故障录波与动作分析浅论
发表时间：2017-12-30T18:27:18.393Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：李雄
[导读] 摘要：随着国民经济的发展，电力系统不断扩大，电网规模不断增强，电力系统因故障而停止供电，不仅影响生产，也危及电力系统的安全、稳定运行。
（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000）
摘要：随着国民经济的发展，电力系统不断扩大，电网规模不断增强，电力系统因故障而停止供电，不仅影响生产，也危及电力系统的安全、稳定运行。尽快了解故障前及故障时的全过程，判断事故性质，最有效、最直接的途径是快速读懂故障录波图来了解这个过程，了解故障过程中电流、电压幅值和相位，故障性质、故障的持续时间，以及保护、断路器的动作时间等信息。
关键词：故障录波；动作分析
1故障录波
1.1故障录波器工作原理
故障录波器是在电力系统发生故障时，自动、准确记录故障前、后过程中电气量和非电气量以及开关量的自动记录装置。电力系统的各种故障信息是通过故障录波器及事件记录（SOE，Series of event）记录的。变电站采用的微机保护和微机故障录波器由故障启动，具有信息数据采集、存储分析及波形输出等功能。启动是靠故障特征明显的电气量，有电流、电压突变量；电流、电压越限；频率变化量及开关量等。采集到的信息数据要尽可能保持故障信息完整性和实时性，一般不作滤波处理。记录的数据有两类，电流、电压瞬时值的交变信号和反映正负跃变的开关量信号。为了帮助故障分析，还“记忆”了故障前一段时间的电流电压量。反映电流、电压变化的瞬时值波形及反映电位变化的开关量都相对同一时标绘制。输出部分包括简要分析报告、重要故障信息数据及故障全过程波形图。输出波形的幅度可根据显示和打印输出的需要设定。
总的来说，故障录波器通过记录和监视系统中模拟量和事件量来对系统中发生的故障和异常等事件生成故障波形，储存并发送至远方主站，通过分析软件的处理对波形进行分析和计算，从而帮助人们对故障性质，故障发生点的距离，故障的严重程度进行准确地判断。
2 故障录波的作用
按照电力系统发生故障的不同情况，故障录波器在电力系统中的作用主要体现在以下3个方面： 2.1系统发生故障，继电保护装置动作正确
可以通过故障录波器记录下来的电流量电压量对故障线路进行测距，帮助巡线人员尽快找到故障点，及时采取措施，缩短停电时间，减少损失。
2.2电力系统元件发生不明原因跳闸
通过对故障录波器记录的波形进行分析，可以判断出开关跳闸的原因。从而采取相应措施，将线路恢复送电或者停电检修，避免盲目强送造成更大的损失，同时为检修策略提供依据。
2.3判断继电保护装置的动作行为
系统由于继电保护装置误动造成无故障跳闸；系统有故障但保护装置拒动；系统有故障但保护动作行为不符合预先设计；利用故障录波器中记录的开关量动作情况来判断保护的动作是否正确，并可以据此找出保护不正确动作的原因。对于较复杂的故障可以通过记录下来的电流电压量对故障量进行计算，从而对保护进行定量考核。
2.4 故障录波器在应用中存在的问题
故障录波器在实际应用过程中经常出现保护管理机调不到故障波形的故障，严重影响了故障波形的分析，在系统发生故障时将影响对故障性质的判断，根据现场处理的情况有以下几种原因导致该故障的发生：保护管理机与故障录波器之间通信中断；保护管理机死机导致死数据；故障录波器存储单元损坏；故障录波器软件版本低导致数据溢出。
以上原因中保护管理机与故障录波器之间通信中断造成调阅不到波形的次数最多，也是经常困扰运行人员的主要原因。 3分析故障录波图的基本方法
3.1单相接地故障录波图分析要点：
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相位同相，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。
2.2 两相短路故障录波图分析要点：
①两相电流增大，两相电流降低；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
3.3两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。
3.4三相短路故障录波图分析要点：
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。 4动作分析举例
变电站故障录波装置的设计 曲春辉，张新国，焦彦军 （华北电力大学，河北保定071003） 摘要：电力系统的发展对变电站故障录波装置提出了更高的要求，计算机软硬件技术的飞速发展，全球定位系统（GPS）、以太网络、数字信号处理器（DSP）、嵌入式计算机等硬件技术及面向对象编程（OOP）的软件技术，为微机型故障录波装置的性能改善提供了必要条件。本文介绍了一种基于当前先进的计算机技术的高性能的变电站故障录波装置的设计方案，较详细地分析说明了其软硬件结构和功能。 关键词：变电站故障录波GPS 以太网PC/104 0引言 随着电力网络的扩大复杂化和区域互联趋势的到来，电力系统的行为也将越来越复杂。一些原有的假设条件和简化模型的适用性都将接受进一步的挑战与检验。在此情况下丰富详尽的现场实测数据，尤其是故障或非正常状态下的数据，无疑将具有越来越重要的价值。它们不仅是分析故障原因检验继电保护动作行为的依据，也为电力工作者研究了解复杂系统的真实行为，发现其规律提供宝贵的资料，因此故障录波装置作为电力系统暂态过程的记录设备，电力系统对其要求也越来越高了，计算机技术的不断突飞猛进，为微机型故障录波装置进一步扩大信息量，提高可靠性、准确性、灵活性、实时性以及共享信息资源提供了必要的有利条件。 本文提出了一种利用当前先进的计算机技术实现微机型故障录波装置的方案，以提高故障录波装置的性能，使之更好地适应电力系统发展的需要。 1故障录波器的整体结构 该系统以网络为核心，把各个单元连接成为一个有机整体，作为一个分布式的
系统，它采用多CPU并行工作方式构成。主要可以分为三大部分：下位机单元、中层通讯管理单元、上位机单元。下层采集卡相互独立，中层管理单元负责与上位机的通讯及保存掉电后可能丢失的数据，上位机负责人机接口及与其他系统通过网 络通信。结构如图1所示。 1.1下位机单元（数据采集系统） 数据采集系统，包括开关量采集系统和模拟量采集系统。装置中可插入开关量采集板4块，模拟量采集板6块，每块开关量采集板可监测32路开关量，每块模拟量采集板可监测16路模拟量。具有监测量多，可根据实际选择投入采集卡数的优点。 开关量采集系统的CPU采用的Inter公司的MCS—96系列的单片微处理器80 C196KB。具有高精度片内定时/计数器、程序运行监视器、高速输入/输出通道（HI S/HSO）、串行口、片内232 Byte通用寄存器阵列、中断控制器等硬件资源，软件指令丰富，控制能力很强。视投放的开关量输入板的多少，开关量采集系统可监视16/32/48/64路开关量输入回路，每个输入回路均经光隔后输入；每个开关量输入板上都带有一路测频电路。因此整个开关量采集系统最多可以监测4路频率。 模拟量采集系统的CPU采用TI公司的TMS320C3X系列的浮点数数字信号
国电南自 Q/SDNZ.J.51.02-2005 标准备案号：1213-2005-K DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置 技术说明书国电南京自动化股份有限公司
DRL600 微机型电力系统故障录波及测距装置 技术说明书 编写： 审核： 批准： V 6.0.00 国电南京自动化股份有限公司 2006年12月
为保证安全、正确、高效地使用装置，请务必阅读以下重要信息： (1)装置的安装调试应由专业人员进行； (2)装置上电使用前请仔细阅读说明书，应遵照国家和电力行业相关规程，并参照说明书对装 置进行操作、调整和测试，如有随机材料，相关部分以资料为准； (3)装置上电前，应明确连线与正确示图相一致； (4)装置应该可靠接地； (5)装置施加的额定操作电压应该与铭牌上标记的一致； (6)严禁无防护措施触摸电子器件，严禁带电插拔模件； (7)接触装置端子，要防止电触击； (8)如要拆装装置，必须保证断开所有地外部端子连接，或者切除所有输入激励量，否则，触 及装置内部的带电部分，将可能造成人身伤害； (9)对装置进行测试时，应使用可靠的测试仪； (10)请勿随意修改各配置文件，为了保证录波软件的正确性和完整性，在MMI模块内均备份了 该工程的数据配置文件和安装程序，配置文件如有修改，请立刻更新，便于在发生问题时能够及时恢复； (11)由于本装置的MMI模块是windows2000平台，为了保证装置能够安全的运行，请勿在MMI模 块内安装其它任何应用软件； (12)详细的使用维护说明请参见“使用说明书”。
本说明书适用于DRL600微机型电力系统故障录波及测距装置V6.0.00版本 产品说明书版本修改登记表 * 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符 * 由于产品的升级，可能会存在与本说明书不一致的情况，恕不另行通知
目录 1 概述 (2) 2 编写依据 (2) 3 编制目的 (2) 4调试技术准备.......................... 错误！未定义书签。5调试范围.. (2) 6调试应具备的条件 (3) 7安全注意事项 (3) 8调试程序 (3)
第 2 页 1 概述 新疆嘉润资源控股有限公司动力站2×350MW 超临界工程#3（#4）机组二期升压站新增一台系统#2故障录波器，用于记录升压站220kV#3（#4）线路、母联II 、分段I 、公段II 等间隔在发生故障时的电气量及开关量。#3机组及#2启备变共用一台机组故障录波器、#4机组配置一台机组故障录波器，分别用于记录启备变及#3、#4机组发生故障时的电气量及开关量。 本工程故障录波器均采用浪拜迪LBD-WLB8000微机线路动态分析装置。 2 编写依据 2.1 新疆嘉润资源控股有限公司动力站2×350MW 超临界工程#3（#4）机组施工 图纸、设备说明书。 2.2 《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T5437-2009 2.3 《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1—2002 2.4 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150－2006 2.5 《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》DL5009.1－9.2 2.6 《电业安全工作规程(发电厂和变电所部分)》 3 编制目的 3.1 为了指导及规范故障录波器设备、系统的调试工作，保证故障录波器设备、 系统能够安全正常投入运行，特制定本措施。 3.2 检查电气保护、联锁、信号及厂用电源切换装置，确认其动作可靠。 3.3 检查设备、系统的运行情况，发现并消除可能存在的缺陷。 4 调试技术准备 4.1 备齐与故障录波器有关的由设计单位提供的有效设计图及厂家技术文件。 4.2 核对厂家图纸是否与设计图纸相符。 4.3了解装置的工作原理，并熟悉调试方法和操作程序。 4.4 编写故障录波器调试方案。 4.5 配备合格的仪器、仪表及厂家提供的专用工具和备件。 4.6 根据调试现场的条件，并结合工程进度，适时地进入现场展开调试工作，以
FGL-3000型微机发电机变压器组故障录波分析装置检修调试规程 编制：孙艳红 审核： 批准： 张家口发电厂继电保护处保护二班 二零零七年五月
中国大唐发电股份有限公司张家口发电厂企业标准 继电保护及安全自动装置检修调试规程 1 FGL-3000型微机发电机变压器组故障录波分析装置 1.1 设备简介 FGL-3000型微机发电机变压器组故障录波分析装置为哈尔滨国力电气有限公司生产。该故障录波器采用高速PCI模拟量采集卡，基于以太网构成上下位机结构。其技术特点：该系统上下位机均采用PIII800以上CPU。上位机配128M（PC100），下位机配64M（可扩展128M）。通讯部件采用NE2000兼容网卡，50Ω通轴电缆，高速可靠。系统功能以故障录波为主，兼有模拟量、开关量定时显示，通过切换进入“监测及试验”状态，可进行系统图、趋势图、运行极限图等监测。并可进行发电机开机试验（空载、短路等）、励磁调节器试验。试验操作大大简化、节省时间、提高精度、实现同步记录。 该录波器测量参数全面，系统可测量工频电压、电流量（25HZ~100HZ），直流电压、电流量，开关量可接入有源接点或无源接点。其启动方面包括：突变量启动、越限量启动（如：过电压启动、负压启动、过电流启动、负序电流启动、差动电流启动、电压差启动、逆功率启动等），其接口完备，该装置具有GPS同步时钟接口、对时精度可达μS级，可通过电话线或局域网实现数据远传与MIS系统接口等功能。其电气试验具有发电机特性试验（包括发电机空载试验、发电机短路试验、负载试验等），励磁试验（包括零启升压试验、灭磁试验、+10%阶跃试验等）。
故障录波器波形分析 在我们的日常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。 接下来我就先讲一下分析录波图的基本方法： 1、当我们拿到一张录波图后，首先要通过前面所学的知识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。 一、单相接地短路故障录波图分析： 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 UC UA IA 3I0约80° 3U0 UB
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。 当我们看到符合第 1 条的一张录波图时，基本上可以确定系统发生了单相接地短路故障；若符合第2 条可以确定电压、电流相别没有接错；符合第3 条、第4 条可以确定保护装置、二次回路整体均没有问题（不考虑电压、电流同时接错的问题，对于同时接错的问题需要综合考虑，比如说你可以收集同一系统上下级变电所的录波图，对于同一个系统故障各个变电所录波图反映的情况应该是相同的，那么与其他站反映的故障相别不同的变电站就需要进行现场测试）。若单相接地短路故障出现不符合上述条件情况，那么需要仔细分析，查找二次回路是否存在问题。 这里需要特别说明一下公司的LFP-900 系列线路保护装置，该系列保护波形中的电流在计算时加入了一个78 度的补偿阻抗，其录波图上反映的正向故障是故障相电压与电流同向，零序电流超前零序电压180 度左右；反向故障是故障相电压与电流反向，零序电流与零序电压同向。典型波形如下： 对于分析录波图，第 4 条是非常重要的，对于单相故障，故障相电压超前故障相电流约80 度左右；对于多相故障，则是故障相间电压超前故障相间电流约80 度左右；“80 度左右”的概念实际上就是短路阻抗角，即线路阻抗角。 二、两相短路故障录波图分析： AB相间短路典型录波图
故障录波分析系统使用说明书 一、概述 故障录波分析系统主要功能是对保护单元中保存的故障录波数据进行处理和分析。具体功能有故障点的选择、各通道数据的波形显示、波形的谐波分析、差分分析、向量分析、阻抗分析以及保护特性分析等。波形、差分、向量、阻抗和保护特性等分析都要求用图形显示。 二、基本功能 2.1数据读取及格式转换 系统读取从保护测控单元储存内存中的故障录波数据直接导出的文本文件，该文件最大可储存10次录波数据，每次录波数据最大可记录26个测量通道数据。系统每一次录波数据可以转换为电力系统暂态数据交换（COMTRADE）共用格式。 下图所示是各通道曲线设置窗口，可以设置各通道的名称、系数、比例等属性。 2.2波形显示 显示录波数据的瞬时数据曲线，以及分析后的差分曲线以及数据基波曲线。曲线的颜
色、比例都有可以调整。还可以选取需要显示的曲线，简单方便，直观形象。 波形显示窗口还给用户提供故障线和观察线的选定和显示功能。用户只要在波形上双击故障点坐标，波形上即会显示出一条黄色竖形的故障线；当用户按住鼠标左键在波形上移动时波形上会显示出两条浅蓝色的观察线，靠近鼠标下面的实线与左边的虚线之间的时间间隔为一个周期，此时观察谐波分析或者向量分析的数据是以实线所表示的时刻为准。 另外，在系统状态栏中还显示了观察实线的采样点及该点距离故障线的时间间隔。 2.3差分分析 差分是指将每个当前采样点数据与前一采样点之差组成新的数列，分析该数列的基波幅值和相位。差分分析结果可以在基本信息窗口显示或者向量显示。
2.4谐波分析 谐波分析是运用傅里叶级分解原理离散分析方法，得到直流分量、基波分量、2次谐波、3次谐波一直到20次谐波分量。谐波分析结果显示时，可以显示各分量的幅值、相位以及高次幅值占基波幅值的百分比。
故障录波数据的继电保护动作特性分析 摘要：故障录波数据的机电保护动作特性系统其中包含录波数据格式转换及文件管理、电网故障辅助分析、故障波形再现及分析以及继电保护动作行为分析这四个方面。文章主要综述了这四个方面的特点，然后分别叙述了这四个方面的内容和特性，希望能够为具体故障录波数据的继电保护动作特性分析研究提供有效的理论指导。 关键词：故障；录波；数据；机电保护；特性 故障录波器在系统工作发生故障和震荡等情况时，能够自动对故障整个过程的电压电流等电气量方面的继电保护动作进行记录。故障录波器能够有效地为故障原因、以及检验方面提供相应的数据来源。 1 系统总体结构 故障录波数据的机电保护动作特性分析研究，要以故障的数据输入和分析为基础，再利用不同的装置的工作原理，利用计算机开相应的程序来模拟装置的动作过程，可以得到明确而又直观的分析结果。故障录波数据的机电保护动作软件可以对目前存在的继电保护动作的不足进行弥补，是继电保护动作特性分析的实用性较高的工作工具，这能够进一步提升对继电保护的质量、水平以及效率。 故障录波数据的机电保护动作特性系统其中包含录波数据格式转换及文件管理、电网故障辅助分析、故障波形再现及分析以及继电保护动作行为分析这四个方面。录波数据格式转换及文件管理中负责的主要是故障录波文件中数据信息的提取和分析并进行相应的格式转换；电网故障辅助分析主要是让其能够不受时间限制地完成电参量数据的分析以及矢量、序分量、谐波等分析。电网故障分析还能够实现自动辨识、故障距离的测量等，这些方面的测量都能够提供辅助工具；故障波形再现及分析的任务就是对故障波形进行的再次回放、缩放以及打印等处理，能够为使用的客户提供一个平面分析和完整观测的界面；继电保护动作行为分析它的装置中包含着保护变电站的装置配置，其中包含着实现线路、母线以及变压器等保护变电站的特性功能。继电保护分析系统的结构关系分化如图1所示。 2 基于故障录波的录波数据格式转换及文件管理分析 录波数据格式转换及文件管理是继电保护分析系统中的重要的一个组成部分，它是能够实现其它三大模块的基础，录波数据格式转换及文件管理中包含着录播文件管理和录波数据格式转换这两个功能部分。 2.1 录波数据文件及格式 2.1.1 头文件
实用文档 第一部分总的部分 (2) 第二部分工程概况及供货围 (3) 第三部分技术要求 (4) 第四部分图纸资料、试验及其它 (7)
第一部分总的部分 本技术规书所列之技术条件为本工程最基本的技术要求，设备供应方（以下简称供方）应根据本技术要求向用户（以下简称需方）推荐成熟、可靠、技术先进的优质产品，本技术规书所提技术参数和功能要求、性能指标等为满足本工程需要而必须的最基本要求。本技术规书所未详细提及的技术指标、性能要求应不低于有关的中华人民国国标、电力行业标准、IEC标准。当某项要求在上述几种标准中不一致时，应按较高标准执行。 参照标准： ·微机母线保护装置通用技术条件 DL/T 670-1999 ·电力装置的继电保护和自动装置设计规GB50062-92 ·继电保护和安全自动装置技术规程 GB 14285-2006 ·微波电路传输继电保护信息设计技术规定 DL/T 5062-1996 ·电力系统微机继电保护技术导则 DL/T 769-2001 ·电力系统继电保护柜、屏通用技术条件 DL/T 720-2000 ·静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL/T 478-2001 ·电力系统故障动态记录技术准则 DL/T 553-94 ·国家电网公司十八项电网重大反事故措施，国家电网生技[2005]400号。 ·关于继电保护光耦回路研讨会会议纪要及整改措施华北调局继[2005]7号
第二部分工程概况及供货围 2.1 工程概况 1 主接线型式： (详见附图） 2 各级电压及出线数量： 10kV出线： 2 回 3 发电机组： 台数： 2 发电机容量： 30 MW 电压： 10 kV CosΦ： 0.8 4 机组控制方式： DCS控制 2.2 故障录波器配置及供货围 本工程配置的故障录波器应为微机型装置，本工程配置1套微机故障录波装置，每套装置组1面柜（含针式打印机），本工程需1面故障录波器柜。 容量配置： 故障录波器柜（每面含）： 模拟量：64路，可接入电流量48路、电压量8路，高频量8路。 开关量：128路，可接入常开或常闭空接点信号； 录波器具体供货围： 屏顶小母线采用双层双列28根布置，带防尘罩。
NAS Express软件安装及召唤故障录波 1.NAS Express软件的安装 ⑴ 解压，里面有个，点击 安装，建议安装在默认位置，装完会提示重启，也可稍后重启。 ⑵解压，将里面的所有文件复制到前面 安装的文件夹里。如果是按默认安装，则是C:\NAS Express。 覆盖过后文件夹显示有这些文件： 安装结束，前面没重启的可以重启了。 2.召唤故障录波 NAS Express软件可选择串口通或者网络通装置。若串口通NAS 920系列的装置，则用这个打开，其他则用打开。
⑴串口通召唤故障录波（用串口卡和波士与装置连接） 以TDR 940装置为例，先打开，显示 选择“系统\选择规约及项目”，操作显示如下： 显示“规约及项目选择”，通讯规约选择“保护94拓展”，调试项目选择“TDR 940系列”，点击确认。操作显示如下：
选择：“系统\选择装置”，显示如下： 通讯端口：就是PCI串口卡的端口号； 装置型号：选择TDR 940； 装置地址：所通装置的串口地址； 波特率：装置的波特率 设置完成后，点击确认，系统提示初始化完成，显示如下：
这是可以查看装置有没有通上，可点击“系统\显示报文”，选择显示报文，可查看报文。如下： 选择“显示\故障录波\故障录波远程版”（注：故障录波本地版是打开保存在电脑上的录波文件，貌似容易导致软件卡死，建议不用），显示如下：
点击“录波事件选择”，选择“获取录波事件列表”，，再选择“读取录波数据”，显示如下： 当录波数据读取完毕后，选择好电压通道、电流通道、开关量即可。显示如下：
选择录波分析，可很细致的显示采样点的各谐波分量，如下： 也可以在主界面上的快捷方式选择“故障录波”，调出录波分析软件，再选择录波文件，操作大致前面一样，显示如下：
- 银山电子 YIN SHAN DIAN ZI YS-89A+ 线路、主变录波测距装置 （嵌入式） 使用说明书 南京银山电子有限公司 NANJING YINSHAN ELECTRONICS CO., LTD.
目录 引言 (1) 1、装置概述 (2) 2、装置特点 (2) 3、主要技术指标 (4) 4、硬件说明 (9) 5、面板说明 (12) 6、后台管理机软件使用说明 (14)
V1.0版 引言 YS-89A+ 录波装置（嵌入式）是基于嵌入式以太网，采用TCP/IP传输协议、数据采样脉冲与GPS时钟同步的集录波、测量、实时数据输出、故障分析于一体的电力数据实时记录装置。它既可以大容量（96路模拟，192路开关）集中组屏，也可以是分布式组网。即可以作为录波装置也可以作为电力系统动态测量装置。既满足DL/T 553-1994《220kV-500kV电力系统故障动态记录技术准则》、DL/T 663-1999《220kV-500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》和DL/T 873-2004《微机型发电机变压器组故障录波装置技术条件》标准,同时在设计中也考虑了《电力系统实时动态监测系统技术规范》的主要技术要求。 采用具有网络传输功能的嵌入式主控系统为实现在录波网络中及时有效地分析，处理和传送实时采样和故障录波数据，同时保证故障录波功能不受影响，为保障电网数据分析的可靠性和稳定性提供了技术保证，开发和研制YS89A+新一代嵌入式故障录波装置采用了两级嵌入式设计的结构，完全满足嵌入式网络录波装置的要求。同步于GPS脉冲信号的数据采样可实现异地同步测量反映电网稳定性的相角参数，为实现实时动态监测装置（PMU）和故障录波装置软硬件平台一体化奠定了基础。
《Wave故障录波系统操作与分析》 （目录） Wave500 录波分析系统概述（1）Wave500录波分析系统主要包括的分析功能（1）Wave500录波分析系统的操作（2）显示和采样数据显示（3）各录波分析功能的切换（4）矢量分析功能使用（5）谐波分析功能使用（5）故障录波分析方法（6）首先介绍看故障录波图的要点（6）典型故障录波图分析（7）单相接地故障分析（7）两相短路故障分析（9）两相接地短路故障分析（11）三相短路故障分析（11）故障过程波形特征（13）相关名字解释（13）Wave500录波系统问答（14）
故障录波系统操作与分析 一、Wave500 录波分析系统概述 Wave500 录波分析系统是提供继电保护故障录波分析的工具，它可以无缝地集成到变电站综自系统和调度系统的程序中，也可以单独运行，专门进行故障录波分析。 该系统通过读取COMTRADE格式存放的电力系统故障数据，进行故障分析。 Wave500 录波分析系统系统允许同时打开多个波形文件，进行比较分析。 二、Wave500录波分析系统主要包括的分析功能： 1. 原始波形显示：绘制录波文件选定通道的录波波形，并显示实时采样值和采样时间； 2. 矢量分析：通过矢量图，可以很直观地比较各个模拟量之间的相对关系； 3. 谐波分析：本系统可以计算出经过前取或后取周波的傅立叶变换后的1~11次谐波数据，并可设定基准矢量和切换成复数表达形式； 4. 序分量分析：在录波文件完整的情况下（Ia,Ib,Ic,Ua,Ub,Uc），本系统能对选定的三相通道进行序分量分析，包括正序、负序和零序的幅值和相角的数值显示和图形显示等功能 5. 测距分析：在录波文件信息完整的情况下，本系统可以计算分析出当前故障的单端测距和故障类型；
故障录波的分析说明 一、录波报告的组成 包括保护及自动装置、故障录波装置的动作报告及录波图形。 二、录波图形 （一）短路的基本特点 当采用母线PT作为保护用的PT量时： 1、大电流接地系统单相短路时，故障相的电流突然增大，故障相的电压（其实是母线电压）在短路过程中降低，故障切除后电压恢复正常。短路过程中，出现零序电流、零序电压。 2、两相短路时，两个故障相的电流突然增大，但电流相位相反。故障的两相电压（其实是母线电压）在短路过程中降低，故障切除后恢复正常。如是单纯的相间短路，没有零序电流、零序电压。如是两相对地的相间短路，有零序电流、零序电压。 3、三相短路时，三相的电流突然增大。三相电压（其实是母线电压）在短路过程中降低，故障切除后恢复正常。因为是相间短路，没有零序电流、零序电压。 当采用线路PT作为保护用的PT量时： 1、大电流接地系统单相短路时，故障相的电流突然增大，故障相的电压（其实是线路电压）在短路过程中降低，故障切除后（开关跳开后）电压为零。短路过程中，出现零序电流、零序电压。 2、两相短路时，两个故障相的电流突然增大，但电流相位相反。故障的两相电压（其实是线路电压）在短路过程中降低，故障切除后（开关跳开后）电压为零。如是单纯的相间短路，没有零序电流、零序电压。如是两相对地的相间短路，有零序电流、零序电压。 3、三相短路时，三相的电流突然增大。三相电压（其实是线路电压）在短路过程中降低，故障切除后（开关跳开后）电压为零。因为是相间短路，没有零序电流、零序电压。 （二）分析录波图形的几个要点： 1、判断是否发生短路：有无某相电流电流突增，电压突降。 2、开关是否跳闸：先是突然出现短路电流然后短路电流消失判断。 3、重合闸是否动作：采用线路PT时可从电压变化看判断（降低——为零——重新出现正常）。采用母线PT时，可看重合闸开关量是否动作。如发生永久性故障，从短路电流是否再次出现也可以判断。 4、重合闸动作是否成功：看重合闸动作后是否再出现短路电流，开关是否重新跳闸判定。 5、注意故障相别：看看哪相电流增大。 6、注意是否为接地故障：看看是否有零序电流、零序电压出现，。有零序电流、零序电压则为接地故障。
ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置 技术说明书 武汉中元华电科技股份有限公司 Wuhan Zhongyuan Huadian Science &Technology Co., Ltd
文档历史记录历史记录 修改历史记录 序号日期修改情况版本号签字 01 2009.2.18 创建 1.0 郑君林 02 2009.4.09 修改 1.1 郑君林 03 2009.8.10 增加3、5次谐波定值，删掉单次录波长度定值 1.2 郑君林 04 2009.9.29 增加稳态记录插件 1.3 郑君林 校阅历史记录 序号日期校对情况签字 01 2009.4.7 排版校对无误李婷 02 2009.4.09 排版李婷 03 2009.5.20 校正U N,I N下标错误郑君林 批准历史记录 序号日期批准情况签字 01 2009.6.29 正确张小波
目录 1.概述 (1) 2.工作原理 (2) 2.1.总体结构 (2) 2.2.抗病毒原理 (2) 2.3.IEC 61850建模和服务 (3) 2.4.暂态录波原理 (4) 2.5.稳态连续记录原理 (5) 2.6.定值和整定范围 (6) 3.嵌入式图形软件的主要功能 (8) 3.1.实时监测功能 (8) 3.2.波形查看功能 (8) 3.3.波形分析功能 (8) 3.4.定值整定 (9) 3.5.配线和参数修改 (9) 4.关键技术 (10) 4.1.纯嵌入式结构和基于VxWorks的图形界面 (10) 4.2.对病毒免疫 (10) 4.3.完备的对时接口 (10) 4.4.支持IEC 61850-8规约 (10) 5.技术指标 (11) 5.1.输入信号 (11) 5.2.性能指标 (11) 5.3.稳态连续记录 (12) 5.4.时钟及同步精度 (12) 5.5.基于IEC61850的录波装置模型和通信规约 (12) 5.6.通信接口和规约 (13) 5.7.3/2接线 (13) 5.8.主变录波 (13) 5.9.数据格式 (13) 5.10.抗电磁干扰能力 (13) 5.11.供电电源 (13)
研究与开发 年第期 6 电力系统故障录波数据分析 邵玉槐 许三宜 何海祥 丁周方 (太原理工大学电气与动力工程学院,太原 030024 摘要电力系统故障录波数据是电力系统故障分析和保护动作判据的重要依据。本文提出了据电力系统故障录波数据完善了频率分析、谐波分析、故障定位的数学分析方法。采用 java 编程语言完成部分过程的编制工作。同时针对目前双端测距存在的伪根问题,提出了一种新的求解过程。 关键词:电力故系统故障分析;故障录波数据;双端测距 Power System Fault Recorder Data Analysis Shao Y uhuai X u Sa nyi He Haixiang Ding Zhoufang (College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024 Abstr act The power system fault recorder data provides the important basis for fault analysis and protective operating criterion. The paper improved frequency measurement mathematical analysis algorithm and harmonic analysis mathematical
analysis algorithm as well as fault location mathematical analysis algorithm by use of those data. Using java programming language as development tools and accomplish some function. At the same time, the paper proposes a new solving process aiming at false roots in two-terminal fault location. Key words :power system fault analysis ; fault recorder data ; two-terminal fault location 1引言 电力系统故障录波系统是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种系统或一种装置。近年来, 不同类型的故障录波器已在电力系统中得到广泛应用, 所记录的各种故障录波数据为电力系统故障分析及各种保护动作行为的分析和评价提供了数据来源和依据。 目前,电网调度端已能通过专用网或电话网将电网故障录波数据集中到一起,但如何有效管理和利用这些信息进行必要的故障分析、保护动作行为评价及故障测距等并没有统一的标准 [1]。 2系统总体设计 java 的最大优势就是跨平台,通俗地说可以用于各种操作系统,本系统是以java 为平台开发的基于 IEEE 标准的 COMTRADE 数据格式的面向对象的可视化程序,下面简单说一下设计思路: (1数据采用的格式 目前故障录波器基本上采用 IEEE 的 COMTRADE 标准。每个 COMTRADE 记录都有一组 4个与其相关的文件,其中 CFG 和 DA T 文件有严格的格式,用于存储通道数据和相关解释信息; HDR 没有固定格式。 COMTRADE 文件遵循固定的记录格
国电吉林龙华白城热电厂扩建工程 微机故障录波器 招标编号: 第二卷技术部分 招标人：国电吉林龙华热电股份有限公司 设计单位：吉林省电力勘测设计院 2010年10月
1. 总则 1.1 范围 1.2 规范和标准 1.3 技术文件 1.4 备品备件 1.5 专用工具和仪表 1.6 投标书中应提供的资料 1.7 设计联络会 1.8 工厂培训及验收 1.9 技术服务 1.10 装运 2环境和使用条件 2.1气象条件 2.2抗震要求 2.3 使用环境 3 220kV系统概况及参数 4 微机故障录波器的技术要求4.1微机故障录波器总的技术要求 4.2微机故障录波器的技术要求 5 保护柜的技术要求 附录A 备品备件 附录B 专用工具和仪表
1 总则 投标方在投标前需仔细阅读包括本技术规范书在内的招标文件中阐述的全部条款。投标方提供的设备技术规范应符合招标文件所规定的要求，如有偏差应提供详尽的技术规范偏差说明。 提供设备的供货方应已取得ISO9000质量体系的有效证书，这些设备应在与规定条件相同或较规定条件更为严格的条件下成功地进行了两年以上商业运行，并通过中国权威机构的动态模拟试验。 设备采用的专利涉及的全部费用均被认为已包含在设备报价中，供方应保证需方不再另外承担与设备专利有关的一切责任。 1.1范围 1.1.1供货范围 1.1.1.1供货范围为白城热电厂的微机故障录波器等。 1.1.1.2种类及数量 种类及数量如下表所示： 注： 配套供应上述保护装置必须的备品备件、测试设备、专用工具等。 1.1.2工作范围 投标方除按合同在期限内供货外，还包括： (a) 出厂试验； (b) 发货； (c) 协助安装，并负责现场调试及成功地投入商业运行； (d) 培训；
电气知识：微机故障录波图形分析在我们的日常生产中经常需要通过录波图来分析电力系统到底发生了什么样的故障？保护装置的动作行为是否正确？二次回路接线是否正确？CT、PT 极性是否正确等等问题。 接下来我就先讲一下分析录波图的基本方法： 1、当我们拿到一张录波图后，首先要通过前面所学的知识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。 1、单相接地短路故障录波图分析： 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。 当我们看到符合第1 条的一张录波图时，基本上可以确定系统发生了单相接地短路故障；若符合第2 条可以确定电压、电流相别 没有接错；符合第3 条、第4 条可以确定保护装置、二次回路整体 均没有问题（不考虑电压、电流同时接错的问题，对于同时接错的 问题需要综合考虑，比如说你可以收集同一系统上下级变电所的录 波图，对于同一个系统故障各个变电所录波图反映的情况应该是相 同的，那么与其他站反映的故障相别不同的变电站就需要进行现场 测试）。若单相接地短路故障出现不符合上述条件情况，那么需要仔 细分析，查找二次回路是否存在问题。 这里需要特别说明一下南瑞公司的900 系列线路保护装置，该系列保护在计算零序保护时加入了一个78 度的补偿阻抗，其录波图 上反映的是零序电流超前零序电压180 度左右。 对于分析录波图，第4 条是非常重要的，对于单相故障，故障相电压超前故障相电流约80 度左右；对于多相故障，则是故障相间 电压超前故障相间电流约80 度左右；“80 度左右”的概念实际上就 是短路阻抗角，也即线路阻抗角。 2、两相短路故障录波图分析： 分析两相短路故障录波图要点：
国电南自 Q/SDNZ.J.51.01-2002 标准备案号：机技便[2002]02号 WFBL-1 发电机－变压器故障录波与分析装置 技术说明书国电南京自动化股份有限公司
安全声明 为保证安全、正确、高效地使用装置，请务必阅读以下重要信息： (1)装置的安装调试应由专业人员进行； (2)装置上电使用前请仔细阅读说明书，应遵照国家和电力行业相关规程，并参照说明书对装 置进行操作、调整和测试，如有随机材料，相关部分以资料为准； (3)装置上电前，应明确连线与正确示图相一致； (4)装置应该可靠接地； (5)装置施加的额定操作电压应该与铭牌上标记的一致； (6)严禁无防护措施触摸电子器件，严禁带电插拔模件； (7)接触装置端子，要防止电触击； (8)如要拆装装置，必须保证断开所有地外部端子连接，或者切除所有输入激励量，否则，触 及装置内部的带电部分，将可能造成人身伤害； (9)对装置进行测试时，应使用可靠的测试仪； (10)请勿随意修改各配置文件，为了保证录波软件的正确性和完整性，在MMI模块内均备份了 该工程的数据配置文件和安装程序，配置文件如有修改，请立刻更新，便于在发生问题时能够及时恢复； (11)由于本装置的MMI模块是windows2000平台，为了保证装置能够安全的运行，请勿在MMI模 块内安装其它任何应用软件； (12)详细的使用维护说明请参见“使用说明书”。
版本声明 本说明书适用于WFBL-1发电机－变压器故障录波与分析装置V6.0.00版本 产品说明书版本修改登记表 * 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符 * 由于产品的升级，可能会存在与本说明书不一致的情况，恕不另行通知
110kV变故障录波装置改造项目 可行性研究报告说明书(收口) 项目名称：110kV变故障录波装置改造 项目单位： 编制单位： 二零一四年八月
批准：审核：校核：编制：
目录 1.工程概述 (4) 编制依据 (4) 工程现状 (5) 2.项目必要性 (5) 安全性分析 (5) 效能与成本分析 (6) 政策适应性分析 (6) 结论 (6) 项目预期目标、依据及经济技术原则 (6) 可研范围和规模 (7) 3.项目技术方案 (7) 故障录波 (7) 4.项目拟拆除设备 (8) 5.主要设备材料清表 (8) 编制说明 (8) 主要设备材料表 (9) 6．工程实施计划 (9) 外部环境落实条件 (9) 施工过渡措施 (9)
工程实施计划安排 (10) 7．投资估算 (10) 概述 (10) 编制原则和依据 (10) 投资估算 (10) 8. 附件 (11) 附件一：主要拟拆除设备再使用可行性研究报告 (11) 附件二：拟拆除设备清单 (11) 附件三：估算书 (11) 1.工程概述 编制依据 DL/T 5218《220kV～500kV变电所设计技术规程》 DL/T 5352《高压配电装置设计技术规程》 家电网公司《电缆敷设典型设计技术导则》修订版 《青海电力系统调度规程》 DL/T 5222 《导体和电器选择设计技术规定》 DL/T 5136《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》 GB/T 50065-《交流电气装置的接地设计规范》 《十八项电网重大反事故措施》（修订版）（国家电网生〔2012〕
352号） 现场收集的资料。 工程现状 变电站规模 110kV 变电站于2010年6月正式投入运行；变电站位于县镇。目前， 110KV变电站电压等级为三级：110kV/35kV/10kV。主变容量为2×20000KVA，110Kv主接线为单母线分段接线，出线2回；35kV主接线为单母线分段接线，出线2回；10kV主接线为单母线分段接线，出线10回。 变电站设备概况 110kV变电站故障录波装置为南自科技NS202，其故障录波装置投运于2010年，装置运行状态较差，故障频发。此产品为南自科技公司产品，现此公司已与国电南自合并。目前国电南自公司无以前南自科技公司生产技术人员及装置备品备件，当故障录波装置发生故障时无法得到厂家技术人员的技术支持及备品更换。 2.项目必要性 安全性分析 故障录波装置管理单元与录波单元通讯无法连接，联机失败，从录波装置管理单元界面无法查看录波文件，联系厂家已更换了共4块插件依然无法消除装置异常，经厂家研发人员分析是装置后台程序运行不起来导致，要更换CPU主板。CPU主板更换后不到半年又出现同
故障录波分析 2009-04-15 20:39:35| 分类：电气基础|字号订阅 在我们的日常生产中经常需要通过录波图来分析电力系统到底发 生了什么样的故障？保护装置的动作行为是否正确？二次回路接线是 否正确？CT、PT 极性是否正确等等问题。 接下来我就先讲一下分析录波图的基本方法： 1、当我们拿到一张录波图后，首先要通过前面所学的知识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。 一、单相接地故障分析
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相位同相，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。 当我们看到符合第1 条的一张录波图时，基本上可以确定系统发生了单相接地短路故障；若符合第2 条可以确定电压、电流相别没有接错；符合第3 条、第4 条可以确定保护装置、二次回路整体均没有问题（不考虑电压、电流同时接错的问题，对于同时接错的问题需要综合考虑，比如说你可以收集同一系统上下级变电所的录波图，对于同一个系统故障各个变电所录波图反映的情况应该是相同的，那么与其他站反映的故障相别不同的变电站就需要进行现场测试）。若单相接地短路故障出现不符合上述条件情况，那么需要仔细分析，查找二次回路是否存在问题。
故障录波数据分析系统的设计与实现 沈会斌 (北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，北京) 摘要：本文阐述了故障录波数据分析系统的设计和实现方法。通过分析电力系统录波数据特征，以面向对象的方法对录波数据进行抽象归类，提出了开发录波数据分析系统的具体内核设计框架，并借助Borland C++Builder予以实现，实现后的软件系统已成功应用在DR6000系统中。 关键词：录波数据分析；面向对象设计；C++标准模板库STL；C++类设计；继承与多态；软件分层。 1.引言 在现代电力系统中,故障录波器正得到越来越广泛的应用。故障录波器监视电力系统运行状况，录波数据和波形图为现场技术工作人员正确地分析事故原因、研究反事故对策、处理事故、评价继电保护功能和装置运行状况提供了正确可靠的依据。同时,根据录波数据还可分析系统的故障参数、谐波含量、各种电气量的变化规律、故障点定位及系统元件参数测量。故障录波系统对保证电力系统安全可靠运行起着十分显著的作用,它已成为电力系统自动化控制与管理的重要组成部分。 我公司自主研发的录波器，经历过几代的发展，已经从最初的单片机发展成为高性能的DSP处理平台，在这个过程中，故障录波数据分析一直是非常重要的环节，因此，有必要设计出性能稳定，兼容性强且界面人性化的一种比较通用的故障录波数据分析系统。 本文研究的主题是故障录波数据分析系统的具体实现方法：从抽象对象的属性而构造出合适的数据层次和相关的支持类入手，采用面向对象的程序设计方法，充分应用Borland C++ Builder提供的所见即所得的开发方式，设计一个运行稳定、重用维护灵活和易于群组开发的通用分析软件系统。 2.系统设计 2．1功能需求 故障录波数据分析系统用来对故障录波设备记录的数据进行离线分析。软件采用的记录数据文件为标准Comtrade格式，因此对所有的标准数据文件均可利用该分析系统进行综合分析。其基本功能需求简述如下： 1.具备强大的数据分析解析功能，兼容符合Comtrade文件格式的所有录波器 厂家的数据文件。 2.需要有方便灵活的录波处理能力。