故障錄波器課件.ppt

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1、故障錄波器1概述故障錄波器概念：是電力系統(tǒng)發(fā)生故障及振蕩時(shí)能自動(dòng)記錄的一種裝置,它可以記錄因短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等大擾動(dòng)引起的系統(tǒng)電流、電壓及其導(dǎo)出量,如有功、無(wú)功以及系統(tǒng)頻率的全過(guò)程變化現(xiàn)象。故障錄波器的啟動(dòng)方式起動(dòng)方式的選擇，應(yīng)保證在系統(tǒng)發(fā)生任何類型故障時(shí)，故障錄波器都能可靠的啟動(dòng)。一般包括以下啟動(dòng)方式：負(fù)序電壓、低電壓、過(guò)電流、零序電流、零序電壓。2.2故障錄波器的作用(1)系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作正確，可以通過(guò)故障錄波器記錄下來(lái)的電流量電壓量對(duì)故障線路進(jìn)行測(cè)距，幫助巡線人員盡快找到故障點(diǎn)，及時(shí)采取措施，縮短停電時(shí)間，減少損失

2、。(2)線路不明原因跳閘，通過(guò)對(duì)故障錄波器記錄的波形進(jìn)行分析，可以判斷出開(kāi)關(guān)跳閘的原因。從而采取相應(yīng)措施，將線路恢復(fù)送電或者停電檢修，避免盲目強(qiáng)送造成更大的損失，同時(shí)為檢修策略提供依據(jù)。(3)判斷繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作行為。當(dāng)系統(tǒng)由于繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)造成無(wú)故障跳閘或系統(tǒng)有故障但保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，就要利用故障錄波器中記錄的開(kāi)關(guān)量動(dòng)作情況來(lái)判斷保護(hù)的動(dòng)作是否正確，并可以據(jù)此得出有問(wèn)題的部分，對(duì)于較復(fù)雜的故障可以通過(guò)記錄下來(lái)的電流電壓量對(duì)故障量進(jìn)行計(jì)算，從而對(duì)保護(hù)進(jìn)行定量考核。（1）采樣速率：采樣速率的高低決定了錄波器對(duì)高次諧波的記錄能力，在系統(tǒng)發(fā)生故障之初，故障波形

3、的高次諧波非常嚴(yán)重，因此，為了較真實(shí)地記錄故障的暫態(tài)過(guò)程，錄波器要有較高的采樣速率。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，故障錄波器的采樣速率應(yīng)達(dá)到5kHz但高的采樣速率，則要使用較多的存儲(chǔ)空間同時(shí)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，這很不利于故障后的快速分析故障。根據(jù)實(shí)際使用情況采樣速率一般設(shè)定為3200Hz即每周期采樣64點(diǎn)。（2）A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)：A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定了錄波器記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，對(duì)于不同位數(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器在量度同一個(gè)幅值的模擬量時(shí)，顯然高位數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的每格所代表的值要比低位數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器小，也就是說(shuō)分辨率比較高，這樣就可以具有較高的精度保證所有通道采樣

4、的一致性。（3）最大故障電流記錄能力：該指標(biāo)用來(lái)保證在系統(tǒng)最大短路電流下能夠完整地記錄故障過(guò)程，不發(fā)生削波，同時(shí)在極小電流時(shí)又要能用一定的精度。該指標(biāo)有時(shí)還影響到錄波器啟動(dòng)定值的靈敏度。（4）錄波記錄時(shí)間：故障錄波器被觸發(fā)后，將根據(jù)事先設(shè)定的錄波時(shí)間采集數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這幾個(gè)時(shí)段有：故障前記錄時(shí)間，這部分錄波數(shù)據(jù)主要是用來(lái)進(jìn)行故障定位計(jì)算時(shí)使用。觸發(fā)時(shí)段：這部分錄波數(shù)據(jù)記錄的是故障發(fā)生的前期過(guò)程，含有較多的暫態(tài)分量，故障后進(jìn)行故障定位和其他電氣量計(jì)算使用的主要是這部分?jǐn)?shù)據(jù)。故障后時(shí)段：這個(gè)時(shí)段主要記錄系統(tǒng)在故障結(jié)束后系統(tǒng)的情況，這段數(shù)據(jù)主要關(guān)心的是變化過(guò)程

5、。2.3故障錄波器的主要參數(shù)3故障錄波器原理故障錄波器用來(lái)記錄電力系統(tǒng)中電氣量和非電氣量以及開(kāi)關(guān)量的自動(dòng)記錄裝置，通過(guò)記錄和監(jiān)視系統(tǒng)中模擬量和事件量來(lái)對(duì)系統(tǒng)中發(fā)生的故障和異常等事件生成故障波形儲(chǔ)存并發(fā)送至遠(yuǎn)方主站，通過(guò)分析軟件的處理對(duì)波形進(jìn)行分析和計(jì)算，從而對(duì)故障性質(zhì)故障發(fā)生點(diǎn)的距離故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷。故障錄波器是采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理,利用軟件進(jìn)行計(jì)算,將波形數(shù)據(jù)存入磁盤,然后進(jìn)行分析處理。3.1　輸入接口故障錄波器輸入一般應(yīng)包括模擬量輸入和開(kāi)關(guān)量輸入,采樣為交流直接采樣。1)模擬量輸入:模擬量由電壓互感器和電流互感器的二次側(cè)直接接入,一

6、般應(yīng)包括三相交流電流和零序電流,三相交流電壓和零序電壓,高頻量等這些輸入信號(hào)經(jīng)隔離、降壓濾波、電壓變換進(jìn)入多路開(kāi)關(guān),才進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。2)開(kāi)關(guān)量輸入:除了模擬量輸入以外還應(yīng)包括開(kāi)關(guān)量輸入,開(kāi)關(guān)量經(jīng)過(guò)光電隔離,濾波接入微機(jī)。并且,開(kāi)關(guān)量一般在有源和無(wú)源中可選。3.2　動(dòng)作原理由電壓互感器、電流互感器提供的電流經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器,將模擬量變?yōu)閿?shù)字量,再送入計(jì)算機(jī),由CPU處理后存入存儲(chǔ)器,進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算,探測(cè)故障。斷路器位置及保護(hù)動(dòng)作情況經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸入接口變成電信號(hào),再經(jīng)隔離之后,成組進(jìn)入CPU處理存儲(chǔ)。在正常情況下,對(duì)電壓電流只進(jìn)行采集,對(duì)開(kāi)關(guān)只進(jìn)行掃描。當(dāng)有故障發(fā)

7、生時(shí),CPU采集到電流電壓突變量,或過(guò)電流、過(guò)電壓、零序電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化等信號(hào)時(shí),啟動(dòng)故障錄波。由于數(shù)據(jù)采集是連續(xù)的,故可將故障前一定時(shí)段的數(shù)據(jù)和故障后的全部數(shù)據(jù)采集,送入RAM。然后存入磁盤,由離線分析程序顯示出波形曲線圖、一次/二次錄波值等。3.3　軟件部分一般都采用Windows操作系統(tǒng),開(kāi)發(fā)32位應(yīng)用軟件。后臺(tái)軟件平臺(tái)通常選微軟公司的主流產(chǎn)品,如VisualC++、VB等。其前臺(tái)數(shù)據(jù)采集程序一般用于聯(lián)系硬件,由匯編語(yǔ)言編寫,固化在EPROM芯片中,控制CPU,完成數(shù)據(jù)采集,錄波啟動(dòng),數(shù)據(jù)錄取與存儲(chǔ),故障探測(cè)等功能。所得到的數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)庫(kù),交由

8、數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序處理。后臺(tái)軟件從數(shù)據(jù)庫(kù)獲得數(shù)據(jù),完成以下主要功能:(