典型故障波形分析（电力系统故障分析课件）

分析录波图的基本方法故障录波图的功能故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。故障录波器是提高电力系统安全运行的重要自动装置，当电力系统发生故障或振荡时，它能自动记录整个故障过程中各种电气量的变化。故障录波器的作用1、根据所记录波形，可以正确地分析判断电力系统、线路和设备故障发生的确切地点、发展过程和故障类型，以便迅速排除故障和制定防止对策。

2、分析继电保护和高压断路器地动作情况，及时发现设备缺陷，揭示电力系统中存在的问题。

3、积累第一手材料，加强对电力系统规律的认识，不断提高电力系统运行水平。故障录波图的功能故障录波器的启动方式起动方式的选择，应保证在系统发生任何类型故障时，故障录波器都能可靠的启动。一般包括以下启动方式：负序电压、低电压、过电流、零序电流、零序电压。

故障录波图的功能分析录波图的基本方法分析录波图的基本方法在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。到底如何分析故障录波图？分析录波图的基本方法1、首先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。分析录波图的基本方法故障持续时间:故障持续时间为从电流开始变大或电压开始减低开始到故障电流消失或电压恢复正常的时间，如图所示的A段，故障持续时间为60ms。保护动作时间: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，到保护输出触点闭合的时间，如图所示的B段，保护动作最快时间为15ms。断路器跳闸时间:断路器跳闸时间是从保护输出触点闭合到故障电流消失的时间。如图所示C段，断路器跳闸时间为45ms。一般不用断路器位置触点闭合或返回信号。保护返回时间:保护返回时间是指故障电流消失时刻到保护输出触点断开的时间，如图

所示D段，保护返回时间为30ms。重合闸装置出口动作时间:重合闸装置出口动作时间是从故障消失开始计时到发出重合命令(重合闸触点闭合)的时间，如图所示E段。图中重合闸动作时间为862ms。断路器合闸动作时间:断路器合闸时间是从重合闸输出触点闭合到再次出现负荷电流的时间。如图所示F段，断路器合闸时间为218ms。也不用断路器位置触点闭合或返回信号。（一）读取准确事件时间一、识图基础分析录波图的基本方法故障波形时间汇集柱图一、识图基础分析录波图的基本方法（二）电流、电压的有效值的读取IkB=［(总格*电流标度I)/(2√2)］×变比=［(3.

8×4)/(2√2)］×

1200/1=6450(A)UkB=［(总格*电压标度I)/(2√2)］×变比=［(2*45)/(2√2)］×

110/0.1=35(kV)一、识图基础分析录波图的基本方法可以利用故障波形图中的电流、电压波形，测量故障期间电流、电压的相位，分析故障时的测量阻抗角。可以通过测量电流、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。图中电流过零变负滞后电压过零变负约4ms，相当于滞后角18°×4=72°。由此可以判断故障发生在正方向(相对于本站母线)。并且从这种阻抗角可推断是线路金属性接地故障。若实测电流超前电压110°左右，则表明是反向故障。根据所得的短路电压及短路电流IkB对短路电压UkB的相位，可以画出故障的相量图。（三）电流、电压相位的读取一、识图基础分析录波图的基本方法三相短路故障录波分析电力故障录波识图基础及典型故障分析（四）三相短路故障分析三相短路故障录波图要点：1、三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法三相短路典型录波图三相短路典型向量图电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法三相短路典型录波图符合1条1、三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法三相短路典型向量图1、三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右符合第2条1三相电流增大，三相电压降低2没有零序电流、零序电压3故障相电压超前故障相电流约80度左右4故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右故障录波图波形特点三相短路故障录波分析单相接地短路故障录波分析电力故障录波识图基础及典型故障分析（一）单相接地故障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。电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法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电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法A相单相接地短路典型录波图符合1，基本上可以确定系统发生了A相单相接地短路故障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。符合第2条，则可以确定电压、电流相别没有接错电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法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。符合第3、4条可以确定保护装置、二次回路整体均没有问题A相单相接地短路典型向量图1243一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压符合此条件，可以确定系统发生了单相接地短路故障电流增大、电压降低为同一相别符合此条件，可以确定电压、电流相别没有接错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度左右故障录波图波形特点单相接地短路故障录波分析单相接地短路故障录波分析电力故障录波识图基础及典型故障分析两相短路故障分析两相短路故障录波图要点：1、两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为相同两个相别。3、两个故障相电流基本反向。4、故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法AB两相短路典型录波图AB两相短路典型向量图电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法AB相短路典型录波图符合1条1、两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为相同两个相别。3、两个故障相电流基本反向。4、故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。符合第2条符合第3条电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法AB两相短路典型向量图1、两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为相同两个相别。3、两个故障相电流基本反向。4、故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。符合第4条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度左右故障录波图波形特点1432两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压电流增大、电压降低为相同两个相别两个故障相电流基本反向故障相间电压超前故障相间电流约80度左右两相短路故障录波分析两相接地短路故障录波分析电力故障录波识图基础及典型故障分析两相接地短路故障分析两相接地短路故障录波图要点：1、两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为相同两个相别。3、零序电流向量为位于故障两相电流间。4、故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法AB相接地短路典型录波图AB相接地短路典型向量图

电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法AB相接地短路典型录波图符合1条1、两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为相同两个相别。3、零序电流向量为位于故障两相电流间。4、故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。符合第2条电力故障录波识图基础及典型故障分析分析录波图的程序及基本方法AB相接地短路典型向量图符合第4条

1、两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序