變電站故障錄波裝置61

故障障錄錄波波裝裝置置生產(chǎn)產(chǎn)技技術(shù)術(shù)部部本章章重重點點微機機故故障障錄錄波波裝裝置置的的組組成成，，微微機機故故障障錄錄波波裝裝置置的的軟軟件件原原理理故障障錄錄波波的的啟啟動動及及錄錄波波數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采樣樣及及記記錄錄方方式式教學(xué)學(xué)目目的的：：了了解解故故障障錄錄波波裝裝置置的的作作用用、、故故障障錄錄波波裝裝置置的的發(fā)發(fā)展展過過程程及及錄錄取取量量的的選選擇擇，，掌掌握握微微機機故故障障錄錄波波裝裝置置的的組組成成，，微微機機故故障障錄錄波波裝裝置置的的軟軟件件原原理理，，故故障障錄錄波波的的啟啟動動及及錄錄波波數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采樣樣及及記記錄錄方方式式。。一、、故故障障錄錄波波裝裝置置的的應(yīng)應(yīng)用用場場所所一、、故故障障錄錄波波裝裝置置的的應(yīng)應(yīng)用用場場所所一、故障障錄波裝裝置的應(yīng)應(yīng)用場所所故障錄波波裝置用用于主要發(fā)電電廠、220KV及以上變變電所和和110KV重要變電電所，便便于分析析電力系系統(tǒng)故障障及繼電電保護和和安全自自動裝置置在事故故過程中中的動作作情況，，迅速判判斷線路路故障的的位置第一節(jié)概概述述二、故障障錄波裝裝置的作作用（1）為正確分分析事故故原因、、及時處處理事故故提供重重要依據(jù)據(jù)。（2）幫助尋找找故障點點，加快快處理事事故進程程，減輕輕巡線人人員勞動強強度。根據(jù)裝置置記錄的的數(shù)據(jù)或或波形，，可以推推算出一一次電流流、電壓壓數(shù)值，，由此計計算出故故障點位位置，使使巡線范范圍大大大縮小，，省時、、省力，，對迅速速恢復(fù)供供電具有有重要的的作用。。（3）分析評價價繼電保保護及自自動裝置置的動作作情況，，及時發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺缺陷，以以便消除除事故隱隱患。根據(jù)錄波波資料，，可以正正確評價價繼保和和自動裝裝置工作作情況（（正確動動作、誤誤動、拒拒動），，尤其是是發(fā)生轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換性故故障時，，裝置提提供的準準確資料料，可幫幫助發(fā)現(xiàn)現(xiàn)繼保和和自動裝裝置的不不足，有有利于進進一步改改進和完完善這些些裝置。。同時，，真實記記錄了斷斷路器的的情況（（跳、合合閘時間間，拒動動、跳躍躍、斷相相等），，可發(fā)現(xiàn)現(xiàn)斷路器器存在的的問題，，消除隱隱患。（4）了解系統(tǒng)統(tǒng)運行情情況，迅迅速處理理事故。。從故障錄錄波圖的的電氣量量變化曲曲線，可可以清楚楚地了解解電力系系統(tǒng)的運運行情況況，并判判斷事故故原因，，為及時時、正確確處理事事故提供供依據(jù)。。（5）實測系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)，，研究電電力系統(tǒng)統(tǒng)振蕩。。故障錄波波可以實實測某些些難以用用普通實實驗方法法得到的的參數(shù)，，為系統(tǒng)統(tǒng)的有關(guān)關(guān)計算提提供可靠靠數(shù)據(jù)。。三、故障障錄波裝裝置的發(fā)發(fā)展第一階段段機械—油墨式故障障錄波裝置置第二階段機械—光電式故障障錄波裝置置第三階段微機—數(shù)字式故障障錄波裝置置1、故障錄錄波裝置經(jīng)經(jīng)歷三個階階段：2、微機故故障錄波裝裝置主要優(yōu)優(yōu)點（1）功能能完整，自自成體系。。錄波器具有有16路模模擬量輸入入、16路路開關(guān)量輸輸入，還可可以由2～～3臺錄波波器組屏構(gòu)構(gòu)成32路路或48路路的故障錄錄波屏，具具有擴展靈靈活、工作作相對獨立立的特點（2）軟件件啟動錄波波。（3）錄波波時間長，，錄波完整整、不間斷斷。（4）具有有完善的智智能化打印印繪圖功能能。打印輸出時時能夠?qū)︿涗洸〝?shù)據(jù)進進行分析，，自動確定定繪圖比例例，自動選選擇電氣量量有變化的的部分。打打印輸出的的信息報告告內(nèi)容包括括故障時刻刻、故障元元件、故障障地點、故故障類型、、自動重合合閘動作情情況、開關(guān)關(guān)量動作順順序等。（5）故障障錄波數(shù)據(jù)據(jù)后期處理理。對故障錄波波后的數(shù)據(jù)據(jù)，可在機機上用專用用的軟件進進行離線處處理?？蓪︿洸〝?shù)據(jù)據(jù)全過程模模擬量的每每一部分及及開關(guān)量進進行放大、、縮小、定定格、重新新排列、打打印輸出等等，還可利利用卡遠傳傳錄波數(shù)據(jù)據(jù)到調(diào)度中中心進行分分析處理。。（6）掉電電保護功能能。掉電時，實實時時鐘及及錄波數(shù)據(jù)據(jù)等信息不不丟失。（7）人機機對話功能能。定值、時鐘鐘和各種操操作指令均均可通過面面板上按鍵鍵和顯示器器進行直接接的觀察和和操作。四、故障錄錄波裝置錄錄取量的選選擇1、錄取取量的選選擇包括括模擬量和和開關(guān)量量的選擇擇,選擇哪哪些錄取取量應(yīng)根根據(jù)監(jiān)測測的電氣氣設(shè)備的的要求。。一般監(jiān)監(jiān)測的電電氣設(shè)備備有發(fā)電電機、變變壓器、、輸電線線路等，，所以錄錄取的模模擬量可可以是與與這些設(shè)設(shè)備有關(guān)關(guān)的電壓壓、電流流、有功功、無功功、阻抗抗、諧波波分量、、溫度等等，錄取取的開關(guān)關(guān)量是重重要的斷斷路器、、隔離開開關(guān)及保保護裝置置的狀態(tài)態(tài)等。開關(guān)量的的錄取1)線路路零序電電流必錄錄。2)錄取取波形應(yīng)應(yīng)能明確確看出故故障類型型、相別別、故障障電流、電壓壓的量值值及變化化規(guī)律，，跳合閘閘的時間間等。3)錄波波量力求求完整。。如對220KV及以上上線路三三相電流應(yīng)當(dāng)錄錄全。4)在可可能發(fā)生生振蕩的的線路上上，可錄錄一相功功率量。。5)對于于裝有相相差高頻頻保護的的線路，，當(dāng)需要要錄取高高頻信號時，，可少錄錄一相該該線的電電流，利利用錄取取電流的振子改改錄高頻頻信號。。對少錄的的一相電電流可采采取縱橫配合合的方法法來彌補補。6)當(dāng)需需要記憶憶量時，，可錄一一組電流流及一組組相電壓壓。2、故障障錄波裝裝置的配配置考慮：便于分析析事故、、便于尋尋找故障障點、便便于了解解系統(tǒng)中中的主要要設(shè)備、、便于監(jiān)監(jiān)視系統(tǒng)統(tǒng)中的主主要設(shè)備備。一般330KV及以上上線路每每回裝一一套220KV線路路2-3回裝一一套110KV重要要變電所所出線3-4回回裝一套套。一、微機機故障錄錄波裝置置的組成成第二節(jié)故故障障錄波裝裝置及基基本原理理微機故障障錄波裝裝置軟件硬件后臺機輔助變換換器：用于變換換電流、、電壓等等模擬量量，以適適應(yīng)單片片微機的的A/D轉(zhuǎn)換要要求。前置機：：用于數(shù)據(jù)據(jù)采集系系統(tǒng)和判判斷啟動動用，將將故障信信息快速速及時傳傳到后臺臺。故障錄波波裝置框框圖1、前置置機是一一個多CPU系系統(tǒng)它由4個個數(shù)據(jù)采集CPU插件件、一個個人機接接口插件件、開關(guān)關(guān)量輸入入插件、、逆變電電源及告告警插件件組成，實際際上是一個個智能數(shù)據(jù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)。每塊數(shù)數(shù)據(jù)采集CPU插件件與微機保保護的CPU插件結(jié)結(jié)構(gòu)基本相相同，但數(shù)數(shù)據(jù)采集CPU插件件的容量要要大得多，，如每塊CPU插件件的靜態(tài)RAM有512KB，而后臺臺PC機的的內(nèi)存和硬硬盤容量更更大。2、后臺機機部分主要要用于數(shù)據(jù)據(jù)處理和管管理由一臺PC機和一臺臺顯示器構(gòu)成，或由由筆記本構(gòu)構(gòu)成。后臺臺機在前置置機給出啟啟動命令后后即接收前前置機送來來的故障錄錄波數(shù)據(jù)、、信息，通通過數(shù)據(jù)處處理及管理理，完成故故障測距計計算，給出出各種統(tǒng)計計數(shù)據(jù)表格格，繪圖打打印輸出。。二、微機型型故障錄波波裝置的功功能微機型故障障錄波裝置置的功能主主要是由前前置機來完完成，前置置機的軟件件功能主要要有數(shù)據(jù)采集任任務(wù)、判斷斷啟動任務(wù)務(wù)、及時將將數(shù)據(jù)傳送送至后臺機機。1.數(shù)據(jù)采采集任務(wù)數(shù)據(jù)采集任任務(wù)是1ms進行一一次定時采采樣及計算算，每次定定時采樣均均進入采樣樣中斷服務(wù)務(wù)程序。2.判斷啟啟動任務(wù)分為內(nèi)部啟啟動和外部部啟動兩種種。3.數(shù)據(jù)通通信任務(wù)將數(shù)據(jù)采集集信息通過過串行總線線及時地傳傳送到人機機接口插件件，利用人人機接口插插件中的串串行口通信信中斷服務(wù)務(wù)程序，將將錄波的數(shù)數(shù)據(jù)信息再再傳入后臺臺機永久保保存。三、微機型型故障錄波波裝置的軟軟件原理軟件主程序采樣中斷服服務(wù)程序故障錄波程程序(一)主程程序框圖原原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(zhuǎn)入采樣中斷服務(wù)程序，完成采樣任務(wù)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、采樣中中斷服務(wù)程程序原理說說明進入采樣服務(wù)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(jié)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(biāo)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(guān)量自啟動判據(jù)程序，如選定的自啟動開關(guān)量狀態(tài)為1則立即啟動標(biāo)志位，轉(zhuǎn)入故障錄波程序，否則結(jié)束采樣中斷服務(wù)程序回到主程序中循環(huán)。2.自啟動判據(jù)檢測三、故障錄錄波程序原原理說明根據(jù)故障錄錄波的劃分分時段、順順序記錄的的原理，檢檢測啟動標(biāo)標(biāo)志后就保保留故障前前3周的首首段記錄，，隨即清啟啟動標(biāo)志位位，然后按按順序賦值值錄波段，，再進入按按時段壓縮縮數(shù)據(jù)自程程序并保留留被壓縮的的數(shù)據(jù)。如如在錄波及及數(shù)據(jù)處理理過程中，，檢出系統(tǒng)統(tǒng)又發(fā)生故故障（即檢檢出再啟動動），則錄錄波重新進進行，轉(zhuǎn)入入錄波初始始程序。整個個故故障障錄錄波波過過程程就就是是按按時時段段(A～～E)逐逐段段順順序序記記錄錄不不斷斷循循環(huán)環(huán)完完成成錄錄波波的的。。一、故障障錄波裝裝置的啟啟動第三節(jié)故故障錄錄波裝置置的應(yīng)用用裝置的故故障錄波波啟動(一)內(nèi)內(nèi)部啟動動(二)外外部啟動動（一)內(nèi)內(nèi)部啟動動(一)內(nèi)內(nèi)部啟動動1.各相相相電壓壓和零序序電壓突突變量啟啟動規(guī)定相電電壓突變變量為△△UK≥≥±5%UN規(guī)定零序序電壓突突變量為為△U≥±2%UN2.過壓壓和欠壓壓啟動3.主變變壓器中中性點電電流越限限啟動規(guī)定變壓壓器中性性點電流流越限啟啟動值為為3I0≥±10%IN4.頻率率越限與與變化率率啟動頻率越限限啟動值值為50.5HZ≤f≤49.5HZ；頻率變化化率啟動動值為df/dt≥0.1HZ/S5.系統(tǒng)統(tǒng)振蕩啟啟動(二)外外部啟動動(二)外外部啟動動1.斷路路器的保保護跳閘閘信號啟啟動由繼電保保護裝置置跳閘命命令啟動動故障動動態(tài)記錄錄時，應(yīng)應(yīng)當(dāng)選用用與發(fā)出出斷路器器跳閘命命令同步步的觸點點信號（（最好是是跳閘出出口繼電電器的觸觸點），，以準確確記錄啟啟動時刻刻。為了了避免干干擾，以以空觸點點經(jīng)雙絞絞線輸出出到故障障錄波器器是必要要的。2.手動動和遙控控啟動可以由變變電所就就地和上上級調(diào)度度來遠方方命令啟啟動。二、錄波波數(shù)據(jù)采采樣及記記錄方式式（一）分分時段記記錄方式式故障記錄錄可分為為A、B、C、、D、E共5個個時段,對于這5個時段不僅僅故障量量記錄的的時間長長短不同同，而且且故障量量的采樣頻率率也不一一樣。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)不不定長錄錄波以上啟動動方式的的錄波的的結(jié)束條條件為：：所有啟啟動量全全部復(fù)歸歸，并且且記錄時時間大于于3S。。1.非振振蕩故障障啟動在某一時時刻，啟啟動量滿滿足任一一啟動條條件，裝裝置啟動動錄波。。如果在在錄波的的過程中中有且僅僅有這一一次故障障啟動時時，裝置置將按A-B-C-D時段順順序進行行錄波。。如果裝裝置在已已啟動的的錄波過過程中，，有突變變量輸出出或斷路路器跳合合閘信號號時，若若在B、、C時段段，則由由t=0時刻開開始沿B、C、、D、E時段重重復(fù)執(zhí)行行；否則則應(yīng)沿A、B、、C、D、E時時段重復(fù)復(fù)執(zhí)行。。2.特殊殊啟動方方式②如果系系統(tǒng)故障障后引起起振蕩，，而記錄錄已進入入E時段段后，則則立即轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入按D時段記記錄，如如果正在在D時段段則延長長20S。特殊啟動動方式①如果出出現(xiàn)長期期的電壓壓或頻率率越限，，可只記記錄電壓壓值和頻頻率值，，每秒一一點或作作相應(yīng)處處理；三、分析析故障錄錄波實例例本章小結(jié)結(jié)1.故障障錄波裝裝置是當(dāng)當(dāng)電力系系統(tǒng)發(fā)生生故障時時，能迅迅速直接接記錄下下與故障障有關(guān)的的運行參參數(shù)的一一種自動動記錄裝裝置。2.故障障錄波裝裝置的作作用3.微機機故障錄錄波裝置置的主要要優(yōu)點4.故障障錄波裝裝置錄取取量的選選擇5.微機機故障錄錄波裝置置由硬件件、軟件件兩部分分組成。。其中硬硬件部分分由輔助助變換器器、前置置機、后后臺機等等三部分分組成。。軟件由由主程序序、采樣樣中斷服服務(wù)程序序及故障障錄波程程序組成成。6.故障障錄波裝裝置的啟啟動、錄錄波數(shù)據(jù)據(jù)采樣及及記錄方方式裝置的故故障錄波波啟動分分為內(nèi)部部啟動和和外部啟啟動兩種種，故故障記錄錄可分為為A、B、C、、D、E共5個個時段。。錄波裝置置簡介220kV：南南京銀山山電子有有限公司司的YS-88A型電電力故障障錄波測測距裝置置。錄波裝置置簡介220kV：武武漢中元元華電科科技有限限公司的的ZH系系列電力力故障錄錄波測距距裝置。。錄波裝置置簡介110kV故故障錄波波采用深深圳雙合合電腦系系統(tǒng)公司司的SH2000C型型故障錄錄波器裝裝置。故障錄波波文件的的調(diào)取方方法：1.在““分析計計算”選選項中選選擇“波波形分析析”2.在分分析界面面中，點點擊“文文件”－－“打開開”，然然后選擇擇文件：：點擊“波波形分析析”在這里選選擇需要要打印的的錄波報報文3.點擊擊“打印印”圖標(biāo)標(biāo)可打印印出波形形文件4.點擊擊“分析析”選項項中“故故障報告告分析””選項得得出分析析報告；；點擊““打印””可打印印故障分分析報告告。點擊“打打印”點擊“分分析”中中的故障報告告分析””選項智能故障障錄波方方法1.邏輯輯故障錄錄波智能故障障錄波方方法2.數(shù)值故障障錄波錄波圖的的分析應(yīng)應(yīng)用1、故障障類型的的判別1）接地地與不接接地短路路。2）單相相與多相相故障。。3）短路路故障與與斷線故故障。2、故障障相別的的判斷凡故障相相，其電電流和電電壓波形形將同時時有顯著著跳變，，即電流流增大、、電壓降降低。錄波圖的的分析應(yīng)應(yīng)用3、斷路器器分、合合情況分分析1）分閘閘時間。。2）斷路路器的斷斷弧分析析。3）重合合閘分析析。4）振蕩蕩波形。。4、故障障電流、、電壓值值的測量量錄波圖的的分析應(yīng)應(yīng)用分析錄波波圖的基基本方法法1、當(dāng)我們們拿到一一張錄波波圖后，，首先要要通過前前面所學(xué)學(xué)的知識識大致判判斷系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)生了了什么故故障，故故障持續(xù)續(xù)了多長長時間。。2、以某一一相電壓壓或電流流的過零零點為相相位基準準，查看看故障前前電流電電壓相位位關(guān)系是是否正確確，是否否為正相相序？負負荷角為為多少度度？3、以故障障相電壓壓或電流流的過零零點為相相位基準準，確定定故障態(tài)態(tài)各相電電流電壓壓的相位位關(guān)系4、繪制向向量圖，，進行分分析。分析錄波波圖的基基本方法法波形分析析一、單相相接地故故障分析析波形分析析一、單相相接地故故障分析析一、單相相接地故故障分析析單相接地地故障，，故障相相電流和和零序電電流大小小相等且且同相位位，故障障相電壓壓有一定定程度減減小，同同時有零零序電壓壓出現(xiàn)根據(jù)分析析的單相相接地短短路故障障錄波圖圖得出以以下特點點：（1）一一相電電流增大大，一相相電壓降降低；出出現(xiàn)零序序電流、、零序電電壓；（2）電電流增大、、電壓降低低為相同相相別；（3）零零序電流向向位與故障障電流同向向，零序電電壓與故障障相電壓反反向。根據(jù)以上分分析，判斷斷為單相接接地故障，，故障相為為接地電流流明顯增大大的那一相相。二、兩相短短路故障分分析波形分析二、兩相