故障录波器在电力系统中的应用_高赫

浅谈电网继电保护及故障录波器信息处理系统【1】0引言微机型的保护、安全自动装置和故障录波器在电力系统中的广泛应用，为通过数据通信方式传送保护及故障录波器信息提供了可能；近几年来随着以光纤为媒介的新型通信产品的广泛应用，电力系统的数据通信网获得了前所未有的快速建设和发展，数据通信网的规模和容量大大增强。

这些有利条件促使电力部门为提高电网安全运行的信息化水平、实现快速有效地处理电网故障与恢复系统正常运行，正在加紧建设电网继电保护及故障录波器信息处理系统。

电网继电保护及故障录波器信息处理系统通常由设在网（省、市）调度中心的主站或设在地区调度（或设备直管单位）的主站和若干个设在其所管辖的变电站、发电厂的子站，通过电力系统的数据通信网络（或专线）连接而成，如图1所示。

故障信息系统的任务是收集管理电网中各运行厂、站中的电网异常时动作的装置的动作信号和运行异常信号、断路器的分合信号以及微机保护装置和故障录波器的故障录波数据、故障报告和保护的定值等。

通过对这些数据、信号的综合、统计、计算和分析等处理，实现继电保护运行、管理和电网故障处理的网络信息化、自动智能化，为调度员安全、准确、迅速地处理电网事故提供信息支持与决策参谋，为继保人员对保护、安全自动装置及故障录波器动作行为的分析和现代化运行管理提供必要的支持。

1故障信息系统的信息传输要求故障信息系统的信息来源为安装在电网中各运行厂、站的保护装置、安全自动装置和故障录波器。

信息中包含状态（动作、告警）信息、大数据量的故障录波数据和保护故障报告、保护的定值等；按信息要求的传送速度，分为快速主动上送的，和速度要求不高召唤调用的。

因此，可预先设定主动上送到主站的电力系统故障时的跳闸信息、二次设备的异常报警信息及以优先级别有序上送的传送方式和优先顺序。

对于保护的详细故障报告、保护的定值、大数据量的故障录波数据等，采用级别较低的召唤调用上送；要求能支持断点续传功能，以提高其通信效率，降低网络通道的干扰的影响。

浅析故障录波器的应用当今，电力已作为现代社会的主要能源，与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系，供电不稳定，特别是大面积停电事故所造成的经济损失和社会影响是十分严重的，电力系统的各种故障造成的影响也更为严重，所以这就要求在电力系统发生故障后，检测设备及运行人员能迅速对故障的性质及相关情况作出判断，从而能尽快处理并排除故障，迅速恢复系统的正常运行，以减小故障对电力系统及用户带来的损失。

1 故障录波器原理1.1 故障录波器的结构和工作原理故障录波器是用来记录电力系统中电气量和非电气量以及开关量的自动记录装置。

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。

1.2 故障录波器的作用故障录波器在电力系统中的作用有以下3 种。

第一种为系统发生故障，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。

第二种情况为线路不明原因跳闸，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。

第三种情况为判断继电保护装置的动作行为。

当系统由于继电保护装置误动造成无故障跳闸或系统有故障但保护装置拒动时，就要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，并可以据此得出有问题的部分，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。

1.3 故障录波器的主要参数（1）采样速率：采样速率的高低决定了录波器对高次谐波的记录能力，在系统发生故障之初，故障波形的高次谐波非常严重，因此，为了较真实地记录故障的暂态过程，录波器要有较高的采样速率。

故障录波器应用现状与问题分析摘要：故障录波器，评价继电保护动作与故障的主要设备，设备质量直接影响到整个电力系统的安全性。

本文分析故障录波器应用现状与存在问题，联系实际情况分析提高故障录波器应用质量的措施。

通过这种方式提升电力系统安全运行质量。

关键词：故障录波器；应用问题；优化措施引言电力系统中应用故障录波器，可以记录系统中出现的电流、电压异常，分析这些记录可以及时发现系统问题，及时纠正系统存在的错误情况。

尤其是电力系统智能化建设背景下，使得故障录波器原有作用无法发挥，有必要做好研究分析工作。

1、故障录波器应用现状故障录波器，通过轮播形式记录电力系统发生的重大故障，对系统短路接地、系统扰动、震荡等造成的电压电流频率的改变进行记录。

电力系统技术人员通过对记录波形的分析，明确故障与事故，缩短电力事故分析时间、降低工作量，提高工作效率。

可以说，录波器录波质量直接影响到系统安全运行，提高其录波质量已成为当前主要问题。

随着计算机信息技术发展，故障录波器的性能得到大幅度提升，具有较强的记忆功能、大存储、及时性等特点，因此在实际中得到广泛使用。

但具体应用时依然存在一些问题，影响到应用效果。

电力企业集中布置数据采集装置，采集各电气量参数时要使用大量二次电缆，提升成本并造成严重的资源浪费，同时使用后还会加重电压互感器与电流互感器的负担，并对数据准确性产生影响；同时故障录波器增加GPS卫星授时系统，但录波方式存在差异性，产品类型不同造成无法统一分析与查询数据。

数据输出方式相对简单，且交换接口层次多交换速率低，加上规约不统一，使得使用不方便出现问题。

2、故障录波器影响因素2.1 故障录波时间有限故障录波器处于某些特殊运行环境时，高压线路重合闸整定时间通常选择为长延时，一般时间为7-10s。

处于这种情况时，故障录波器的录波时间有限，并不能将开关重合的整个过程完整记录下来，记录下来的波形也不完整，直接影响到故障解决。

2.2 录波器频繁性启动处于当前运行模型环境中，电力故障频繁发生，造成处于这个系统中的录波器频繁启动，这种情况直接缩短录波器寿命。

基于现用故障录波器启动方式的思考发布时间：2022-02-18T08:21:45.499Z 来源：《中国科技人才》2021年第28期作者：陶正敏[导读] 故对电力系统故障的全面记录也成为了现用故障记录方式面对的一种新的挑战，通过对现用故障录波器的特点作用介绍以及现用启动方式的分析，提出了完善现用故障录波启动方式的建议。

国能广投柳州发电有限公司广西柳州 545600摘要：随着电力系统的不断发展，对电力系统故障的分析要求也日益严格，故对电力系统故障的全面记录也成为了现用故障记录方式面对的一种新的挑战，通过对现用故障录波器的特点作用介绍以及现用启动方式的分析，提出了完善现用故障录波启动方式的建议。

关键词：故障录波器;故障录波器的作用;录波启动方式引言故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功及系统频率的全过程变化现象。

主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性。

多年来，故障录波已成为分析系统故障的重要依据。

220～500kV电压等级的系统由于其运行涉及系统的稳定及系统电压和频率的崩溃等系统级的异常情况，必须安装专门的故障录波装置。

本文对现用故障录波器的特点以及故障启动录波方式进行分析，对故障录波器提出一种新的录波启动方式的建议。

1故障录波器的特点故障录波器与继电保护的相比有自己的特点：（1）在数据采集上，当有故障发生时，保护装置收到故障启动后，保护将进行一系列的逻辑运算，然后才对故障进行录波；而故障录波器则不同，故障录波器在被保护设备正常运行时亦对其采集量进行实时记录，且一旦发生故障故障录波器启动无需做过于复杂的运算，这较继电保护的录波增加了其录波的时效和真实性。

（2）在启动判据上，保护要求故障发生时即能对故障做出准确判断然后快速选择切除相应的故障；而故障录波器无需执行故障切除，其在故障录波过程中不仅记录故障过程还记录故障前的波形和数据即采集量全面准确，录波时间较长，分析功能也强。

故障录波器电力故障录波装置（有时会简称为暂态故障录波装置TFR），故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障（如线路短路、接地等，以及系统过电压、负荷不平衡等）时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量（主要数字量，比如开关状态变化，模拟量，主要是电压、电流数值）的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。

故障录波器是提高电力系统安全运行的重要自动装置，当电力系统发生故障或振荡时，它能自动记录整个故障过程中各种电气量的变化。

目录.1故障录波器的作用.2故障录波器的启动方式故障录波器的作用1、根据所记录波形，可以正确地分析判断电力系统、线路和设备故障发生的确切地点、发展过程和故障类型，以便迅速排除故障和制定防止对策。

2、分析继电保护和高压断路器地动作情况，及时发现设备缺陷，揭示电力系统中存在的问题。

3、积累第一手材料，加强对电力系统规律的认识，不断提高电力系统运行水平。

故障录波器的启动方式启动方式的选择，应保证在系统发生任何类型故障时，故障录波器都能可靠的启动。

一般包括以下启动方式：负序电压、低电压、过电流、零序电流、零序电压。

(1) 相电流突变和相电压突变：相电流突变量起动采用：△i(k)=||i(k)-i(k-N)|-|i(k-N)-i(k-2N)|| i(k)为电流一个瞬时点相电压突变量起动采用：△u(k)=||u(k)-u(k-N)|-|u(k-N)-u(k-2N)||注：式中N 为一个工频周期内的采样点数，采用分相判别，用计算出的相电流或相电压突变量与定值比较，连判三次满足突变量起动定值即被确认为起动。

(2) 相电流、相电压越限及零序电流、零序电压越限起动用计算出的各相电压、各相电流以及零序电压、零序电流（采用专用通道输入，而非采用对称分量法计算得到）同整定值比较以判断是否起动。

(3)频率越限与频率变化率起动本装置采用硬件测频，用测得的频率与频率越限定值比较以判定是否起动。

故障录波器在电力系统故障诊断中的功能与优势摘要：在电力系统的故障检测中，故障录波器的作用和优点显得尤为关键。

故障录波器能够记录电力系统出现故障时相关数据的变化情况，并对其进行分析研究。

故障录波器具有及时识别电力系统故障的能力，并能将这些故障信息传达给相应的系统管理人员。

故障录波器不仅能够记录故障发生时产生的信号和数据，而且可以根据这些数据分析出系统运行过程当中出现的一些异常情况。

除此之外，故障录波器也能协助电力系统的管理者判断电力系统是否有潜在的问题。

因此，故障录波器可以说是电力系统诊断的核心设备之一。

关键词：故障录波器作用；电力系统；故障诊断；优势和特点1故障录波器的作用和原理智能录波器在处理电力系统数据时，经常需要收集和传递大量信息，因此确保数据的精确性和时效性是至关重要的。

在传统变电站自动化系统中，由于缺乏有效地信息融合技术，无法对各种不同类型的数据进行高效处理和分析。

目前，需要进一步优化的领域包括数据采集的频率与准确性、数据传输的稳定性以及传输速度等多个方面。

由于电力系统故障类型繁多且复杂多变，传统的录波方法已经无法适应现代电网发展的要求。

因此，为了满足复杂电力系统环境中的数据收集和传输需求，有必要进一步对高性能传感器、通信协议以及网络设备进行深入的研究和开发。

在实际应用中，智能录波器具有很强的灵活性和适应性。

另外，由智能录波器生成的海量数据需要经过高效的处理和分析，以便提取有价值的信息和特性。

因此，在数据处理算法的准确性和处理速度、故障诊断与异常检测算法，以及数据压缩和存储技术等多个方面，都存在着较高的需求。

此外，智能录波设备在运行过程中不可避免会出现各种故障或异常情况，这些都对其可靠性提出了更高的要求。

因此，发展智能数据处理和分析算法，结合人工智能和机器学习等技术，以提高数据的利用价值，已经成为提高智能变电站智能录波器配置水平的一个重要方向。

2电力系统故障诊断的重要性对电力系统进行故障检测是绝对必要的，这有助于迅速地修复任何出现的问题。

变电站故障录波系统The Fault Recording System of SubstationABSTRACT：The fault recorder is an important component in a substation to record the transient state process of power system. The feature and function of fault recorder is described in this paper, and it gives two examples of microcomputer fault recorder and start-up arithmetics.KEY WORDS: Substation; fault record摘要：故障录波装置是电力系统暂态过程记录的主要设备，本文简要介绍了故障录波装置的特点、作用，并且对现在应用较广的微机故障录波系统计其启动算法做了简单的介绍。

关键词：变电站；故障录波1.引言故障录波装置是当电力系统发生故障时，能迅速直接地记录下与故障有关的运行参数的一种自动记录装置。

当电力系统发生故障时，电力系统潮流计算、短路电流计算的理论值与实际值的差距有多大，继电保护、自动装置的实际动作情况如何，电器设备受冲击的程度怎样，这些在理论上很难模拟，又不能通过实验获得的瞬间信息，对电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义，而利用故障录波装置就能获得这些信息，所以故障录波装置就好像是电力系统故障时的“黑匣子”，使电力系统十分重要的安全自动装置。

《电力系统继电保护和安全自动装置技术规程》规定：在主要发电厂、220kV及以上变电站和220kV重要变电站，应装设故障录波装置。

其记录的电网参数除对一般参数（电压、电流、开关量）的记录外，还对有关元件的有功、误工、非周期分量的初值电流及其衰减时间常数、系统频率变化及各种参数变化的准确时间进行记录。

风电场中故障录波器的应用与典型故障分析摘要：故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。

关键词：故障滤波器；故障；分析与判断1引言电力系统故障录波器是一种用作记录和分析电网故障的设备。

能够反应电气故障前后各参数量的变化规律，因此故障录波器已成为电力企业必不可少的装置之一，无论是电力企业的技术管理者还是现场检修运行人员，熟练掌握故障录波器尤为重要，本文介绍故障录波器主要是针对风电场中应用与研究，并重点讨论风电场发生电气故障是故障录波器的波形分析。

2故障录波器的功能按照电力系统发生故障的不同情况，对应于录波器的作用主要体现在：2.1系统发生故障，保护动作正确，利用故障录波器记录下来的电流电压量对故障线路进行测距，同时给出能否强送的依据。

2.2电力系统元件发生不明原因跳闸，利用故障录波器记录下来的电流电压及开关量判断出是否无故障跳闸，查明原因马上恢复送电。

2.3利用故障录波器记录下来的保护动作事件量和开关接点状态信息找出保护不正确动作的原因，必要时通过计算工具进行模拟计算分析。

继电保护装置有不正确动作行为。

2.3.1继电保护装置误动造成无故障跳闸；2.3.2系统有故障但保护装置拒动；2.3.3系统有故障但保护动作行为不符合预先设计；3故障录波器原理3.1录波器起动方式：目的，能满足各种故障情况下可靠起动故障录波器。

3.1.1模拟量起动：按相设置的过电流、低电压起动；按相设置的电流突变起动、零序过流和突变起动；负序电流起动；3.1.2开关量起动：所有保护的跳闸出口信号；所有开关的副接点变位信号。

4故障录波器的基本要求4.1录波数据的真实性、采样数据的同时性和精度要求、录波器的启动方式要求、电流电压幅值、变化量及频率的越限；外部触发启动，如动作节点、断路器位置；直流变化量；手动启动；启动前应有一定的信息记录宽度。

故障录波装置在35kV变电站中的应用分析发表时间：2018-10-18T14:55:01.080Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：张元龙李福龚辉徐汛[导读] 摘要：故障录波装置主要是利用其自身的功能在电力系统发生异常时对相关的电流、电压、频率及开关量进行有效的记录，进而为后续的故障维修奠定良好的基础。

(云南电网有限责任公司红河供电局云南蒙自 661100)摘要：故障录波装置主要是利用其自身的功能在电力系统发生异常时对相关的电流、电压、频率及开关量进行有效的记录，进而为后续的故障维修奠定良好的基础。

基于此，本文从故障录波器整体结构入手，进行详细的分析，明确其自身的功能与故障判定的特点，同时对其在35kV变电站中的应用进行分析，以供参考。

关键词：故障录波器；变电站；故障分析引言：随着时代不断发展，电力网络逐渐呈现出复杂化与区域化形势，电力系统的安全稳定运行需求对变电站故障录波装置提出更高的要求，尤其是在当前的背景下，计算机技术不断创新，硬件与软件技术飞速发展，为当前故障录波装置性能的提升与优化奠定良好的基础，因此，工作人员应灵活应用当前故障录波装置，不断提升其性能，以此来适应电力系统发展。

一、故障录波器的应用现状与发展在当前的变电站中，为满足自身的需求，需要灵活应用当前的技术设置合理的故障录波装置，通过良好的方案优化故障录波装置自身的性能，以此来适应当前电力系统的发展。

早期，我国应用的故障录波装置是PGL型光线式故障录波器，但受当前技术的限制，该装置在实际的应用过程中，受起动延迟影响，通常难以记录故障前半周的波形，进而导致其故障难以全面记录，并且，由于光感交卷自身的长度限制，其在记录时通常以不定时记录方式进行，记录速度也受到人为因素的影响，并受感光胶卷自身的性质影响，需要不断进行冲洗与置换，导致过程较为复杂繁琐，甚至出现记录不及时情况，影响当前的正常运转。

在不断的发展过程中，为满足逐渐提升的需求，该故障录波器逐渐被淘汰，逐渐发展为数字录波器，该类录波器在上世纪九十年代被广泛的应用，但也存在较大的缺陷，例如，其自身稳定性较差，容易发生故障，并且实际的操作不便，也逐渐被淘汰。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。