故障录波器(整理2篇)
故障录波器范文篇1
摘要：电厂110kV线路曾发生过保护误动作的情况，为了避免此类故障的发生，本文结合电厂110kV线路实际情况，分析影响110kV线路保护可靠性的因素，研究提高继电保护可靠性的措施。
关键词：保护可靠性影响因素措施
1概述
根据国电发[2000]589号《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的通知第13.3条中的要求：进一步加强电网继电保护装置运行管理工作，提高电网安全稳定运行水平，防止由于保护拒动，误动引起系统稳定破坏和电网瓦解、大面积停电事故的发生。由于数字式微机线路保护装置采用智能化、模块化设计，其自身的迅速性、选择性和灵敏性较高，但是其可靠性容易受到外部因素的干扰，造成保护装置的误动或拒动。2006年8月，电－百线（1124）距离Ⅲ段保护动作，对保护定值分析，应为距离II段保护动作，通过查看故障录波图形，发现线路电流互感器二次故障电流波形发生畸变，使得电流互感器饱和，使保护装置发生误动作。
2影响110kV线路保护可靠性的因素分析
2.1110kV线路保护故障分析能力不足
电厂110kV线路未配置单独的故障录波装置，仅通过保护装置自带的简易故障录波功能来分析事故，使得技术人员只能了解事故的大概，对事故发生的具体过程，造成的影响，地点测距等无法作出准确分析判断，对事故的发生无法做到正确预防，间接降低了保护装置的可靠性。
2.2电流互感器二次负载大
110kV线路保护装置位于集控室下的电子间，距被保护对象300米左右，距离较远，造成电流互感器二次负载较大。当线路发生短路故障时，容易使电流互感器铁心发生磁饱和，造成二次电流失真，出现波形缺损和畸变，影响继电保护的正确动作，降低了保护运行的可靠性。
3提高110kV线路保护可靠性的措施
3.1增加故障录波装置，完善GPS对时
故障录波分析装置主要用于记录当电力系统中发生各种故障如短路、振荡、频率崩溃、电压崩溃时，各种参量如电流、电压、频率等及其导出量如有功功率、无功功率等电气量、以及相关非电量变化的全过程。新增一套故障录波装置，有利于技术人员对线路发生的故障进行准确分析，制定合理有效的方案，解决和预防故障的发生，提高保护装置运行的可靠性。
为了保证110kV线路保护装置和故障录波装置有统一的时间基准，引入GPS对时装置。将保护装置组成以太网，通过光纤与电子间内的GPS扩展时钟网络对接，实现保护装置与ECS系统的时间统一。
3.2对保护装置进行移位改造，降低电流互感器二次负载，提高抗饱和能力
3.2.1电流互感器二次负载和短路电流倍数实测
利用伏安法测量电流互感器实际二次负载和短路电流倍数，测试结果见表3-1。从表3-1中可以看出，对110kV线路电流互感器，二次负载与短路电流倍数实测值均超过额定值，当故障发生时，容易造成电流互感器饱和，影响保护装置运行的可靠性，造成保护误动或拒动。
3.2.2减小电流互感器二次负载的措施
针对110kV线路保护装置现状，将保护装置就地安装，缩短了二次电缆长度，减小了电流互感器二次负载，避免了饱和情况的发生，提高了保护装置的可靠性。经过改造后，测试结果见表3-1。
3-1改造前、后电－百线(1124)线路电流互感器负载实测值
注：电流互感器实测负载取三相最大值。
3.2.3短路电流倍数校核
经过对110kV线路电流互感器负载优化改造后，实测负载已小于额定负载，达到了改造目标，但仍需对电流互感器短路电流倍数进行校核。由于没有厂家提供的互感器10%误差曲线，只能通过测量电流互感器内阻Ro来进行校核，测试结果见表3-2。
表3-2改造后电－百线(1124)电流互感器内阻测试
使用公式Ks≤Kn（Zo+Zn）/（Zo+Zs）进行校核。
其中：Ks为实际短路电流倍数；Kn为标称允许短路电流倍数
Zo为实测二次内阻；Zn为额定二次负载；Zs为实测二次负载
3.2.4短路电流倍数校核结果
电流互感器短路电流倍数K;额定Ke=15;实测Ks＝39;结果＝38
线路电流互感器实测短路电流倍数小于校核结果值为合格。从以上参数结果可以看出，1124线路电流互感器实测短路电流倍数大于校核结果值，但由于1124线路的实测二次阻抗值均远小于额定二次阻抗值，则允许短路电流倍数可适当放大，故仍视为合格。
通过对110kV线路保护装置进行移位改造，使得电流互感器二次负载和短路电流倍数均达到了优化目标，降低了电流互感器发生饱和的几率，提高了线路保护装置运行的可靠性。
故障录波器范文篇2
关键词：故障录波器；CPLD；DSP；微分方程；故障测距
0引言
故障录波器作为电力系统发生故障及振荡时自动记录的一种装置，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、电压以及有功、无功和系统频率的变化过程，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中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[1]。当前故障录波系统是由分散安装在各个变电站开关柜或保护小室内的录波器构成的辐射式系统，采集的数据通过网络发送到同一录波主站，主站再对接收到的故障数据进行处理分析，以确定故障类型和故障位置及深层次的研究[2]。
1故障录波器结构原理
电力系统故障录波器主要负责采集各种电压、电流模拟量及开关量。电压、电流信号经隔离变送后进行A/D转换，通过处理分析进行各项故障启动判断并按照要求保存录波数据。当故障未发生时，仅对监测电压电流进行低速采样计算，同时扫描开关量以形成实时监控，并对这些采集数据进行滤波、采样值转换、对称分量分解、求取频率等处理，然后按规定的启动判据判断故障是否发生。一旦故障发生立即启动高速采样模式进入故障录波状态，按照DL/T533-94《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》记录故障数据[3]。
2录波器结构功能改进
录波过程中DSP执行采样控制、数据处理、协调通信的同时要兼顾时钟同步、键盘输入、屏幕显示等附属任务，运算负荷大，受制于硬件水平额外执行故障测距定位程序可能会影响到录波器的正常功能。为了解决DSP处理能力的技术瓶颈，我们做如下改进：在原有DSP模型的录波装置基础上，将采集系统硬件电路分成数据采样模块和DSP数据处理分析模块两部分，并且将二者分开设计成独立的子板，由四块数据采样板和一个DSP主控板组成一个完整的数据采集系统，采样板与主控板之间通过现场总线连接实现指令通信与数据传输。
3单端故障定位
3.1故障测距算法综述
在研究高压输电线路精确故障测距问题上，根据计算时所用电气量是线路单端电气量还是双端电气量算法可以分为两类：单端测距算法和双端测距算法。目前国内外对这方面作了大量深入研究，提出了许多实用有效的算法，如：解微分方程算法、零序电流相位修正法、故障电流相位修正法、并行退火单端测距算法、傅氏变换技术测距法、解二次方程法及长线方程的近似求解算法等。对于录波器而言，DSP通过双口RAM读取的是原始采样点数据，为了节约计算空间，最快的得出故障点位置，要求我们植入的故障定位程序模块能直接读取采样数据。通常大多数故障测距算法是综合模拟量和开关量建立的模型，但是这些模型对于基于录波器直接定位故障点是不实用的，因为录波装置是先于保护装置反映的，开关量无法反映当时确切故障状态。结合辐射式录波系统实际，线路一侧录波器不能与对侧录波器通信，无法获取对侧故障数据，因此这种情况下，双端测距算法无法实现，只能采取单端法。
3.2算法仿真
采用500kV，300km的双端电源系统进行数字仿真，其正序参数分别为：
