任务二十六-故障录波装置原理及运行维护.doc

任课教师 教研室主任
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班 级

任务内容
项目九 电力系统自动装置原理及运行维护
任务二十六 故障录波装置原理及运行维护
素质目标
1. 培养严谨的工作态度。
能力标准
1. 能够对微机型故障录波装置的工作原理进行分析；
2. 能够了解故障录波装置的发展；
知识目标
能够正确表述故障录波装置的基本概念；

任务重点
故障录波装置的概念及作用、故障录波装置的工作原理

任务难点
故障录波装置的工作原理

教学方法
讲授法，案例法，多媒体讲授法
布置作业
1.故障录波装置的作用是什么？
2.简述故障录波装置的基本工作原理。

课后分析

教 学 内 容 及 板 书
过 程 设 计 及 提 示
项目九 电力系统自动装置原理及运行维护
任务二十六 故障录波装置原理及运行维护
【任务描述】：

【任务准备】：

【任务实施】：

【相关知识】：
一、故障录波器
1、概念及应用
当电力系统发生故障及振荡时，能迅速自动直接记录下反映到故障录波装置安装处的系统故障电气量的一种自动装置。
在主要发电厂、220kV及以上变电所和110kV重要变电所，应装设故障录波或其他类型的故障自动记录装置。
2、故障录波装置的作用：

3、故障录波装置录取量的选择
1）、线路零序电流必录。
2）、录取波形应能看出故障类型、相别、故障电流、电压的量值及变化规律，跳合闸等。
3）、录波量力求完整，如对220kv及以上线路三相电流应当录全。
4）、在可能发生振荡的线路上，可录一相功率量。
5）、对于装有高频相差保护的线路，当需要录取高频信号时，可少录一相该线的电流，利用录取电流的振子改录高频信号。对少录的一相电流可采取纵横配合的方法来弥补。
6）、当需要记忆量时，可录一组电流及一组相电压。
二、故障录波器的历史及现状
1、故障录波器的发展
第一阶段：机械-油墨式故障录波装置，现已被淘汰。
第二阶段：机械-光学式故障录波装置，现仍有少量在运行使用。
第三阶段：微机-数字式故障录波装置，现大量运行使用。
三、微机型故障录波装置
微机型故障录波装置由硬件、软件组成。
硬件组成即硬件组成示意图所示。
软件功能主要有装置启动判别、故障测距计算、波形记录、分析报告等。
1、装置启动：装置启动一般有自启动和命令启动两种启动方式。
自启动即通过电气量发生变化时启动装置。
命令启动即通过调度命令或测试命令启动装置。
2、波形记录：记录装置启动前两个周期和装置启动后一段时间内的波形，即记录系统故障及断路器跳闸前后的情况，保证记录的波形能够反映电力系统事故的产生和发展过程，不失去故障特征，不影响对故障的分析评价。
3、报告输出：通过打印机打印输出故障信息，包括站名或厂名、故障时间、故障线路、故障类型、故障点至安装处的距离及阻抗测量值、继电保护和自动装置动作情况、开关变位情况、故障录波图等。电力系统振荡时，记录的是电流和电压的包络现，并带时间坐标输出，波形简明清楚。
整个电力系统的微机型故障录波装置可以通过GPS系统实现同步运行，以便发挥更好的性能。
四、故障录波装置的运行
1、故障录波装置的启动
除高频信号外，以下信号均可作为启动量，任一路输入信号定值给出的启动条件均可启动录波，具体如下。
（1）电压各相和零序电压突变量启动。
（2）正序、负序和零序电压越限启动。
（3）频率越限与变化率启动。
（4）主变中性点零序越限启动
（5）线路同一相电流变化，1.5s内最大值与最小值之差大于平均值10%。
（6）电流各相和零序电流突变量启动。
（7）线路相电流、负序电流、零序电流越限启动。
（8）开关量变位启动。
（9）手动启动，由人工控制启动入波。
（10）遥控启动，由上级部门通过遥控下达启动命令。
2、录波数据采样和记录方式
下图为模拟量采样时段顺 序图，各时段的时间、采样速率可人工设定，最高10000点/s，模拟量采样和处理时间分配为：

D
C
B
A
S
T
系统打扰动开始时间
t=0ms

电力系统故障时的电气量的记录能够为故障分析提供最直接有效的数据，故障录波装置就是完成此项任务的自动装置。本任务中，要求能够知道什么是故障录波器及故障录波器的作用，能够分析微机故障录波器的构成、原理及运行。

分组查阅资料，了解故障录波器的概念和历史现状。

第一步：分组协作完成微机故障录波装置的原理分析及；
第二步：仿真上完成微机故障录波装置的运行维护。

1）、正确分析事故原因、研究防止对策提供原始资料。
2）、帮助查找故障点。
3）、分析评价继电保护及自动装置、高压断路器的动作情况，及时发现设备缺陷，以便消除隐患。
4）、了解电力系统情况、迅速处理事故。
5）、实测系统参数，研究系统振荡。

A时段：系统大扰动开始前的状态数据，输出高速原始记录波形，记录时间不少于0.04-0.1s
B时段：系统大扰动后的状态数据，输出高速原始记录波形，记录时间大于0.06-0.2s
C时段：系统动态过程数据，输出低速原始记录波形，记录时间大于0.04-0.1s
D时段：系统长过程的动态数据，每0.1s输出一个工频有效值，在正常情况下记录时间的范围为2-10s。

学习任务总结及评价
各组自评、小组互评及教师评价相结合