变电站综合自动化系统的自动控制装置-故障录波装置

故障录波图的识别故障录波图分析如图所示，是110kV某线路C相接地的故障录波图形。从图中可以看出：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另外，波形图最左侧的起动、跳闸、合闸为动作相对时间，即保护起动时间、断路器的跳闸、合闸时间。故障录波图分析从图中可得到以下信息：A段：故障持续时间为从电流开始变大或电压开始降低开始到故障电流消失或电压恢复正常的时间，图中故障持续时间为60ms。

A段故障录波图分析B段：保护动作时间是从故障开始到保护出口的时间,即从电流开始变大或电压开始降低，到保护跳闸继电器动作的时间，图中保护动作时间为15ms。B段故障录波图分析C段：开关跳闸时间是从断路器跳闸继电器动作到故障电流消失的时间，图中断路器跳闸时间为45ms。C段故障录波图分析D段：保护返回时间是指故障电流消失时刻到断路器跳闸继电器返回的时间，图中保护返回时间为30ms。D段故障录波图分析E段：重合闸动作时间是从故障消失开始计时到发出重合命令的时间，图中重合闸动作时间为862ms。E段故障录波图分析F段：开关合闸时间是从重合闸继电器动作到断路器合闸成功，再次出现负荷电流的时间，图中断路器合闸时间为218ms。F段录波数据记录方式从基本信息报告可以看出，故障前的两个周波B相电流为1.22A，电压为61.56V，故障后电流变为39.79A，电压变为46.02V，为Ｂ相接地故障。录波数据记录方式仔细观察波形图，可以看出，录波图分了三段，第一段从-40ms到40ms，为故障的初始阶段,负号表示故障发生前的时间；第二个阶段从300ms到400ms，为故障切除阶段；第三个阶段从1382ms到1520ms，为重合闸阶段。中间没有波形的部分被压缩（或省略），如40ms至300ms部分，代表这段时间内电流、电压波形及开关量没有变化，或交流信号变化很小TWJ重合闸

保护跳闸

3U0UcUbUa3I0ICIBIA录波数据记录方式各关键点的事件时间如图所示。TWJ重合闸

保护跳闸

3U0UcUbUa3I0ICIBIA录波数据记录方式一个完整的故障记录可分为A、B、C、D、E共5个时段。这5个时段不仅故障量记录的时间长短不同，而且故障量的采样频率也不一样。录波数据记录方式A时段。记录的是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，记录时间大于0.04s。在波形图中，A时段即是-40ms到0s的时段。录波数据记录方式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，同时也输出每一周波的工频有效值及直流分量值，记录时间大于0.1s。在波形图中，B时段是从0ms到360ms的时段。录波数据记录方式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，记录时间大于1.0s。波形图中，C时段是从360ms到1520ms的时段录波数据记录方式D时段。系统动态过程数据，每0.1S输出一个工频有效值。记录时间大于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，记录时间大于l0min。ABCDE5个时段，波形图中只显示ABC3个时段，DE2个时段波形图中被省略或被压缩。故障录波图关键数据的读取故障录波图记录了故障前后电流、电压等参数的变化过程，通过分析故障波形图，可得出故障性质、故障持续时间，以及保护、断路器的动作时间等信息。因此，读取故障录波图中的电压、电流有效值、相位等关键数据是故障分析的基础。故障录波图关键数据的读取如图所示，B相故障，B相电流通道上呈现故障电流(A、C相仅呈现负荷电流);B相通道上电压明显降低。而非故障相A、C相电压相位基本没有变化。故障录波图关键数据的读取故障电流的计算方法如下:先找出IB通道上的故障电流波形两边的最高波峰在刻度标尺上的位置，再计算标尺截取格数除以2，乘以电流标尺4.0A/格，最后除以根号2就得到二次电流有效值。故障录波图关键数据的读取最后再乘以故障设备间隔的CT变比，即得到一次电流有效值。假设本间隔CT变比为1200/1。则B相短路的一次电流计算值为6450A。故障录波图关键数据的读取故障电压计算方法:先找出UB通道上的故障电压波形两边的最低波峰在刻度标尺上的位置，再计算标尺截取格数除以2，乘以电压标尺45V/格，最后除以根号2就得到二次电压有效值。故障录波图关键数据的读取最后再乘以故障设备间隔母线PT的变比，即得到一次电压有效值。假设本间隔PT变比为1100/1。则B相短路的一次电压计算值为35kV。故障录波图关键数据的读取通过故障波形图还可以读取出电流、电压相位。方法是通过测量电流、电压波形过零的时间差来计算相位。若电流过零时间滞后于电压过零时间，则为滞后相位;反之则为超前相位。故障录波系统故障录波装置故障录波装置用于主要发电厂、220kV及以上变电所和110kV重要变电所，便于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，迅速判断线路故障的位置。故障录波装置故障录波装置由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括前置机和后台。故障录波装置PCS-996R典型配置故障录波装置前置机的结构框图如图所示。它由4个数据采集CPU插件、一个人机接口插件、开关量输入插件、逆变电源及告警插件组成。故障录波装置后台机部分主要用于数据处理和管理。由一台PC机和一台显示器构成，或由笔记本构成。故障录波装置故障录波装置的软件原理主要分3部分，包括主程序、采样中断服务程序和故障录波程序。故障录波装置故障录波装置的启动判据分为内部启动和外部启动。内部启动包括：1.各相相电压和零序电压突变量启动；2.过压和欠压启动3.主变压器中性点电流越限启动4.频率越限与变化率启动5.系统振荡启动规定相电压突变量为△UK≥±5%UN

规定零序电压突变量为△U≥±2%UNUN是额定电压规定变压器中性点电流越限启动值为3I0≥±10%INI0是流过变压器中性点零序电流，IN是变压器额定电流频率越限启动值为50.5Hz≤f≤49.5Hz；频率变化率启动值为df/dt≥0.1Hz/s正序电压越限启动值110%UN≤U1≤90%UN

负序电压启动值为U2≥3%UN零序电压启动值为U0≥2%UN故障录波装置外部启动包括：1.断路器的保护跳闸信号启动由继电保护装置跳闸命令启动故障动态记录时，应当选用与发出断路器跳闸命令同步的触点信号以准确记录启动时刻。为了避免干扰，以空触点经双绞线输出到故障录波器。2.手动和遥控启动可以由变电所就地和上级调度来远方命令启动。故障录波装置故障录波装置的配置方案如下：一般330kV及以上线路每回装一套。220kV线路2-3回装一套。110