线路和元件典型故障录波分析2015
- 格式:pdf
- 大小:4.44 MB
- 文档页数:96
故障录波录波图分析各类故障情形下的波行特点:单相接地故障,故障相电流和零序电流大小相等且同相位,故障相电压有必然程度减小,同时有零序电压显现。
两相之间故障,两个故障相的电流大小相等,方向相反,没有零序电流。
两相接地故障,两个故障相的电流突变增大,但两个电流之间的相位有角度差,转变范围随过渡电阻的不同在60°-180°之间转变,但有零序电流显现。
三相接地故障或不接地故障,三相电流同步增大,没有零序电流和零序电压。
故障进程中的波形特点:➢故障相电流有明显突变增大,电压有必然程度减小,同时有零序电压和零序电流显现➢在故障切除后,电流通道变成一根直线。
若是是线路PT,在线路两头故障均切除后故障相电压变成0,零序电流变得很小或为0,但有专门大的零序电压。
重合成功。
三相电流恢复正常负荷电流,三相电压恢复对称。
依照故障录波图能够取得的信息1、发生故障的电气元件和故障类型2、爱惜动作时刻和故障切除时刻3、故障电流和故障电压4、重合时刻和是不是重合成功5、详细的爱惜动作情形6、完成附属功能(测距、阻抗轨迹、相量和谐波分析等)7、直流是不是正常,是不是接地、短路8、高频是不是发信在咱们的日常生产中常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?爱惜装置的动作行为是不是正确?二次回路接线是不是正确?CT、PT 极性是不是正确等等问题。
接下来我就先讲一下分析录波图的大体方式:一、当咱们拿到一张录波图后,第一要通过前面所学的知识大致判定系统发生了什么故障,故障持续了多长时刻。
二、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不是正确,是不是为正相序?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,确信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终止部份,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。
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。
输电线路典型故障录波图的分析摘要:输电线路长期运行于野外自然环境,面临着雷击、鸟害、绝缘子污闪、外力破坏、山火及冰灾等考验。
输电线路故障后能否及时找到故障点及故障原因能有效避免故障的升级及再次发生。
本文通过对几种输电线路常见的典型故障的录波图进行研究,对故障期间整个过程的电压、电流的变化进行分析,找出一定规律总结,为下步及时查找输电线路故障点及原因提供重要参考。
关键词:输电线路;典型录播;分析;1 雷击故障录波分析输电线路故障中雷击是较常见的典型故障,110 kV以上输电线路雷击在故障类型中占到50%以上,雷击故障的重合闸成功率较高在70~80%左右。
一般雷击故障分为绕击和反击,绕击雷击故障大多为单相故障,反击为单相、两相和三相故障也较为常见。
雷电绕击时,雷绕过架空避雷线击于导线,雷电具有较高电压往往超过线路绝缘水平,单相绝缘子串闪络,造成线路跳闸,造成单相接地故障。
单相绝缘子串闪络前期伴随着较大幅值的雷电流,过后幅值快速下降,故障单相的电压出现变化,之后稳定的雷电流在波形图上呈现较为稳定和整齐的正炫波。
单相雷击后线路保护切除故障,重合闸动作后,大幅值雷电流消失,故线路一般可重合成功。
图1为某220 kV线路一起故障波形图。
图中可知I B相电流增大,U B相电压降低,出现了3I0零序电流及3U0零序电压,I B电流增大与U B电压降低为同一相别,3I0零序电流相位与I B相电流同向,3U0零序电压与U B相电压反向。
由此基本可以断定为单相接地故障。
分析录波后安排线路运维人员现场核实故障,结论为该线路N54塔B相绝缘子雷击闪络痕迹,与故障测距相符确定为故障点。
图1 单相雷击接地故障典型波形图反击故障一般雷击于杆塔顶部和架空避雷线,雷电流经杆塔引线接入大地,幅值较大的雷电流在杆塔上产生较高电压,导线与塔身电位差大于线路绝缘水平即可发生跳闸,故障有可能单相、两相或三相,与单相闪络相似,波形图前期电压波动,后期正炫波整齐稳定。
±500kV 江城直流输电线路典型故障分析胡珀(国网湖南省电力公司检修公司,湖南长沙410004)【摘要】江城直流线路全长941k m,保护采用A BB 设计制造的行波保护,同基于工频电气量的传统保护相比,行波保护具有快速动作性能,此外,行波保护还具有不受过渡电阻、电流互感器(TA)饱和、系统振荡和长线分布电容等影响的独特优点,行波保护的上述优点正是超高压长距离输电线路所需要的。
【关键词】直流闭锁;直流线路保护;线路故障;故障测距【中图分类号】TM862 【文献标识码】B 【文章编号】1006-4222(2013)24-0184-031 引言每年迎峰度夏期间,特别是7月份南方雨季,江城直流线路保护、故障测距频繁启动,几乎每天都有故障测距启动信号,并且有测距结果;2009年7月9日14:24,7月10日,13:03,江城直流连续两次极Ⅱ直流线路保护动作,造成直流系统闭锁,损失一个单极功率,事件发生后,经过线路运行维护单位的现场检查,至今未发现线路故障的迹象,事件分析仍未给出具体结论,这给江城直流的安全运行带来了重大的安全隐患。
为了更好的分析这两次事故和直流线路保护频繁启动的原因,我们不得不更加深入的研究直流线路保护的基本设计原理,找出线路保护设计缺陷,找出设计中可以改进的地方,为将来直流系统线路保护的设计提供参考意见。
2 2009 年7 月9 日、10日江城直流极Ⅱ闭锁情况2009 年7 月9 日,江城直流系统双极大地回线方式3000M W运行正常,双极控制方式均为双极功率控制(BPC),14:24,极Ⅱ直流线路保护启动,两次全压再启动,一次降压再启动均不成功,导致极Ⅱ直流系统闭锁,功率瞬时降至1600M W运行,极Ⅰ过负荷,损失功率1400M W,线路故障测距离江陵站941km,离鹅城站0.1km,杆塔号:T2304,为鹅城站出线第二级杆塔。
7月10日,13:03,同样是极Ⅱ直流线路保护启动,两次全压再启动,一次降压再启动均不成功,导致极Ⅱ直流系统闭锁,功率瞬时降至1600M W运行,极Ⅰ过负荷,损失功率1400M W,这次故障测距并未启动,未发现测距结果。
输配电线路行波保护与故障录波1. 背景随着我国电力系统的快速发展,输配电线路的规模和复杂性不断增加,保障电力系统的稳定运行和安全供电成为越来越重要的任务输配电线路行波保护与故障录波技术是保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一,通过对故障信息的快速检测、定位和记录,可以有效地提高电力系统的可靠性和运行效率本文将详细探讨输配电线路行波保护与故障录波的原理、技术及其在电力系统中的应用2. 输配电线路行波保护原理输配电线路行波保护是利用行波理论对线路进行保护的一种新型的保护方式行波保护的基本原理是利用行波在输配电线路中的传播特性,通过检测行波的传播时间和幅值,实现对线路故障的快速定位和判断行波保护具有速度快、可靠性高、抗干扰能力强等优点,能够有效地提高输配电线路的故障检测和保护水平3. 故障录波原理与技术故障录波是通过对电力系统故障过程中的电压、电流等信号进行实时采样、记录和分析,获取故障信息的一种技术故障录波技术可以为故障分析和事故处理提供重要的数据支持,有助于发现故障原因,评估故障对电力系统的影响,以及为防止类似故障的再次发生提供参考故障录波装置通常由采样模块、数据记录模块和数据处理模块组成采样模块负责对电压、电流等信号进行实时采样;数据记录模块负责将采样数据进行存储,以便后续分析;数据处理模块负责对采样数据进行处理,提取故障特征信息4. 行波保护与故障录波在电力系统中的应用行波保护与故障录波技术在电力系统中的应用具有重要意义行波保护可以实现对输配电线路故障的快速检测和定位,有效地减少故障对电力系统的影响,提高系统的可靠性和稳定性;故障录波可以为故障分析和事故处理提供详细的数据支持,有助于发现故障原因,评估故障对电力系统的影响,以及为防止类似故障的再次发生提供参考目前,行波保护与故障录波技术在电力系统中已经得到了广泛的应用例如,在的特高压直流输电线路、超高压输电线路等领域,行波保护与故障录波技术已经发挥了重要作用,为电力系统的安全稳定运行提供了有力保障5. 结论输配电线路行波保护与故障录波技术是保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一行波保护利用行波在输配电线路中的传播特性,实现对线路故障的快速定位和判断;故障录波通过对电力系统故障过程中的电压、电流等信号进行实时采样、记录和分析,获取故障信息这两种技术在电力系统中的应用,可以有效地提高电力系统的可靠性和运行效率6. 行波保护与故障录波技术的发展趋势随着电力系统的发展和技术的进步,行波保护与故障录波技术也在不断地发展和完善未来的发展趋势主要体现在以下几个方面:6.1 高采样率技术的发展为了能够更加精确地捕捉到行波信号和故障录波数据,高采样率技术的研究和应用将成为未来的一个重要方向高采样率技术可以提高故障检测的准确性和可靠性,有助于发现和定位更微弱的故障6.2 故障诊断与故障录波的结合未来的故障录波技术将不再仅仅局限于数据的记录,而是将故障录波与故障诊断相结合,实现对故障的实时分析和诊断通过故障诊断,可以更加准确地判断故障类型和故障位置,为故障处理提供更为详细的信息6.3 行波保护与故障录波的集成行波保护与故障录波技术的集成将成为未来的一个重要趋势通过集成,可以实现对输配电线路的实时监测、故障检测、定位和记录,提高保护系统的综合性能6.4 技术的应用技术,如机器学习和深度学习,将在行波保护与故障录波技术中得到广泛应用通过训练模型,可以实现对故障特征的自动提取和识别,提高故障检测的准确性和效率7. 结论输配电线路行波保护与故障录波技术在电力系统中的应用具有重要意义,可以有效地提高电力系统的可靠性和运行效率随着电力系统的发展和技术进步,行波保护与故障录波技术也将不断发展和完善,实现更高的故障检测准确性和效率未来的发展趋势包括高采样率技术的发展、故障诊断与故障录波的结合、行波保护与故障录波的集成以及技术的应用通过这些技术的发展和应用,可以进一步提升电力系统的安全稳定运行水平8. 行波保护与故障录波技术的挑战与解决方案尽管行波保护与故障录波技术在电力系统中发挥着重要作用,但在实际应用过程中仍面临一些挑战以下是一些挑战及其解决方案:8.1 挑战:噪声干扰在实际应用中,输配电线路的电压、电流信号常常受到噪声的干扰,这会对行波保护和故障录波的准确性产生影响解决方案:采用高采样率技术和滤波算法,以减小噪声对信号的影响,提高故障检测的准确性8.2 挑战:多故障情况下的一致性在多故障情况下,行波保护和故障录波技术需要能够准确地识别和处理多个故障,以保持系统稳定解决方案:通过改进算法和增加采样率,提高系统的故障处理能力和一致性8.3 挑战:系统的适应性随着电力系统的发展和变化,行波保护和故障录波技术需要能够适应不同的系统条件和环境解决方案:开发可扩展和适应性强的保护与录波装置,能够适应不同的系统需求8.4 挑战:设备的可靠性和维护行波保护和故障录波设备需要具备高可靠性,且在设备出现问题时能够及时维护解决方案:采用高质量的材料和组件,提高设备的可靠性;同时,建立完善的维护和检测体系,确保设备的正常运行9. 行波保护与故障录波技术的未来展望行波保护与故障录波技术在未来的电力系统中将继续发挥重要作用随着技术的进步和应用的深入,这些技术将变得更加智能化、高效和可靠行波保护与故障录波技术的未来展望可以从以下几个方面进行描述:9.1 智能化通过引入技术,行波保护和故障录波技术将实现对故障的自动识别、定位和处理,提高系统的智能化水平9.2 集成化行波保护与故障录波技术将与其他电力系统技术进行集成,形成综合的保护和故障处理系统,提高系统的整体性能9.3 高效化通过优化算法和提高设备性能,行波保护和故障录波技术将能够更加快速和准确地处理故障,提高系统的运行效率9.4 可靠性设备的可靠性和稳定性将继续是研究和发展的重点,以确保电力系统的安全稳定运行10. 结论输配电线路行波保护与故障录波技术对电力系统的安全稳定运行具有重要意义通过不断发展和完善这些技术,可以提高电力系统的可靠性和运行效率面临噪声干扰、多故障情况下的一致性、系统的适应性以及设备的可靠性和维护等挑战,需要采取相应的解决方案,以推动行波保护和故障录波技术的进一步发展未来的展望包括智能化、集成化、高效化和可靠性等方面通过实现这些展望,电力系统将能够更好地应对故障和异常情况,确保供电的稳定和安全。
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。