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1、故障录波器1概述故障录波器概念：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、无功以及系统频率的全过程变化现象。故障录波器的启动方式起动方式的选择，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。2.2故障录波器的作用(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)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。(3)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）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
3、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。电力行业标准规定，故障录波器的采样速率应达到5kHz但高的采样速率，则要使用较多的存储空间同时在进行数据传输时，要花费更长的时间，这很不利于故障后的快速分析故障。根据实际使用情况采样速率一般设定为3200Hz即每周期采样64点。（2）A/D转换位数：A/D转换器的位数决定了录波器记录数据的准确度，对于不同位数的A/D转换器在量度同一个幅值的模拟量时，显然高位数A/D转换器的每格所代表的值要比低位数A/D转换器小，也就是说分辨率比较高，这样就可以具有较高的精度保证所有通道采样
4、的一致性。（3）最大故障电流记录能力：该指标用来保证在系统最大短路电流下能够完整地记录故障过程，不发生削波，同时在极小电流时又要能用一定的精度。该指标有时还影响到录波器启动定值的灵敏度。（4）录波记录时间：故障录波器被触发后，将根据事先设定的录波时间采集数据、存储数据。这几个时段有：故障前记录时间，这部分录波数据主要是用来进行故障定位计算时使用。触发时段：这部分录波数据记录的是故障发生的前期过程，含有较多的暂态分量，故障后进行故障定位和其他电气量计算使用的主要是这部分数据。故障后时段：这个时段主要记录系统在故障结束后系统的情况，这段数据主要关心的是变化过程
5、。2.3故障录波器的主要参数3故障录波器原理故障录波器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。故障录波器是采用单片机进行数据采集及处理,利用软件进行计算,将波形数据存入磁盘,然后进行分析处理。3.1 输入接口故障录波器输入一般应包括模拟量输入和开关量输入,采样为交流直接采样。1)模拟量输入:模拟量由电压互感器和电流互感器的二次侧直接接入,一
6、般应包括三相交流电流和零序电流,三相交流电压和零序电压,高频量等这些输入信号经隔离、降压滤波、电压变换进入多路开关,才进行A/D转换。2)开关量输入:除了模拟量输入以外还应包括开关量输入,开关量经过光电隔离,滤波接入微机。并且,开关量一般在有源和无源中可选。3.2 动作原理由电压互感器、电流互感器提供的电流经A/D转换器,将模拟量变为数字量,再送入计算机,由CPU处理后存入存储器,进行检测计算,探测故障。断路器位置及保护动作情况经开关量输入接口变成电信号,再经隔离之后,成组进入CPU处理存储。在正常情况下,对电压电流只进行采集,对开关只进行扫描。当有故障发
7、生时,CPU采集到电流电压突变量,或过电流、过电压、零序电流、开关状态变化等信号时,启动故障录波。由于数据采集是连续的,故可将故障前一定时段的数据和故障后的全部数据采集,送入RAM。然后存入磁盘,由离线分析程序显示出波形曲线图、一次/二次录波值等。3.3 软件部分一般都采用Windows操作系统,开发32位应用软件。后台软件平台通常选微软公司的主流产品,如VisualC++、VB等。其前台数据采集程序一般用于联系硬件,由汇编语言编写,固化在EPROM芯片中,控制CPU,完成数据采集,录波启动,数据录取与存储,故障探测等功能。所得到的数据直接存入数据库,交由
8、数据库管理程序处理。后台软件从数据库获得数据,完成以下主要功能:(
