的隐藏或者移动；波形的打印。365.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说通信方式：PPP拨号方式、LAN方式。图中右侧以时间为横轴显示实际波形，中间可以移动的竖线为时标。数字量采集卡：采用DSP芯片设计，可采集128路开关量信息，采用固化程序和运行程序相结合的运行模式，固化程序负责上载运行程序和自检，运行程序负责采集并判断是否要启动录波，同样DSP和PC机之间采用双口RAM通信方式，可进行运行程序的更改。某一通道波形的压缩和拉伸显示；如何根据事故发生情况来调整系统的运行方式等等。以额定相电压有效值为标准，要求线性测量范围为工频有效值(0.时间方式即在设定的开始时间和结束时间内检索所有录波文件，跳闸方式即根据设定时间段检索故障文件。YS-88A通信和远传系统说明（续）：YS-88A站端软件说明之波形分析：在主界面中选中一次录波文件，单击鼠标右键，在弹出菜单里选择“波形分析”即进入波形选择对话框。主变压器中性点电流：3I0≥10%IN。YS-88A硬件说明之其它：该装置采用了高速数字信号处理器DSP，A/D采样精度可达14位，最高采样频率为10000点/秒；GPS：GPS型号、通信速率、通信端口、校时开关；录波数据具有统一、标准的输出格式，可以接入系统中其它分析系统，如综自、监控、故障信息联网系统等。其次应对可能的故障进行定性。借助录波器，可实测系统参数以及监视系统的运行状态。各相和零序电压突变量：ΔU≥±5%UN；作为线路的运行部门最不愿听到或最头疼的莫过于接到调度部门“某线路跳闸”的通知，但输电线路固有的“点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点，决定了线路运行部门时常要接到这样的电话。由于事故分析时，可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析，根据来奎斯特采样定理的定义，这种数据的采样频率必须是大于所考虑的最高有效次谐波频率的两倍，如果考虑计算精度，频率应当更高。输入结束后请按“确定”按钮，选择“通讯”菜单中的“通讯”即可进行通讯。5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A站端软件说明之其它：

分析拷贝：分析拷贝主要功能是按时间段检索录波文件(d:\data和e:\data目录)，检索方式有时间和跳闸两种。时间方式即在设定的开始时间和结束时间内检索所有录波文件，跳闸方式即根据设定时间段检索故障文件。检索的结果在主界面左侧列表视图中显示出来，单击鼠标右键可选择进行波行显示、数据拷贝和故障分析功能。打印参数：打印设置的参数。手动录波：单击<手动录波>按钮可以启动录波一次，以高速采样速率采集数据。故障分析：在主界面中选中一次录波文件，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“故障分析”，以报告形式显示故障时间、故障类型、启动线路，并可打印出故障报告。系统退出：系统退出时需经权限核对,口令正确才允许退出。37通信方式：PPP拨号方式、LAN方式。5.2故障录波调度端管理系统功能框图5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A调度端软件说明（一）：又称离线分析软件，安装于调度端计算机上，供调度端进行各种分析和操作之用。

建立和删除一个子站：选择“系统”菜单中的“新建”依次建立地区﹑变电站﹑录波器，也可以在程序界面上直接点击YS88SUBST，选中并单击鼠标右键依次建立地区、变电站、录波器；选中录波器并选择“系统”菜单中的“设置”，请输入其中的内容。输入结束后请按“确定”按钮，选择“通讯”菜单中的“通讯”即可进行通讯。

录波器型号。录波器口令：与所调录波器的口令相同，由用户自行设置。通信方式：

PPP拨号和LAN方式两种，PPP拨号为拨号方式，LAN方式为局域网方式，如果选择LAN方式，那么允许监控选项可选，否则不可选。录波器电话号码：所调录波器的电话号码。TCP/IP地址：所调录波器的IP地址。删除一个子站的操作比较简单，只需用光标选中需要删除站的序号，然后再按“删除”按钮，即完成了删除操作。38调度端管理系统功能框图5.2故障录波器实例－YS-88A5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A调度端软件说明（二）：选择一个子站和一次录波文件：对于离线分析软件来讲，一般情况下，数据分析是必须针对某一子站的某一台录波器，所有的分析功能都是对此设备而言。离线软件启动时，在屏幕的左边窗口里将显示所有地区的名称和图标，单击此图标先后选择变电站及录波器，此时，屏幕右边的窗口里，显示该站的录波文件清单。文件清单指出了录波的时间，在一分钟内的第几次录波，以及有无故障跳闸信号等。录波器的参数和定值的设置：单击“数据处理”->“参数”->“录波器参数设置”打开参数设置对话框，这里的参数和定值的设置，一般情况下是在变电站装置内完成，在调度端只作为观看和浏览之用，任何修改都将影响录波器的运行和分析（只修改不传参数，影响调度端的分析结果，修改后传参影响录波装置的运行）。包括：系统设置、硬件设置、采样设置、模拟量设置、开关量设置、启动开关、启动设置、测距参数、监测设置和保存参数。与站端软件的参数设置类似。

395.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A调度端软件5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A调度端软件说明（三）：定值参数的打印和打印预览。波形的显示和分析，具体操作包括：

选择所需显示的通道；波形的显示及各式分析功能；隐藏某一条波形；移动某一通道波形；滚动条；某一通道波形的放大和缩小显示；某一通道波形的压缩和拉伸显示；电参量的计算；谐波分析（0－30次）；

矢量分析：

a.

放大、缩小功能；

b.

幅值、相位的数值显示；

c.

矢量图形的拖动、叠加；

d.

绝对角度和相对角度的显示；标注。

405.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A调度端软件5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A调度端软件说明（四）：波形的打印和打印预览：如果只想打印其中的部分波形，应当在打印范围中选定。在打印设置中还可选择纵向或横向输出。打印机的驱动程序应当在控制面板的“打印机和传真”选项中安装。综合分析：综合分析将把矢量分析、谐波分析、波形分析集中在一个窗口中进行分析。故障分析和测距：起点：正常情况下，此值为30，亦就是说计算故障电流时，取时为故障后一个半周波，如果发现启动点不准或故障的延迟，可以修改此值。故障线路：如果自动选线不准确的话，也可进行人工干预。故障类型：如果发现判相不准的情况，也可进行人工干预。系统在经过分析后，将产生故障分析报告，包括以下内容：故障线路，故障时间，故障相别，故障距离，故障后电流、电压的有效值，跳闸时间，重合闸时间，再次故障的信息等，以及启动线路，开关变化等。415.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A调度端软件5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A调度端软件说明（五）：频率和功率的波形：可以观测到每一时间点的频率的值以及有功功率﹑无功功率的值。曲线的放大和缩小显示（幅值方向）：按下工具栏中的“波形缩放”图标，然后移动光标到曲线波形的窗口中，单击鼠标右键缩小、左键放大，再次单击工具栏中的“波形缩放”图标将关闭此功能。曲线的拉伸压缩显示（时间轴方向）：按下工具栏中的“波形伸缩”图标，然后移动光标到曲线波形的窗口中，单击鼠标左键拉伸、右键压缩。再次单击工具栏中的“波形伸缩”图标将关闭此功能。打印与打印预览（同波形打印）。故障报告管理：以对故障报告进行查询。文件格式的转换：提供可以将YS-88A录波文件格式转换为COMTRADE文件格式的功能，可以任选ASCII或二进制格式。公式编辑器。425.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A调度端软件5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A通信和远传系统说明：

YS-88A通信和远传系统能够实现以下功能：传输录波装置内的故障录波文件，能够拷贝录波装置内的参数定值文件，能够远程整定装置的参数定值，可以远程校正装置的运行时间，可以远程启动一次正常的录波，能够查看装置的自检信息，能够传输实时的通道波形以及相量﹑功率﹑频率，能够远程对录波器上的软件进行更新。具体操作内容如下：

通信方式：PPP拨号方式、LAN方式。Modem的设置：设置调制解调器。拨号连接和挂机；远程录波和校时；远传故障报告；口令和权限。435.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A通信和远传5.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A通信和远传系统说明（续）：文件传输和断点续传：

检索录波文件：要传输文件，首先必须检索文件，输入要检索的文件时间范围，单击检索图标，等待片刻后，窗口的左边显示检索出的文件名称（用时间﹑前置机号﹑文件大小表示，因每一前置机都产生录波文件）。此检索出的文件目录将保留在此窗口内直至下一次刷新，窗口的右边部分显示已传输的文件（用时间﹑前置机号﹑文件大小表示）。

选择文件传输：移动光标到所需传输的文件，单击鼠标左键，选择此文件，再单击窗口中间的“传输”按钮，启动传输进程，传输过程中，程序会显示进程指示，类似于Windows的拷贝文件。文件续传：在传输过程中，因某种原因引起传输中断，需要重新传输此文件时，系统将自动检测是否需要继续传输。如果用户选择“继续传输”，则系统将在前面的基础上继续传输，从而节省传输时间，在中断后，重新拨号连接，也同样可以使用断点续传。445.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A通信和远传例如：各项设定有：序号1，启动为“Y”，监测线路名为“XXⅠ线”，谐波次数“2”对应的谐波值为“10”（%），定时记录间隔为“10”（分钟）。由于事故分析时，可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析，根据来奎斯特采样定理的定义，这种数据的采样频率必须是大于所考虑的最高有效次谐波频率的两倍，如果考虑计算精度，频率应当更高。离线软件启动时，在屏幕的左边窗口里将显示所有地区的名称和图标，单击此图标先后选择变电站及录波器，此时，屏幕右边的窗口里，显示该站的录波文件清单。如果用户选择“继续传输”，则系统将在前面的基础上继续传输，从而节省传输时间，在中断后，重新拨号连接，也同样可以使用断点续传。另一种是定时记录，按设定的时间间隔在硬盘上记录监测线路的谐波。YS-88A站端软件说明之系统监测：二是滤除高次谐波信号，降低输入信号的截止频率，使输出信号满足采样定理的要求，从而使数据采集的离散信号能如实反应输入信号中有用频率信号的变化情况。随着大机组、超高压电网的发展，电力行业对安全可靠运行越来越重视，我国电力部门技术规范规定：110KV及以上电压等级变电站，125MW及以上发电厂必须安装故障录波分析装置。电力部门已将继电保护正确动作率与故障录波完好率并列统计。网络通讯单元TX03：内装光纤转换器，用以实现和TX01的连接。AB段采样率：高速采样速率，指故障前和故障后两个高速采样阶段的速率，有几种速率可选：10000，5000，2500，2000，1000，500（缺省为10000）。如何根据事故发生情况来调整系统的运行方式等等。图中右侧以时间为横轴显示实际波形，中间可以移动的竖线为时标。模拟量采样方式按图所示时段顺序要求执行。图中右侧以时间为横轴显示实际波形，中间可以移动的竖线为时标。测距参数设置：该项用于设定供故障分析测距用的线路参数，需要设定的参数如下：2故障录波器实例－YS-88AYS-88A站端软件说明之参数设置（五）：线路发生故障后，尽管到达故障点的时间越短，故障检出的成功率越高。本端零序阻抗：本侧系统这两项无法提供时应输入0+j0根据故障测距数据，在线路台账上对故障进行定点，按照装置测距误差5%~10%的比例（一般按10%掌握）在台账上确定故障区间，还应结合以往线路跳闸的经验数据进行部分修正。电力部门已将继电保护正确动作率与故障录波完好率并列统计。电力部颁布的有关故障录波器的技术准则和检测标准：则当XXⅠ线的2次谐波电压超过10%时将做一次记录，记录XXⅠ线的所有谐波情况，另外每隔10分钟也将做一次记录。0-30次谐波的显示；线路正序阻抗：（每公里）线路AB段采样率：高速采样速率，指故障前和故障后两个高速采样阶段的速率，有几种速率可选：10000，5000，2500，2000，1000，500（缺省为10000）。有源箱高频量插板：完成直流量的隔离转换，该板采用美国三端隔离放大器，对高频收发信机录波口直流量输出信号进行变换送至模拟量采集单元进行采集。注意：AB段采样率必须高于C段采样率。离线软件启动时，在屏幕的左边窗口里将显示所有地区的名称和图标，单击此图标先后选择变电站及录波器，此时，屏幕右边的窗口里，显示该站的录波文件清单。系统在经过分析后，将产生故障分析报告，包括以下内容：故障线路，故障时间，故障相别，故障距离，故障后电流、电压的有效值，跳闸时间，重合闸时间，再次故障的信息等，以及启动线路，开关变化等。YS-88A通信和远传系统说明：对端正序阻抗：对侧系统YS-88A站端软件说明之参数设置（四）：中性点直接接地的电网中，以单相接地短路的故障最多，约占全部短路故障的90%左右，其次是两相接地故障。为了提高故障的准确定位，在110kV及以上变电站大部分都装有电力系统故障动态记录装置，即故障录波器。波形分析还提供以下几个功能：注意：所有阻抗均为一次值某一通道波形的压缩和拉伸显示；二是滤除高次谐波信号，降低输入信号的截止频率，使输出信号满足采样定理的要求，从而使数据采集的离散信号能如实反应输入信号中有用频率信号的变化情况。保护定值整定是否恰当；某一通道波形的放大和缩小显示；YS-88A站端软件说明之系统监测：YS-88A站端软件说明之波形分析：在主界面中选中一次录波文件，单击鼠标右键，在弹出菜单里选择“波形分析”即进入波形选择对话框。谐波监测设置：可以同时监测四条线路：可设定启动开关状态，可以更改所监测的线路。网络通讯单元TX03：内装光纤转换器，用以实现和TX01的连接。电力部门已将继电保护正确动作率与故障录波完好率并列统计。绝对角度和相对角度的显示；YS-88A通信和远传系统能够实现以下功能：传输录波装置内的故障录波文件，能够拷贝录波装置内的参数定值文件，能够远程整定装置的参数定值，可以远程校正装置的运行时间，可以远程启动一次正常的录波，能够查看装置的自检信息，能够传输实时的通道波形以及相量﹑功率﹑频率，能够远程对录波器上的软件进行更新。2故障录波器实例－YS-88A图中右侧以时间为横轴显示实际波形，中间可以移动的竖线为时标。1～20)IN，考虑直流分量。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统中各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性。应当具有实时监视功能；文件清单指出了录波的时间，在一分钟内的第几次录波，以及有无故障跳闸信号等。2故障录波器实例－YS-88A故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光纤等。国内对故障录波器的研制和开发已经有多年的历史，其中有：1微机故障录波原理故障分析：在主界面中选中一次录波文件，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“故障分析”，以报告形式显示故障时间、故障类型、启动线路，并可打印出故障报告。本章内容到此结束！谢谢！45例如：各项设定有：序号1，启动为“Y”，监测线路名为“XXⅠ第5章变电站微机故障录波

引子微机故障录波原理微机故障录波实例

46第5章变电站微机故障录波引子1引子1:电力系统运行过程中遇到的一些问题：

作为线路的运行部门最不愿听到或最头疼的莫过于接到调度部门“某线路跳闸”的通知，但输电线路固有的“点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点，决定了线路运行部门时常要接到这样的电话。如何组织事故巡视？如何尽快找到故障点？47引子1:电力系统运行过程中遇到的一些问题：作为线路的电力系统运行过程中遇到的一些问题：引子2:作为继保部门来说，所关心的是：如何在事故发生后，查找事故的起因；事故发展过程中各微机保护设备的动作行为正确与否；保护定值整定是否恰当；事故对相关电气设备的冲击；区域性事故对全网和全系统的影响如何；如何根据事故发生情况来调整系统的运行方式等等。48电力系统运行过程中遇到的一些问题：引子2:作为继保部门来说，准确的数据是故障定点的保障：

解决之道－1

为了提高故障的准确定位，在110kV及以上变电站大部分都装有电力系统故障动态记录装置，即故障录波器。故障录波器的整定值要求其测距误差不大于5%（或2km）且无判相错误，并能准确记录故障前后的电压、电流量，这给故障巡视提供了详实的第一手资料。而装置提供资料的准确与否决定于以下4个方面：①装置的接线是否正确；②装置的定值整定是否准确，这决定于线路参数的测量、定值的计算和定值的整定；③线路进行改造后是否再次进行了核相，线路参数测量，计算定值并进行整定。④线路跳闸后是否进行事故分析，并对装置的定值进行校核和调整，这一点是今后装置能否准确定位的关键。49准确的数据是故障定点的保障：解决之道细致的分析是故障定点的关键：

解决之道－2线路发生故障后，尽管到达故障点的时间越短，故障检出的成功率越高。但是，接到调度命令后决不能盲目地立即巡线，而应一边及时召集必要的事故巡视人员做巡线的有关准备，一边利用较短的时间，收集索要事故数据并进行全面细致的故障分析。首先应在线路台账上对故障进行定位。向调度索要有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。根据故障测距数据，在线路台账上对故障进行定点，按照装置测距误差5%~10%的比例（一般按10%掌握）在台账上确定故障区间，还应结合以往线路跳闸的经验数据进行部分修正。其次应对可能的故障进行定性。这一点很重要也很难，需要灵活运用事故数据分析、丰富的事故查找经验，掌握准确的现场情况，并应经集体商定。根据保护及自动装置的动作情况及反映的故障前后的电压、电流量的数值进行简单定性，才可以对区域外故障或本线路故障进行区分。

电力线路发生短路是出现最多的一种故障形式。中性点直接接地的电网中，以单相接地短路的故障最多，约占全部短路故障的90%左右，其次是两相接地故障。两相接地短路故障的特点是：出现较大的零序接地电流，故障相的电压降低较多，故障相的电流增大较多。50细致的分析是故障定点的关键：解决之道－2线路发详尽、真实、统一时标的数据是事故后分析的关键

解决之道－3在电力系统发生事故后，为了对系统的暂态过程进行分析，判别事故发生的原因，进行事故重现等处理，详尽、真实的数据是基础。由于事故分析时，可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析，根据来奎斯特采样定理的定义，这种数据的采样频率必须是大于所考虑的最高有效次谐波频率的两倍，如果考虑计算精度，频率应当更高。因此有效的数据应当是满足一定采样频率的真实采样点数据，而不是有效值的采样点。同时，由于系统中存在多个微机自动装置，装置在事故时的动作次序是判别自动装置动作正确性的关键。要进行动作次序的判别，对自动装置出口状态的判别、出口时间的记录又必须足够详细。因此，当电力系统发生事故时必须有一套能够真实记录故障发生前后系统各种模拟、开关状态量的装置。51详尽、真实、统一时标的数据是事故后分析的关键解5.1微机故障录波原理

一、故障录波器的概念：

二、故障录波器的作用：

故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功以及系统频率的全过程变化现象。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统中各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性。

电力系统故障录波分析产品素有“电力黑匣子”之称，是电力系统进行故障分析的基本工具，对于正确评判继电保护及安全自动装置动作行为、确定故障原因、及早排除故障、恢复正常运行起到了关键的作用，因此对保证电力行业的安全可靠运行具有十分重要的意义。故障录波装置已成为分析系统故障的重要依据。

525.1微机故障录波原理一、故障录波器的概念：电力故障录波器的基本作用（表述2）

正确分析事故原因并研究对策，同时可正确清楚的了解系统的情况，及时处理事故；

根据所录取的波形图，可以正确评价继电保护和自动装置工作的正确性，特别是对转换性故障更是如此；

根据录波图中示出的零序电流值，可以较正确的给出故障地点范围，便于寻找故障点；

分析研究振荡规律；

分析录波图可以发现继电保护和自动装置缺陷；

借助录波器，可实测系统参数以及监视系统的运行状态。53电力故障录波器的基本作用（表述2）正确分析事故原因并研究对电力系统对故障录波器的应用和要求

电力系统的动态过程是瞬息万变和无序的，随着环保的约束，坑口电厂大容量机组的长距离送电将显著影响电网的稳定性；而跨区联网使电网的动态行为更加复杂，局部故障可能波及大范围停电；缺电局面和近期开展的电力市场，使设备的运行接近热容量；系统的扩容等因素增加了运行条件的不可预知性。随着大机组、超高压电网的发展，电力行业对安全可靠运行越来越重视，我国电力部门技术规范规定：110KV及以上电压等级变电站，125MW及以上发电厂必须安装故障录波分析装置。电力部门已将继电保护正确动作率与故障录波完好率并列统计。54电力系统对故障录波器的应用和要求电力系统的动态过程是电力系统对故障录波器的应用和要求（续）

电力部颁布的有关故障录波器的技术准则和检测标准：《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》

1995年电力部颁布了DL/T553~1994《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》

1999年颁布了DL/T663~1999《220~500KV电力系统故障动态记录装置检验测试要求》

2004年颁布了DL/T-873-2004《微机发电机变压器组动态记录装置技术条件》这些标准明确规定了电力系统故障动态记录装置应达到的记录要求，这对国内生产的故障录波装置提出了越来越高的要求。55电力系统对故障录波器的应用和要求（续）电力部颁布的有电力故障录波器的发展国内对故障录波器的研制和开发已经有多年的历史，其中有：机电式录波器光电式录波器采用固态数据存储器的录波器90年代，我国继电保护进入了微机时代，此时产生了第一代微机故障录波器WGL-11（华北电力学院），此后不久又产生了WGL-12，并催生了第一个电力录波装置的技术规范：DL/T553~1994《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》。此后随着计算机技术、电子技术、通讯技术的发展，国产录波器又经历了2－3代的发展，目前更趋向于采用嵌入式技术、网络化技术、分布式构架的录波器设计制作技术。56电力故障录波器的发展国内对故障录波器的研制和开发已经有多年的微机故障录波器的基本特点：

应当具有强大的数据采集功能；可以采用分时多任务系统的实时信号处理技术；可以具有计算机组网技术和管理机系统；应当具有实时监视功能；现场维护、调试方便；装置整体应具有很高的灵敏度和可靠性；处理机软件功能强大、齐全，能将故障录波、故障分析、打印报告及远传合为一体。录波数据具有统一、标准的输出格式，可以接入系统中其它分析系统，如综自、监控、故障信息联网系统等。57微机故障录波器的基本特点：应当具有强大的数据采集功能；可以TA和TV二次信号{通道1通道2电流、电压变换器低通滤波器采样保持电流、电压变换器低通滤波器采样保持多路转换开关A/D微机CPU总线高频保护{通道1通道2高频变换器采样保持高频变换器采样保持多路转换开关A/D微机CPU……开关量输入光电耦合器接口图5－1微机交流数据采样系统框图58TA和TV二次信号{通道1通道2电流、电压变换器低通滤波器采某种微机故障录波器的组成及原理：

微机型故障录波器主要包括了前置机和主机（后台机）两大部分。一台微机故障录波器可由一台主机和多台互为独立的前置机组成分布式结构。这种结构具有两大优点：一是避免局部故障而引起整套装置退出工作，便于维护和管理；二是对任一台前置机进行校验和维修，不会影响整套装置的运行。1、前置机主要由中央处理器和一些外围电路组成，前置机的主要功能是交流数据采集。其中交流数据采集功能模块主要包括：变换器：一般分为模拟变换器和光电隔离变换器两大类型。变换器的作用主要有：电气隔离、幅度变换。低通滤波器：低通滤波器的作用主要有：一是滤除输入信号中的干扰信号，起抗干扰作用；二是滤除高次谐波信号，降低输入信号的截止频率，使输出信号满足采样定理的要求，从而使数据采集的离散信号能如实反应输入信号中有用频率信号的变化情况。59某种微机故障录波器的组成及原理：微机型故障录波器主采样保持器；多路转换开关；A/D转换器；开关量信号的数据采集；中央处理器（CPU）。2、主机：主要由工控机、半导体固化盘和接口系统三大部分组成。其中接口系统主要功能有：与前置机通讯和信号的输出。60采样保持器；多路转换开关；A/D转换器；开关量信号的数据采集微机故障录波器的启动方式：内部自起动判据及推荐值：

各相和零序电压突变量：ΔU≥±5%UN；ΔU0≥±2%UN。电压越限：110%UN≤U1≤90%UN；U2≥3%UN；U0≥2%UN。主变压器中性点电流：3I0≥10%IN。频率越限与变化率：50.5Hz≤f≤49.5Hz；df/dt≥0.1Hz/s。线路同一相电流变化：0.5s内最大值与最小值之差≥10%。220kV及以上断路器的保护跳闸信号起动。空触点输入。变电所和上级调度来的起动命令。61微机故障录波器的启动方式：内部自起动判据及推荐值：YS-88A硬件说明之其它：A段时间长：故障前的采样时间,此段时间设置最小值为40ms，最大值为100ms。对应一母、对应二母、对应高频1、对应高频2（组群号）YS-88A站端软件说明之其它：2故障录波器实例－YS-88A故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光纤等。C时段：系统大扰动后的中期状态数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1.具备全面的启动判据，记录电气量齐全，可以兼有实时监测功能；YS-88A通信和远传系统说明：微机型故障录波器主要包括了前置机和主机（后台机）两大部分。C段时间长：C段采样时间的长度应大于重合闸时间，一般不低于2s。则当XXⅠ线的2次谐波电压超过10%时将做一次记录，记录XXⅠ线的所有谐波情况，另外每隔10分钟也将做一次记录。2故障录波器实例－YS-88A网络通讯拨号服务器TX01(当采用网络通讯方式时配备)：内装调制解调器、路由器、集线器、光纤转换器，用以实现光纤以太网通讯方式，同时也具备电话拨号通讯的功能。曲线的拉伸压缩显示（时间轴方向）：按下工具栏中的“波形伸缩”图标，然后移动光标到曲线波形的窗口中，单击鼠标左键拉伸、右键压缩。YS-88A调度端软件说明（五）：采样设置：采样速率的设置用来设置整个机器的采样速率，每块前置机采样插件都将采用此设置。向调度索要有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。C时段：系统大扰动后的中期状态数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1.由于事故分析时，可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析，根据来奎斯特采样定理的定义，这种数据的采样频率必须是大于所考虑的最高有效次谐波频率的两倍，如果考虑计算精度，频率应当更高。微机故障录波器的数据记录方式：62YS-88A硬件说明之其它：微机故障录波器的数据记录方式：微机故障录波器的数据记录方式：模拟量采样方式按图所示时段顺序要求执行。A时段：系统大扰动开始前的状态数据，输出原始记录波形及有效值，记录时间≥0.04s。B时段：系统大扰动后初期的状态数据，可直接输出原始记录波形，可观察到5次谐波，同时也可输出每一周波的工频有效值及直流分量值，记录时间≥0.1s。C时段：系统大扰动后的中期状态数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1.0s。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。E时段：系统长过程的动态数据，每1s输出一个工频有效值，记录时间＞10min。输出数据的时间标签，对短路故障等突变事件，以系统大扰动开始时刻，例如短路开始时刻，为该次事件的时间零坐标，误差不大于1ms；事件的标准时间由调度中心给定。63微机故障录波器的数据记录方式：模拟量采样方式按图所示时段顺序交流电流量微机故障录波器记录量的有效范围及分辨率

：以额定电流有效值IN=5A或1A为标准，要求线性测量范围为工频有效值(0.1～20)IN，考虑直流分量。交流电压量以额定相电压有效值为标准，要求线性测量范围为工频有效值(0.01～2.0)UN。对220kV变电所，取自两母线电压互感器。对500kV变电所，取自线路和一台母线电压互感器。开关量分辨率不劣于1.0ms。64交流电流量微机故障录波器记录量的有效范围及分辨率：以额定电故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光纤等。录波器联网结构图65故障录波器的通信网络：串口、MODEM、网络、微波、载波、光概述：

YS-88A型微机故障录波测距装置是南京银山电子有限公司研制的产品，目前在国内变电站中应用较为广泛。装置采用以DSP数据采集单元为前置机，工控机为后台机的模块化结构，后台机与各前置机相对独立，每个模拟量前置机可管理12路模拟量，每个开关量前置机可管理64路开关量，前置机的数量可根据用户的不同要求而配置，最多可配置8个模拟量前置机和2个开关量前置机。

该装置采用了高速数字信号处理器DSP，A/D采样精度可达14位，最高采样频率为10000点/秒；

装置采用分时多任务系统的实时信号处理技术，使用一块工控主机板同时完成了数据记录存储，录波分析，测距，通讯，巡检，显示等功能；

具有计算机通信组网技术和管理系统；

具备全面的启动判据，记录电气量齐全，可以兼有实时监测功能；

使用WATCH-DOG技术和巡检功能，使得录波器工作稳定可靠。5.2故障录波器实例－YS-88A

66概述：5.2故障录波器实例－YS-88A215.2故障录波器实例－YS-88A

YS-88A装置整体外观图外形尺寸：800(mm)×600(mm)×2260(mm)或800(mm)×600(mm)×2360(mm)或800(mm)×550(mm)×2260(mm)或800(mm)×550(mm)×2360(mm)或按用户要求定制。675.2故障录波器实例－YS-88AYS-88A装置整体外YS-88A硬件原理框图：5.2故障录波器实例－YS-88A

68YS-88A硬件原理框图：5.2故障录波器实例－YS-88YS-