故障录波数据的分析与计算

故障录波数据的分析与计算摘要：电力系统故障录波的基本任务，是记录系统发生大扰动（如短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等）后有关电气量（如线路电流、电压、功率、频率等）的变化过程以及继电保护与安全自动装置的动作行为。利用转换后的COMTRADE格式的电力系统故障录波数据文件，我们可以实现相关的故障分析功能以及电气参量的计算，例如故障判相、故障类型的判别、谐波分析以及故障相电压、电流、序分量、系统阻抗和短路容量等的计算。

关键词：故障录波，COMTRADE，故障分析

1.绪论

1.1 电力系统故障录波

微机故障录波装置是电力系统暂态过程记录的主要设备，正常情况下不启动或只进行系统数据采集，只有在发生故障或振荡时才启动进行录波。一般只记录故障前几百毫秒，故障后几千毫秒时间段内的电压、电流、功率变化以及继电保护装置的动作行为，这些信息为分析故障原因、检验继电保护动作行为以及自动装置的运行情况，提供了宝贵资料。

电力系统对故障录波有三个技术要求：

(1) 当系统发生大扰动，包括远方故障时，能自动地对扰动的全过程按要求进行记录，并当系统动态过程基本终止后，自动停止记录。

(2) 存储容量应足够大，当系统连续发生大扰动时，应能无遗漏地记录每次系统大扰动发生后的全过程数据，并按要求输出历次扰动后的系统参数（I、U、P、Q、f）以及继电保护和安全自动装置的动作行为。

(3) 所记录的数据可靠安全，满足要求，不失真。其记录频率和间隔以每次大扰动开始时为标准，宜分时段满足要求。

电力系统故障动态记录可分为三种[1]：

(1) 高速故障记录：记录因短路或系统误操作引起的、由线路分布参数作用的、在线路上出现的电流及电压暂态过程，主要用于检测新型高速继电保护及安全自动装置的动作行为，也可用以记录系统操作过电压和可能出现的谐振现象。

(2) 故障动态过程记录：记录因大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功功率、无功功率以及系统频率的全过程变化现象。

(3) 长过程动态记录：用于记录主要线路的有功潮流、母线电压、频率以及自动装置的动作行为等。

1.2 故障录波功能简介

实际电力系统运行中，运行人员对故障录波装置记录下来的信息进行迅速、准确分析处理，可以了解故障发生的原因和状况，并快速做出处理，减少故障所造成的损失。

对电力系统故障录波数据进行综合分析处理的作用主要有如下几点[2]：

(1) 故障选线、判相、故障测距

分析故障录波装置记录下的各种信息，我们不仅可以利用录波图迅速判明故障类型和相别，还可以利用录波数据中提供的零序短路电流值，较准确地计算出故障点，有利于迅速消除故障，及时恢复供电，减小经济损失。

(2) 谐波分析、功率分析、序分量分析

利用故障录波数据文件可检测出信号中的谐波量，以此研究故障状态下谐波的影响以及变化规律等。同样，可以进行短路容量的计算，使用对称分量法计算序分量。

(3) 提供转换性故障和非全相运行再故障的信息

在电力系统运行中，很可能发生一种故障且该故障并未消除时又发生另外一种故障，或者在非全相运行过程中再发生故障的状况。这些情况发生在很短时间内，只有使用故障录波数据，了解线路故障时的故障类型转换和非全相运行过程又发生事故的情况、特点、时间等。

除此之外，利用故障录波数据还应该完成以下几个方面的分析计算功能：正确评价继电保护和自动装置的工作；发现继电保护和自动装置的缺陷，便于改进和完善装置；发现一次设备缺陷，及时消除隐患；研究电力系统内部过电压；实测系统参数；分析研究系统振荡问题。

由此可见故障录波数据已成为分析系统故障的重要依据，利用这些数据可以准确判断故障类型、故障相别和故障电流、电压的数值以及断路器的跳合闸时间和重合是否成功等情况，据此研究有效的防止措施，在以后的电网设计中可以做出合理的配置，有利于对可能发生的故障做出有效预测，尽量避免此种故障再次发生，对保证电力系统安全运行的作用极其重要。

2. 基于故障录波数据的应用与计算

2.1 故障录波数据的预处理

首先，由于在COMTRADE数据文件中存储的模拟通道采样数据并不是实际值，必须经过一定转换以后才能得到电压或电流的实际值。在COMTRADE配置文件中，每个通道的转换因子 a 和b都已经给出，只要将数据文件中的数据乘以转换因子 a 后再加上 b 就是该通道的实际采样值。例如某电压的转换因子分别是0.073915和-0.182614，在2124ms时刻的采样数据是1059，则其实际值为78.093371。这样，所有的数据按照上面的规则进行转换就得到了用户所需电气量的实际值。

其次，因为这些数值可能是在不同的采样频率下得到的，所以转换以后的实际值还不能直接用于阻抗、短路容量等的计算，必须进行二次处理。在COMTRADE 数据文件里记录的每一个通道的数据在不同的时间可能是按照几个不同的采样频率进行采样的，这些频率会随着故障录波装置的设定不同而可能发生变化。假定从第1到第22639个数据是按照10000 Hz 的频率进行采样，而从第22640到第22840这些数据是按照500 Hz 的频率进行采样，余下的数据又是按照10000 Hz 的频率进行采样的，可见这样的数据无法用来进行统一的数值计算。为了解决这个问题，可以采用插值的方法，将低采样频率的数据归算成高采样频率的形式。首先找到最大的采样频率，再根据电力系统频率计算出在此采样频率下一周波里可以得到多少个采样点，然后再计算出其它采样频率下一周波可以得到采样点的个数，这样就可以得到低采样频率下每两点之间应该插值的个数。具体方法是取相邻三点用二次曲线进行拟合计算，再用得到的拟合公式算出中间各点的近似数据。假设上例中整个数据文件的最高采样频率是10000 Hz ，即每周采样200次，采用插值方法，我们从第22640个点开始取前一个点和后一个点的数据进行二次拟合，再用得到的拟合公式算出第22639和22640这两点之间应该补充进去的19个点。以此类推，便可以得到在最大采样频率下所有插值点，由此得到的数据文件才可以直接用于分析计算。

2.2 故障类型判断与故障选相

2.2.1 接地判断

通常采用稳态量与故障突变量相结合的方式判别接地故障，即

)()()(302010εεε≥∧≥∧≥?U I I

式中321εεε，，为设置的定值；0I 为零序电流；0I ?为零序电流的突变量；0U 为零序电压。加入零序电压作为判断条件可防止发生相间短路时由于电流互感器暂态过程的不平衡造成短时出现0I 而引起误判断[12]。

2.2.2 故障判相元件

在实际判断故障相别中，既可以采用相位比较式对称分量选相元件，又可以采用两相电流差突变量选相元件[14]-[17]。

(1) 相位比较式对称分量选相元件

相位比较式对称分量选相元件是按比较对称分量的相位原理实现的，即用对称分量法将故障电流、故障电压分解为正序、负序、零序三组对称分量，通过比较不同故障时各序分量的相位变化规律，可以构成不同的电流、电压选相元件。

采用电流的零序和负序故障分量作为比较量形成的相位比较式选相元件为例，不同接地短路情况下，零序故障分量电流0?I 和负序故障分量电流2?

I 之间的相位关系具有如下特征：

① 单相接地故障时，故障相的0?I 和2?I 同相位，非故障相的0?I 和2?I 相差0120。 ② 两相接地故障时，非故障相的0?I 和2?I 同相位，故障相的0?I 和2?I 相差0120。

(2) 两相电流突变量选相元件

两相电流差突变量选相元件是在系统发生故障时利用两相电流差的变化量幅值特点来区分各类故障，其特点为：

① 单相接地时，反映两非故障相电流差的突变量选相元件不动作；而对于有多相短路的情况，三个选相元件都动作。因而在单相接地时，可以准确地选出故障相；而在多相故障时，又能可靠地给出允许跳三相信号，从而可以相当地简化重合闸的逻辑回路。

② 由于只反应故障电流量，不需要躲过负荷电流，因此动作灵敏，并且具有较大的允许故障点经过电阻接地的能力。

③ 只反应电流量，不需要电压量。因此不存在失压问题和电流、电压的相位关系问题，简化了二次回路，方便现场运行维护。

2.2.3 故障选相

(1) 使用相位比较式对称分量选相元件，故障相判据如下[14]-[17]：

① A 相接地或BC 相接地短路:020060)arg(

60≤≤-I I ，选图3.1的A 区； ② B 相接地或CA 相接地短路:0200180)arg(

60≤≤I I ，选图3.1的B 区； ③ C 相接地或AB 相接地短路:02

00300)arg(180≤≤I I ，选图3.1的C 区。 每个动作区范围均为0120，当进入A 区时，则判为A 相接地故障或BC 两相接地故障；当进入B 区时，则判为B 相接地故障或CA 两相接地故障；当进入C 区时，则判为C 相接地故障或AB 两相接地故障，再配合阻抗元件的动作情况可判断是单相接地故障还是两相接地故障。

图3.1 相位比较式选相元件动作图

(2) 而采用两相电流差突变量选相元件进行故障判断时，断据如下：

① 单相接地短路时，如A 相，由边界条件知21A A I I ??=，代入式(3－1)得：

13A AB I I ??=?；0=??BC I ；13A CA I I ??=?

可见，两非故障相（BC 相）电流差突变量为零。

② 两相短路时，如BC 相间短路，边界条件21A A I I ??-=，代入式(3-1)得：

13A AB I I ??=?；132A BC I I ??=?；13A CA I I ?

?=? 此时，两故障相电流差突变量绝对值最大。

③ 两相接地短路时，如BC 相接地短路，边界条件为12A A I k I ?

?-=，假定为金属性接地短路，则k 为实数，即10<

?--=?α 同样，两故障相电流差突变量绝对值最大。

④ 三相短路时，有02=?A I ,此时有 CA BC AB I I I ?

???=?=?

三个相电流差突变量的绝对值相等。

由此可作出两相电流差突变量故障判相流程图如图3.2所示：

图3.2 电流差突变量故障判相流程图

由流程图可见，当三相电流突变量绝对值基本相等且大于定值时，可判为三相短路，否则要对两相电流差突变量绝对值作进一步比较。在图3.2中仅给出了BC I ?

?最小的情况，当BC I ??远小于其它两个相电流差变化量绝对值时判为A 相接地。如不符合上述条件，则再次比较找出三个相电流差变化量绝对值中最大者。如果BC I ?

?最大，则必定是

B 、

C 两相短路或B 、C 两相接地短路，再经接地判别便可进一步将两者区分开来。同理，计算

三相短路

最小

最小

最小

N 最大

可以判别B 相接地、CA 两相接地短路或C 相接地、AB 两相接地短路。

对于相位比较式选相元件，当两相经过渡电阻接地时，对0?I 和2?

I 的相位差影响较大，可能影响选相的正确性；而两相电流差突变量选相元件在正序阻抗与负序阻抗不相等的系统中，可能会出现误判断。所以两种故障选相方式各有优缺点，在保护中可同时使用，以取长补短。

2.3 短路容量

短路容量是系统电压强度的标志。短路容量大(对应于低阻抗)，表明网络强，负荷、并联电容器或电抗器的投切不会引起电压幅值大的变化；相反，短路容量小则表明网络弱[19]。

网络某点的短路容量或功率等于该点三相短路电流与额定电压的乘积。如果短路电流用kA 表示，额定电压用kV 表示，则短路容量为：

kt N N I U S 3= (MVA ) (3-2)

式中，N U 为短路处的额定电压；kt I 为t 时刻短路电流周期分量的有效值。

如果用标幺值表示各物理量，则短路容量可简单表示为电压（通常记作1pu ）和故障电流之积。而故障电流通常考虑为额定电压（1pu ）除以故障处的阻抗或电抗。这样，在单位电压情况下，短路容量在数值上就等于系统的导纳(或电纳)值，即为系统戴维南等值阻抗(或者电抗)的倒数。

2.4 系统阻抗

(1) 直接根据故障分量算法求系统阻抗sm Z [19]

两相短路时，系统阻抗计算式如式（3－3）所示。三相短路时，可以利用三式中的任何一个公式求系统阻抗sm Z ，一般情况下用A 相和C 相的电流、电压差来计算。对于两相相间短路，sm Z 有两个等式，第二个等式适用于两相星形接线。 ?????

??????+--=--=---=--=+-=--=Cg Ag CAg Ag Cg CAg sm CA Cg Ag BCg Cg Bg BCg sm BC Cg Ag ABg Bg Ag ABg sm AB I I U I I U Z k I I U I I U Z k I I U I I U Z k ：：：)2()2()2(22 (3-3) (2) 利用正序故障分量算法求系统阻抗sm Z

正序故障分量具有以下几个特点：

① 正序故障分量在任何故障类型下均存在，利用正序故障分量能反映任何短路故

障。

② 正序故障分量电压在故障点处最大，在系统中性点处为零。

③ 正序故障分量电流的大小与故障类型有关，三相短路时电流最大，单相接地短路时最小。

④ 正序故障分量电压和电流相位关系完全由保护装设间的正序阻抗决定。

⑤ 利用故障分量能独立地正确判断故障方向，无需考虑故障选相的问题。

根据叠加原理，正序故障分量可以很容易地从对称分量法的正序复合序网导出。图3.3(a)中为一单端电源系统，H Z 为负荷阻抗；当线路上F 点发生短路故障时，其正序故障附加网络如图3.3(b)所示，sm Z 为m 端的系统阻抗，g U 、g I 为保护安装处的故障电压分量和故障电流分量，F U -为故障分量电压。

由图3.3易求得系统阻抗为：

g g

sm I U Z ??-= (3-4)

2.5 谐波分析

广义的谐波分析包含两个方面:一是从时域变换到频域，称为正变换:二是从频域变换到时域，称为反变换。侠义的谐波分析仅指正变换而言。

谐波分析的基础是傅立叶变换，傅立叶变换的实质是把信号看成是一系列加权的基本信号的线性组合，对这些基本信号的分析，叠加起来代替对原信号的分析。将傅立叶变换应用到离散系统就出现了离散傅立叶变换(DFT)。

2.5.1 电力系统谐波的定义

图3.3 单电源正序故障附加网络

“谐波是一个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整数倍”，这是国际上对谐波公认的定义。由于谐波的频率是基波频率的整数倍，因此谐波又称为高次谐波

[20]-[22]。

在工程实际中出现的谐波问题的描述及性质需明确以下几个基本问题:

(1) 所谓谐波，其次数n 必须是基频倍数的整数倍。

(2) 间谐波和次谐波。在供电系统条件下，有些用电负荷会出现非工频频率整数倍的周期性电流的波动，根据该电流周期分解出的傅立叶级数得出的不是基波频率的分量，称为间谐波。频率低于工频的间谐波又称为次谐波。

(3) 谐波和暂态现象。尽管暂态过程中含有高频分量，但暂态和谐波却是两个完全不同的现象。电力系统仅在受到突然振动之后，其暂态波形才会呈现高频特性，但这些高频分量并不是谐波，与系统的基波频率无关。

(4) 短时间谐波。对于短时间的冲击电流，按周期函数分解，将包含短时间的谐波和间谐波电流，称为短时间的谐波电流或快速变化谐波电流，应将其与电力系统稳态各准稳态谐波区别开来。

(5) 陷波。换流装置在换相时，会导致电压波形出现陷波或称为换相缺口。这种畸变虽然也是周期性的，但是不属于谐波范畴。

2.5.2 电力系统谐波分析的基本计算

在电力系统中，总是希望得到交流电压、电流的正弦波形，但是由于系统内存在很多的谐波源，使得波形往往偏离正弦波形而发生畸变。如果这种非正弦的畸变是周期性的，并满足狄里赫利条件则可将它们分解为如下形式的傅立叶级数： ∑=+=M n n n t n U t u 1

1)sin(2)(αω ∑=+=M n n n t n I t i 1

1)sin(2)(βω 式中 1ω：工频角频率，s rad /；

n ：谐波次数；

n U 、n I ：分别为第n 次谐波电压和电流的均方根值，V 、A ；

n α、n β：分别为第n 次谐波电压和电流的初相角，rad ；

M ：所考虑的谐波最高次数，由波形的畸变程度和分析的准确度要求来决定，

通常取50≤M 。

畸变周期性电压和电流的总均方根值可根据均方根的定义来确定。以电流为例，)(t i 的均方根值I 为：

∑?=+==M n n T I I dt t i T I 2

22102)(1 (3-5) 某次谐波分量的大小，常以该次谐波的均方根值与基波均方根值的百分比表示，称为该次谐波的含有率n HR ，n 次谐波电流的含有率n HRI 为

%1001

?=I I HRI n n (3-6) 畸变波形因谐波引起的偏离正弦波形的程度，以总谐波畸变率THD 来表示。它等于各次谐波均方根值的平方和的的平方根值与基波均方根值的百分比，电流总谐波畸变率可记为： %10012

2?=∑=I I THD M

n n I (3-7)

电压均方根值U 、谐波电压的含有率n HRU 和电压总谐波畸变率U THD 的计算式只需将以上公式中的电流变量改为电压变量即可。

3.结论

电力系统故障录波数据文件中包含系统故障或不正常状态时各电参量的变化，利用这些数据，我们可以分析故障发生的原因，采取预防措施，尽量避免再次发生此种类型的故障。

论文介绍了在故障发生的瞬间，系统的电气量发生突变，采用合适的突变量算法可以较准确把握系统参数的变化。系统在不同时刻采样频率是不同的，为了进行统一的分析计算，我们可以采用插值的方法将所有数据归算成系统最高频率下的数据。

其次，对采用录波数据可以做的基本故障分析计算功能作了详细介绍，如判断故障类型、故障相、计算短路容量、系统阻抗等，并对电力系统谐波进行了一定的分析。 录波数据在现代电力系统故障分析中发挥着越来越重要的作用，对录波数据的综合分析成为系统分析人员亟待解决的问题。随着故障录波装置的功能更加多样化、自动化，以及高计算精度和速度的计算机的应用，故障录波数据的研究与分析将会更加深入。

参考文献

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[2] 刘万顺主编．电力系统故障分析．中国电力出版社，1986．

[3] 葛耀中．新型继电保护与故障测距原理与技术．西安交通大学出版民社，1996．

[4] 张杰，涂东明，张克元．基于COMTRADE标准的故障录波的分析与再现．继电器，2000，

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[5] 蔡耀红．故障录波器谐波量的读取及分析．浙江电力，2006，25(5)：55－57

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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

DRL600故障录波及测距装置技术说明书(国电南自)

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”。

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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

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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。

NAS Express故障录波解析软件使用方法

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：

ZH-5嵌入式故障录波器柜 技术说明书

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)

银山电子故障录波器说明书

- 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。

《故障录波系统操作与分析报告》教程

《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

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。

故障录波装置改造工程说明书

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 (5) 1.1编制依据 (5) 1.2工程现状 (5) 2.项目必要性 (6) 2.1安全性分析 (6) 2.2效能与成本分析 (6) 2.3 政策适应性分析 (6) 2.4结论 (7) 2.5项目预期目标、依据及经济技术原则 (7) 2.6可研围和规模 (8) 3.项目技术方案 (8) 3.1故障录波 (8) 4.项目拟拆除设备 (9) 5.主要设备材料清表 (9) 5.1编制说明 (9) 5.2主要设备材料表 (9) 6．工程实施计划 (9) 6.1外部环境落实条件 (9) 6.2施工过渡措施 (10) 6.3工程实施计划安排 (10) 7．投资估算 (10) 7.1概述 (10) 7.2编制原则和依据 (11) 7.3投资估算 (11) 8. 附件 (11) 8.1附件一：主要拟拆除设备再使用可行性研究报告 (11) 8.2附件二：拟拆除设备清单 (11) 8.3附件三：估算书 (11)

1.工程概述 1.1编制依据 1.1.1 DL/T 5218《220kV～500kV变电所设计技术规程》 1.1.2 DL/T 5352《高压配电装置设计技术规程》 1.1.3家电网公司《电缆敷设典型设计技术导则》修订版 1.1.4《电力系统调度规程》 1.1.5 DL/T 5222 《导体和电器选择设计技术规定》 1.1.6 DL/T 5136《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》1.1.7 GB/T 50065-《交流电气装置的接地设计规》 1.1.8 《十八项电网重大反事故措施》（修订版）（国家电网生〔2012〕352号） 1.1.9现场收集的资料。 1.2工程现状 1.2.1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

电气知识：微机故障录波图形分析

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：

WY9故障录波器说明书

WY9系列录波器 使用说明书 武汉国电武仪电力自动化设备有限公司（简称国电武仪）Wuhan Guodian-Wuyi Electric Power Automation Equipment Co., Ltd

版本信息及声明 WY9系列录波器为嵌入式录波，但考虑到现场安装和就地使用上的方便，一般配置了录波管理单元作为人机交互的界面，用户的所有操作均在Linux软件界面下进行。在本手册中，关于操作步骤的阐述是按照以下的软件版本所做的说明， 录波管理软件 定值软件 录波图形分析软件 但我们保留进一步修改的权利，这些修改包括为提升软件功能、改善用户界面的友好性所做的改进以及按具体订货要求所作的改动，我方承诺这些改动不会降低设备的技术性能。用户在使用本手册时，如发现有操作细节上的不一致时，请查看软件的在线帮助。 具体使用的设备在结构布置、安装接线方面有可能与本手册的说明有细微的差别，我方承诺这些差别不会降低设备的技术性能。用户使用时应以设计方提供的图纸和随机的出厂图纸为准。 武汉国电武仪电力自动化设备有限公司 Wuhan Guodian-Wuyi Electric Power Automation Equipment Co., Ltd. 地址：武汉市东湖开发区关山一路特1号光谷软件园 邮编：430074 电话：总机：、、、

分机：售后服务：8000 市场部：8001、8002 研发部：8007传真： E-mail：

关于本手册 1. 阅读指南 第一章为设备的总体描述，介绍了设备的组成、分类、主要部件的功能配置、接口、以及录波器的系统构架、硬件配置、软件功能等。第一次接触WY9系列录波器的用户，应仔细阅读本章的内容。 第二章为设备的技术参数。 第三章为设备的选型配置和定值整定，供工程设计人员、定值整定人员，在设备选型、通道配置、编辑定值整定通知书时参考。 第四章介绍录波管理软件，为变电站值班运行人员提供了设备的常用操作指南。 第五章对设备的安装进行说明，并提供了投运前设备调试的内容和具体方法，包括设备的配置，供安装单位技术人员、设备维护检修人员参考。 第六章为维护手册，供设备维护、检修人员参考。 第七章介绍了设备的包装，以及对运输、存放要求，供设备管理人员参考。

故障录波装置故障分析(借鉴资料)

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

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。

故障录波器波形研究分析

故障录波器波形分析

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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

ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置技术说明书V2.0

ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置 Q/ZH.TE/0401-03 技 术 说 明 书 Ver2.0 武汉中元华电科技有限公司

1 概述 (4) 1.1 应用范围 (4) 1.2 技术特点 (4) 1.3 装置遵循标准 (5) 2技术指标 (6) 2.1 输入信号 (6) 2.2 采样指标 (6) 2.3 信号处理 (7) 2.4 时钟及同步精度 (7) 2.5 录波数据记录方式 (7) 2.6 录波管理机 (7) 2.7 录波单元 (7) 2.8 同步三存储 (7) 2.9 启动精度 (7) 2.10 参数整定方式 (9) 2.11 抗电磁干扰能力 (9) 2.12 通讯 (9) 2.13 供电电源 (9) 2.14 外形尺寸及颜色 (9) 3工作原理 (10) 3.1总体结构 (10) 3.2 装置硬件原理 (12)

3.3 装置软件原理 (15) 4功能设计 (19) 4.1 暂态录波功能 (19) 4.2启动量及定值 (20) 4.3系统实时监测 (21) 4.4 波形分析功能 (22) 4.5 完备的通讯功能 (24) 4.6 连续记录功能 (25) 4.7 实验功能 (25) 5 安装调试 (27) 5.1 装置的端子布置 (27) 5.2 装置安装及调试 (27) 5.3 装置检查 (28)

1 概述 1.1 应用范围 ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置是采用先进的DSP与32位嵌入式CPU，结合高性能的嵌入式实时操作系统VxWorks而设计的，适应电力系统发展需求的嵌入式电力故障录波分析装置。 1.2 技术特点 1.录波单元信号采集与启动计算采用单DSP构架，摒弃多DSP结构，由1片DSP即 可实现80路模拟量，160路开关量的接入；同时采用新型电路结构和96000门大规模可编程逻辑器件，集成度高，抗干扰能力强，系统运行稳定。 2.32位高速浮点数字信号处理器(DSP)，16位A/D，采样速率10kHz可调，谐波分辨 率≤99次，开关事件分辨率0.1ms； 3.录波单元运行在高性能实时嵌入式操作系统VxWorks下，系统稳定、可靠，实时性 好； 4.录波数据三存储：录波数据分别由DSP、32位CPU和管理机存储在3个地方，大 大地提高了数据的安全性； 5.数据记录采用A-B-C段方式，A、B、C段全部采用采样值记录，摒弃了传统的D、 E低采样率和有效值记录段，从而全部数据可以进行相量图分析和阻抗分析，大大地提高了数据的可用性； 6.支持长时间连续纪录，装置能以1KHz的采样值连续记录，记录数据以7天为周期 刷新，数据保持时间只受通道数和存储器容量限制，摒弃了传统的一周波一个点的有效值慢扫描记录； 7.不定长动态录波和故障测距，金属性短路的测距精度优于2%； 8.启动判据种类齐全，在各种短路、接地故障和其它异常工况下灵敏启动录波； 9.强大的计算和分析能力（电压、电流的幅值、峰值、有效值、频率计算，有功、无 功功率计算，功角、相角测量，相量、序量和谐波分析）； 10.公式编辑器可生成各种电量及其导出量的波形图，并可动态观察其随时间变化的轨

故障录波说明书

YS-900A 线路、主变录波测距装置 发变组录波监测装置（嵌入式） 南京航天银山电气有限公司 2011/01/20

前言 YS-900A 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。

目录 1、装置概述 (4) 2、装置特点 (4) 3.主要技术指标 (6) 3.1 输入信号 (6) 3.2 采样指标 (6) 3.3 启动要求 (6) 3.4 参数整定方式 (8) 3.5 故障分析 (8) 3.6 告警信号 (9) 3.7 通讯要求 (9) 3.8 抗干扰能力 (9) 3.9 环境条件 (9) 3.10 供电电源 (10) 3.11 机柜外形尺寸颜色及重量 (10) 3.12 过载能力 (10) 3.13 时钟精度和GPS同步 (10) 4.硬件说明 (11) 4.1嵌入式录波单元 (11) 4.2 变送器箱 (11) 4.3后台管理 (11) 4.4 通讯箱 (12) 4.5 其他 (12) 4.6 装置硬件原理框图及面板布置图 (12) 5.面板说明 (14) 5.1 面板指示灯 (14) 5.2 按键说明 (15) 6.后台管理机软件使用说明 (16) 6.1系统菜单 (22) 6.2参数菜单： (24) 6.4分析 (47) 6.5特性试验 (60) 6.6窗口菜单 (62) 6.7帮助菜单 (62) 7.使用维护和说明 (63) 7.1包装 (63) 7.2运输 (63) 7.3储存 (63) 7.4开箱检查 (63) 7.5维护须知 (63)

WFBL-1发电机-变压器故障录波技术说明书(国电南自)

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

故障录波器5.5使用说明书1-4

Q/SDNZ.J.51.02-2005 标准备案号：1213-2005-K DRL600/WFBL-1系列故障录波装置 使用说明书

国电南京自动化股份有限公司 南京南自新电自动化系统有限公司 DRL600/WFBL-1 系列故障录波装置 使用说明书 编写：朱海清 审核：董兴绿尹春明孙厚举张明勇 批准：杜煜 V 5.5.00 南京南自新电自动化系统有限公司

2006年12月

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迚行； (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觃程，幵参照说明书对 装置迚行操作、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)对装置迚行测试时，应使用可靠的测试仪； (10)请勿随意修改各配置文件，为了保证彔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，便于在収生问题时能够及时恢复； (11)由于本装置的MMI模块（MCU）是windows2000平台，为了保证装置能够安全的运行，请 勿在MMI模块（MCU）内安装其它任何应用软件。

故障录波器波形分析

故障录波器波形分析 在我们得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？保护装置得动作行为就是否正确？二次回路接线就是否正确?试验接线就是否正确？CT、P Ｔ极性就是否正确等等问题。 接下来我就先讲一下分析录波图得基本方法: 1、当我们拿到一张录波图后,首先要通过前面所学得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得过零点为相位基准,查瞧故障前电流电压相位关系就是否正 确,就是否为正相序？负荷角为多少度？ ３、以故障相电压或电流得过零点为相位基准,确定故障态各相电流电压得相位关系。 (注意选取相位基准时应躲开故障初始及故障结束部分,因为这两个区间一就是非 周期分量较大,二就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。 当我们瞧到符合第1条得一张录波图时,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、电流同时接错得问题,对于同时接错得问题需要综合考虑,比如说您可以收集同一系统上下级变电所得录波图,对于同一个系统故障各个变电所录波图反映得情况应该就是相同得,那么与其她站反映得故障相别不同得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,查找二次回路就是否存在问题、 这里需要特别说明一下公司得LFP－90０系列线路保护装置,该系列保护波形中得电流在计算时加入了一个78 度得补偿阻抗,其录波图上反映得正向故障就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;反向故障就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 条就是非常重要得,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,则就是故障相间电压超前故障相间电流约80 度左右;“８0 度左右”得概念实际上就就是短路阻抗角,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